mac80211: move TX info into skb->cb
[linux-2.6.git] / net / mac80211 / wep.c
1 /*
2  * Software WEP encryption implementation
3  * Copyright 2002, Jouni Malinen <jkmaline@cc.hut.fi>
4  * Copyright 2003, Instant802 Networks, Inc.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10
11 #include <linux/netdevice.h>
12 #include <linux/types.h>
13 #include <linux/random.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/crc32.h>
16 #include <linux/crypto.h>
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/scatterlist.h>
20
21 #include <net/mac80211.h>
22 #include "ieee80211_i.h"
23 #include "wep.h"
24
25
26 int ieee80211_wep_init(struct ieee80211_local *local)
27 {
28         /* start WEP IV from a random value */
29         get_random_bytes(&local->wep_iv, WEP_IV_LEN);
30
31         local->wep_tx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0,
32                                                 CRYPTO_ALG_ASYNC);
33         if (IS_ERR(local->wep_tx_tfm))
34                 return -ENOMEM;
35
36         local->wep_rx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0,
37                                                 CRYPTO_ALG_ASYNC);
38         if (IS_ERR(local->wep_rx_tfm)) {
39                 crypto_free_blkcipher(local->wep_tx_tfm);
40                 return -ENOMEM;
41         }
42
43         return 0;
44 }
45
46 void ieee80211_wep_free(struct ieee80211_local *local)
47 {
48         crypto_free_blkcipher(local->wep_tx_tfm);
49         crypto_free_blkcipher(local->wep_rx_tfm);
50 }
51
52 static inline int ieee80211_wep_weak_iv(u32 iv, int keylen)
53 {
54         /* Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the
55          * key scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3,
56          * 0xff, N) can be used to speedup attacks, so avoid using them. */
57         if ((iv & 0xff00) == 0xff00) {
58                 u8 B = (iv >> 16) & 0xff;
59                 if (B >= 3 && B < 3 + keylen)
60                         return 1;
61         }
62         return 0;
63 }
64
65
66 static void ieee80211_wep_get_iv(struct ieee80211_local *local,
67                                  struct ieee80211_key *key, u8 *iv)
68 {
69         local->wep_iv++;
70         if (ieee80211_wep_weak_iv(local->wep_iv, key->conf.keylen))
71                 local->wep_iv += 0x0100;
72
73         if (!iv)
74                 return;
75
76         *iv++ = (local->wep_iv >> 16) & 0xff;
77         *iv++ = (local->wep_iv >> 8) & 0xff;
78         *iv++ = local->wep_iv & 0xff;
79         *iv++ = key->conf.keyidx << 6;
80 }
81
82
83 static u8 *ieee80211_wep_add_iv(struct ieee80211_local *local,
84                                 struct sk_buff *skb,
85                                 struct ieee80211_key *key)
86 {
87         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
88         u16 fc;
89         int hdrlen;
90         u8 *newhdr;
91
92         fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
93         fc |= IEEE80211_FCTL_PROTECTED;
94         hdr->frame_control = cpu_to_le16(fc);
95
96         if ((skb_headroom(skb) < WEP_IV_LEN ||
97              skb_tailroom(skb) < WEP_ICV_LEN)) {
98                 I802_DEBUG_INC(local->tx_expand_skb_head);
99                 if (unlikely(pskb_expand_head(skb, WEP_IV_LEN, WEP_ICV_LEN,
100                                               GFP_ATOMIC)))
101                         return NULL;
102         }
103
104         hdrlen = ieee80211_get_hdrlen(fc);
105         newhdr = skb_push(skb, WEP_IV_LEN);
106         memmove(newhdr, newhdr + WEP_IV_LEN, hdrlen);
107         ieee80211_wep_get_iv(local, key, newhdr + hdrlen);
108         return newhdr + hdrlen;
109 }
110
111
112 static void ieee80211_wep_remove_iv(struct ieee80211_local *local,
113                                     struct sk_buff *skb,
114                                     struct ieee80211_key *key)
115 {
116         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
117         u16 fc;
118         int hdrlen;
119
120         fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
121         hdrlen = ieee80211_get_hdrlen(fc);
122         memmove(skb->data + WEP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
123         skb_pull(skb, WEP_IV_LEN);
124 }
125
126
127 /* Perform WEP encryption using given key. data buffer must have tailroom
128  * for 4-byte ICV. data_len must not include this ICV. Note: this function
129  * does _not_ add IV. data = RC4(data | CRC32(data)) */
130 void ieee80211_wep_encrypt_data(struct crypto_blkcipher *tfm, u8 *rc4key,
131                                 size_t klen, u8 *data, size_t data_len)
132 {
133         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
134         struct scatterlist sg;
135         __le32 *icv;
136
137         icv = (__le32 *)(data + data_len);
138         *icv = cpu_to_le32(~crc32_le(~0, data, data_len));
139
140         crypto_blkcipher_setkey(tfm, rc4key, klen);
141         sg_init_one(&sg, data, data_len + WEP_ICV_LEN);
142         crypto_blkcipher_encrypt(&desc, &sg, &sg, sg.length);
143 }
144
145
146 /* Perform WEP encryption on given skb. 4 bytes of extra space (IV) in the
147  * beginning of the buffer 4 bytes of extra space (ICV) in the end of the
148  * buffer will be added. Both IV and ICV will be transmitted, so the
149  * payload length increases with 8 bytes.
