[AF_RXRPC]: Provide secure RxRPC sockets for use by userspace and kernel both
[linux-2.6.git] / net / rxrpc / rxkad.c
1 /* Kerberos-based RxRPC security
2  *
3  * Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/net.h>
14 #include <linux/skbuff.h>
15 #include <linux/udp.h>
16 #include <linux/crypto.h>
17 #include <linux/scatterlist.h>
18 #include <linux/ctype.h>
19 #include <net/sock.h>
20 #include <net/af_rxrpc.h>
21 #include "ar-internal.h"
22
23 #define RXKAD_VERSION                   2
24 #define MAXKRB5TICKETLEN                1024
25 #define RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5      256
26 #define ANAME_SZ                        40      /* size of authentication name */
27 #define INST_SZ                         40      /* size of principal's instance */
28 #define REALM_SZ                        40      /* size of principal's auth domain */
29 #define SNAME_SZ                        40      /* size of service name */
30
31 unsigned rxrpc_debug;
32 module_param_named(debug, rxrpc_debug, uint, S_IWUSR | S_IRUGO);
33 MODULE_PARM_DESC(rxrpc_debug, "rxkad debugging mask");
34
35 struct rxkad_level1_hdr {
36         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
37 };
38
39 struct rxkad_level2_hdr {
40         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
41         __be32  checksum;       /* decrypted data checksum */
42 };
43
44 MODULE_DESCRIPTION("RxRPC network protocol type-2 security (Kerberos)");
45 MODULE_AUTHOR("Red Hat, Inc.");
46 MODULE_LICENSE("GPL");
47
48 /*
49  * this holds a pinned cipher so that keventd doesn't get called by the cipher
50  * alloc routine, but since we have it to hand, we use it to decrypt RESPONSE
51  * packets
52  */
53 static struct crypto_blkcipher *rxkad_ci;
54 static DEFINE_MUTEX(rxkad_ci_mutex);
55
56 /*
57  * initialise connection security
58  */
59 static int rxkad_init_connection_security(struct rxrpc_connection *conn)
60 {
61         struct rxrpc_key_payload *payload;
62         struct crypto_blkcipher *ci;
63         int ret;
64
65         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
66
67         payload = conn->key->payload.data;
68         conn->security_ix = payload->k.security_index;
69
70         ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
71         if (IS_ERR(ci)) {
72                 _debug("no cipher");
73                 ret = PTR_ERR(ci);
74                 goto error;
75         }
76
77         if (crypto_blkcipher_setkey(ci, payload->k.session_key,
78                                     sizeof(payload->k.session_key)) < 0)
79                 BUG();
80
81         switch (conn->security_level) {
82         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
83                 break;
84         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
85                 conn->size_align = 8;
86                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
87                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
88                 break;
89         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
90                 conn->size_align = 8;
91                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
92                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
93                 break;
94         default:
95                 ret = -EKEYREJECTED;
96                 goto error;
97         }
98
99         conn->cipher = ci;
100         ret = 0;
101 error:
102         _leave(" = %d", ret);
103         return ret;
104 }
105
106 /*
107  * prime the encryption state with the invariant parts of a connection's
108  * description
109  */
110 static void rxkad_prime_packet_security(struct rxrpc_connection *conn)
111 {
112         struct rxrpc_key_payload *payload;
113         struct blkcipher_desc desc;
114         struct scatterlist sg[2];
115         struct rxrpc_crypt iv;
116         struct {
117                 __be32 x[4];
118         } tmpbuf __attribute__((aligned(16))); /* must all be in same page */
119
120         _enter("");
121
122         if (!conn->key)
123                 return;
124
125         payload = conn->key->payload.data;
126         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
127
128         desc.tfm = conn->cipher;
129         desc.info = iv.x;
130         desc.flags = 0;
131
132         tmpbuf.x[0] = conn->epoch;
133         tmpbuf.x[1] = conn->cid;
134         tmpbuf.x[2] = 0;
135         tmpbuf.x[3] = htonl(conn->security_ix);
136
137         memset(sg, 0, sizeof(sg));
138         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
139         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
140         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
141
142         memcpy(&conn->csum_iv, &tmpbuf.x[2], sizeof(conn->csum_iv));
143         ASSERTCMP(conn->csum_iv.n[0], ==, tmpbuf.x[2]);
144
145         _leave("");
146 }
147
148 /*
149  * partially encrypt a packet (level 1 security)
150  */
151 static int rxkad_secure_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
152                                     struct sk_buff *skb,
153                                     u32 data_size,
