[CRYPTO] api: Add type-safe spawns
[linux-2.6.git] / crypto / xcbc.c
1 /*
2  * Copyright (C)2006 USAGI/WIDE Project
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
17  *
18  * Author:
19  *      Kazunori Miyazawa <miyazawa@linux-ipv6.org>
20  */
21
22 #include <linux/crypto.h>
23 #include <linux/err.h>
24 #include <linux/hardirq.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/rtnetlink.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/scatterlist.h>
30 #include "internal.h"
31
32 static u_int32_t ks[12] = {0x01010101, 0x01010101, 0x01010101, 0x01010101,
33                            0x02020202, 0x02020202, 0x02020202, 0x02020202,
34                            0x03030303, 0x03030303, 0x03030303, 0x03030303};
35 /*
36  * +------------------------
37  * | <parent tfm>
38  * +------------------------
39  * | crypto_xcbc_ctx
40  * +------------------------
41  * | odds (block size)
42  * +------------------------
43  * | prev (block size)
44  * +------------------------
45  * | key (block size)
46  * +------------------------
47  * | consts (block size * 3)
48  * +------------------------
49  */
50 struct crypto_xcbc_ctx {
51         struct crypto_tfm *child;
52         u8 *odds;
53         u8 *prev;
54         u8 *key;
55         u8 *consts;
56         void (*xor)(u8 *a, const u8 *b, unsigned int bs);
57         unsigned int keylen;
58         unsigned int len;
59 };
60
61 static void xor_128(u8 *a, const u8 *b, unsigned int bs)
62 {
63         ((u32 *)a)[0] ^= ((u32 *)b)[0];
64         ((u32 *)a)[1] ^= ((u32 *)b)[1];
65         ((u32 *)a)[2] ^= ((u32 *)b)[2];
66         ((u32 *)a)[3] ^= ((u32 *)b)[3];
67 }
68
69 static int _crypto_xcbc_digest_setkey(struct crypto_hash *parent,
70                                       struct crypto_xcbc_ctx *ctx)
71 {
72         int bs = crypto_hash_blocksize(parent);
73         int err = 0;
74         u8 key1[bs];
75
76         if ((err = crypto_cipher_setkey(ctx->child, ctx->key, ctx->keylen)))
77             return err;
78
79         ctx->child->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(ctx->child, key1,
80                         ctx->consts);
81
82         return crypto_cipher_setkey(ctx->child, key1, bs);
83 }
84
85 static int crypto_xcbc_digest_setkey(struct crypto_hash *parent,
86                                      const u8 *inkey, unsigned int keylen)
87 {
88         struct crypto_xcbc_ctx *ctx = crypto_hash_ctx_aligned(parent);
89
90         if (keylen != crypto_tfm_alg_blocksize(ctx->child))
91                 return -EINVAL;
92
93         ctx->keylen = keylen;
94         memcpy(ctx->key, inkey, keylen);
95         ctx->consts = (u8*)ks;
96
97         return _crypto_xcbc_digest_setkey(parent, ctx);
98 }
99
100 static int crypto_xcbc_digest_init(struct hash_desc *pdesc)
101 {
102         struct crypto_xcbc_ctx *ctx = crypto_hash_ctx_aligned(pdesc->tfm);
103         int bs = crypto_hash_blocksize(pdesc->tfm);
104
105         ctx->len = 0;
106         memset(ctx->odds, 0, bs);
107         memset(ctx->prev, 0, bs);
108
109         return 0;
110 }
111
112 static int crypto_xcbc_digest_update2(struct hash_desc *pdesc,
113                                       struct scatterlist *sg,
114                                       unsigned int nbytes)
115 {
116         struct crypto_hash *parent = pdesc->tfm;
117         struct crypto_xcbc_ctx *ctx = crypto_hash_ctx_aligned(parent);
118         struct crypto_tfm *tfm = ctx->child;
119         int bs = crypto_hash_blocksize(parent);
120         unsigned int i = 0;
121
122         do {
123
124                 struct page *pg = sg[i].page;
125                 unsigned int offset = sg[i].offset;
126                 unsigned int slen = sg[i].length;
127
128                 while (slen > 0) {
129                         unsigned int len = min(slen, ((unsigned int)(PAGE_SIZE)) - offset);
130                         char *p = crypto_kmap(pg, 0) + offset;
131
132                         /* checking the data can fill the block */
133                         if ((ctx->len + len) <= bs) {
134                                 memcpy(ctx->odds + ctx->len, p, len);
135                                 ctx->len += len;
136                                 slen -= len;
137
138                                 /* checking the rest of the page */
