[IPSEC]: Move IP length/checksum setting out of transforms
[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 <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                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
113                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
114                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
115                         kfree(sg);
116         } while (0);
117
118         if (unlikely(err))
119                 goto unlock;
120
121         if (esp->conf.ivlen) {
122                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
123                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
124         }
125
126         if (esp->auth.icv_full_len) {
127                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
128                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
129                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
130         }
131
132 unlock:
133         spin_unlock_bh(&x->lock);
134
135 error:
136         return err;
137 }
138
139 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
140 {
141         struct ipv6hdr *iph;
142         struct ip_esp_hdr *esph;
143         struct esp_data *esp = x->data;
144         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
145         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
146         struct sk_buff *trailer;
147         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
148         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
149         int elen = skb->len - sizeof(*esph) - esp->conf.ivlen - alen;
150         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
151         int nfrags;
152         int ret = 0;
153
154         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*esph))) {
155                 ret = -EINVAL;
156                 goto out;
157         }
158
159         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
160                 ret = -EINVAL;
161                 goto out;
162         }
163
164         /* If integrity check is required, do this. */
165         if (esp->auth.icv_full_len) {
166                 u8 sum[alen];
167
168                 ret = esp_mac_digest(esp, skb, 0, skb->len - alen);
169                 if (ret)
170                         goto out;
171
172                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen, sum, alen))
173                         BUG();
174
175                 if (unlikely(memcmp(esp->auth.work_icv, sum, alen))) {
176                         x->stats.integrity_failed++;
177                         ret = -EINVAL;
178                         goto out;
179                 }
180         }
181
182         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
183                 ret = -EINVAL;
184                 goto out;
185         }
186
187         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
188
189         esph = (struct ip_esp_hdr *)skb->data;
190         iph = ipv6_hdr(skb);
191
192         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
193         if (esp->conf.ivlen)
194                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
195
196         {
197                 u8 nexthdr[2];
198                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
199                 u8 padlen;
200
201                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
202                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
203                         if (!sg) {
204                                 ret = -ENOMEM;
205                                 goto out;
206                         }
207                 }
208                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen, elen);
209                 ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
210                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
211                         kfree(sg);
212                 if (unlikely(ret))
213                         goto out;
214
215                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
216                         BUG();
217
218                 padlen = nexthdr[0];
219                 if (padlen+2 >= elen) {
220                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
221                         ret = -EINVAL;
222                         goto out;
223                 }
224                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
225
226                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
227                 ret = nexthdr[1];
228         }
229
230         __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
231         skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
232 out:
233         return ret;
234 }
235
236 static u32 esp6_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
237 {
238         struct esp_data *esp = x->data;
239         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
240         u32 align = max_t(u32, blksize, esp->conf.padlen);
241         u32 rem;
242
243         mtu -= x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
244         rem = mtu & (align - 1);
245         mtu &= ~(align - 1);
246
247         if (x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL) {
248                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
249                 mtu -= blksize - padsize;
250                 mtu += min_t(u32, blksize - padsize, rem);
251         }
252
253         return mtu - 2;
254 }
255
256 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
257                      int type, int code, int offset, __be32 info)
258 {
259         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
260         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
261         struct xfrm_state *x;
262
263         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
264             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
265                 return;
266
267         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
268         if (!x)
269                 return;
270         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\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_blkcipher(esp->conf.tfm);
283         esp->conf.tfm = NULL;
284         kfree(esp->conf.ivec);
285         esp->conf.ivec = NULL;
286         crypto_free_hash(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         struct crypto_blkcipher *tfm;
297
298         if (x->ealg == NULL)
299                 goto error;
300
301         if (x->encap)
302                 goto error;
303
304         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
305         if (esp == NULL)
306                 return -ENOMEM;
307
308         if (x->aalg) {
309                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
310                 struct crypto_hash *hash;
311
312                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
313                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
314                 if (IS_ERR(hash))
315                         goto error;
316
317                 esp->auth.tfm = hash;
318                 if (crypto_hash_setkey(hash, x->aalg->alg_key,
319                                        (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8))
320                         goto error;
321
322                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
323                 BUG_ON(!aalg_desc);
324
325                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
326                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
327                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
328                                  x->aalg->alg_name,
329                                  crypto_hash_digestsize(hash),
330                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
331                         goto error;
332                 }
333
334                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
335                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
336
337                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
338                 if (!esp->auth.work_icv)
339                         goto error;
340         }
341         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
342         if (IS_ERR(tfm))
343                 goto error;
344         esp->conf.tfm = tfm;
345         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
346         esp->conf.padlen = 0;
347         if (esp->conf.ivlen) {
348                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
349                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
350                         goto error;
351                 esp->conf.ivinitted = 0;
352         }
353         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, x->ealg->alg_key,
354                                     (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8))
355                 goto error;
356         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
357         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
358                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
359         x->data = esp;
360         return 0;
361
362 error:
363         x->data = esp;
364         esp6_destroy(x);
365         x->data = NULL;
366         return -EINVAL;
367 }
368
369 static struct xfrm_type esp6_type =
370 {
371         .description    = "ESP6",
372         .owner          = THIS_MODULE,
373         .proto          = IPPROTO_ESP,
374         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
375         .init_state     = esp6_init_state,
376         .destructor     = esp6_destroy,
377         .get_mtu        = esp6_get_mtu,
378         .input          = esp6_input,
379         .output         = esp6_output,
380         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
381 };
382
383 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
384         .handler        =       xfrm6_rcv,
385         .err_handler    =       esp6_err,
386         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
387 };
388
389 static int __init esp6_init(void)
390 {
391         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
392                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
393                 return -EAGAIN;
394         }
395         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
396                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
397                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
398                 return -EAGAIN;
399         }
400
401         return 0;
402 }
403
404 static void __exit esp6_fini(void)
405 {
406         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
407                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
408         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
409                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
410 }
411
412 module_init(esp6_init);
413 module_exit(esp6_fini);
414
415 MODULE_LICENSE("GPL");
416 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);