[INET_SOCK]: Move struct inet_sock & helper functions to net/inet_sock.h
[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/config.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_tfm *tfm;
49         struct esp_data *esp;
50         struct sk_buff *trailer;
51         int blksize;
52         int clen;
53         int alen;
54         int nfrags;
55
56         esp = x->data;
57         hdr_len = skb->h.raw - skb->data +
58                   sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen;
59
60         /* Strip IP+ESP header. */
61         __skb_pull(skb, hdr_len);
62
63         /* Now skb is pure payload to encrypt */
64         err = -ENOMEM;
65
66         /* Round to block size */
67         clen = skb->len;
68
69         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
70         tfm = esp->conf.tfm;
71         blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(tfm), 4);
72         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
73         if (esp->conf.padlen)
74                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
75
76         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
77                 goto error;
78         }
79
80         /* Fill padding... */
81         do {
82                 int i;
83                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
84                         *(u8*)(trailer->tail + i) = i+1;
85         } while (0);
86         *(u8*)(trailer->tail + clen-skb->len - 2) = (clen - skb->len)-2;
87         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
88
89         top_iph = (struct ipv6hdr *)__skb_push(skb, hdr_len);
90         esph = (struct ipv6_esp_hdr *)skb->h.raw;
91         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
92         *(u8*)(trailer->tail - 1) = *skb->nh.raw;
93         *skb->nh.raw = IPPROTO_ESP;
94
95         esph->spi = x->id.spi;
96         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
97
98         if (esp->conf.ivlen)
99                 crypto_cipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
100
101         do {
102                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
103
104                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
105                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
106                         if (!sg)
107                                 goto error;
108                 }
109                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
110                 crypto_cipher_encrypt(tfm, sg, sg, clen);
111                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
112                         kfree(sg);
113         } while (0);
114
115         if (esp->conf.ivlen) {
116                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
117                 crypto_cipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
118         }
119
120         if (esp->auth.icv_full_len) {
121                 esp->auth.icv(esp, skb, (u8*)esph-skb->data,
122                         sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen+clen, trailer->tail);
123                 pskb_put(skb, trailer, alen);
124         }
125
126         err = 0;
127
128 error:
129         return err;
130 }
131
132 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct xfrm_decap_state *decap, struct sk_buff *skb)
133 {
134         struct ipv6hdr *iph;
135         struct ipv6_esp_hdr *esph;
136         struct esp_data *esp = x->data;
137         struct sk_buff *trailer;
138         int blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
139         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
140         int elen = skb->len - sizeof(struct ipv6_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
141
142         int hdr_len = skb->h.raw - skb->nh.raw;
143         int nfrags;
144         unsigned char *tmp_hdr = NULL;
145         int ret = 0;
146
147         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr))) {
148                 ret = -EINVAL;
149                 goto out_nofree;
150         }
151
152         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
153                 ret = -EINVAL;
154                 goto out_nofree;
155         }
156
157         tmp_hdr = kmalloc(hdr_len, GFP_ATOMIC);
158         if (!tmp_hdr) {
159                 ret = -ENOMEM;
160                 goto out_nofree;
161         }
162         memcpy(tmp_hdr, skb->nh.raw, hdr_len);
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                         ret = -EINVAL;
177                         goto out;
178                 }
179         }
180
181         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
182                 ret = -EINVAL;
183                 goto out;
184         }
185
186         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
187
188         esph = (struct ipv6_esp_hdr*)skb->data;
189         iph = skb->nh.ipv6h;
190
191         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
192         if (esp->conf.ivlen)
193                 crypto_cipher_set_iv(esp->conf.tfm, esph->enc_data, crypto_tfm_alg_ivsize(esp->conf.tfm));
194
195         {
196                 u8 nexthdr[2];
197                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
198                 u8 padlen;
199
200                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
201                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
202                         if (!sg) {
203                                 ret = -ENOMEM;
204                                 goto out;
205                         }
206                 }
207                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
208                 crypto_cipher_decrypt(esp->conf.tfm, sg, sg, elen);
209                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
210                         kfree(sg);
211
212                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
213                         BUG();
214
215                 padlen = nexthdr[0];
216                 if (padlen+2 >= elen) {
217                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
218                         ret = -EINVAL;
219                         goto out;
220                 }
221                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */ 
222
223                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
224                 skb->h.raw = skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen);
225                 skb->nh.raw += sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
226                 memcpy(skb->nh.raw, tmp_hdr, hdr_len);
227                 skb->nh.ipv6h->payload_len = htons(skb->len - sizeof(struct ipv6hdr));
