[CRYPTO] authenc: Merge common hashing code
[linux-2.6.git] / crypto / authenc.c
1 /*
2  * Authenc: Simple AEAD wrapper for IPsec
3  *
4  * Copyright (c) 2007 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
9  * any later version.
10  *
11  */
12
13 #include <crypto/algapi.h>
14 #include <crypto/authenc.h>
15 #include <crypto/scatterwalk.h>
16 #include <linux/err.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/rtnetlink.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/spinlock.h>
23
24 struct authenc_instance_ctx {
25         struct crypto_spawn auth;
26         struct crypto_spawn enc;
27 };
28
29 struct crypto_authenc_ctx {
30         spinlock_t auth_lock;
31         struct crypto_hash *auth;
32         struct crypto_ablkcipher *enc;
33 };
34
35 static int crypto_authenc_setkey(struct crypto_aead *authenc, const u8 *key,
36                                  unsigned int keylen)
37 {
38         unsigned int authkeylen;
39         unsigned int enckeylen;
40         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
41         struct crypto_hash *auth = ctx->auth;
42         struct crypto_ablkcipher *enc = ctx->enc;
43         struct rtattr *rta = (void *)key;
44         struct crypto_authenc_key_param *param;
45         int err = -EINVAL;
46
47         if (!RTA_OK(rta, keylen))
48                 goto badkey;
49         if (rta->rta_type != CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM)
50                 goto badkey;
51         if (RTA_PAYLOAD(rta) < sizeof(*param))
52                 goto badkey;
53
54         param = RTA_DATA(rta);
55         enckeylen = be32_to_cpu(param->enckeylen);
56
57         key += RTA_ALIGN(rta->rta_len);
58         keylen -= RTA_ALIGN(rta->rta_len);
59
60         if (keylen < enckeylen)
61                 goto badkey;
62
63         authkeylen = keylen - enckeylen;
64
65         crypto_hash_clear_flags(auth, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
66         crypto_hash_set_flags(auth, crypto_aead_get_flags(authenc) &
67                                     CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
68         err = crypto_hash_setkey(auth, key, authkeylen);
69         crypto_aead_set_flags(authenc, crypto_hash_get_flags(auth) &
70                                        CRYPTO_TFM_RES_MASK);
71
72         if (err)
73                 goto out;
74
75         crypto_ablkcipher_clear_flags(enc, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
76         crypto_ablkcipher_set_flags(enc, crypto_aead_get_flags(authenc) &
77                                          CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
78         err = crypto_ablkcipher_setkey(enc, key + authkeylen, enckeylen);
79         crypto_aead_set_flags(authenc, crypto_ablkcipher_get_flags(enc) &
80                                        CRYPTO_TFM_RES_MASK);
81
82 out:
83         return err;
84
85 badkey:
86         crypto_aead_set_flags(authenc, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
87         goto out;
88 }
89
90 static u8 *crypto_authenc_hash(struct aead_request *req, unsigned int flags,
91                                struct scatterlist *cipher,
92                                unsigned int cryptlen)
93 {
94         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
95         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
96         struct crypto_hash *auth = ctx->auth;
97         struct hash_desc desc = {
98                 .tfm = auth,
99                 .flags = aead_request_flags(req) & flags,
100         };
101         u8 *hash = aead_request_ctx(req);
102         int err;
103
104         hash = (u8 *)ALIGN((unsigned long)hash + crypto_hash_alignmask(auth), 
105                            crypto_hash_alignmask(auth) + 1);
106
107         spin_lock_bh(&ctx->auth_lock);
108         err = crypto_hash_init(&desc);
109         if (err)
110                 goto auth_unlock;
111
112         err = crypto_hash_update(&desc, req->assoc, req->assoclen);
113         if (err)
114                 goto auth_unlock;
115
116         err = crypto_hash_update(&desc, cipher, cryptlen);
117         if (err)
118                 goto auth_unlock;
119
120         err = crypto_hash_final(&desc, hash);
121 auth_unlock:
122         spin_unlock_bh(&ctx->auth_lock);
123
124         if (err)
125                 return ERR_PTR(err);
126
127         return hash;
128 }
129
130 static int crypto_authenc_genicv(struct aead_request *req, unsigned int flags)
131 {
132         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
133         struct scatterlist *dst = req->dst;
134         unsigned int cryptlen = req->cryptlen;
135         u8 *hash;
136
137         hash = crypto_authenc_hash(req, flags, dst, cryptlen);
