Merge branch 'async' of macbook:git/btrfs-unstable
[linux-2.6.git] / crypto / eseqiv.c
1 /*
2  * eseqiv: Encrypted Sequence Number IV Generator
3  *
4  * This generator generates an IV based on a sequence number by xoring it
5  * with a salt and then encrypting it with the same key as used to encrypt
6  * the plain text.  This algorithm requires that the block size be equal
7  * to the IV size.  It is mainly useful for CBC.
8  *
9  * Copyright (c) 2007 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
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 <crypto/internal/skcipher.h>
19 #include <crypto/rng.h>
20 #include <crypto/scatterwalk.h>
21 #include <linux/err.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/scatterlist.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/string.h>
29
30 struct eseqiv_request_ctx {
31         struct scatterlist src[2];
32         struct scatterlist dst[2];
33         char tail[];
34 };
35
36 struct eseqiv_ctx {
37         spinlock_t lock;
38         unsigned int reqoff;
39         char salt[];
40 };
41
42 static void eseqiv_complete2(struct skcipher_givcrypt_request *req)
43 {
44         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
45         struct eseqiv_request_ctx *reqctx = skcipher_givcrypt_reqctx(req);
46
47         memcpy(req->giv, PTR_ALIGN((u8 *)reqctx->tail,
48                          crypto_ablkcipher_alignmask(geniv) + 1),
49                crypto_ablkcipher_ivsize(geniv));
50 }
51
52 static void eseqiv_complete(struct crypto_async_request *base, int err)
53 {
54         struct skcipher_givcrypt_request *req = base->data;
55
56         if (err)
57                 goto out;
58
59         eseqiv_complete2(req);
60
61 out:
62         skcipher_givcrypt_complete(req, err);
63 }
64
65 static void eseqiv_chain(struct scatterlist *head, struct scatterlist *sg,
66                          int chain)
67 {
68         if (chain) {
69                 head->length += sg->length;
70                 sg = scatterwalk_sg_next(sg);
71         }
72
73         if (sg)
74                 scatterwalk_sg_chain(head, 2, sg);
75         else
76                 sg_mark_end(head);
77 }
78
79 static int eseqiv_givencrypt(struct skcipher_givcrypt_request *req)
80 {
81         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
82         struct eseqiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
83         struct eseqiv_request_ctx *reqctx = skcipher_givcrypt_reqctx(req);
84         struct ablkcipher_request *subreq;
85         crypto_completion_t complete;
86         void *data;
87         struct scatterlist *osrc, *odst;
88         struct scatterlist *dst;
89         struct page *srcp;
90         struct page *dstp;
91         u8 *giv;
92         u8 *vsrc;
93         u8 *vdst;
94         __be64 seq;
95         unsigned int ivsize;
96         unsigned int len;
97         int err;
98
99         subreq = (void *)(reqctx->tail + ctx->reqoff);
100         ablkcipher_request_set_tfm(subreq, skcipher_geniv_cipher(geniv));
101
102         giv = req->giv;
103         complete = req->creq.base.complete;
104         data = req->creq.base.data;
105
106         osrc = req->creq.src;
107         odst = req->creq.dst;
108         srcp = sg_page(osrc);
109         dstp = sg_page(odst);
110         vsrc = PageHighMem(srcp) ? NULL : page_address(srcp) + osrc->offset;
111         vdst = PageHighMem(dstp) ? NULL : page_address(dstp) + odst->offset;
112
113         ivsize = crypto_ablkcipher_ivsize(geniv);
114
115         if (vsrc != giv + ivsize && vdst != giv + ivsize) {
116                 giv = PTR_ALIGN((u8 *)reqctx->tail,
117                                 crypto_ablkcipher_alignmask(geniv) + 1);
118                 complete = eseqiv_complete;
119                 data = req;
120         }
121
122         ablkcipher_request_set_callback(subreq, req->creq.base.flags, complete,
123                                         data);
124
125         sg_init_table(reqctx->src, 2);
126         sg_set_buf(reqctx->src, giv, ivsize);
127         eseqiv_chain(reqctx->src, osrc, vsrc == giv + ivsize);
128
129         dst = reqctx->src;
130         if (osrc != odst) {
131                 sg_init_table(reqctx->dst, 2);
132                 sg_set_buf(reqctx->dst, giv, ivsize);
133                 eseqiv_chain(reqctx->dst, odst, vdst == giv + ivsize);
134
135                 dst = reqctx->dst;
136         }
137
138         ablkcipher_request_set_crypt(subreq, reqctx->src, dst,