228                 ret = nexthdr[1];
229         }
230
231 out:
232         kfree(tmp_hdr);
233 out_nofree:
234         return ret;
235 }
236
237 static u32 esp6_get_max_size(struct xfrm_state *x, int mtu)
238 {
239         struct esp_data *esp = x->data;
240         u32 blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
241
242         if (x->props.mode) {
243                 mtu = ALIGN(mtu + 2, blksize);
244         } else {
245                 /* The worst case. */
246                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
247                 mtu = ALIGN(mtu + 2, padsize) + blksize - padsize;
248         }
249         if (esp->conf.padlen)
250                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
251
252         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
253 }
254
255 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
256                      int type, int code, int offset, __u32 info)
257 {
258         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
259         struct ipv6_esp_hdr *esph = (struct ipv6_esp_hdr*)(skb->data+offset);
260         struct xfrm_state *x;
261
262         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH && 
263             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
264                 return;
265
266         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
267         if (!x)
268                 return;
269         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/"
270                         "%04x:%04x:%04x:%04x:%04x:%04x:%04x:%04x\n", 
271                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
272         xfrm_state_put(x);
273 }
274
275 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
276 {
277         struct esp_data *esp = x->data;
278
279         if (!esp)
280                 return;
281
282         crypto_free_tfm(esp->conf.tfm);
283         esp->conf.tfm = NULL;
284         kfree(esp->conf.ivec);
285         esp->conf.ivec = NULL;
286         crypto_free_tfm(esp->auth.tfm);
287         esp->auth.tfm = NULL;
288         kfree(esp->auth.work_icv);
289         esp->auth.work_icv = NULL;
290         kfree(esp);
291 }
292
293 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
294 {
295         struct esp_data *esp = NULL;
296
297         /* null auth and encryption can have zero length keys */
298         if (x->aalg) {
299                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
300                         goto error;
301         }
302         if (x->ealg == NULL)
303                 goto error;
304
305         if (x->encap)
306                 goto error;
307
308         esp = kmalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
309         if (esp == NULL)
310                 return -ENOMEM;
311
312         memset(esp, 0, sizeof(*esp));
313
314         if (x->aalg) {
315                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
316
317                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
318                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
319                 esp->auth.tfm = crypto_alloc_tfm(x->aalg->alg_name, 0);
320                 if (esp->auth.tfm == NULL)
321                         goto error;
322                 esp->auth.icv = esp_hmac_digest;
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_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm)) {
329                                 printk(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
330                                         x->aalg->alg_name,
331                                         crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm),
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         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
344         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
345         if (x->props.ealgo == SADB_EALG_NULL)
346                 esp->conf.tfm = crypto_alloc_tfm(x->ealg->alg_name, CRYPTO_TFM_MODE_ECB);
347         else
348                 esp->conf.tfm = crypto_alloc_tfm(x->ealg->alg_name, CRYPTO_TFM_MODE_CBC);
349         if (esp->conf.tfm == NULL)
350                 goto error;
351         esp->conf.ivlen = crypto_tfm_alg_ivsize(esp->conf.tfm);
352         esp->conf.padlen = 0;
353         if (esp->conf.ivlen) {
354                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
355                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
356                         goto error;
357                 get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
358         }
359         if (crypto_cipher_setkey(esp->conf.tfm, esp->conf.key, esp->conf.key_len))
360                 goto error;
361         x->props.header_len = sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
362         if (x->props.mode)
363                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
364         x->data = esp;
365         return 0;
366
367 error:
368         x->data = esp;
369         esp6_destroy(x);
370         x->data = NULL;
371         return -EINVAL;
372 }
373
374 static struct xfrm_type esp6_type =
375 {
376         .description    = "ESP6",
377         .owner          = THIS_MODULE,
378         .proto          = IPPROTO_ESP,
379         .init_state     = esp6_init_state,
380         .destructor     = esp6_destroy,
381         .get_max_size   = esp6_get_max_size,
382         .input          = esp6_input,
383         .output         = esp6_output
384 };
385
386 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
387         .handler        =       xfrm6_rcv,
388         .err_handler    =       esp6_err,
389         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
390 };
391
392 static int __init esp6_init(void)
393 {
394         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
395                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
396                 return -EAGAIN;
397         }
398         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
399                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
400                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
401                 return -EAGAIN;
402         }
403
404         return 0;
405 }
406
407 static void __exit esp6_fini(void)
408 {
409         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
410                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
411         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
412                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
413 }
414
415 module_init(esp6_init);
416 module_exit(esp6_fini);
417
418 MODULE_LICENSE("GPL");