[NETFILTER]: remove unneeded rcu_dereference() calls
[linux-2.6.git] / net / ipv4 / esp4.c
1 #include <linux/err.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <net/ip.h>
4 #include <net/xfrm.h>
5 #include <net/esp.h>
6 #include <linux/scatterlist.h>
7 #include <linux/crypto.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/pfkeyv2.h>
10 #include <linux/random.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <net/icmp.h>
13 #include <net/protocol.h>
14 #include <net/udp.h>
15
16 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
17 {
18         int err;
19         struct ip_esp_hdr *esph;
20         struct crypto_blkcipher *tfm;
21         struct blkcipher_desc desc;
22         struct esp_data *esp;
23         struct sk_buff *trailer;
24         u8 *tail;
25         int blksize;
26         int clen;
27         int alen;
28         int nfrags;
29
30         /* skb is pure payload to encrypt */
31
32         err = -ENOMEM;
33
34         /* Round to block size */
35         clen = skb->len;
36
37         esp = x->data;
38         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
39         tfm = esp->conf.tfm;
40         desc.tfm = tfm;
41         desc.flags = 0;
42         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
43         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
44         if (esp->conf.padlen)
45                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
46
47         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0)
48                 goto error;
49
50         /* Fill padding... */
51         tail = skb_tail_pointer(trailer);
52         do {
53                 int i;
54                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
55                         tail[i] = i + 1;
56         } while (0);
57         tail[clen - skb->len - 2] = (clen - skb->len) - 2;
58         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
59
60         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
61         esph = ip_esp_hdr(skb);
62         *(skb_tail_pointer(trailer) - 1) = *skb_mac_header(skb);
63         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
64
65         spin_lock_bh(&x->lock);
66
67         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
68         if (x->encap) {
69                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
70                 struct udphdr *uh;
71                 __be32 *udpdata32;
72
73                 uh = (struct udphdr *)esph;
74                 uh->source = encap->encap_sport;
75                 uh->dest = encap->encap_dport;
76                 uh->len = htons(skb->len + alen - skb_transport_offset(skb));
77                 uh->check = 0;
78
79                 switch (encap->encap_type) {
80                 default:
81                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
82                         esph = (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
83                         break;
84                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
85                         udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
86                         udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
87                         esph = (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
88                         break;
89                 }
90
91                 *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
92         }
93
94         esph->spi = x->id.spi;
95         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq);
96
97         if (esp->conf.ivlen) {
98                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
99                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
100                         esp->conf.ivinitted = 1;
101                 }
102                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
103         }
104
105         do {
106                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
107
108                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
109                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
110                         if (!sg)
111                                 goto unlock;
112                 }
113                 sg_init_table(sg, nfrags);
114                 skb_to_sgvec(skb, sg,
115                              esph->enc_data +
116                              esp->conf.ivlen -
117                              skb->data, clen);
118                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
119                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
120                         kfree(sg);
121         } while (0);
122
123         if (unlikely(err))
124                 goto unlock;
125
126         if (esp->conf.ivlen) {
127                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
128                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
129         }
130
131         if (esp->auth.icv_full_len) {
132                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
133                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
134                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
135         }
136
137 unlock:
138         spin_unlock_bh(&x->lock);
139
140 error:
141         return err;
142 }
143
144 /*
145  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
146  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
147  * and common case.
148  */
149 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
150 {
151         struct iphdr *iph;
152         struct ip_esp_hdr *esph;
153         struct esp_data *esp = x->data;
154         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
155         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
156         struct sk_buff *trailer;
157         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
158         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
159         int elen = skb->len - sizeof(*esph) - esp->conf.ivlen - alen;
160         int nfrags;
161         int ihl;
162         u8 nexthdr[2];
163         struct scatterlist *sg;
164         int padlen;
165         int err;
166
167         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*esph)))
168                 goto out;
169
170         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1)))
171                 goto out;
172
173         /* If integrity check is required, do this. */
174         if (esp->auth.icv_full_len) {
175                 u8 sum[alen];
176
177                 err = esp_mac_digest(esp, skb, 0, skb->len - alen);
178                 if (err)
179                         goto out;
180
181                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen, sum, alen))
182                         BUG();
183
184                 if (unlikely(memcmp(esp->auth.work_icv, sum, alen))) {
185                         x->stats.integrity_failed++;
186                         goto out;
187                 }
188         }
189
190         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0)
191                 goto out;
192
193         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
194
195         esph = (struct ip_esp_hdr *)skb->data;
196
197         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
198         if (esp->conf.ivlen)
199                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
200
201         sg = &esp->sgbuf[0];
202
203         if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
204                 sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
205                 if (!sg)
206                         goto out;
207         }
208         sg_init_table(sg, nfrags);
209         skb_to_sgvec(skb, sg,
210                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen,
211                      elen);
212         err = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
213         if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
214                 kfree(sg);
215         if (unlikely(err))
216                 return err;
217
218         if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
219                 BUG();
220
221         padlen = nexthdr[0];
222         if (padlen+2 >= elen)
223                 goto out;
224
225         /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
226
227         iph = ip_hdr(skb);
228         ihl = iph->ihl * 4;
229
230         if (x->encap) {
231                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
232                 struct udphdr *uh = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
233
234                 /*
235                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
236                  *    advertize the change to the keying daemon.
237                  *    This is an inbound SA, so just compare
238                  *    SRC ports.
239                  */
240                 if (iph->saddr != x->props.saddr.a4 ||
241                     uh->source != encap->encap_sport) {
242                         xfrm_address_t ipaddr;
243
244                         ipaddr.a4 = iph->saddr;
245                         km_new_mapping(x, &ipaddr, uh->source);
246
247                         /* XXX: perhaps add an extra
248                          * policy check here, to see
249                          * if we should allow or
250                          * reject a packet from a
251                          * different source
252                          * address/port.