154                                     void *sechdr)
155 {
156         struct rxrpc_skb_priv *sp;
157         struct blkcipher_desc desc;
158         struct rxrpc_crypt iv;
159         struct scatterlist sg[2];
160         struct {
161                 struct rxkad_level1_hdr hdr;
162                 __be32  first;  /* first four bytes of data and padding */
163         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
164         u16 check;
165
166         sp = rxrpc_skb(skb);
167
168         _enter("");
169
170         check = ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
171         data_size |= (u32) check << 16;
172
173         tmpbuf.hdr.data_size = htonl(data_size);
174         memcpy(&tmpbuf.first, sechdr + 4, sizeof(tmpbuf.first));
175
176         /* start the encryption afresh */
177         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
178         desc.tfm = call->conn->cipher;
179         desc.info = iv.x;
180         desc.flags = 0;
181
182         memset(sg, 0, sizeof(sg));
183         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
184         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
185         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
186
187         memcpy(sechdr, &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
188
189         _leave(" = 0");
190         return 0;
191 }
192
193 /*
194  * wholly encrypt a packet (level 2 security)
195  */
196 static int rxkad_secure_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
197                                         struct sk_buff *skb,
198                                         u32 data_size,
199                                         void *sechdr)
200 {
201         const struct rxrpc_key_payload *payload;
202         struct rxkad_level2_hdr rxkhdr
203                 __attribute__((aligned(8))); /* must be all on one page */
204         struct rxrpc_skb_priv *sp;
205         struct blkcipher_desc desc;
206         struct rxrpc_crypt iv;
207         struct scatterlist sg[16];
208         struct sk_buff *trailer;
209         unsigned len;
210         u16 check;
211         int nsg;
212
213         sp = rxrpc_skb(skb);
214
215         _enter("");
216
217         check = ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
218
219         rxkhdr.data_size = htonl(data_size | (u32) check << 16);
220         rxkhdr.checksum = 0;
221
222         /* encrypt from the session key */
223         payload = call->conn->key->payload.data;
224         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
225         desc.tfm = call->conn->cipher;
226         desc.info = iv.x;
227         desc.flags = 0;
228
229         memset(sg, 0, sizeof(sg[0]) * 2);
230         sg_set_buf(&sg[0], sechdr, sizeof(rxkhdr));
231         sg_set_buf(&sg[1], &rxkhdr, sizeof(rxkhdr));
232         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(rxkhdr));
233
234         /* we want to encrypt the skbuff in-place */
235         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
236         if (nsg < 0 || nsg > 16)
237                 return -ENOMEM;
238
239         len = data_size + call->conn->size_align - 1;
240         len &= ~(call->conn->size_align - 1);
241
242         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, len);
243         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, len);
244
245         _leave(" = 0");
246         return 0;
247 }
248
249 /*
250  * checksum an RxRPC packet header
251  */
252 static int rxkad_secure_packet(const struct rxrpc_call *call,
253                                 struct sk_buff *skb,
254                                 size_t data_size,
255                                 void *sechdr)
256 {
257         struct rxrpc_skb_priv *sp;
258         struct blkcipher_desc desc;
259         struct rxrpc_crypt iv;
260         struct scatterlist sg[2];
261         struct {
262                 __be32 x[2];
263         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
264         __be32 x;
265         int ret;
266
267         sp = rxrpc_skb(skb);
268
269         _enter("{%d{%x}},{#%u},%zu,",
270                call->debug_id, key_serial(call->conn->key), ntohl(sp->hdr.seq),
271                data_size);
272
273         if (!call->conn->cipher)
274                 return 0;
275
276         ret = key_validate(call->conn->key);
277         if (ret < 0)
278                 return ret;
279
280         /* continue encrypting from where we left off */
281         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
282         desc.tfm = call->conn->cipher;
283         desc.info = iv.x;
284         desc.flags = 0;
285
286         /* calculate the security checksum */
287         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
288         x |= sp->hdr.seq & __constant_cpu_to_be32(0x3fffffff);
289         tmpbuf.x[0] = sp->hdr.callNumber;
290         tmpbuf.x[1] = x;
291
292         memset(&sg, 0, sizeof(sg));
293         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
294         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
295         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
