[SK_BUFF]: Introduce skb_network_header()
[linux-2.6.git] / net / ipv6 / esp6.c
1 /*
2  * Copyright (C)2002 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  * Authors
19  *
20  *      Mitsuru KANDA @USAGI       : IPv6 Support
21  *      Kazunori MIYAZAWA @USAGI   :
22  *      Kunihiro Ishiguro <kunihiro@ipinfusion.com>
23  *
24  *      This file is derived from net/ipv4/esp.c
25  */
26
27 #include <linux/err.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <net/ip.h>
30 #include <net/xfrm.h>
31 #include <net/esp.h>
32 #include <asm/scatterlist.h>
33 #include <linux/crypto.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/pfkeyv2.h>
36 #include <linux/random.h>
37 #include <net/icmp.h>
38 #include <net/ipv6.h>
39 #include <net/protocol.h>
40 #include <linux/icmpv6.h>
41
42 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
43 {
44         int err;
45         int hdr_len;
46         struct ipv6hdr *top_iph;
47         struct ipv6_esp_hdr *esph;
48         struct crypto_blkcipher *tfm;
49         struct blkcipher_desc desc;
50         struct esp_data *esp;
51         struct sk_buff *trailer;
52         int blksize;
53         int clen;
54         int alen;
55         int nfrags;
56
57         esp = x->data;
58         hdr_len = skb->h.raw - skb->data +
59                   sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen;
60
61         /* Strip IP+ESP header. */
62         __skb_pull(skb, hdr_len);
63
64         /* Now skb is pure payload to encrypt */
65         err = -ENOMEM;
66
67         /* Round to block size */
68         clen = skb->len;
69
70         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
71         tfm = esp->conf.tfm;
72         desc.tfm = tfm;
73         desc.flags = 0;
74         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
75         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
76         if (esp->conf.padlen)
77                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
78
79         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
80                 goto error;
81         }
82
83         /* Fill padding... */
84         do {
85                 int i;
86                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
87                         *(u8*)(trailer->tail + i) = i+1;
88         } while (0);
89         *(u8*)(trailer->tail + clen-skb->len - 2) = (clen - skb->len)-2;
90         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
91
92         top_iph = (struct ipv6hdr *)__skb_push(skb, hdr_len);
93         esph = (struct ipv6_esp_hdr *)skb->h.raw;
94         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
95         *(u8 *)(trailer->tail - 1) = *skb_network_header(skb);
96         *skb_network_header(skb) = IPPROTO_ESP;
97
98         esph->spi = x->id.spi;
99         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
100         xfrm_aevent_doreplay(x);
101
102         if (esp->conf.ivlen) {
103                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
104                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
105                         esp->conf.ivinitted = 1;
106                 }
107                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
108         }
109
110         do {
111                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
112
113                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
114                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
115                         if (!sg)
116                                 goto error;
117                 }
118                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
119                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
120                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
121                         kfree(sg);
122         } while (0);
123
124         if (unlikely(err))
125                 goto error;
126
127         if (esp->conf.ivlen) {
128                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
129                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
130         }
131
132         if (esp->auth.icv_full_len) {
133                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
134                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
135                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
136         }
137
138 error:
139         return err;
140 }
141
142 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
143 {
144         struct ipv6hdr *iph;
145         struct ipv6_esp_hdr *esph;
146         struct esp_data *esp = x->data;
147         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
148         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
149         struct sk_buff *trailer;
150         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
151         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
152         int elen = skb->len - sizeof(struct ipv6_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
153
154         int hdr_len = skb->h.raw - skb->nh.raw;
155         int nfrags;
156         int ret = 0;
157
158         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr))) {
159                 ret = -EINVAL;
160                 goto out;
161         }
162
163         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
164                 ret = -EINVAL;
165                 goto out;
166         }
167
168         /* If integrity check is required, do this. */
169         if (esp->auth.icv_full_len) {
170                 u8 sum[alen];
171
172                 ret = esp_mac_digest(esp, skb, 0, skb->len - alen);
173                 if (ret)
174                         goto out;
175
176                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen, sum, alen))
177                         BUG();
178
179                 if (unlikely(memcmp(esp->auth.work_icv, sum, alen))) {
180                         x->stats.integrity_failed++;
181                         ret = -EINVAL;
182                         goto out;
183                 }
184         }
185
186         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
187                 ret = -EINVAL;
188                 goto out;
189         }
190
191         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
192
193         esph = (struct ipv6_esp_hdr*)skb->data;
194         iph = skb->nh.ipv6h;
195
196         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
197         if (esp->conf.ivlen)
198                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
199
200         {
201                 u8 nexthdr[2];
202                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
203                 u8 padlen;
204
205                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
206                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
207                         if (!sg) {
208                                 ret = -ENOMEM;
209                                 goto out;
210                         }
211                 }
212                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
213                 ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
214                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
215                         kfree(sg);
216                 if (unlikely(ret))
217                         goto out;
218
219                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
220                         BUG();
221
222                 padlen = nexthdr[0];
223                 if (padlen+2 >= elen) {