253                          */
254                 }
255
256                 /*
257                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
258                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
259                  *    perform other post-processing fixes
260                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
261                  *    section 3.1.2
262                  */
263                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
264                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
265         }
266
267         pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
268         __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
269         skb_set_transport_header(skb, -ihl);
270
271         return nexthdr[1];
272
273 out:
274         return -EINVAL;
275 }
276
277 static u32 esp4_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
278 {
279         struct esp_data *esp = x->data;
280         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
281         u32 align = max_t(u32, blksize, esp->conf.padlen);
282         u32 rem;
283
284         mtu -= x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
285         rem = mtu & (align - 1);
286         mtu &= ~(align - 1);
287
288         switch (x->props.mode) {
289         case XFRM_MODE_TUNNEL:
290                 break;
291         default:
292         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
293                 /* The worst case */
294                 mtu -= blksize - 4;
295                 mtu += min_t(u32, blksize - 4, rem);
296                 break;
297         case XFRM_MODE_BEET:
298                 /* The worst case. */
299                 mtu += min_t(u32, IPV4_BEET_PHMAXLEN, rem);
300                 break;
301         }
302
303         return mtu - 2;
304 }
305
306 static void esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
307 {
308         struct iphdr *iph = (struct iphdr*)skb->data;
309         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr*)(skb->data+(iph->ihl<<2));
310         struct xfrm_state *x;
311
312         if (icmp_hdr(skb)->type != ICMP_DEST_UNREACH ||
313             icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
314                 return;
315
316         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
317         if (!x)
318                 return;
319         NETDEBUG(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/%08x\n",
320                  ntohl(esph->spi), ntohl(iph->daddr));
321         xfrm_state_put(x);
322 }
323
324 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
325 {
326         struct esp_data *esp = x->data;
327
328         if (!esp)
329                 return;
330
331         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
332         esp->conf.tfm = NULL;
333         kfree(esp->conf.ivec);
334         esp->conf.ivec = NULL;
335         crypto_free_hash(esp->auth.tfm);
336         esp->auth.tfm = NULL;
337         kfree(esp->auth.work_icv);
338         esp->auth.work_icv = NULL;
339         kfree(esp);
340 }
341
342 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
343 {
344         struct esp_data *esp = NULL;
345         struct crypto_blkcipher *tfm;
346         u32 align;
347
348         if (x->ealg == NULL)
349                 goto error;
350
351         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
352         if (esp == NULL)
353                 return -ENOMEM;
354
355         if (x->aalg) {
356                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
357                 struct crypto_hash *hash;
358
359                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
360                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
361                 if (IS_ERR(hash))
362                         goto error;
363
364                 esp->auth.tfm = hash;
365                 if (crypto_hash_setkey(hash, x->aalg->alg_key,
366                                        (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8))
367                         goto error;
368
369                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
370                 BUG_ON(!aalg_desc);
371
372                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
373                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
374                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
375                                  x->aalg->alg_name,
376                                  crypto_hash_digestsize(hash),
377                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
378                         goto error;
379                 }
380
381                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
382                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
383
384                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
385                 if (!esp->auth.work_icv)
386                         goto error;
387         }
388
389         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
390         if (IS_ERR(tfm))
391                 goto error;
392         esp->conf.tfm = tfm;
393         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
394         esp->conf.padlen = 0;
395         if (esp->conf.ivlen) {
396                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
397                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
398                         goto error;
399                 esp->conf.ivinitted = 0;
400         }
401         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, x->ealg->alg_key,
402                                     (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8))
403                 goto error;
404         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
405         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
406                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
407         else if (x->props.mode == XFRM_MODE_BEET)
408                 x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN;
409         if (x->encap) {
410                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
411
412                 switch (encap->encap_type) {
413                 default:
414                         goto error;
415                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
416                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
417                         break;
418                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
419                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
420                         break;
421                 }
422         }
423         x->data = esp;
424         align = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
425         if (esp->conf.padlen)
426                 align = max_t(u32, align, esp->conf.padlen);
427         x->props.trailer_len = align + 1 + esp->auth.icv_trunc_len;
428         return 0;
429
430 error:
431         x->data = esp;
432         esp_destroy(x);
433         x->data = NULL;
434         return -EINVAL;
435 }
436
437 static struct xfrm_type esp_type =
438 {
439         .description    = "ESP4",
440         .owner          = THIS_MODULE,
441         .proto          = IPPROTO_ESP,
442         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
443         .init_state     = esp_init_state,
444         .destructor     = esp_destroy,
445         .get_mtu        = esp4_get_mtu,
446         .input          = esp_input,
447         .output         = esp_output
448 };
449
450 static struct net_protocol esp4_protocol = {
451         .handler        =       xfrm4_rcv,
452         .err_handler    =       esp4_err,
453         .no_policy      =       1,
454 };
455
456 static int __init esp4_init(void)
457 {
458         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
459                 printk(KERN_INFO "ip esp init: can't add xfrm type\n");
460                 return -EAGAIN;
461         }
462         if (inet_add_protocol(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
463                 printk(KERN_INFO "ip esp init: can't add protocol\n");
464                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
465                 return -EAGAIN;
466         }
467         return 0;
468 }
469
470 static void __exit esp4_fini(void)
471 {
472         if (inet_del_protocol(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
473                 printk(KERN_INFO "ip esp close: can't remove protocol\n");
474         if (xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET) < 0)
475                 printk(KERN_INFO "ip esp close: can't remove xfrm type\n");
476 }
477
478 module_init(esp4_init);
479 module_exit(esp4_fini);
480 MODULE_LICENSE("GPL");
481 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET, XFRM_PROTO_ESP);