296
297         x = ntohl(tmpbuf.x[1]);
298         x = (x >> 16) & 0xffff;
299         if (x == 0)
300                 x = 1; /* zero checksums are not permitted */
301         sp->hdr.cksum = htons(x);
302
303         switch (call->conn->security_level) {
304         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
305                 ret = 0;
306                 break;
307         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
308                 ret = rxkad_secure_packet_auth(call, skb, data_size, sechdr);
309                 break;
310         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
311                 ret = rxkad_secure_packet_encrypt(call, skb, data_size,
312                                                   sechdr);
313                 break;
314         default:
315                 ret = -EPERM;
316                 break;
317         }
318
319         _leave(" = %d [set %hx]", ret, x);
320         return ret;
321 }
322
323 /*
324  * decrypt partial encryption on a packet (level 1 security)
325  */
326 static int rxkad_verify_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
327                                     struct sk_buff *skb,
328                                     u32 *_abort_code)
329 {
330         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
331         struct rxrpc_skb_priv *sp;
332         struct blkcipher_desc desc;
333         struct rxrpc_crypt iv;
334         struct scatterlist sg[2];
335         struct sk_buff *trailer;
336         u32 data_size, buf;
337         u16 check;
338
339         _enter("");
340
341         sp = rxrpc_skb(skb);
342
343         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
344         if (skb_cow_data(skb, 0, &trailer) < 0)
345                 goto nomem;
346
347         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, 8);
348
349         /* start the decryption afresh */
350         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
351         desc.tfm = call->conn->cipher;
352         desc.info = iv.x;
353         desc.flags = 0;
354
355         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, 8);
356
357         /* remove the decrypted packet length */
358         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
359                 goto datalen_error;
360         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
361                 BUG();
362
363         buf = ntohl(sechdr.data_size);
364         data_size = buf & 0xffff;
365
366         check = buf >> 16;
367         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
368         check &= 0xffff;
369         if (check != 0) {
370                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
371                 goto protocol_error;
372         }
373
374         /* shorten the packet to remove the padding */
375         if (data_size > skb->len)
376                 goto datalen_error;
377         else if (data_size < skb->len)
378                 skb->len = data_size;
379
380         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
381         return 0;
382
383 datalen_error:
384         *_abort_code = RXKADDATALEN;
385 protocol_error:
386         _leave(" = -EPROTO");
387         return -EPROTO;
388
389 nomem:
390         _leave(" = -ENOMEM");
391         return -ENOMEM;
392 }
393
394 /*
395  * wholly decrypt a packet (level 2 security)
396  */
397 static int rxkad_verify_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
398                                        struct sk_buff *skb,
399                                        u32 *_abort_code)
400 {
401         const struct rxrpc_key_payload *payload;
402         struct rxkad_level2_hdr sechdr;
403         struct rxrpc_skb_priv *sp;
404         struct blkcipher_desc desc;
405         struct rxrpc_crypt iv;
406         struct scatterlist _sg[4], *sg;
407         struct sk_buff *trailer;
408         u32 data_size, buf;
409         u16 check;
410         int nsg;
411
412         _enter(",{%d}", skb->len);
413
414         sp = rxrpc_skb(skb);
415
416         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
417         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
418         if (nsg < 0)
419                 goto nomem;
420
421         sg = _sg;
422         if (unlikely(nsg > 4)) {
423                 sg = kmalloc(sizeof(*sg) * nsg, GFP_NOIO);
424                 if (!sg)
425                         goto nomem;
426         }
427
428         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
429
430         /* decrypt from the session key */
431         payload = call->conn->key->payload.data;
432         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
433         desc.tfm = call->conn->cipher;
434         desc.info = iv.x;
435         desc.flags = 0;
436
437         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, skb->len);
438         if (sg != _sg)
439                 kfree(sg);
440
441         /* remove the decrypted packet length */
442         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
443                 goto datalen_error;
