[IPSEC] esp: Remove keys from esp_data structure
[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         struct ipv6hdr *top_iph;
46         struct ipv6_esp_hdr *esph;
47         struct crypto_blkcipher *tfm;
48         struct blkcipher_desc desc;
49         struct sk_buff *trailer;
50         int blksize;
51         int clen;
52         int alen;
53         int nfrags;
54         u8 *tail;
55         struct esp_data *esp = x->data;
56         int hdr_len = (skb_transport_offset(skb) +
57                        sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
58
59         /* Strip IP+ESP header. */
60         __skb_pull(skb, hdr_len);
61
62         /* Now skb is pure payload to encrypt */
63         err = -ENOMEM;
64
65         /* Round to block size */
66         clen = skb->len;
67
68         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
69         tfm = esp->conf.tfm;
70         desc.tfm = tfm;
71         desc.flags = 0;
72         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
73         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
74         if (esp->conf.padlen)
75                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
76
77         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
78                 goto error;
79         }
80
81         /* Fill padding... */
82         tail = skb_tail_pointer(trailer);
83         do {
84                 int i;
85                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
86                         tail[i] = i + 1;
87         } while (0);
88         tail[clen-skb->len - 2] = (clen - skb->len) - 2;
89         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
90
91         top_iph = (struct ipv6hdr *)__skb_push(skb, hdr_len);
92         esph = (struct ipv6_esp_hdr *)skb_transport_header(skb);
93         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
94         *(skb_tail_pointer(trailer) - 1) = *skb_network_header(skb);
95         *skb_network_header(skb) = IPPROTO_ESP;
96
97         esph->spi = x->id.spi;
98         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
99         xfrm_aevent_doreplay(x);
100
101         if (esp->conf.ivlen) {
102                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
103                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
104                         esp->conf.ivinitted = 1;
105                 }
106                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
107         }
108
109         do {
110                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
111
112                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
113                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
114                         if (!sg)
115                                 goto error;
116                 }
117                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-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 error;
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 error:
138         return err;
139 }
140
141 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
142 {
143         struct ipv6hdr *iph;
144         struct ipv6_esp_hdr *esph;
145         struct esp_data *esp = x->data;
146         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
147         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
148         struct sk_buff *trailer;
149         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
150         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
151         int elen = skb->len - sizeof(struct ipv6_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
152         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
153         int nfrags;
154         int ret = 0;
155
156         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr))) {
157                 ret = -EINVAL;
158                 goto out;
159         }
160
161         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
162                 ret = -EINVAL;
163                 goto out;
164         }
165
166         /* If integrity check is required, do this. */
167         if (esp->auth.icv_full_len) {
168                 u8 sum[alen];
169
170                 ret = esp_mac_digest(esp, skb, 0, skb->len - alen);
171                 if (ret)
172                         goto out;
173
174                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen, sum, alen))
175                         BUG();
176
177                 if (unlikely(memcmp(esp->auth.work_icv, sum, alen))) {
178                         x->stats.integrity_failed++;
179                         ret = -EINVAL;
180                         goto out;
181                 }
182         }
183
184         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
185                 ret = -EINVAL;
186                 goto out;
187         }
188
189         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
190
191         esph = (struct ipv6_esp_hdr*)skb->data;
192         iph = ipv6_hdr(skb);
193
194         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
195         if (esp->conf.ivlen)
196                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
197
198         {
199                 u8 nexthdr[2];
200                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
201                 u8 padlen;
202
203                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
204                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
205                         if (!sg) {
206                                 ret = -ENOMEM;
207                                 goto out;
208                         }
209                 }
210                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
211                 ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
212                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
213                         kfree(sg);
214                 if (unlikely(ret))
215                         goto out;
216
217                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
218                         BUG();
219
220                 padlen = nexthdr[0];
221                 if (padlen+2 >= elen) {
222                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
223                         ret = -EINVAL;
224                         goto out;
225                 }
226                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
227
228                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
229                 ret = nexthdr[1];
230         }
231
232         __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
233         skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
234 out:
235         return ret;
236 }
237
238 static u32 esp6_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
239 {
240         struct esp_data *esp = x->data;
241         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
242         u32 align = max_t(u32, blksize, esp->conf.padlen);
243         u32 rem;
244
245         mtu -= x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
246         rem = mtu & (align - 1);
247         mtu &= ~(align - 1);
248
249         if (x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL) {
250                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
251                 mtu -= blksize - padsize;
252                 mtu += min_t(u32, blksize - padsize, rem);
253         }
254
255         return mtu - 2;
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         if (x->ealg == NULL)
301                 goto error;
302
303         if (x->encap)
304                 goto error;
305
306         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
307         if (esp == NULL)
308                 return -ENOMEM;
309
310         if (x->aalg) {
311                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
312                 struct crypto_hash *hash;
313
314                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
315                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
316                 if (IS_ERR(hash))
317                         goto error;
318
319                 esp->auth.tfm = hash;
320                 if (crypto_hash_setkey(hash, x->aalg->alg_key,
321                                        (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8))
322                         goto error;
323
324                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
325                 BUG_ON(!aalg_desc);
326
327                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
328                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
329                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
330                                  x->aalg->alg_name,
331                                  crypto_hash_digestsize(hash),
332                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
333                         goto error;
334                 }
335
336                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
337                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
338
339                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
340                 if (!esp->auth.work_icv)
341                         goto error;
342         }
343         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
344         if (IS_ERR(tfm))
345                 goto error;
346         esp->conf.tfm = tfm;
347         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
348         esp->conf.padlen = 0;
349         if (esp->conf.ivlen) {
350                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
351                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
352                         goto error;
353                 esp->conf.ivinitted = 0;
354         }
355         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, x->ealg->alg_key,
356                                     (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8))
357                 goto error;
358         x->props.header_len = sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
359         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
360                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
361         x->data = esp;
362         return 0;
363
364 error:
365         x->data = esp;
366         esp6_destroy(x);
367         x->data = NULL;
368         return -EINVAL;
369 }
370
371 static struct xfrm_type esp6_type =
372 {
373         .description    = "ESP6",
374         .owner          = THIS_MODULE,
375         .proto          = IPPROTO_ESP,
376         .init_state     = esp6_init_state,
377         .destructor     = esp6_destroy,
378         .get_mtu        = esp6_get_mtu,
379         .input          = esp6_input,
380         .output         = esp6_output,
381         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
382 };
383
384 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
385         .handler        =       xfrm6_rcv,
386         .err_handler    =       esp6_err,
387         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
388 };
389
390 static int __init esp6_init(void)
391 {
392         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
393                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
394                 return -EAGAIN;
395         }
396         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
397                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
398                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
399                 return -EAGAIN;
400         }
401
402         return 0;
403 }
404
405 static void __exit esp6_fini(void)
406 {
407         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
408                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
409         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
410                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
411 }
412
413 module_init(esp6_init);
414 module_exit(esp6_fini);
415
416 MODULE_LICENSE("GPL");
417 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);