138         if (IS_ERR(hash))
139                 return PTR_ERR(hash);
140
141         scatterwalk_map_and_copy(hash, dst, cryptlen,
142                                  crypto_aead_authsize(authenc), 1);
143         return 0;
144 }
145
146 static void crypto_authenc_encrypt_done(struct crypto_async_request *req,
147                                         int err)
148 {
149         if (!err)
150                 err = crypto_authenc_genicv(req->data, 0);
151
152         aead_request_complete(req->data, err);
153 }
154
155 static int crypto_authenc_encrypt(struct aead_request *req)
156 {
157         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
158         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
159         struct ablkcipher_request *abreq = aead_request_ctx(req);
160         int err;
161
162         ablkcipher_request_set_tfm(abreq, ctx->enc);
163         ablkcipher_request_set_callback(abreq, aead_request_flags(req),
164                                         crypto_authenc_encrypt_done, req);
165         ablkcipher_request_set_crypt(abreq, req->src, req->dst, req->cryptlen,
166                                      req->iv);
167
168         err = crypto_ablkcipher_encrypt(abreq);
169         if (err)
170                 return err;
171
172         return crypto_authenc_genicv(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP);
173 }
174
175 static int crypto_authenc_verify(struct aead_request *req,
176                                  unsigned int cryptlen)
177 {
178         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
179         u8 *ohash;
180         u8 *ihash;
181         struct scatterlist *src = req->src;
182         unsigned int authsize;
183
184         ohash = crypto_authenc_hash(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP, src,
185                                     cryptlen);
186         if (IS_ERR(ohash))
187                 return PTR_ERR(ohash);
188
189         authsize = crypto_aead_authsize(authenc);
190         ihash = ohash + authsize;
191         scatterwalk_map_and_copy(ihash, src, cryptlen, authsize, 0);
192         return memcmp(ihash, ohash, authsize) ? -EBADMSG: 0;
193 }
194
195 static void crypto_authenc_decrypt_done(struct crypto_async_request *req,
196                                         int err)
197 {
198         aead_request_complete(req->data, err);
199 }
200
201 static int crypto_authenc_decrypt(struct aead_request *req)
202 {
203         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
204         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
205         struct ablkcipher_request *abreq = aead_request_ctx(req);
206         unsigned int cryptlen = req->cryptlen;
207         unsigned int authsize = crypto_aead_authsize(authenc);
208         int err;
209
210         if (cryptlen < authsize)
211                 return -EINVAL;
212         cryptlen -= authsize;
213
214         err = crypto_authenc_verify(req, cryptlen);
215         if (err)
216                 return err;
217
218         ablkcipher_request_set_tfm(abreq, ctx->enc);
219         ablkcipher_request_set_callback(abreq, aead_request_flags(req),
220                                         crypto_authenc_decrypt_done, req);
221         ablkcipher_request_set_crypt(abreq, req->src, req->dst, cryptlen,
222                                      req->iv);
223
224         return crypto_ablkcipher_decrypt(abreq);
225 }
226
227 static int crypto_authenc_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
228 {
229         struct crypto_instance *inst = (void *)tfm->__crt_alg;
230         struct authenc_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
231         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
232         struct crypto_hash *auth;
233         struct crypto_ablkcipher *enc;
234         int err;
235
236         auth = crypto_spawn_hash(&ictx->auth);
237         if (IS_ERR(auth))
238                 return PTR_ERR(auth);
239
240         enc = crypto_spawn_ablkcipher(&ictx->enc);
241         err = PTR_ERR(enc);
242         if (IS_ERR(enc))
243                 goto err_free_hash;
244
245         ctx->auth = auth;
246         ctx->enc = enc;
247         tfm->crt_aead.reqsize = max_t(unsigned int,
248                                       (crypto_hash_alignmask(auth) &
249                                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1)) +
250                                       crypto_hash_digestsize(auth) * 2,
251                                       sizeof(struct ablkcipher_request) +
252                                       crypto_ablkcipher_reqsize(enc));
253
254         spin_lock_init(&ctx->auth_lock);
255
256         return 0;
257
258 err_free_hash:
259         crypto_free_hash(auth);
