5df5fb169cbe3cee3e944290796238cfb9f67801
[linux-3.10.git] / crypto / authenc.c
1 /*
2  * Authenc: Simple AEAD wrapper for IPsec
3  *
4  * Copyright (c) 2007 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
9  * any later version.
10  *
11  */
12
13 #include <crypto/algapi.h>
14 #include <linux/err.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/spinlock.h>
20
21 #include "scatterwalk.h"
22
23 struct authenc_instance_ctx {
24         struct crypto_spawn auth;
25         struct crypto_spawn enc;
26
27         unsigned int enckeylen;
28 };
29
30 struct crypto_authenc_ctx {
31         spinlock_t auth_lock;
32         struct crypto_hash *auth;
33         struct crypto_ablkcipher *enc;
34 };
35
36 static int crypto_authenc_setkey(struct crypto_aead *authenc, const u8 *key,
37                                  unsigned int keylen)
38 {
39         struct authenc_instance_ctx *ictx =
40                 crypto_instance_ctx(crypto_aead_alg_instance(authenc));
41         unsigned int enckeylen = ictx->enckeylen;
42         unsigned int authkeylen;
43         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
44         struct crypto_hash *auth = ctx->auth;
45         struct crypto_ablkcipher *enc = ctx->enc;
46         int err = -EINVAL;
47
48         if (keylen < enckeylen) {
49                 crypto_aead_set_flags(authenc, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
50                 goto out;
51         }
52         authkeylen = keylen - enckeylen;
53
54         crypto_hash_clear_flags(auth, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
55         crypto_hash_set_flags(auth, crypto_aead_get_flags(authenc) &
56                                     CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
57         err = crypto_hash_setkey(auth, key, authkeylen);
58         crypto_aead_set_flags(authenc, crypto_hash_get_flags(auth) &
59                                        CRYPTO_TFM_RES_MASK);
60
61         if (err)
62                 goto out;
63
64         crypto_ablkcipher_clear_flags(enc, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
65         crypto_ablkcipher_set_flags(enc, crypto_aead_get_flags(authenc) &
66                                          CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
67         err = crypto_ablkcipher_setkey(enc, key + authkeylen, enckeylen);
68         crypto_aead_set_flags(authenc, crypto_ablkcipher_get_flags(enc) &
69                                        CRYPTO_TFM_RES_MASK);
70
71 out:
72         return err;
73 }
74
75 static int crypto_authenc_hash(struct aead_request *req)
76 {
77         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
78         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
79         struct crypto_hash *auth = ctx->auth;
80         struct hash_desc desc = {
81                 .tfm = auth,
82         };
83         u8 *hash = aead_request_ctx(req);
84         struct scatterlist *dst = req->dst;
85         unsigned int cryptlen = req->cryptlen;
86         int err;
87
88         hash = (u8 *)ALIGN((unsigned long)hash + crypto_hash_alignmask(auth), 
89                            crypto_hash_alignmask(auth) + 1);
90
91         spin_lock_bh(&ctx->auth_lock);
92         err = crypto_hash_init(&desc);
93         if (err)
94                 goto auth_unlock;
95
96         err = crypto_hash_update(&desc, req->assoc, req->assoclen);
97         if (err)
98                 goto auth_unlock;
99
100         err = crypto_hash_update(&desc, dst, cryptlen);
101         if (err)
102                 goto auth_unlock;
103
104         err = crypto_hash_final(&desc, hash);
105 auth_unlock:
106         spin_unlock_bh(&ctx->auth_lock);
107
108         if (err)
109                 return err;
110
111         scatterwalk_map_and_copy(hash, dst, cryptlen,
112                                  crypto_aead_authsize(authenc), 1);
113         return 0;
114 }
115
116 static void crypto_authenc_encrypt_done(struct crypto_async_request *req,
117                                         int err)
118 {
119         if (!err)
120                 err = crypto_authenc_hash(req->data);
121
122         aead_request_complete(req->data, err);
123 }
124
125 static int crypto_authenc_encrypt(struct aead_request *req)
126 {
127         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
128         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
129         struct ablkcipher_request *abreq = aead_request_ctx(req);
130         int err;
131
132         ablkcipher_request_set_tfm(abreq, ctx->enc);
133         ablkcipher_request_set_callback(abreq, aead_request_flags(req),
134                                         crypto_authenc_encrypt_done, req);
