[SK_BUFF]: Introduce skb_network_header_len
[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         struct esp_data *esp = x->data;
55         int hdr_len = (skb_transport_offset(skb) +
56                        sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
57
58         /* Strip IP+ESP header. */
59         __skb_pull(skb, hdr_len);
60
61         /* Now skb is pure payload to encrypt */
62         err = -ENOMEM;
63
64         /* Round to block size */
65         clen = skb->len;
66
67         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
68         tfm = esp->conf.tfm;
69         desc.tfm = tfm;
70         desc.flags = 0;
71         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_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_transport_header(skb);
91         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
92         *(u8 *)(trailer->tail - 1) = *skb_network_header(skb);
93         *skb_network_header(skb) = IPPROTO_ESP;
94
95         esph->spi = x->id.spi;
96         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
97         xfrm_aevent_doreplay(x);
98
99         if (esp->conf.ivlen) {
100                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
101                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
102                         esp->conf.ivinitted = 1;
103                 }
104                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
105         }
106
107         do {
108                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
109
110                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
111                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
112                         if (!sg)
113                                 goto error;
114                 }
115                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
116                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
117                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
118                         kfree(sg);
119         } while (0);
120
121         if (unlikely(err))
122                 goto error;
123
124         if (esp->conf.ivlen) {
125                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
126                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
127         }
128
129         if (esp->auth.icv_full_len) {
130                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
131                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
132                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
133         }
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 ipv6_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(struct ipv6_esp_hdr) - 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(struct ipv6_esp_hdr))) {
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 ipv6_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(struct ipv6_esp_hdr) + 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_max_size(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
241         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL) {
242                 mtu = ALIGN(mtu + 2, blksize);
243         } else {
244                 /* The worst case. */
245                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
246                 mtu = ALIGN(mtu + 2, padsize) + blksize - padsize;
247         }
248         if (esp->conf.padlen)
249                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
250
251         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
252 }
253
254 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
255                      int type, int code, int offset, __be32 info)
256 {
257         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
258         struct ipv6_esp_hdr *esph = (struct ipv6_esp_hdr*)(skb->data+offset);
259         struct xfrm_state *x;
260
261         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
262             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
263                 return;
264
265         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
266         if (!x)
267                 return;
268         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\n",
269                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
270         xfrm_state_put(x);
271 }
272
273 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
274 {
275         struct esp_data *esp = x->data;
276
277         if (!esp)
278                 return;
279
280         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
281         esp->conf.tfm = NULL;
282         kfree(esp->conf.ivec);
283         esp->conf.ivec = NULL;
284         crypto_free_hash(esp->auth.tfm);
285         esp->auth.tfm = NULL;
286         kfree(esp->auth.work_icv);
287         esp->auth.work_icv = NULL;
288         kfree(esp);
289 }
290
291 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
292 {
293         struct esp_data *esp = NULL;
294         struct crypto_blkcipher *tfm;
295
296         /* null auth and encryption can have zero length keys */
297         if (x->aalg) {
298                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
299                         goto error;
300         }
301         if (x->ealg == NULL)
302                 goto error;
303
304         if (x->encap)
305                 goto error;
306
307         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
308         if (esp == NULL)
309                 return -ENOMEM;
310
311         if (x->aalg) {
312                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
313                 struct crypto_hash *hash;
314
315                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
316                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
317                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
318                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
319                 if (IS_ERR(hash))
320                         goto error;
321
322                 esp->auth.tfm = hash;
323                 if (crypto_hash_setkey(hash, esp->auth.key, esp->auth.key_len))
324                         goto error;
325
326                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
327                 BUG_ON(!aalg_desc);
328
329                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
330                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
331                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
332                                  x->aalg->alg_name,
333                                  crypto_hash_digestsize(hash),
334                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
335                         goto error;
336                 }
337
338                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
339                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
340
341                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
342                 if (!esp->auth.work_icv)
343                         goto error;
344         }
345         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
346         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
347         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
348         if (IS_ERR(tfm))
349                 goto error;
350         esp->conf.tfm = tfm;
351         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(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                 esp->conf.ivinitted = 0;
358         }
359         if (crypto_blkcipher_setkey(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 == XFRM_MODE_TUNNEL)
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         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
385 };
386
387 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
388         .handler        =       xfrm6_rcv,
389         .err_handler    =       esp6_err,
390         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
391 };
392
393 static int __init esp6_init(void)
394 {
395         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
396                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
397                 return -EAGAIN;
398         }
399         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
400                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
401                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
402                 return -EAGAIN;
403         }
404
405         return 0;
406 }
407
408 static void __exit esp6_fini(void)
409 {
410         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
411                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
412         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
413                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
414 }
415
416 module_init(esp6_init);
417 module_exit(esp6_fini);
418
419 MODULE_LICENSE("GPL");