260         return err;
261 }
262
263 static void crypto_authenc_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
264 {
265         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
266
267         crypto_free_hash(ctx->auth);
268         crypto_free_ablkcipher(ctx->enc);
269 }
270
271 static struct crypto_instance *crypto_authenc_alloc(struct rtattr **tb)
272 {
273         struct crypto_instance *inst;
274         struct crypto_alg *auth;
275         struct crypto_alg *enc;
276         struct authenc_instance_ctx *ctx;
277         int err;
278
279         err = crypto_check_attr_type(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD);
280         if (err)
281                 return ERR_PTR(err);
282
283         auth = crypto_attr_alg(tb[1], CRYPTO_ALG_TYPE_HASH,
284                                CRYPTO_ALG_TYPE_HASH_MASK);
285         if (IS_ERR(auth))
286                 return ERR_PTR(PTR_ERR(auth));
287
288         enc = crypto_attr_alg(tb[2], CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
289                               CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER_MASK);
290         inst = ERR_PTR(PTR_ERR(enc));
291         if (IS_ERR(enc))
292                 goto out_put_auth;
293
294         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
295         err = -ENOMEM;
296         if (!inst)
297                 goto out_put_enc;
298
299         err = -ENAMETOOLONG;
300         if (snprintf(inst->alg.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
301                      "authenc(%s,%s)", auth->cra_name, enc->cra_name) >=
302             CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
303                 goto err_free_inst;
304
305         if (snprintf(inst->alg.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
306                      "authenc(%s,%s)", auth->cra_driver_name,
307                      enc->cra_driver_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
308                 goto err_free_inst;
309
310         ctx = crypto_instance_ctx(inst);
311
312         err = crypto_init_spawn(&ctx->auth, auth, inst, CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
313         if (err)
314                 goto err_free_inst;
315
316         err = crypto_init_spawn(&ctx->enc, enc, inst, CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
317         if (err)
318                 goto err_drop_auth;
319
320         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD | CRYPTO_ALG_ASYNC;
321         inst->alg.cra_priority = enc->cra_priority * 10 + auth->cra_priority;
322         inst->alg.cra_blocksize = enc->cra_blocksize;
323         inst->alg.cra_alignmask = auth->cra_alignmask | enc->cra_alignmask;
324         inst->alg.cra_type = &crypto_aead_type;
325
326         inst->alg.cra_aead.ivsize = enc->cra_ablkcipher.ivsize;
327         inst->alg.cra_aead.maxauthsize = auth->cra_type == &crypto_hash_type ?
328                                          auth->cra_hash.digestsize :
329                                          auth->cra_digest.dia_digestsize;
330
331         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct crypto_authenc_ctx);
332
333         inst->alg.cra_init = crypto_authenc_init_tfm;
334         inst->alg.cra_exit = crypto_authenc_exit_tfm;
335
336         inst->alg.cra_aead.setkey = crypto_authenc_setkey;
337         inst->alg.cra_aead.encrypt = crypto_authenc_encrypt;
338         inst->alg.cra_aead.decrypt = crypto_authenc_decrypt;
339
340 out:
341         crypto_mod_put(enc);
342 out_put_auth:
343         crypto_mod_put(auth);
344         return inst;
345
346 err_drop_auth:
347         crypto_drop_spawn(&ctx->auth);
348 err_free_inst:
349         kfree(inst);
350 out_put_enc:
351         inst = ERR_PTR(err);
352         goto out;
353 }
354
355 static void crypto_authenc_free(struct crypto_instance *inst)
356 {
357         struct authenc_instance_ctx *ctx = crypto_instance_ctx(inst);
358
359         crypto_drop_spawn(&ctx->enc);
360         crypto_drop_spawn(&ctx->auth);
361         kfree(inst);
362 }
363
364 static struct crypto_template crypto_authenc_tmpl = {
365         .name = "authenc",
366         .alloc = crypto_authenc_alloc,
367         .free = crypto_authenc_free,
368         .module = THIS_MODULE,
369 };
370
371 static int __init crypto_authenc_module_init(void)
372 {
373         return crypto_register_template(&crypto_authenc_tmpl);
374 }
375
376 static void __exit crypto_authenc_module_exit(void)
377 {
378         crypto_unregister_template(&crypto_authenc_tmpl);
379 }
380
381 module_init(crypto_authenc_module_init);
382 module_exit(crypto_authenc_module_exit);
383
384 MODULE_LICENSE("GPL");
385 MODULE_DESCRIPTION("Simple AEAD wrapper for IPsec");