139                                      req->creq.nbytes + ivsize,
140                                      req->creq.info);
141
142         memcpy(req->creq.info, ctx->salt, ivsize);
143
144         len = ivsize;
145         if (ivsize > sizeof(u64)) {
146                 memset(req->giv, 0, ivsize - sizeof(u64));
147                 len = sizeof(u64);
148         }
149         seq = cpu_to_be64(req->seq);
150         memcpy(req->giv + ivsize - len, &seq, len);
151
152         err = crypto_ablkcipher_encrypt(subreq);
153         if (err)
154                 goto out;
155
156         if (giv != req->giv)
157                 eseqiv_complete2(req);
158
159 out:
160         return err;
161 }
162
163 static int eseqiv_givencrypt_first(struct skcipher_givcrypt_request *req)
164 {
165         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
166         struct eseqiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
167         int err = 0;
168
169         spin_lock_bh(&ctx->lock);
170         if (crypto_ablkcipher_crt(geniv)->givencrypt != eseqiv_givencrypt_first)
171                 goto unlock;
172
173         crypto_ablkcipher_crt(geniv)->givencrypt = eseqiv_givencrypt;
174         err = crypto_rng_get_bytes(crypto_default_rng, ctx->salt,
175                                    crypto_ablkcipher_ivsize(geniv));
176
177 unlock:
178         spin_unlock_bh(&ctx->lock);
179
180         if (err)
181                 return err;
182
183         return eseqiv_givencrypt(req);
184 }
185
186 static int eseqiv_init(struct crypto_tfm *tfm)
187 {
188         struct crypto_ablkcipher *geniv = __crypto_ablkcipher_cast(tfm);
189         struct eseqiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
190         unsigned long alignmask;
191         unsigned int reqsize;
192
193         spin_lock_init(&ctx->lock);
194
195         alignmask = crypto_tfm_ctx_alignment() - 1;
196         reqsize = sizeof(struct eseqiv_request_ctx);
197
198         if (alignmask & reqsize) {
199                 alignmask &= reqsize;
200                 alignmask--;
201         }
202
203         alignmask = ~alignmask;
204         alignmask &= crypto_ablkcipher_alignmask(geniv);
205
206         reqsize += alignmask;
207         reqsize += crypto_ablkcipher_ivsize(geniv);
208         reqsize = ALIGN(reqsize, crypto_tfm_ctx_alignment());
209
210         ctx->reqoff = reqsize - sizeof(struct eseqiv_request_ctx);
211
212         tfm->crt_ablkcipher.reqsize = reqsize +
213                                       sizeof(struct ablkcipher_request);
214
215         return skcipher_geniv_init(tfm);
216 }
217
218 static struct crypto_template eseqiv_tmpl;
219
220 static struct crypto_instance *eseqiv_alloc(struct rtattr **tb)
221 {
222         struct crypto_instance *inst;
223         int err;
224
225         err = crypto_get_default_rng();
226         if (err)
227                 return ERR_PTR(err);
228
229         inst = skcipher_geniv_alloc(&eseqiv_tmpl, tb, 0, 0);
230         if (IS_ERR(inst))
231                 goto put_rng;
232
233         err = -EINVAL;
234         if (inst->alg.cra_ablkcipher.ivsize != inst->alg.cra_blocksize)
235                 goto free_inst;
236
237         inst->alg.cra_ablkcipher.givencrypt = eseqiv_givencrypt_first;
238
239         inst->alg.cra_init = eseqiv_init;
240         inst->alg.cra_exit = skcipher_geniv_exit;
241
242         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct eseqiv_ctx);
243         inst->alg.cra_ctxsize += inst->alg.cra_ablkcipher.ivsize;
244
245 out:
246         return inst;
247
248 free_inst:
249         skcipher_geniv_free(inst);
250         inst = ERR_PTR(err);
251 put_rng:
252         crypto_put_default_rng();
253         goto out;
254 }
255
256 static void eseqiv_free(struct crypto_instance *inst)
257 {
258         skcipher_geniv_free(inst);
259         crypto_put_default_rng();
260 }
261
262 static struct crypto_template eseqiv_tmpl = {
263         .name = "eseqiv",
264         .alloc = eseqiv_alloc,
265         .free = eseqiv_free,
266         .module = THIS_MODULE,
267 };
268
269 static int __init eseqiv_module_init(void)
270 {
271         return crypto_register_template(&eseqiv_tmpl);
272 }
273
274 static void __exit eseqiv_module_exit(void)
275 {
276         crypto_unregister_template(&eseqiv_tmpl);
277 }
278
279 module_init(eseqiv_module_init);
280 module_exit(eseqiv_module_exit);
281
282 MODULE_LICENSE("GPL");
283 MODULE_DESCRIPTION("Encrypted Sequence Number IV Generator");