224                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
225                         ret = -EINVAL;
226                         goto out;
227                 }
228                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
229
230                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
231                 ret = nexthdr[1];
232         }
233
234         skb->h.raw = __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen) - hdr_len;
235
236 out:
237         return ret;
238 }
239
240 static u32 esp6_get_max_size(struct xfrm_state *x, int mtu)
241 {
242         struct esp_data *esp = x->data;
243         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
244
245         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL) {
246                 mtu = ALIGN(mtu + 2, blksize);
247         } else {
248                 /* The worst case. */
249                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
250                 mtu = ALIGN(mtu + 2, padsize) + blksize - padsize;
251         }
252         if (esp->conf.padlen)
253                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
254
255         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
256 }
257
258 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
259                      int type, int code, int offset, __be32 info)
260 {
261         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
262         struct ipv6_esp_hdr *esph = (struct ipv6_esp_hdr*)(skb->data+offset);
263         struct xfrm_state *x;
264
265         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
266             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
267                 return;
268
269         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
270         if (!x)
271                 return;
272         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\n",
273                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
274         xfrm_state_put(x);
275 }
276
277 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
278 {
279         struct esp_data *esp = x->data;
280
281         if (!esp)
282                 return;
283
284         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
285         esp->conf.tfm = NULL;
286         kfree(esp->conf.ivec);
287         esp->conf.ivec = NULL;
288         crypto_free_hash(esp->auth.tfm);
289         esp->auth.tfm = NULL;
290         kfree(esp->auth.work_icv);
291         esp->auth.work_icv = NULL;
292         kfree(esp);
293 }
294
295 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
296 {
297         struct esp_data *esp = NULL;
298         struct crypto_blkcipher *tfm;
299
300         /* null auth and encryption can have zero length keys */
301         if (x->aalg) {
302                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
303                         goto error;
304         }
305         if (x->ealg == NULL)
306                 goto error;
307
308         if (x->encap)
309                 goto error;
310
311         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
312         if (esp == NULL)
313                 return -ENOMEM;
314
315         if (x->aalg) {
316                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
317                 struct crypto_hash *hash;
318
319                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
320                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
321                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
322                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
323                 if (IS_ERR(hash))
324                         goto error;
325
326                 esp->auth.tfm = hash;
327                 if (crypto_hash_setkey(hash, esp->auth.key, esp->auth.key_len))
328                         goto error;
329
330                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
331                 BUG_ON(!aalg_desc);
332
333                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
334                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
335                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
336                                  x->aalg->alg_name,
337                                  crypto_hash_digestsize(hash),
338                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
339                         goto error;
340                 }
341
342                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
343                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
344
345                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
346                 if (!esp->auth.work_icv)
347                         goto error;
348         }
349         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
350         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
351         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
352         if (IS_ERR(tfm))
353                 goto error;
354         esp->conf.tfm = tfm;
355         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
356         esp->conf.padlen = 0;
357         if (esp->conf.ivlen) {
358                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
359                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
360                         goto error;
361                 esp->conf.ivinitted = 0;
362         }
363         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, esp->conf.key, esp->conf.key_len))
364                 goto error;
365         x->props.header_len = sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
366         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
367                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
368         x->data = esp;
369         return 0;
370
371 error:
372         x->data = esp;
373         esp6_destroy(x);
374         x->data = NULL;
375         return -EINVAL;
376 }
377
378 static struct xfrm_type esp6_type =
379 {
380         .description    = "ESP6",
381         .owner          = THIS_MODULE,
382         .proto          = IPPROTO_ESP,
383         .init_state     = esp6_init_state,
384         .destructor     = esp6_destroy,
385         .get_max_size   = esp6_get_max_size,
386         .input          = esp6_input,
387         .output         = esp6_output,
388         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
389 };
390
391 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
392         .handler        =       xfrm6_rcv,
393         .err_handler    =       esp6_err,
394         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
395 };
396
397 static int __init esp6_init(void)
398 {
399         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
400                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
401                 return -EAGAIN;
402         }
403         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
404                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
405                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
406                 return -EAGAIN;
407         }
408
409         return 0;
410 }
411
412 static void __exit esp6_fini(void)
413 {
414         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
415                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
416         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
417                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
418 }
419
420 module_init(esp6_init);
421 module_exit(esp6_fini);
422
423 MODULE_LICENSE("GPL");