[CRYPTO] lib: table driven multiplications in GF(2^128)
[linux-2.6.git] / crypto / api.c
1 /*
2  * Scatterlist Cryptographic API.
3  *
4  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
5  * Copyright (c) 2002 David S. Miller (davem@redhat.com)
6  * Copyright (c) 2005 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
7  *
8  * Portions derived from Cryptoapi, by Alexander Kjeldaas <astor@fast.no>
9  * and Nettle, by Niels Möller.
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
12  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) 
14  * any later version.
15  *
16  */
17
18 #include <linux/err.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/kmod.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/param.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/string.h>
27 #include "internal.h"
28
29 LIST_HEAD(crypto_alg_list);
30 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alg_list);
31 DECLARE_RWSEM(crypto_alg_sem);
32 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alg_sem);
33
34 BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(crypto_chain);
35 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_chain);
36
37 static inline struct crypto_alg *crypto_alg_get(struct crypto_alg *alg)
38 {
39         atomic_inc(&alg->cra_refcnt);
40         return alg;
41 }
42
43 struct crypto_alg *crypto_mod_get(struct crypto_alg *alg)
44 {
45         return try_module_get(alg->cra_module) ? crypto_alg_get(alg) : NULL;
46 }
47 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_mod_get);
48
49 void crypto_mod_put(struct crypto_alg *alg)
50 {
51         crypto_alg_put(alg);
52         module_put(alg->cra_module);
53 }
54 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_mod_put);
55
56 struct crypto_alg *__crypto_alg_lookup(const char *name, u32 type, u32 mask)
57 {
58         struct crypto_alg *q, *alg = NULL;
59         int best = -2;
60
61         list_for_each_entry(q, &crypto_alg_list, cra_list) {
62                 int exact, fuzzy;
63
64                 if (crypto_is_moribund(q))
65                         continue;
66
67                 if ((q->cra_flags ^ type) & mask)
68                         continue;
69
70                 if (crypto_is_larval(q) &&
71                     ((struct crypto_larval *)q)->mask != mask)
72                         continue;
73
74                 exact = !strcmp(q->cra_driver_name, name);
75                 fuzzy = !strcmp(q->cra_name, name);
76                 if (!exact && !(fuzzy && q->cra_priority > best))
77                         continue;
78
79                 if (unlikely(!crypto_mod_get(q)))
80                         continue;
81
82                 best = q->cra_priority;
83                 if (alg)
84                         crypto_mod_put(alg);
85                 alg = q;
86
87                 if (exact)
88                         break;
89         }
90
91         return alg;
92 }
93 EXPORT_SYMBOL_GPL(__crypto_alg_lookup);
94
95 static void crypto_larval_destroy(struct crypto_alg *alg)
96 {
97         struct crypto_larval *larval = (void *)alg;
98
99         BUG_ON(!crypto_is_larval(alg));
100         if (larval->adult)
101                 crypto_mod_put(larval->adult);
102         kfree(larval);
103 }
104
105 static struct crypto_alg *crypto_larval_alloc(const char *name, u32 type,
106                                               u32 mask)
107 {
108         struct crypto_alg *alg;
109         struct crypto_larval *larval;
110
111         larval = kzalloc(sizeof(*larval), GFP_KERNEL);
112         if (!larval)
113                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
114
115         larval->mask = mask;
116         larval->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_LARVAL | type;
117         larval->alg.cra_priority = -1;
118         larval->alg.cra_destroy = crypto_larval_destroy;
119
120         atomic_set(&larval->alg.cra_refcnt, 2);
121         strlcpy(larval->alg.cra_name, name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
122         init_completion(&larval->completion);
123
124         down_write(&crypto_alg_sem);
125         alg = __crypto_alg_lookup(name, type, mask);
126         if (!alg) {
127                 alg = &larval->alg;
128                 list_add(&alg->cra_list, &crypto_alg_list);
129         }
130         up_write(&crypto_alg_sem);
131
132         if (alg != &larval->alg)
133                 kfree(larval);
134
135         return alg;
136 }
137
138 static void crypto_larval_kill(struct crypto_alg *alg)
139 {
140         struct crypto_larval *larval = (void *)alg;
141
142         down_write(&crypto_alg_sem);
143         list_del(&alg->cra_list);
144         up_write(&crypto_alg_sem);
145         complete(&larval->completion);
146         crypto_alg_put(alg);
147 }
148
149 static struct crypto_alg *crypto_larval_wait(struct crypto_alg *alg)
150 {
151         struct crypto_larval *larval = (void *)alg;
152
153         wait_for_completion_interruptible_timeout(&larval->completion, 60 * HZ);
154         alg = larval->adult;
155         if (alg) {
156                 if (!crypto_mod_get(alg))
157                         alg = ERR_PTR(-EAGAIN);
158         } else
159                 alg = ERR_PTR(-ENOENT);
160         crypto_mod_put(&larval->alg);
161
162         return alg;
163 }
164
