[IPSEC] esp: Kill unnecessary block and indentation
[linux-2.6.git] / net / ipv4 / esp4.c
1 #include <linux/config.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <net/ip.h>
4 #include <net/xfrm.h>
5 #include <net/esp.h>
6 #include <asm/scatterlist.h>
7 #include <linux/crypto.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/pfkeyv2.h>
10 #include <linux/random.h>
11 #include <net/icmp.h>
12 #include <net/protocol.h>
13 #include <net/udp.h>
14
15 /* decapsulation data for use when post-processing */
16 struct esp_decap_data {
17         xfrm_address_t  saddr;
18         __u16           sport;
19         __u8            proto;
20 };
21
22 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
23 {
24         int err;
25         struct iphdr *top_iph;
26         struct ip_esp_hdr *esph;
27         struct crypto_tfm *tfm;
28         struct esp_data *esp;
29         struct sk_buff *trailer;
30         int blksize;
31         int clen;
32         int alen;
33         int nfrags;
34
35         /* Strip IP+ESP header. */
36         __skb_pull(skb, skb->h.raw - skb->data);
37         /* Now skb is pure payload to encrypt */
38
39         err = -ENOMEM;
40
41         /* Round to block size */
42         clen = skb->len;
43
44         esp = x->data;
45         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
46         tfm = esp->conf.tfm;
47         blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(tfm), 4);
48         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
49         if (esp->conf.padlen)
50                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
51
52         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0)
53                 goto error;
54
55         /* Fill padding... */
56         do {
57                 int i;
58                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
59                         *(u8*)(trailer->tail + i) = i+1;
60         } while (0);
61         *(u8*)(trailer->tail + clen-skb->len - 2) = (clen - skb->len)-2;
62         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
63
64         __skb_push(skb, skb->data - skb->nh.raw);
65         top_iph = skb->nh.iph;
66         esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->nh.raw + top_iph->ihl*4);
67         top_iph->tot_len = htons(skb->len + alen);
68         *(u8*)(trailer->tail - 1) = top_iph->protocol;
69
70         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
71         if (x->encap) {
72                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
73                 struct udphdr *uh;
74                 u32 *udpdata32;
75
76                 uh = (struct udphdr *)esph;
77                 uh->source = encap->encap_sport;
78                 uh->dest = encap->encap_dport;
79                 uh->len = htons(skb->len + alen - top_iph->ihl*4);
80                 uh->check = 0;
81
82                 switch (encap->encap_type) {
83                 default:
84                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
85                         esph = (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
86                         break;
87                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
88                         udpdata32 = (u32 *)(uh + 1);
89                         udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
90                         esph = (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
91                         break;
92                 }
93
94                 top_iph->protocol = IPPROTO_UDP;
95         } else
96                 top_iph->protocol = IPPROTO_ESP;
97
98         esph->spi = x->id.spi;
99         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
100
101         if (esp->conf.ivlen)
102                 crypto_cipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
103
104         do {
105                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
106
107                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
108                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
109                         if (!sg)
110                                 goto error;
111                 }
112                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
113                 crypto_cipher_encrypt(tfm, sg, sg, clen);
114                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
115                         kfree(sg);
116         } while (0);
117
118         if (esp->conf.ivlen) {
119                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
120                 crypto_cipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
121         }
122
123         if (esp->auth.icv_full_len) {
124                 esp->auth.icv(esp, skb, (u8*)esph-skb->data,
125                               sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen+clen, trailer->tail);
126                 pskb_put(skb, trailer, alen);
127         }
128
129         ip_send_check(top_iph);
130
131         err = 0;
132
133 error:
134         return err;
135 }
136
137 /*
138  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
139  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
140  * and common case.