444         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
445                 BUG();
446
447         buf = ntohl(sechdr.data_size);
448         data_size = buf & 0xffff;
449
450         check = buf >> 16;
451         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
452         check &= 0xffff;
453         if (check != 0) {
454                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
455                 goto protocol_error;
456         }
457
458         /* shorten the packet to remove the padding */
459         if (data_size > skb->len)
460                 goto datalen_error;
461         else if (data_size < skb->len)
462                 skb->len = data_size;
463
464         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
465         return 0;
466
467 datalen_error:
468         *_abort_code = RXKADDATALEN;
469 protocol_error:
470         _leave(" = -EPROTO");
471         return -EPROTO;
472
473 nomem:
474         _leave(" = -ENOMEM");
475         return -ENOMEM;
476 }
477
478 /*
479  * verify the security on a received packet
480  */
481 static int rxkad_verify_packet(const struct rxrpc_call *call,
482                                struct sk_buff *skb,
483                                u32 *_abort_code)
484 {
485         struct blkcipher_desc desc;
486         struct rxrpc_skb_priv *sp;
487         struct rxrpc_crypt iv;
488         struct scatterlist sg[2];
489         struct {
490                 __be32 x[2];
491         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
492         __be32 x;
493         __be16 cksum;
494         int ret;
495
496         sp = rxrpc_skb(skb);
497
498         _enter("{%d{%x}},{#%u}",
499                call->debug_id, key_serial(call->conn->key),
500                ntohl(sp->hdr.seq));
501
502         if (!call->conn->cipher)
503                 return 0;
504
505         if (sp->hdr.securityIndex != 2) {
506                 *_abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
507                 _leave(" = -EPROTO [not rxkad]");
508                 return -EPROTO;
509         }
510
511         /* continue encrypting from where we left off */
512         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
513         desc.tfm = call->conn->cipher;
514         desc.info = iv.x;
515         desc.flags = 0;
516
517         /* validate the security checksum */
518         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
519         x |= sp->hdr.seq & __constant_cpu_to_be32(0x3fffffff);
520         tmpbuf.x[0] = call->call_id;
521         tmpbuf.x[1] = x;
522
523         memset(&sg, 0, sizeof(sg));
524         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
525         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
526         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
527
528         x = ntohl(tmpbuf.x[1]);
529         x = (x >> 16) & 0xffff;
530         if (x == 0)
531                 x = 1; /* zero checksums are not permitted */
532
533         cksum = htons(x);
534         if (sp->hdr.cksum != cksum) {
535                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
536                 _leave(" = -EPROTO [csum failed]");
537                 return -EPROTO;
538         }
539
540         switch (call->conn->security_level) {
541         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
542                 ret = 0;
543                 break;
544         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
545                 ret = rxkad_verify_packet_auth(call, skb, _abort_code);
546                 break;
547         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
548                 ret = rxkad_verify_packet_encrypt(call, skb, _abort_code);
549                 break;
550         default:
551                 ret = -ENOANO;
552                 break;
553         }
554
555         _leave(" = %d", ret);
556         return ret;
557 }
558
559 /*
560  * issue a challenge
561  */
562 static int rxkad_issue_challenge(struct rxrpc_connection *conn)
563 {
564         struct rxkad_challenge challenge;
565         struct rxrpc_header hdr;
566         struct msghdr msg;
567         struct kvec iov[2];
568         size_t len;
569         int ret;
570
571         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
572
573         ret = key_validate(conn->key);
574         if (ret < 0)
575                 return ret;
576
577         get_random_bytes(&conn->security_nonce, sizeof(conn->security_nonce));
578
579         challenge.version       = htonl(2);
580         challenge.nonce         = htonl(conn->security_nonce);
581         challenge.min_level     = htonl(0);
582         challenge.__padding     = 0;
583
584         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
585         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
586         msg.msg_control = NULL;
587         msg.msg_controllen = 0;
588         msg.msg_flags   = 0;
589
590         hdr.epoch       = conn->epoch;
591         hdr.cid         = conn->cid;
592         hdr.callNumber  = 0;
593         hdr.seq         = 0;
594         hdr.type        = RXRPC_PACKET_TYPE_CHALLENGE;