135         ablkcipher_request_set_crypt(abreq, req->src, req->dst, req->cryptlen,
136                                      req->iv);
137
138         err = crypto_ablkcipher_encrypt(abreq);
139         if (err)
140                 return err;
141
142         return crypto_authenc_hash(req);
143 }
144
145 static int crypto_authenc_verify(struct aead_request *req)
146 {
147         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
148         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
149         struct crypto_hash *auth = ctx->auth;
150         struct hash_desc desc = {
151                 .tfm = auth,
152                 .flags = aead_request_flags(req),
153         };
154         u8 *ohash = aead_request_ctx(req);
155         u8 *ihash;
156         struct scatterlist *src = req->src;
157         unsigned int cryptlen = req->cryptlen;
158         unsigned int authsize;
159         int err;
160
161         ohash = (u8 *)ALIGN((unsigned long)ohash + crypto_hash_alignmask(auth), 
162                             crypto_hash_alignmask(auth) + 1);
163         ihash = ohash + crypto_hash_digestsize(auth);
164
165         spin_lock_bh(&ctx->auth_lock);
166         err = crypto_hash_init(&desc);
167         if (err)
168                 goto auth_unlock;
169
170         err = crypto_hash_update(&desc, req->assoc, req->assoclen);
171         if (err)
172                 goto auth_unlock;
173
174         err = crypto_hash_update(&desc, src, cryptlen);
175         if (err)
176                 goto auth_unlock;
177
178         err = crypto_hash_final(&desc, ohash);
179 auth_unlock:
180         spin_unlock_bh(&ctx->auth_lock);
181
182         if (err)
183                 return err;
184
185         authsize = crypto_aead_authsize(authenc);
186         scatterwalk_map_and_copy(ihash, src, cryptlen, authsize, 0);
187         return memcmp(ihash, ohash, authsize) ? -EINVAL : 0;
188 }
189
190 static void crypto_authenc_decrypt_done(struct crypto_async_request *req,
191                                         int err)
192 {
193         aead_request_complete(req->data, err);
194 }
195
196 static int crypto_authenc_decrypt(struct aead_request *req)
197 {
198         struct crypto_aead *authenc = crypto_aead_reqtfm(req);
199         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(authenc);
200         struct ablkcipher_request *abreq = aead_request_ctx(req);
201         int err;
202
203         err = crypto_authenc_verify(req);
204         if (err)
205                 return err;
206
207         ablkcipher_request_set_tfm(abreq, ctx->enc);
208         ablkcipher_request_set_callback(abreq, aead_request_flags(req),
209                                         crypto_authenc_decrypt_done, req);
210         ablkcipher_request_set_crypt(abreq, req->src, req->dst, req->cryptlen,
211                                      req->iv);
212
213         return crypto_ablkcipher_decrypt(abreq);
214 }
215
216 static int crypto_authenc_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
217 {
218         struct crypto_instance *inst = (void *)tfm->__crt_alg;
219         struct authenc_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
220         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
221         struct crypto_hash *auth;
222         struct crypto_ablkcipher *enc;
223         int err;
224
225         auth = crypto_spawn_hash(&ictx->auth);
226         if (IS_ERR(auth))
227                 return PTR_ERR(auth);
228
229         enc = crypto_spawn_ablkcipher(&ictx->enc);
230         err = PTR_ERR(enc);
231         if (IS_ERR(enc))
232                 goto err_free_hash;
233
234         ctx->auth = auth;
235         ctx->enc = enc;
236         tfm->crt_aead.reqsize = max_t(unsigned int,
237                                       (crypto_hash_alignmask(auth) &
238                                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1)) +
239                                       crypto_hash_digestsize(auth) * 2,
240                                       sizeof(struct ablkcipher_request) +
241                                       crypto_ablkcipher_reqsize(enc));
242
243         spin_lock_init(&ctx->auth_lock);
244
245         return 0;
246
247 err_free_hash:
248         crypto_free_hash(auth);
249         return err;
250 }
251
252 static void crypto_authenc_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
253 {
254         struct crypto_authenc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
255
256         crypto_free_hash(ctx->auth);
257         crypto_free_ablkcipher(ctx->enc);
258 }
259