150  *
151  * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
152  */
153 int ieee80211_wep_encrypt(struct ieee80211_local *local, struct sk_buff *skb,
154                           struct ieee80211_key *key)
155 {
156         u32 klen;
157         u8 *rc4key, *iv;
158         size_t len;
159
160         if (!key || key->conf.alg != ALG_WEP)
161                 return -1;
162
163         klen = 3 + key->conf.keylen;
164         rc4key = kmalloc(klen, GFP_ATOMIC);
165         if (!rc4key)
166                 return -1;
167
168         iv = ieee80211_wep_add_iv(local, skb, key);
169         if (!iv) {
170                 kfree(rc4key);
171                 return -1;
172         }
173
174         len = skb->len - (iv + WEP_IV_LEN - skb->data);
175
176         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key */
177         memcpy(rc4key, iv, 3);
178
179         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
180         memcpy(rc4key + 3, key->conf.key, key->conf.keylen);
181
182         /* Add room for ICV */
183         skb_put(skb, WEP_ICV_LEN);
184
185         ieee80211_wep_encrypt_data(local->wep_tx_tfm, rc4key, klen,
186                                    iv + WEP_IV_LEN, len);
187
188         kfree(rc4key);
189
190         return 0;
191 }
192
193
194 /* Perform WEP decryption using given key. data buffer includes encrypted
195  * payload, including 4-byte ICV, but _not_ IV. data_len must not include ICV.
196  * Return 0 on success and -1 on ICV mismatch. */
197 int ieee80211_wep_decrypt_data(struct crypto_blkcipher *tfm, u8 *rc4key,
198                                size_t klen, u8 *data, size_t data_len)
199 {
200         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
201         struct scatterlist sg;
202         __le32 crc;
203
204         crypto_blkcipher_setkey(tfm, rc4key, klen);
205         sg_init_one(&sg, data, data_len + WEP_ICV_LEN);
206         crypto_blkcipher_decrypt(&desc, &sg, &sg, sg.length);
207
208         crc = cpu_to_le32(~crc32_le(~0, data, data_len));
209         if (memcmp(&crc, data + data_len, WEP_ICV_LEN) != 0)
210                 /* ICV mismatch */
211                 return -1;
212
213         return 0;
214 }
215
216
217 /* Perform WEP decryption on given skb. Buffer includes whole WEP part of
218  * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
219  * ICV (4 bytes). skb->len includes both IV and ICV.
220  *
221  * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
222  * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed, i.e., decrypted payload
223  * is moved to the beginning of the skb and skb length will be reduced.