139                                 if (len + offset >= PAGE_SIZE) {
140                                         offset = 0;
141                                         pg++;
142                                 } else
143                                         offset += len;
144
145                                 crypto_kunmap(p, 0);
146                                 crypto_yield(tfm->crt_flags);
147                                 continue;
148                         }
149
150                         /* filling odds with new data and encrypting it */
151                         memcpy(ctx->odds + ctx->len, p, bs - ctx->len);
152                         len -= bs - ctx->len;
153                         p += bs - ctx->len;
154
155                         ctx->xor(ctx->prev, ctx->odds, bs);
156                         tfm->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(tfm, ctx->prev, ctx->prev);
157
158                         /* clearing the length */
159                         ctx->len = 0;
160
161                         /* encrypting the rest of data */
162                         while (len > bs) {
163                                 ctx->xor(ctx->prev, p, bs);
164                                 tfm->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(tfm, ctx->prev, ctx->prev);
165                                 p += bs;
166                                 len -= bs;
167                         }
168
169                         /* keeping the surplus of blocksize */
170                         if (len) {
171                                 memcpy(ctx->odds, p, len);
172                                 ctx->len = len;
173                         }
174                         crypto_kunmap(p, 0);
175                         crypto_yield(tfm->crt_flags);
176                         slen -= min(slen, ((unsigned int)(PAGE_SIZE)) - offset);
177                         offset = 0;
178                         pg++;
179                 }
180                 nbytes-=sg[i].length;
181                 i++;
182         } while (nbytes>0);
183
184         return 0;
185 }
186
187 static int crypto_xcbc_digest_update(struct hash_desc *pdesc,
188                                      struct scatterlist *sg,
189                                      unsigned int nbytes)
190 {
191         if (WARN_ON_ONCE(in_irq()))
192                 return -EDEADLK;
193         return crypto_xcbc_digest_update2(pdesc, sg, nbytes);
194 }
195
196 static int crypto_xcbc_digest_final(struct hash_desc *pdesc, u8 *out)
197 {
198         struct crypto_hash *parent = pdesc->tfm;
199         struct crypto_xcbc_ctx *ctx = crypto_hash_ctx_aligned(parent);
200         struct crypto_tfm *tfm = ctx->child;
201         int bs = crypto_hash_blocksize(parent);
202         int err = 0;
203
204         if (ctx->len == bs) {
205                 u8 key2[bs];
206
207                 if ((err = crypto_cipher_setkey(tfm, ctx->key, ctx->keylen)) != 0)
208                         return err;
209
210                 tfm->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(tfm, key2, (const u8*)(ctx->consts+bs));
211
212                 ctx->xor(ctx->prev, ctx->odds, bs);
213                 ctx->xor(ctx->prev, key2, bs);
214                 _crypto_xcbc_digest_setkey(parent, ctx);
215
216                 tfm->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(tfm, out, ctx->prev);
217         } else {
218                 u8 key3[bs];
219                 unsigned int rlen;
220                 u8 *p = ctx->odds + ctx->len;
221                 *p = 0x80;
222                 p++;
223
224                 rlen = bs - ctx->len -1;
225                 if (rlen)
226                         memset(p, 0, rlen);
227
228                 if ((err = crypto_cipher_setkey(tfm, ctx->key, ctx->keylen)) != 0)
229                         return err;
230
231                 tfm->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(tfm, key3, (const u8*)(ctx->consts+bs*2));
232
233                 ctx->xor(ctx->prev, ctx->odds, bs);
234                 ctx->xor(ctx->prev, key3, bs);
235
236                 _crypto_xcbc_digest_setkey(parent, ctx);
237
238                 tfm->__crt_alg->cra_cipher.cia_encrypt(tfm, out, ctx->prev);
239         }
240
241         return 0;
242 }