260 static struct crypto_instance *crypto_authenc_alloc(struct rtattr **tb)
261 {
262         struct crypto_instance *inst;
263         struct crypto_alg *auth;
264         struct crypto_alg *enc;
265         struct authenc_instance_ctx *ctx;
266         unsigned int enckeylen;
267         int err;
268
269         err = crypto_check_attr_type(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD);
270         if (err)
271                 return ERR_PTR(err);
272
273         auth = crypto_attr_alg(tb[1], CRYPTO_ALG_TYPE_HASH,
274                                CRYPTO_ALG_TYPE_HASH_MASK);
275         if (IS_ERR(auth))
276                 return ERR_PTR(PTR_ERR(auth));
277
278         enc = crypto_attr_alg(tb[2], CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
279                               CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER_MASK);
280         inst = ERR_PTR(PTR_ERR(enc));
281         if (IS_ERR(enc))
282                 goto out_put_auth;
283
284         err = crypto_attr_u32(tb[3], &enckeylen);
285         if (err)
286                 goto out_put_enc;
287
288         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
289         err = -ENOMEM;
290         if (!inst)
291                 goto out_put_enc;
292
293         err = -ENAMETOOLONG;
294         if (snprintf(inst->alg.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
295                      "authenc(%s,%s,%u)", auth->cra_name,
296                      enc->cra_name, enckeylen) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
297                 goto err_free_inst;
298
299         if (snprintf(inst->alg.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
300                      "authenc(%s,%s,%u)", auth->cra_driver_name,
301                      enc->cra_driver_name, enckeylen) >=
302             CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
303                 goto err_free_inst;
304
305         ctx = crypto_instance_ctx(inst);
306         ctx->enckeylen = enckeylen;
307
308         err = crypto_init_spawn(&ctx->auth, auth, inst, CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
309         if (err)
310                 goto err_free_inst;
311
312         err = crypto_init_spawn(&ctx->enc, enc, inst, CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
313         if (err)
314                 goto err_drop_auth;
315
316         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD | CRYPTO_ALG_ASYNC;
317         inst->alg.cra_priority = enc->cra_priority * 10 + auth->cra_priority;
318         inst->alg.cra_blocksize = enc->cra_blocksize;
319         inst->alg.cra_alignmask = auth->cra_alignmask | enc->cra_alignmask;
320         inst->alg.cra_type = &crypto_aead_type;
321
322         inst->alg.cra_aead.ivsize = enc->cra_blkcipher.ivsize;
323         inst->alg.cra_aead.maxauthsize = auth->cra_type == &crypto_hash_type ?
324                                          auth->cra_hash.digestsize :
325                                          auth->cra_digest.dia_digestsize;
326
327         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct crypto_authenc_ctx);
328
329         inst->alg.cra_init = crypto_authenc_init_tfm;
330         inst->alg.cra_exit = crypto_authenc_exit_tfm;
331
332         inst->alg.cra_aead.setkey = crypto_authenc_setkey;
333         inst->alg.cra_aead.encrypt = crypto_authenc_encrypt;
334         inst->alg.cra_aead.decrypt = crypto_authenc_decrypt;
335
336 out:
337         crypto_mod_put(enc);
338 out_put_auth:
339         crypto_mod_put(auth);
340         return inst;
341
342 err_drop_auth:
343         crypto_drop_spawn(&ctx->auth);
344 err_free_inst:
345         kfree(inst);
346 out_put_enc:
347         inst = ERR_PTR(err);
348         goto out;
349 }
350
351 static void crypto_authenc_free(struct crypto_instance *inst)
352 {
353         struct authenc_instance_ctx *ctx = crypto_instance_ctx(inst);
354
355         crypto_drop_spawn(&ctx->enc);
356         crypto_drop_spawn(&ctx->auth);
357         kfree(inst);
358 }
359
360 static struct crypto_template crypto_authenc_tmpl = {
361         .name = "authenc",
362         .alloc = crypto_authenc_alloc,
363         .free = crypto_authenc_free,
364         .module = THIS_MODULE,
365 };
366
367 static int __init crypto_authenc_module_init(void)
368 {
369         return crypto_register_template(&crypto_authenc_tmpl);
370 }
371
372 static void __exit crypto_authenc_module_exit(void)
373 {
374         crypto_unregister_template(&crypto_authenc_tmpl);
375 }
376
377 module_init(crypto_authenc_module_init);
378 module_exit(crypto_authenc_module_exit);
379
380 MODULE_LICENSE("GPL");
381 MODULE_DESCRIPTION("Simple AEAD wrapper for IPsec");