224  */
225 int ieee80211_wep_decrypt(struct ieee80211_local *local, struct sk_buff *skb,
226                           struct ieee80211_key *key)
227 {
228         u32 klen;
229         u8 *rc4key;
230         u8 keyidx;
231         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
232         u16 fc;
233         int hdrlen;
234         size_t len;
235         int ret = 0;
236
237         fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
238         if (!(fc & IEEE80211_FCTL_PROTECTED))
239                 return -1;
240
241         hdrlen = ieee80211_get_hdrlen(fc);
242
243         if (skb->len < 8 + hdrlen)
244                 return -1;
245
246         len = skb->len - hdrlen - 8;
247
248         keyidx = skb->data[hdrlen + 3] >> 6;
249
250         if (!key || keyidx != key->conf.keyidx || key->conf.alg != ALG_WEP)
251                 return -1;
252
253         klen = 3 + key->conf.keylen;
254
255         rc4key = kmalloc(klen, GFP_ATOMIC);
256         if (!rc4key)
257                 return -1;
258
259         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key */
260         memcpy(rc4key, skb->data + hdrlen, 3);
261
262         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
263         memcpy(rc4key + 3, key->conf.key, key->conf.keylen);
264
265         if (ieee80211_wep_decrypt_data(local->wep_rx_tfm, rc4key, klen,
266                                        skb->data + hdrlen + WEP_IV_LEN,
267                                        len)) {
268                 if (net_ratelimit())
269                         printk(KERN_DEBUG "WEP decrypt failed (ICV)\n");
270                 ret = -1;
271         }
272
273         kfree(rc4key);
274
275         /* Trim ICV */
276         skb_trim(skb, skb->len - WEP_ICV_LEN);
277
278         /* Remove IV */
279         memmove(skb->data + WEP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
280         skb_pull(skb, WEP_IV_LEN);
281
282         return ret;
283 }
284
285
286 u8 * ieee80211_wep_is_weak_iv(struct sk_buff *skb, struct ieee80211_key *key)
287 {
288         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
289         u16 fc;
290         int hdrlen;
291         u8 *ivpos;
292         u32 iv;
293
294         fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
295         if (!(fc & IEEE80211_FCTL_PROTECTED))
296                 return NULL;
297
298         hdrlen = ieee80211_get_hdrlen(fc);
299         ivpos = skb->data + hdrlen;
300         iv = (ivpos[0] << 16) | (ivpos[1] << 8) | ivpos[2];
301
302         if (ieee80211_wep_weak_iv(iv, key->conf.keylen))
303                 return ivpos;
304
305         return NULL;
306 }
307
308 ieee80211_rx_result
309 ieee80211_crypto_wep_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
310 {
311         if ((rx->fc & IEEE80211_FCTL_FTYPE) != IEEE80211_FTYPE_DATA &&
312             ((rx->fc & IEEE80211_FCTL_FTYPE) != IEEE80211_FTYPE_MGMT ||
313              (rx->fc & IEEE80211_FCTL_STYPE) != IEEE80211_STYPE_AUTH))
314                 return RX_CONTINUE;
315
316         if (!(rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
317                 if (ieee80211_wep_decrypt(rx->local, rx->skb, rx->key)) {
318 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUG
319                         if (net_ratelimit())
320                                 printk(KERN_DEBUG "%s: RX WEP frame, decrypt "
321                                        "failed\n", rx->dev->name);
322 #endif /* CONFIG_MAC80211_DEBUG */
323                         return RX_DROP_UNUSABLE;
324                 }
325         } else if (!(rx->status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED)) {
326                 ieee80211_wep_remove_iv(rx->local, rx->skb, rx->key);
327                 /* remove ICV */
328                 skb_trim(rx->skb, rx->skb->len - 4);
329         }
330
331         return RX_CONTINUE;
332 }
333
334 static int wep_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
335 {
336         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
337
338         info->control.iv_len = WEP_IV_LEN;
339         info->control.icv_len = WEP_ICV_LEN;
340
341         if (!(tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)) {
342                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
343                 if (ieee80211_wep_encrypt(tx->local, skb, tx->key))
344                         return -1;
345         } else {
346                 if (tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV) {
347                         if (!ieee80211_wep_add_iv(tx->local, skb, tx->key))
348                                 return -1;
349                 }
350         }
351         return 0;
352 }
353
354 ieee80211_tx_result
355 ieee80211_crypto_wep_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
356 {
357         ieee80211_tx_set_protected(tx);
358
359         if (wep_encrypt_skb(tx, tx->skb) < 0) {
360                 I802_DEBUG_INC(tx->local->tx_handlers_drop_wep);
361                 return TX_DROP;
362         }
363
364         if (tx->extra_frag) {
365                 int i;
366                 for (i = 0; i < tx->num_extra_frag; i++) {
367                         if (wep_encrypt_skb(tx, tx->extra_frag[i]) < 0) {
368                                 I802_DEBUG_INC(tx->local->
369                                                tx_handlers_drop_wep);
370                                 return TX_DROP;
371                         }
372                 }
373         }
374
375         return TX_CONTINUE;
376 }