165 static struct crypto_alg *crypto_alg_lookup(const char *name, u32 type,
166                                             u32 mask)
167 {
168         struct crypto_alg *alg;
169
170         down_read(&crypto_alg_sem);
171         alg = __crypto_alg_lookup(name, type, mask);
172         up_read(&crypto_alg_sem);
173
174         return alg;
175 }
176
177 struct crypto_alg *crypto_alg_mod_lookup(const char *name, u32 type, u32 mask)
178 {
179         struct crypto_alg *alg;
180         struct crypto_alg *larval;
181         int ok;
182
183         if (!name)
184                 return ERR_PTR(-ENOENT);
185
186         mask &= ~(CRYPTO_ALG_LARVAL | CRYPTO_ALG_DEAD);
187         type &= mask;
188
189         alg = try_then_request_module(crypto_alg_lookup(name, type, mask),
190                                       name);
191         if (alg)
192                 return crypto_is_larval(alg) ? crypto_larval_wait(alg) : alg;
193
194         larval = crypto_larval_alloc(name, type, mask);
195         if (IS_ERR(larval) || !crypto_is_larval(larval))
196                 return larval;
197
198         ok = crypto_notify(CRYPTO_MSG_ALG_REQUEST, larval);
199         if (ok == NOTIFY_DONE) {
200                 request_module("cryptomgr");
201                 ok = crypto_notify(CRYPTO_MSG_ALG_REQUEST, larval);
202         }
203
204         if (ok == NOTIFY_STOP)
205                 alg = crypto_larval_wait(larval);
206         else {
207                 crypto_mod_put(larval);
208                 alg = ERR_PTR(-ENOENT);
209         }
210         crypto_larval_kill(larval);
211         return alg;
212 }
213 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alg_mod_lookup);
214
215 static int crypto_init_flags(struct crypto_tfm *tfm, u32 flags)
216 {
217         tfm->crt_flags = flags & CRYPTO_TFM_REQ_MASK;
218         flags &= ~CRYPTO_TFM_REQ_MASK;
219         
220         switch (crypto_tfm_alg_type(tfm)) {
221         case CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER:
222                 return crypto_init_cipher_flags(tfm, flags);
223                 
224         case CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST:
225                 return crypto_init_digest_flags(tfm, flags);
226                 
227         case CRYPTO_ALG_TYPE_COMPRESS:
228                 return crypto_init_compress_flags(tfm, flags);
229         }
230         
231         return 0;
232 }
233
234 static int crypto_init_ops(struct crypto_tfm *tfm)
235 {
236         const struct crypto_type *type = tfm->__crt_alg->cra_type;
237
238         if (type)
239                 return type->init(tfm);
240
241         switch (crypto_tfm_alg_type(tfm)) {
242         case CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER:
243                 return crypto_init_cipher_ops(tfm);
244                 
245         case CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST:
246                 return crypto_init_digest_ops(tfm);
247                 
248         case CRYPTO_ALG_TYPE_COMPRESS:
249                 return crypto_init_compress_ops(tfm);
250         
251         default:
252                 break;
253         }
254         
255         BUG();
256         return -EINVAL;
257 }
258
259 static void crypto_exit_ops(struct crypto_tfm *tfm)
260 {
261         const struct crypto_type *type = tfm->__crt_alg->cra_type;
262
263         if (type) {
264                 if (type->exit)
265                         type->exit(tfm);
266                 return;
267         }
268
269         switch (crypto_tfm_alg_type(tfm)) {
270         case CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER:
271                 crypto_exit_cipher_ops(tfm);
272                 break;
273                 
274         case CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST:
275                 crypto_exit_digest_ops(tfm);
276                 break;
277                 
278         case CRYPTO_ALG_TYPE_COMPRESS:
279                 crypto_exit_compress_ops(tfm);
280                 break;
281         
282         default:
283                 BUG();
284                 
285         }
286 }
287
288 static unsigned int crypto_ctxsize(struct crypto_alg *alg, int flags)
289 {
290         const struct crypto_type *type = alg->cra_type;
291         unsigned int len;
292
293         len = alg->cra_alignmask & ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
294         if (type)
295                 return len + type->ctxsize(alg);
296
297         switch (alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) {
298         default:
299                 BUG();
300
301         case CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER:
302                 len += crypto_cipher_ctxsize(alg, flags);
303                 break;
304                 
305         case CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST:
306                 len += crypto_digest_ctxsize(alg, flags);
307                 break;
308                 
309         case CRYPTO_ALG_TYPE_COMPRESS:
310                 len += crypto_compress_ctxsize(alg, flags);
311                 break;
312         }
313
314         return len;
315 }
316
317 void crypto_shoot_alg(struct crypto_alg *alg)
318 {
319         down_write(&crypto_alg_sem);
320         alg->cra_flags |= CRYPTO_ALG_DYING;
321         up_write(&crypto_alg_sem);
