[IPv6] ESP: Discard dummy packets introduced in rfc4303
[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 <linux/scatterlist.h>
33 #include <linux/crypto.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/pfkeyv2.h>
36 #include <linux/random.h>
37 #include <linux/spinlock.h>
38 #include <net/icmp.h>
39 #include <net/ipv6.h>
40 #include <net/protocol.h>
41 #include <linux/icmpv6.h>
42
43 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
44 {
45         int err;
46         struct ip_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
57         /* skb is pure payload to encrypt */
58         err = -ENOMEM;
59
60         /* Round to block size */
61         clen = skb->len;
62
63         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
64         tfm = esp->conf.tfm;
65         desc.tfm = tfm;
66         desc.flags = 0;
67         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
68         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
69         if (esp->conf.padlen)
70                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
71
72         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
73                 goto error;
74         }
75
76         /* Fill padding... */
77         tail = skb_tail_pointer(trailer);
78         do {
79                 int i;
80                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
81                         tail[i] = i + 1;
82         } while (0);
83         tail[clen-skb->len - 2] = (clen - skb->len) - 2;
84         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
85
86         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
87         esph = ip_esp_hdr(skb);
88         *(skb_tail_pointer(trailer) - 1) = *skb_mac_header(skb);
89         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
90
91         esph->spi = x->id.spi;
92         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq);
93
94         spin_lock_bh(&x->lock);
95
96         if (esp->conf.ivlen) {
97                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
98                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
99                         esp->conf.ivinitted = 1;
100                 }
101                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
102         }
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 unlock;
111                 }
112                 sg_init_table(sg, nfrags);
113                 skb_to_sgvec(skb, sg,
114                              esph->enc_data +
115                              esp->conf.ivlen -
116                              skb->data, clen);
117                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
118                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
119                         kfree(sg);
120         } while (0);
121
122         if (unlikely(err))
123                 goto unlock;
124
125         if (esp->conf.ivlen) {
126                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
127                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
128         }
129
130         if (esp->auth.icv_full_len) {
131                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
132                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
133                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
134         }
135
136 unlock:
137         spin_unlock_bh(&x->lock);
138
139 error:
140         return err;
141 }
142
143 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
144 {
145         struct ipv6hdr *iph;
146         struct ip_esp_hdr *esph;
147         struct esp_data *esp = x->data;
148         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
149         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
150         struct sk_buff *trailer;
151         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
152         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
153         int elen = skb->len - sizeof(*esph) - esp->conf.ivlen - alen;
154         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
155         int nfrags;
156         int ret = 0;
157
158         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*esph))) {
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 ip_esp_hdr *)skb->data;
194         iph = ipv6_hdr(skb);
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                 sg_init_table(sg, nfrags);
213                 skb_to_sgvec(skb, sg,
214                              sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen,
215                              elen);
216                 ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
217                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
218                         kfree(sg);
219                 if (unlikely(ret))
220                         goto out;
221
222                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
223                         BUG();
224
225                 padlen = nexthdr[0];
226                 if (padlen+2 >= elen) {
227                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
228                         ret = -EINVAL;
229                         goto out;
230                 }
231                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
232
233                 /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
234                 if (nexthdr[1] == IPPROTO_NONE) {
235                         ret = -EINVAL;
236                         goto out;
237                 }
238
239                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
240                 ret = nexthdr[1];
241         }
242
243         __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
244         skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
245 out:
246         return ret;
247 }
248
249 static u32 esp6_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
250 {
251         struct esp_data *esp = x->data;
252         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
253         u32 align = max_t(u32, blksize, esp->conf.padlen);
254         u32 rem;
255
256         mtu -= x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
257         rem = mtu & (align - 1);
258         mtu &= ~(align - 1);
259
260         if (x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL) {
261                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
262                 mtu -= blksize - padsize;
263                 mtu += min_t(u32, blksize - padsize, rem);
264         }
265
266         return mtu - 2;
267 }
268
269 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
270                      int type, int code, int offset, __be32 info)
271 {
272         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
273         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
274         struct xfrm_state *x;
275
276         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
277             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
278                 return;
279
280         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
281         if (!x)
282                 return;
283         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\n",
284                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
285         xfrm_state_put(x);
286 }
287
288 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
289 {
290         struct esp_data *esp = x->data;
291
292         if (!esp)
293                 return;
294
295         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
296         esp->conf.tfm = NULL;
297         kfree(esp->conf.ivec);
298         esp->conf.ivec = NULL;
299         crypto_free_hash(esp->auth.tfm);
300         esp->auth.tfm = NULL;
301         kfree(esp->auth.work_icv);
302         esp->auth.work_icv = NULL;
303         kfree(esp);
304 }
305
306 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
307 {
308         struct esp_data *esp = NULL;
309         struct crypto_blkcipher *tfm;
310
311         if (x->ealg == NULL)
312                 goto error;
313
314         if (x->encap)
315                 goto error;
316
317         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
318         if (esp == NULL)
319                 return -ENOMEM;
320
321         if (x->aalg) {
322                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
323                 struct crypto_hash *hash;
324
325                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
326                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
327                 if (IS_ERR(hash))
328                         goto error;
329
330                 esp->auth.tfm = hash;
331                 if (crypto_hash_setkey(hash, x->aalg->alg_key,
332                                        (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8))
333                         goto error;
334
335                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
336                 BUG_ON(!aalg_desc);
337
338                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
339                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
340                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
341                                  x->aalg->alg_name,
342                                  crypto_hash_digestsize(hash),
343                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
344                         goto error;
345                 }
346
347                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
348                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
349
350                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
351                 if (!esp->auth.work_icv)
352                         goto error;
353         }
354         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
355         if (IS_ERR(tfm))
356                 goto error;
357         esp->conf.tfm = tfm;
358         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
359         esp->conf.padlen = 0;
360         if (esp->conf.ivlen) {
361                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
362                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
363                         goto error;
364                 esp->conf.ivinitted = 0;
365         }
366         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, x->ealg->alg_key,
367                                     (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8))
368                 goto error;
369         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
370         switch (x->props.mode) {
371         case XFRM_MODE_BEET:
372         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
373                 break;
374         case XFRM_MODE_TUNNEL:
375                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
376                 break;
377         default:
378                 goto error;
379         }
380         x->data = esp;
381         return 0;
382
383 error:
384         x->data = esp;
385         esp6_destroy(x);
386         x->data = NULL;
387         return -EINVAL;
388 }
389
390 static struct xfrm_type esp6_type =
391 {
392         .description    = "ESP6",
393         .owner          = THIS_MODULE,
394         .proto          = IPPROTO_ESP,
395         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
396         .init_state     = esp6_init_state,
397         .destructor     = esp6_destroy,
398         .get_mtu        = esp6_get_mtu,
399         .input          = esp6_input,
400         .output         = esp6_output,
401         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
402 };
403
404 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
405         .handler        =       xfrm6_rcv,
406         .err_handler    =       esp6_err,
407         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
408 };
409
410 static int __init esp6_init(void)
411 {
412         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
413                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
414                 return -EAGAIN;
415         }
416         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
417                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
418                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
419                 return -EAGAIN;
420         }
421
422         return 0;
423 }
424
425 static void __exit esp6_fini(void)
426 {
427         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
428                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
429         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
430                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
431 }
432
433 module_init(esp6_init);
434 module_exit(esp6_fini);
435
436 MODULE_LICENSE("GPL");
437 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);