mac80211: Let userspace send action frames over mesh interfaces
[linux-2.6.git] / net / wireless / lib80211_crypt_wep.c
1 /*
2  * lib80211 crypt: host-based WEP encryption implementation for lib80211
3  *
4  * Copyright (c) 2002-2004, Jouni Malinen <j@w1.fi>
5  * Copyright (c) 2008, John W. Linville <linville@tuxdriver.com>
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation. See README and COPYING for
10  * more details.
11  */
12
13 #include <linux/err.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/random.h>
18 #include <linux/scatterlist.h>
19 #include <linux/skbuff.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <asm/string.h>
22
23 #include <net/lib80211.h>
24
25 #include <linux/crypto.h>
26 #include <linux/crc32.h>
27
28 MODULE_AUTHOR("Jouni Malinen");
29 MODULE_DESCRIPTION("lib80211 crypt: WEP");
30 MODULE_LICENSE("GPL");
31
32 struct lib80211_wep_data {
33         u32 iv;
34 #define WEP_KEY_LEN 13
35         u8 key[WEP_KEY_LEN + 1];
36         u8 key_len;
37         u8 key_idx;
38         struct crypto_blkcipher *tx_tfm;
39         struct crypto_blkcipher *rx_tfm;
40 };
41
42 static void *lib80211_wep_init(int keyidx)
43 {
44         struct lib80211_wep_data *priv;
45
46         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_ATOMIC);
47         if (priv == NULL)
48                 goto fail;
49         priv->key_idx = keyidx;
50
51         priv->tx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
52         if (IS_ERR(priv->tx_tfm)) {
53                 printk(KERN_DEBUG "lib80211_crypt_wep: could not allocate "
54                        "crypto API arc4\n");
55                 priv->tx_tfm = NULL;
56                 goto fail;
57         }
58
59         priv->rx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
60         if (IS_ERR(priv->rx_tfm)) {
61                 printk(KERN_DEBUG "lib80211_crypt_wep: could not allocate "
62                        "crypto API arc4\n");
63                 priv->rx_tfm = NULL;
64                 goto fail;
65         }
66         /* start WEP IV from a random value */
67         get_random_bytes(&priv->iv, 4);
68
69         return priv;
70
71       fail:
72         if (priv) {
73                 if (priv->tx_tfm)
74                         crypto_free_blkcipher(priv->tx_tfm);
75                 if (priv->rx_tfm)
76                         crypto_free_blkcipher(priv->rx_tfm);
77                 kfree(priv);
78         }
79         return NULL;
80 }
81
82 static void lib80211_wep_deinit(void *priv)
83 {
84         struct lib80211_wep_data *_priv = priv;
85         if (_priv) {
86                 if (_priv->tx_tfm)
87                         crypto_free_blkcipher(_priv->tx_tfm);
88                 if (_priv->rx_tfm)
89                         crypto_free_blkcipher(_priv->rx_tfm);
90         }
91         kfree(priv);
92 }
93
94 /* Add WEP IV/key info to a frame that has at least 4 bytes of headroom */
95 static int lib80211_wep_build_iv(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
96                                u8 *key, int keylen, void *priv)
97 {
98         struct lib80211_wep_data *wep = priv;
99         u32 klen;
100         u8 *pos;
101
102         if (skb_headroom(skb) < 4 || skb->len < hdr_len)
103                 return -1;
104
105         pos = skb_push(skb, 4);
106         memmove(pos, pos + 4, hdr_len);
107         pos += hdr_len;
108
109         klen = 3 + wep->key_len;
110
111         wep->iv++;
112
113         /* Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the key
114          * scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3, 0xff, N)
115          * can be used to speedup attacks, so avoid using them. */
116         if ((wep->iv & 0xff00) == 0xff00) {
117                 u8 B = (wep->iv >> 16) & 0xff;
118                 if (B >= 3 && B < klen)
119                         wep->iv += 0x0100;
120         }
121
122         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key and TX frame */
123         *pos++ = (wep->iv >> 16) & 0xff;
124         *pos++ = (wep->iv >> 8) & 0xff;
125         *pos++ = wep->iv & 0xff;
126         *pos++ = wep->key_idx << 6;
127
128         return 0;
129 }
130
131 /* Perform WEP encryption on given skb that has at least 4 bytes of headroom
132  * for IV and 4 bytes of tailroom for ICV. Both IV and ICV will be transmitted,
133  * so the payload length increases with 8 bytes.