595         hdr.flags       = conn->out_clientflag;
596         hdr.userStatus  = 0;
597         hdr.securityIndex = conn->security_ix;
598         hdr._rsvd       = 0;
599         hdr.serviceId   = conn->service_id;
600
601         iov[0].iov_base = &hdr;
602         iov[0].iov_len  = sizeof(hdr);
603         iov[1].iov_base = &challenge;
604         iov[1].iov_len  = sizeof(challenge);
605
606         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
607
608         hdr.serial = htonl(atomic_inc_return(&conn->serial));
609         _proto("Tx CHALLENGE %%%u", ntohl(hdr.serial));
610
611         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 2, len);
612         if (ret < 0) {
613                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
614                 return -EAGAIN;
615         }
616
617         _leave(" = 0");
618         return 0;
619 }
620
621 /*
622  * send a Kerberos security response
623  */
624 static int rxkad_send_response(struct rxrpc_connection *conn,
625                                struct rxrpc_header *hdr,
626                                struct rxkad_response *resp,
627                                const struct rxkad_key *s2)
628 {
629         struct msghdr msg;
630         struct kvec iov[3];
631         size_t len;
632         int ret;
633
634         _enter("");
635
636         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
637         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
638         msg.msg_control = NULL;
639         msg.msg_controllen = 0;
640         msg.msg_flags   = 0;
641
642         hdr->epoch      = conn->epoch;
643         hdr->seq        = 0;
644         hdr->type       = RXRPC_PACKET_TYPE_RESPONSE;
645         hdr->flags      = conn->out_clientflag;
646         hdr->userStatus = 0;
647         hdr->_rsvd      = 0;
648
649         iov[0].iov_base = hdr;
650         iov[0].iov_len  = sizeof(*hdr);
651         iov[1].iov_base = resp;
652         iov[1].iov_len  = sizeof(*resp);
653         iov[2].iov_base = (void *) s2->ticket;
654         iov[2].iov_len  = s2->ticket_len;
655
656         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len + iov[2].iov_len;
657
658         hdr->serial = htonl(atomic_inc_return(&conn->serial));
659         _proto("Tx RESPONSE %%%u", ntohl(hdr->serial));
660
661         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 3, len);
662         if (ret < 0) {
663                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
664                 return -EAGAIN;
665         }
666
667         _leave(" = 0");
668         return 0;
669 }
670
671 /*
672  * calculate the response checksum
673  */
674 static void rxkad_calc_response_checksum(struct rxkad_response *response)
675 {
676         u32 csum = 1000003;
677         int loop;
678         u8 *p = (u8 *) response;
679
680         for (loop = sizeof(*response); loop > 0; loop--)
681                 csum = csum * 0x10204081 + *p++;
682
683         response->encrypted.checksum = htonl(csum);
684 }
685
686 /*
687  * load a scatterlist with a potentially split-page buffer
688  */
689 static void rxkad_sg_set_buf2(struct scatterlist sg[2],
690                               void *buf, size_t buflen)
691 {
692
693         memset(sg, 0, sizeof(sg));
694
695         sg_set_buf(&sg[0], buf, buflen);
696         if (sg[0].offset + buflen > PAGE_SIZE) {
697                 /* the buffer was split over two pages */
698                 sg[0].length = PAGE_SIZE - sg[0].offset;
699                 sg_set_buf(&sg[1], buf + sg[0].length, buflen - sg[0].length);
700         }
701
702         ASSERTCMP(sg[0].length + sg[1].length, ==, buflen);
703 }
704
705 /*
706  * encrypt the response packet
707  */
708 static void rxkad_encrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
709                                    struct rxkad_response *resp,
710                                    const struct rxkad_key *s2)
711 {
712         struct blkcipher_desc desc;
713         struct rxrpc_crypt iv;
714         struct scatterlist ssg[2], dsg[2];
715
716         /* continue encrypting from where we left off */
717         memcpy(&iv, s2->session_key, sizeof(iv));
718         desc.tfm = conn->cipher;
719         desc.info = iv.x;
720         desc.flags = 0;
721
722         rxkad_sg_set_buf2(ssg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
723         memcpy(dsg, ssg, sizeof(dsg));
724         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, dsg, ssg, sizeof(resp->encrypted));
725 }
726
727 /*
728  * respond to a challenge packet
729  */
730 static int rxkad_respond_to_challenge(struct rxrpc_connection *conn,
731                                       struct sk_buff *skb,
732                                       u32 *_abort_code)
733 {
734         const struct rxrpc_key_payload *payload;
735         struct rxkad_challenge challenge;
736         struct rxkad_response resp
737                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
738         struct rxrpc_skb_priv *sp;
739         u32 version, nonce, min_level, abort_code;
740         int ret;
741
742         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