322 }
323 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_shoot_alg);
324
325 struct crypto_tfm *__crypto_alloc_tfm(struct crypto_alg *alg, u32 flags)
326 {
327         struct crypto_tfm *tfm = NULL;
328         unsigned int tfm_size;
329         int err = -ENOMEM;
330
331         tfm_size = sizeof(*tfm) + crypto_ctxsize(alg, flags);
332         tfm = kzalloc(tfm_size, GFP_KERNEL);
333         if (tfm == NULL)
334                 goto out_err;
335
336         tfm->__crt_alg = alg;
337
338         err = crypto_init_flags(tfm, flags);
339         if (err)
340                 goto out_free_tfm;
341                 
342         err = crypto_init_ops(tfm);
343         if (err)
344                 goto out_free_tfm;
345
346         if (alg->cra_init && (err = alg->cra_init(tfm))) {
347                 if (err == -EAGAIN)
348                         crypto_shoot_alg(alg);
349                 goto cra_init_failed;
350         }
351
352         goto out;
353
354 cra_init_failed:
355         crypto_exit_ops(tfm);
356 out_free_tfm:
357         kfree(tfm);
358 out_err:
359         tfm = ERR_PTR(err);
360 out:
361         return tfm;
362 }
363 EXPORT_SYMBOL_GPL(__crypto_alloc_tfm);
364
365 struct crypto_tfm *crypto_alloc_tfm(const char *name, u32 flags)
366 {
367         struct crypto_tfm *tfm = NULL;
368         int err;
369
370         do {
371                 struct crypto_alg *alg;
372
373                 alg = crypto_alg_mod_lookup(name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
374                 err = PTR_ERR(alg);
375                 if (IS_ERR(alg))
376                         continue;
377
378                 tfm = __crypto_alloc_tfm(alg, flags);
379                 err = 0;
380                 if (IS_ERR(tfm)) {
381                         crypto_mod_put(alg);
382                         err = PTR_ERR(tfm);
383                         tfm = NULL;
384                 }
385         } while (err == -EAGAIN && !signal_pending(current));
386
387         return tfm;
388 }
389
390 /*
391  *      crypto_alloc_base - Locate algorithm and allocate transform
392  *      @alg_name: Name of algorithm
393  *      @type: Type of algorithm
394  *      @mask: Mask for type comparison
395  *
396  *      crypto_alloc_base() will first attempt to locate an already loaded
397  *      algorithm.  If that fails and the kernel supports dynamically loadable
398  *      modules, it will then attempt to load a module of the same name or
399  *      alias.  If that fails it will send a query to any loaded crypto manager
400  *      to construct an algorithm on the fly.  A refcount is grabbed on the
401  *      algorithm which is then associated with the new transform.
402  *
403  *      The returned transform is of a non-determinate type.  Most people
404  *      should use one of the more specific allocation functions such as
405  *      crypto_alloc_blkcipher.
406  *
407  *      In case of error the return value is an error pointer.
408  */
409 struct crypto_tfm *crypto_alloc_base(const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
410 {
411         struct crypto_tfm *tfm;
412         int err;
413
414         for (;;) {
415                 struct crypto_alg *alg;
416
417                 alg = crypto_alg_mod_lookup(alg_name, type, mask);
418                 if (IS_ERR(alg)) {
419                         err = PTR_ERR(alg);
420                         goto err;
421                 }
422
423                 tfm = __crypto_alloc_tfm(alg, 0);
424                 if (!IS_ERR(tfm))
425                         return tfm;
426
427                 crypto_mod_put(alg);
428                 err = PTR_ERR(tfm);
429
430 err:
431                 if (err != -EAGAIN)
432                         break;
433                 if (signal_pending(current)) {
434                         err = -EINTR;
435                         break;
436                 }
437         }
438
439         return ERR_PTR(err);
440 }
441 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_base);
442  
443 /*
444  *      crypto_free_tfm - Free crypto transform
445  *      @tfm: Transform to free
446  *
447  *      crypto_free_tfm() frees up the transform and any associated resources,
448  *      then drops the refcount on the associated algorithm.
449  */
450 void crypto_free_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
451 {
452         struct crypto_alg *alg;
453         int size;
454
455         if (unlikely(!tfm))
456                 return;
457
458         alg = tfm->__crt_alg;
459         size = sizeof(*tfm) + alg->cra_ctxsize;
460
461         if (alg->cra_exit)
462                 alg->cra_exit(tfm);
463         crypto_exit_ops(tfm);
464         crypto_mod_put(alg);
465         memset(tfm, 0, size);
466         kfree(tfm);
467 }
468
469 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_tfm);
470 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_free_tfm);
471
472 int crypto_has_alg(const char *name, u32 type, u32 mask)
473 {
474         int ret = 0;
475         struct crypto_alg *alg = crypto_alg_mod_lookup(name, type, mask);
476         
477         if (!IS_ERR(alg)) {
478                 crypto_mod_put(alg);
479                 ret = 1;
480         }
481         
482         return ret;
483 }
484 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_has_alg);