243
244 static int crypto_xcbc_digest(struct hash_desc *pdesc,
245                   struct scatterlist *sg, unsigned int nbytes, u8 *out)
246 {
247         if (WARN_ON_ONCE(in_irq()))
248                 return -EDEADLK;
249
250         crypto_xcbc_digest_init(pdesc);
251         crypto_xcbc_digest_update2(pdesc, sg, nbytes);
252         return crypto_xcbc_digest_final(pdesc, out);
253 }
254
255 static int xcbc_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
256 {
257         struct crypto_cipher *cipher;
258         struct crypto_instance *inst = (void *)tfm->__crt_alg;
259         struct crypto_spawn *spawn = crypto_instance_ctx(inst);
260         struct crypto_xcbc_ctx *ctx = crypto_hash_ctx_aligned(__crypto_hash_cast(tfm));
261         int bs = crypto_hash_blocksize(__crypto_hash_cast(tfm));
262
263         cipher = crypto_spawn_cipher(spawn);
264         if (IS_ERR(cipher))
265                 return PTR_ERR(cipher);
266
267         switch(bs) {
268         case 16:
269                 ctx->xor = xor_128;
270                 break;
271         default:
272                 return -EINVAL;
273         }
274
275         ctx->child = cipher;
276         ctx->odds = (u8*)(ctx+1);
277         ctx->prev = ctx->odds + bs;
278         ctx->key = ctx->prev + bs;
279
280         return 0;
281 };
282
283 static void xcbc_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
284 {
285         struct crypto_xcbc_ctx *ctx = crypto_hash_ctx_aligned(__crypto_hash_cast(tfm));
286         crypto_free_cipher(ctx->child);
287 }
288
289 static struct crypto_instance *xcbc_alloc(void *param, unsigned int len)
290 {
291         struct crypto_instance *inst;
292         struct crypto_alg *alg;
293         alg = crypto_get_attr_alg(param, len, CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
294                                   CRYPTO_ALG_TYPE_HASH_MASK | CRYPTO_ALG_ASYNC);
295         if (IS_ERR(alg))
296                 return ERR_PTR(PTR_ERR(alg));
297
298         switch(alg->cra_blocksize) {
299         case 16:
300                 break;
301         default:
302                 return ERR_PTR(PTR_ERR(alg));
303         }
304
305         inst = crypto_alloc_instance("xcbc", alg);
306         if (IS_ERR(inst))
307                 goto out_put_alg;
308
309         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_HASH;
310         inst->alg.cra_priority = alg->cra_priority;
311         inst->alg.cra_blocksize = alg->cra_blocksize;
312         inst->alg.cra_alignmask = alg->cra_alignmask;
313         inst->alg.cra_type = &crypto_hash_type;
314
315         inst->alg.cra_hash.digestsize =
316                 (alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) ==
317                 CRYPTO_ALG_TYPE_HASH ? alg->cra_hash.digestsize :
318                                        alg->cra_blocksize;
319         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct crypto_xcbc_ctx) +
320                                 ALIGN(inst->alg.cra_blocksize * 3, sizeof(void *));
321         inst->alg.cra_init = xcbc_init_tfm;
322         inst->alg.cra_exit = xcbc_exit_tfm;
323
324         inst->alg.cra_hash.init = crypto_xcbc_digest_init;
325         inst->alg.cra_hash.update = crypto_xcbc_digest_update;
326         inst->alg.cra_hash.final = crypto_xcbc_digest_final;
327         inst->alg.cra_hash.digest = crypto_xcbc_digest;
328         inst->alg.cra_hash.setkey = crypto_xcbc_digest_setkey;
329
330 out_put_alg:
331         crypto_mod_put(alg);
332         return inst;
333 }
334
335 static void xcbc_free(struct crypto_instance *inst)
336 {
337         crypto_drop_spawn(crypto_instance_ctx(inst));
338         kfree(inst);
339 }
340
341 static struct crypto_template crypto_xcbc_tmpl = {
342         .name = "xcbc",
343         .alloc = xcbc_alloc,
344         .free = xcbc_free,
345         .module = THIS_MODULE,
346 };
347
348 static int __init crypto_xcbc_module_init(void)
349 {
350         return crypto_register_template(&crypto_xcbc_tmpl);
351 }
352
353 static void __exit crypto_xcbc_module_exit(void)
354 {
355         crypto_unregister_template(&crypto_xcbc_tmpl);
356 }
357
358 module_init(crypto_xcbc_module_init);
359 module_exit(crypto_xcbc_module_exit);
360
361 MODULE_LICENSE("GPL");
362 MODULE_DESCRIPTION("XCBC keyed hash algorithm");