743
744         if (!conn->key) {
745                 _leave(" = -EPROTO [no key]");
746                 return -EPROTO;
747         }
748
749         ret = key_validate(conn->key);
750         if (ret < 0) {
751                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
752                 return ret;
753         }
754
755         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
756         sp = rxrpc_skb(skb);
757         if (skb_copy_bits(skb, 0, &challenge, sizeof(challenge)) < 0)
758                 goto protocol_error;
759
760         version = ntohl(challenge.version);
761         nonce = ntohl(challenge.nonce);
762         min_level = ntohl(challenge.min_level);
763
764         _proto("Rx CHALLENGE %%%u { v=%u n=%u ml=%u }",
765                ntohl(sp->hdr.serial), version, nonce, min_level);
766
767         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
768         if (version != RXKAD_VERSION)
769                 goto protocol_error;
770
771         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
772         if (conn->security_level < min_level)
773                 goto protocol_error;
774
775         payload = conn->key->payload.data;
776
777         /* build the response packet */
778         memset(&resp, 0, sizeof(resp));
779
780         resp.version = RXKAD_VERSION;
781         resp.encrypted.epoch = conn->epoch;
782         resp.encrypted.cid = conn->cid;
783         resp.encrypted.securityIndex = htonl(conn->security_ix);
784         resp.encrypted.call_id[0] =
785                 (conn->channels[0] ? conn->channels[0]->call_id : 0);
786         resp.encrypted.call_id[1] =
787                 (conn->channels[1] ? conn->channels[1]->call_id : 0);
788         resp.encrypted.call_id[2] =
789                 (conn->channels[2] ? conn->channels[2]->call_id : 0);
790         resp.encrypted.call_id[3] =
791                 (conn->channels[3] ? conn->channels[3]->call_id : 0);
792         resp.encrypted.inc_nonce = htonl(nonce + 1);
793         resp.encrypted.level = htonl(conn->security_level);
794         resp.kvno = htonl(payload->k.kvno);
795         resp.ticket_len = htonl(payload->k.ticket_len);
796
797         /* calculate the response checksum and then do the encryption */
798         rxkad_calc_response_checksum(&resp);
799         rxkad_encrypt_response(conn, &resp, &payload->k);
800         return rxkad_send_response(conn, &sp->hdr, &resp, &payload->k);
801
802 protocol_error:
803         *_abort_code = abort_code;
804         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
805         return -EPROTO;
806 }
807
808 /*
809  * decrypt the kerberos IV ticket in the response
810  */
811 static int rxkad_decrypt_ticket(struct rxrpc_connection *conn,
812                                 void *ticket, size_t ticket_len,
813                                 struct rxrpc_crypt *_session_key,
814                                 time_t *_expiry,
815                                 u32 *_abort_code)
816 {
817         struct blkcipher_desc desc;
818         struct rxrpc_crypt iv, key;
819         struct scatterlist ssg[1], dsg[1];
820         struct in_addr addr;
821         unsigned life;
822         time_t issue, now;
823         bool little_endian;
824         int ret;
825         u8 *p, *q, *name, *end;
826
827         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
828
829         *_expiry = 0;
830
831         ret = key_validate(conn->server_key);
832         if (ret < 0) {
833                 switch (ret) {
834                 case -EKEYEXPIRED:
835                         *_abort_code = RXKADEXPIRED;
836                         goto error;
837                 default:
838                         *_abort_code = RXKADNOAUTH;
839                         goto error;
840                 }
841         }
842
843         ASSERT(conn->server_key->payload.data != NULL);
844         ASSERTCMP((unsigned long) ticket & 7UL, ==, 0);
845
846         memcpy(&iv, &conn->server_key->type_data, sizeof(iv));
847
848         desc.tfm = conn->server_key->payload.data;
849         desc.info = iv.x;
850         desc.flags = 0;
851
852         sg_init_one(&ssg[0], ticket, ticket_len);
853         memcpy(dsg, ssg, sizeof(dsg));
854         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, dsg, ssg, ticket_len);
855
856         p = ticket;
857         end = p + ticket_len;
858
859 #define Z(size)                                         \
860         ({                                              \
861                 u8 *__str = p;                          \
862                 q = memchr(p, 0, end - p);              \
863                 if (!q || q - p > (size))               \
864                         goto bad_ticket;                \
865                 for (; p < q; p++)                      \
866                         if (!isprint(*p))               \
867                                 goto bad_ticket;        \
868                 p++;                                    \
869                 __str;                                  \
870         })
871
872         /* extract the ticket flags */