141  */
142 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct xfrm_decap_state *decap, struct sk_buff *skb)
143 {
144         struct iphdr *iph;
145         struct ip_esp_hdr *esph;
146         struct esp_data *esp = x->data;
147         struct sk_buff *trailer;
148         int blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
149         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
150         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
151         int nfrags;
152         int encap_len = 0;
153         u8 nexthdr[2];
154         struct scatterlist *sg;
155         u8 workbuf[60];
156         int padlen;
157
158         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr)))
159                 goto out;
160
161         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1)))
162                 goto out;
163
164         /* If integrity check is required, do this. */
165         if (esp->auth.icv_full_len) {
166                 u8 sum[esp->auth.icv_full_len];
167                 u8 sum1[alen];
168                 
169                 esp->auth.icv(esp, skb, 0, skb->len-alen, sum);
170
171                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen, sum1, alen))
172                         BUG();
173
174                 if (unlikely(memcmp(sum, sum1, alen))) {
175                         x->stats.integrity_failed++;
176                         goto out;
177                 }
178         }
179
180         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0)
181                 goto out;
182
183         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
184
185         esph = (struct ip_esp_hdr*)skb->data;
186         iph = skb->nh.iph;
187
188         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
189         if (esp->conf.ivlen)
190                 crypto_cipher_set_iv(esp->conf.tfm, esph->enc_data, crypto_tfm_alg_ivsize(esp->conf.tfm));
191
192         sg = &esp->sgbuf[0];
193
194         if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
195                 sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
196                 if (!sg)
197                         goto out;
198         }
199         skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
200         crypto_cipher_decrypt(esp->conf.tfm, sg, sg, elen);
201         if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
202                 kfree(sg);
203
204         if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
205                 BUG();
206
207         padlen = nexthdr[0];
208         if (padlen+2 >= elen)
209                 goto out;
210
211         /* ... check padding bits here. Silly. :-) */ 
212
213         if (x->encap && decap && decap->decap_type) {
214                 struct esp_decap_data *encap_data;
215                 struct udphdr *uh = (struct udphdr *) (iph+1);
216
217                 encap_data = (struct esp_decap_data *) (decap->decap_data);
218                 encap_data->proto = 0;
219
220                 switch (decap->decap_type) {
221                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
222                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
223                         encap_data->proto = AF_INET;
224                         encap_data->saddr.a4 = iph->saddr;
225                         encap_data->sport = uh->source;
226                         encap_len = (void*)esph - (void*)uh;
227                         break;
228
229                 default:
230                         goto out;
231                 }
232         }
233
234         iph->protocol = nexthdr[1];
235         pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
236         memcpy(workbuf, skb->nh.raw, iph->ihl*4);
237         skb->h.raw = skb_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen);
238         skb->nh.raw += encap_len + sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
239         memcpy(skb->nh.raw, workbuf, iph->ihl*4);
240         skb->nh.iph->tot_len = htons(skb->len);
241
242         return 0;
243
244 out:
245         return -EINVAL;
246 }
247
248 static int esp_post_input(struct xfrm_state *x, struct xfrm_decap_state *decap, struct sk_buff *skb)
249 {
250   
251         if (x->encap) {
252                 struct xfrm_encap_tmpl *encap;
253                 struct esp_decap_data *decap_data;
254
255                 encap = x->encap;
256                 decap_data = (struct esp_decap_data *)(decap->decap_data);
257
258                 /* first, make sure that the decap type == the encap type */
259                 if (encap->encap_type != decap->decap_type)
260                         return -EINVAL;
261
262                 switch (encap->encap_type) {
263                 default:
264                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
265                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
266                         /*
267                          * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
268                          *    advertize the change to the keying daemon.
269                          *    This is an inbound SA, so just compare
270                          *    SRC ports.
271                          */
272                         if (decap_data->proto == AF_INET &&
273                             (decap_data->saddr.a4 != x->props.saddr.a4 ||
274                              decap_data->sport != encap->encap_sport)) {
275                                 xfrm_address_t ipaddr;
276
277                                 ipaddr.a4 = decap_data->saddr.a4;
278                                 km_new_mapping(x, &ipaddr, decap_data->sport);
279                                         
280                                 /* XXX: perhaps add an extra
281                                  * policy check here, to see
282                                  * if we should allow or
283                                  * reject a packet from a
284                                  * different source
285                                  * address/port.