134  *
135  * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
136  */
137 static int lib80211_wep_encrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
138 {
139         struct lib80211_wep_data *wep = priv;
140         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = wep->tx_tfm };
141         u32 crc, klen, len;
142         u8 *pos, *icv;
143         struct scatterlist sg;
144         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
145
146         /* other checks are in lib80211_wep_build_iv */
147         if (skb_tailroom(skb) < 4)
148                 return -1;
149
150         /* add the IV to the frame */
151         if (lib80211_wep_build_iv(skb, hdr_len, NULL, 0, priv))
152                 return -1;
153
154         /* Copy the IV into the first 3 bytes of the key */
155         skb_copy_from_linear_data_offset(skb, hdr_len, key, 3);
156
157         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
158         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
159
160         len = skb->len - hdr_len - 4;
161         pos = skb->data + hdr_len + 4;
162         klen = 3 + wep->key_len;
163
164         /* Append little-endian CRC32 over only the data and encrypt it to produce ICV */
165         crc = ~crc32_le(~0, pos, len);
166         icv = skb_put(skb, 4);
167         icv[0] = crc;
168         icv[1] = crc >> 8;
169         icv[2] = crc >> 16;
170         icv[3] = crc >> 24;
171
172         crypto_blkcipher_setkey(wep->tx_tfm, key, klen);
173         sg_init_one(&sg, pos, len + 4);
174         return crypto_blkcipher_encrypt(&desc, &sg, &sg, len + 4);
175 }
176
177 /* Perform WEP decryption on given buffer. Buffer includes whole WEP part of
178  * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
179  * ICV (4 bytes). len includes both IV and ICV.
180  *
181  * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
182  * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed.
183  */
184 static int lib80211_wep_decrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
185 {
186         struct lib80211_wep_data *wep = priv;
187         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = wep->rx_tfm };
188         u32 crc, klen, plen;
189         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
190         u8 keyidx, *pos, icv[4];
191         struct scatterlist sg;
192
193         if (skb->len < hdr_len + 8)
194                 return -1;
195
196         pos = skb->data + hdr_len;
197         key[0] = *pos++;
198         key[1] = *pos++;
199         key[2] = *pos++;
200         keyidx = *pos++ >> 6;
201         if (keyidx != wep->key_idx)
202                 return -1;
203
204         klen = 3 + wep->key_len;
205
206         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
207         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
208
209         /* Apply RC4 to data and compute CRC32 over decrypted data */
210         plen = skb->len - hdr_len - 8;
211
212         crypto_blkcipher_setkey(wep->rx_tfm, key, klen);
213         sg_init_one(&sg, pos, plen + 4);
214         if (crypto_blkcipher_decrypt(&desc, &sg, &sg, plen + 4))
215                 return -7;
216
217         crc = ~crc32_le(~0, pos, plen);
218         icv[0] = crc;
219         icv[1] = crc >> 8;
220         icv[2] = crc >> 16;
221         icv[3] = crc >> 24;
222         if (memcmp(icv, pos + plen, 4) != 0) {
223                 /* ICV mismatch - drop frame */
224                 return -2;
225         }
226
227         /* Remove IV and ICV */
228         memmove(skb->data + 4, skb->data, hdr_len);
229         skb_pull(skb, 4);
230         skb_trim(skb, skb->len - 4);
231
232         return 0;
233 }
234
235 static int lib80211_wep_set_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
236 {
237         struct lib80211_wep_data *wep = priv;
238
239         if (len < 0 || len > WEP_KEY_LEN)
240                 return -1;
241
242         memcpy(wep->key, key, len);
243         wep->key_len = len;
244
245         return 0;
246 }
247
248 static int lib80211_wep_get_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
249 {
250         struct lib80211_wep_data *wep = priv;
251
252         if (len < wep->key_len)
253                 return -1;
254
255         memcpy(key, wep->key, wep->key_len);
256
257         return wep->key_len;
258 }
259
260 static char *lib80211_wep_print_stats(char *p, void *priv)
261 {
262         struct lib80211_wep_data *wep = priv;
263         p += sprintf(p, "key[%d] alg=WEP len=%d\n", wep->key_idx, wep->key_len);
264         return p;
265 }
266
267 static struct lib80211_crypto_ops lib80211_crypt_wep = {
268         .name = "WEP",
269         .init = lib80211_wep_init,
270         .deinit = lib80211_wep_deinit,
271         .encrypt_mpdu = lib80211_wep_encrypt,
272         .decrypt_mpdu = lib80211_wep_decrypt,
273         .encrypt_msdu = NULL,
274         .decrypt_msdu = NULL,
275         .set_key = lib80211_wep_set_key,
276         .get_key = lib80211_wep_get_key,
277         .print_stats = lib80211_wep_print_stats,
278         .extra_mpdu_prefix_len = 4,     /* IV */
279         .extra_mpdu_postfix_len = 4,    /* ICV */
280         .owner = THIS_MODULE,
281 };
282
283 static int __init lib80211_crypto_wep_init(void)
284 {
285         return lib80211_register_crypto_ops(&lib80211_crypt_wep);
286 }
287
288 static void __exit lib80211_crypto_wep_exit(void)
289 {
290         lib80211_unregister_crypto_ops(&lib80211_crypt_wep);
291 }
292
293 module_init(lib80211_crypto_wep_init);
294 module_exit(lib80211_crypto_wep_exit);