873         _debug("KIV FLAGS: %x", *p);
874         little_endian = *p & 1;
875         p++;
876
877         /* extract the authentication name */
878         name = Z(ANAME_SZ);
879         _debug("KIV ANAME: %s", name);
880
881         /* extract the principal's instance */
882         name = Z(INST_SZ);
883         _debug("KIV INST : %s", name);
884
885         /* extract the principal's authentication domain */
886         name = Z(REALM_SZ);
887         _debug("KIV REALM: %s", name);
888
889         if (end - p < 4 + 8 + 4 + 2)
890                 goto bad_ticket;
891
892         /* get the IPv4 address of the entity that requested the ticket */
893         memcpy(&addr, p, sizeof(addr));
894         p += 4;
895         _debug("KIV ADDR : "NIPQUAD_FMT, NIPQUAD(addr));
896
897         /* get the session key from the ticket */
898         memcpy(&key, p, sizeof(key));
899         p += 8;
900         _debug("KIV KEY  : %08x %08x", ntohl(key.n[0]), ntohl(key.n[1]));
901         memcpy(_session_key, &key, sizeof(key));
902
903         /* get the ticket's lifetime */
904         life = *p++ * 5 * 60;
905         _debug("KIV LIFE : %u", life);
906
907         /* get the issue time of the ticket */
908         if (little_endian) {
909                 __le32 stamp;
910                 memcpy(&stamp, p, 4);
911                 issue = le32_to_cpu(stamp);
912         } else {
913                 __be32 stamp;
914                 memcpy(&stamp, p, 4);
915                 issue = be32_to_cpu(stamp);
916         }
917         p += 4;
918         now = xtime.tv_sec;
919         _debug("KIV ISSUE: %lx [%lx]", issue, now);
920
921         /* check the ticket is in date */
922         if (issue > now) {
923                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
924                 ret = -EKEYREJECTED;
925                 goto error;
926         }
927
928         if (issue < now - life) {
929                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
930                 ret = -EKEYEXPIRED;
931                 goto error;
932         }
933
934         *_expiry = issue + life;
935
936         /* get the service name */
937         name = Z(SNAME_SZ);
938         _debug("KIV SNAME: %s", name);
939
940         /* get the service instance name */
941         name = Z(INST_SZ);
942         _debug("KIV SINST: %s", name);
943
944         ret = 0;
945 error:
946         _leave(" = %d", ret);
947         return ret;
948
949 bad_ticket:
950         *_abort_code = RXKADBADTICKET;
951         ret = -EBADMSG;
952         goto error;
953 }
954
955 /*
956  * decrypt the response packet
957  */
958 static void rxkad_decrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
959                                    struct rxkad_response *resp,
960                                    const struct rxrpc_crypt *session_key)
961 {
962         struct blkcipher_desc desc;
963         struct scatterlist ssg[2], dsg[2];
964         struct rxrpc_crypt iv;
965
966         _enter(",,%08x%08x",
967                ntohl(session_key->n[0]), ntohl(session_key->n[1]));
968
969         ASSERT(rxkad_ci != NULL);
970
971         mutex_lock(&rxkad_ci_mutex);
972         if (crypto_blkcipher_setkey(rxkad_ci, session_key->x,
973                                     sizeof(*session_key)) < 0)
974                 BUG();
975
976         memcpy(&iv, session_key, sizeof(iv));
977         desc.tfm = rxkad_ci;
978         desc.info = iv.x;
979         desc.flags = 0;
980
981         rxkad_sg_set_buf2(ssg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
982         memcpy(dsg, ssg, sizeof(dsg));
983         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, dsg, ssg, sizeof(resp->encrypted));
984         mutex_unlock(&rxkad_ci_mutex);
985
986         _leave("");
987 }
988
989 /*
990  * verify a response
991  */
992 static int rxkad_verify_response(struct rxrpc_connection *conn,
993                                  struct sk_buff *skb,
994                                  u32 *_abort_code)
995 {
996         struct rxkad_response response
997                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
998         struct rxrpc_skb_priv *sp;
999         struct rxrpc_crypt session_key;
1000         time_t expiry;
1001         void *ticket;
1002         u32 abort_code, version, kvno, ticket_len, csum, level;
1003         int ret;
1004
1005         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
1006
1007         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1008         if (skb_copy_bits(skb, 0, &response, sizeof(response)) < 0)
1009                 goto protocol_error;
1010         if (!pskb_pull(skb, sizeof(response)))
1011                 BUG();
1012
1013         version = ntohl(response.version);
1014         ticket_len = ntohl(response.ticket_len);
1015         kvno = ntohl(response.kvno);
1016         sp = rxrpc_skb(skb);
1017         _proto("Rx RESPONSE %%%u { v=%u kv=%u tl=%u }",
1018                ntohl(sp->hdr.serial), version, kvno, ticket_len);
1019
1020         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
1021         if (version != RXKAD_VERSION)