286                                  */
287                         }
288                 
289                         /*
290                          * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
291                          *    of NAT-T in Transport Mode, or
292                          *    perform other post-processing fixes
293                          *    as per * draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
294                          *    section 3.1.2
295                          */
296                         if (!x->props.mode)
297                                 skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
298
299                         break;
300                 }
301         }
302         return 0;
303 }
304
305 static u32 esp4_get_max_size(struct xfrm_state *x, int mtu)
306 {
307         struct esp_data *esp = x->data;
308         u32 blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
309
310         if (x->props.mode) {
311                 mtu = ALIGN(mtu + 2, blksize);
312         } else {
313                 /* The worst case. */
314                 mtu = ALIGN(mtu + 2, 4) + blksize - 4;
315         }
316         if (esp->conf.padlen)
317                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
318
319         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
320 }
321
322 static void esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
323 {
324         struct iphdr *iph = (struct iphdr*)skb->data;
325         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr*)(skb->data+(iph->ihl<<2));
326         struct xfrm_state *x;
327
328         if (skb->h.icmph->type != ICMP_DEST_UNREACH ||
329             skb->h.icmph->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
330                 return;
331
332         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
333         if (!x)
334                 return;
335         NETDEBUG(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/%08x\n",
336                  ntohl(esph->spi), ntohl(iph->daddr));
337         xfrm_state_put(x);
338 }
339
340 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
341 {
342         struct esp_data *esp = x->data;
343
344         if (!esp)
345                 return;
346
347         crypto_free_tfm(esp->conf.tfm);
348         esp->conf.tfm = NULL;
349         kfree(esp->conf.ivec);
350         esp->conf.ivec = NULL;
351         crypto_free_tfm(esp->auth.tfm);
352         esp->auth.tfm = NULL;
353         kfree(esp->auth.work_icv);
354         esp->auth.work_icv = NULL;
355         kfree(esp);
356 }
357
358 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
359 {
360         struct esp_data *esp = NULL;
361
362         /* null auth and encryption can have zero length keys */
363         if (x->aalg) {
364                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
365                         goto error;
366         }
367         if (x->ealg == NULL)
368                 goto error;
369
370         esp = kmalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
371         if (esp == NULL)
372                 return -ENOMEM;
373
374         memset(esp, 0, sizeof(*esp));
375
376         if (x->aalg) {
377                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
378
379                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
380                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
381                 esp->auth.tfm = crypto_alloc_tfm(x->aalg->alg_name, 0);
382                 if (esp->auth.tfm == NULL)
383                         goto error;
384                 esp->auth.icv = esp_hmac_digest;
385
386                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
387                 BUG_ON(!aalg_desc);
388
389                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
390                     crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm)) {
391                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
392                                  x->aalg->alg_name,
393                                  crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm),
394                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
395                         goto error;
396                 }
397
398                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
399                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
400
401                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
402                 if (!esp->auth.work_icv)
403                         goto error;
404         }
405         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
406         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
407         if (x->props.ealgo == SADB_EALG_NULL)
408                 esp->conf.tfm = crypto_alloc_tfm(x->ealg->alg_name, CRYPTO_TFM_MODE_ECB);
409         else
410                 esp->conf.tfm = crypto_alloc_tfm(x->ealg->alg_name, CRYPTO_TFM_MODE_CBC);
411         if (esp->conf.tfm == NULL)
412                 goto error;
413         esp->conf.ivlen = crypto_tfm_alg_ivsize(esp->conf.tfm);
414         esp->conf.padlen = 0;
415         if (esp->conf.ivlen) {
416                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
417                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
418                         goto error;
419                 get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
420         }
421         if (crypto_cipher_setkey(esp->conf.tfm, esp->conf.key, esp->conf.key_len))
422                 goto error;
423         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
424         if (x->props.mode)
425                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
426         if (x->encap) {
427                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
428
429                 switch (encap->encap_type) {
430                 default:
431                         goto error;
432                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
433                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
434                         break;
435                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
436                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
437                         break;
438                 }
439         }
440         x->data = esp;
441         x->props.trailer_len = esp4_get_max_size(x, 0) - x->props.header_len;
442         return 0;
443
444 error:
445         x->data = esp;
446         esp_destroy(x);
447         x->data = NULL;
448         return -EINVAL;
449 }
450
451 static struct xfrm_type esp_type =
452 {
453         .description    = "ESP4",
454         .owner          = THIS_MODULE,
455         .proto          = IPPROTO_ESP,
456         .init_state     = esp_init_state,
457         .destructor     = esp_destroy,
458         .get_max_size   = esp4_get_max_size,
459         .input          = esp_input,
460         .post_input     = esp_post_input,
461         .output         = esp_output
462 };
463
464 static struct net_protocol esp4_protocol = {
465         .handler        =       xfrm4_rcv,
466         .err_handler    =       esp4_err,
467         .no_policy      =       1,
468 };
469
470 static int __init esp4_init(void)
471 {
472         struct xfrm_decap_state decap;
473
474         if (sizeof(struct esp_decap_data)  >
475             sizeof(decap.decap_data)) {
476                 extern void decap_data_too_small(void);
477
478                 decap_data_too_small();
479         }
480
481         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
482                 printk(KERN_INFO "ip esp init: can't add xfrm type\n");
483                 return -EAGAIN;
484         }
485         if (inet_add_protocol(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
486                 printk(KERN_INFO "ip esp init: can't add protocol\n");
487                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
488                 return -EAGAIN;
489         }
490         return 0;
491 }
492
493 static void __exit esp4_fini(void)
494 {
495         if (inet_del_protocol(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
496                 printk(KERN_INFO "ip esp close: can't remove protocol\n");
497         if (xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET) < 0)
498                 printk(KERN_INFO "ip esp close: can't remove xfrm type\n");
499 }
500
501 module_init(esp4_init);
502 module_exit(esp4_fini);
503 MODULE_LICENSE("GPL");