1022
1023         abort_code = RXKADTICKETLEN;
1024         if (ticket_len < 4 || ticket_len > MAXKRB5TICKETLEN)
1025                 goto protocol_error;
1026
1027         abort_code = RXKADUNKNOWNKEY;
1028         if (kvno >= RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5)
1029                 goto protocol_error;
1030
1031         /* extract the kerberos ticket and decrypt and decode it */
1032         ticket = kmalloc(ticket_len, GFP_NOFS);
1033         if (!ticket)
1034                 return -ENOMEM;
1035
1036         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1037         if (skb_copy_bits(skb, 0, ticket, ticket_len) < 0)
1038                 goto protocol_error_free;
1039
1040         ret = rxkad_decrypt_ticket(conn, ticket, ticket_len, &session_key,
1041                                    &expiry, &abort_code);
1042         if (ret < 0) {
1043                 *_abort_code = abort_code;
1044                 kfree(ticket);
1045                 return ret;
1046         }
1047
1048         /* use the session key from inside the ticket to decrypt the
1049          * response */
1050         rxkad_decrypt_response(conn, &response, &session_key);
1051
1052         abort_code = RXKADSEALEDINCON;
1053         if (response.encrypted.epoch != conn->epoch)
1054                 goto protocol_error_free;
1055         if (response.encrypted.cid != conn->cid)
1056                 goto protocol_error_free;
1057         if (ntohl(response.encrypted.securityIndex) != conn->security_ix)
1058                 goto protocol_error_free;
1059         csum = response.encrypted.checksum;
1060         response.encrypted.checksum = 0;
1061         rxkad_calc_response_checksum(&response);
1062         if (response.encrypted.checksum != csum)
1063                 goto protocol_error_free;
1064
1065         if (ntohl(response.encrypted.call_id[0]) > INT_MAX ||
1066             ntohl(response.encrypted.call_id[1]) > INT_MAX ||
1067             ntohl(response.encrypted.call_id[2]) > INT_MAX ||
1068             ntohl(response.encrypted.call_id[3]) > INT_MAX)
1069                 goto protocol_error_free;
1070
1071         abort_code = RXKADOUTOFSEQUENCE;
1072         if (response.encrypted.inc_nonce != htonl(conn->security_nonce + 1))
1073                 goto protocol_error_free;
1074
1075         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
1076         level = ntohl(response.encrypted.level);
1077         if (level > RXRPC_SECURITY_ENCRYPT)
1078                 goto protocol_error_free;
1079         conn->security_level = level;
1080
1081         /* create a key to hold the security data and expiration time - after
1082          * this the connection security can be handled in exactly the same way
1083          * as for a client connection */
1084         ret = rxrpc_get_server_data_key(conn, &session_key, expiry, kvno);
1085         if (ret < 0) {
1086                 kfree(ticket);
1087                 return ret;
1088         }
1089
1090         kfree(ticket);
1091         _leave(" = 0");
1092         return 0;
1093
1094 protocol_error_free:
1095         kfree(ticket);
1096 protocol_error:
1097         *_abort_code = abort_code;
1098         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
1099         return -EPROTO;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * clear the connection security
1104  */
1105 static void rxkad_clear(struct rxrpc_connection *conn)
1106 {
1107         _enter("");
1108
1109         if (conn->cipher)
1110                 crypto_free_blkcipher(conn->cipher);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * RxRPC Kerberos-based security
1115  */
1116 static struct rxrpc_security rxkad = {
1117         .owner                          = THIS_MODULE,
1118         .name                           = "rxkad",
1119         .security_index                 = RXKAD_VERSION,
1120         .init_connection_security       = rxkad_init_connection_security,
1121         .prime_packet_security          = rxkad_prime_packet_security,
1122         .secure_packet                  = rxkad_secure_packet,
1123         .verify_packet                  = rxkad_verify_packet,
1124         .issue_challenge                = rxkad_issue_challenge,
1125         .respond_to_challenge           = rxkad_respond_to_challenge,
1126         .verify_response                = rxkad_verify_response,
1127         .clear                          = rxkad_clear,
1128 };
1129
1130 static __init int rxkad_init(void)
1131 {
1132         _enter("");
1133
1134         /* pin the cipher we need so that the crypto layer doesn't invoke
1135          * keventd to go get it */
1136         rxkad_ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1137         if (IS_ERR(rxkad_ci))
1138                 return PTR_ERR(rxkad_ci);
1139
1140         return rxrpc_register_security(&rxkad);
1141 }
1142
1143 module_init(rxkad_init);
1144
1145 static __exit void rxkad_exit(void)
1146 {
1147         _enter("");
1148
1149         rxrpc_unregister_security(&rxkad);
1150         crypto_free_blkcipher(rxkad_ci);
1151 }
1152
1153 module_exit(rxkad_exit);