Merge branch 'master' into upstream
[linux-2.6.git] / net / ieee80211 / ieee80211_crypt_wep.c
1 /*
2  * Host AP crypt: host-based WEP encryption implementation for Host AP driver
3  *
4  * Copyright (c) 2002-2004, Jouni Malinen <jkmaline@cc.hut.fi>
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. See README and COPYING for
9  * more details.
10  */
11
12 #include <linux/err.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/random.h>
17 #include <linux/skbuff.h>
18 #include <asm/string.h>
19
20 #include <net/ieee80211.h>
21
22 #include <linux/crypto.h>
23 #include <asm/scatterlist.h>
24 #include <linux/crc32.h>
25
26 MODULE_AUTHOR("Jouni Malinen");
27 MODULE_DESCRIPTION("Host AP crypt: WEP");
28 MODULE_LICENSE("GPL");
29
30 struct prism2_wep_data {
31         u32 iv;
32 #define WEP_KEY_LEN 13
33         u8 key[WEP_KEY_LEN + 1];
34         u8 key_len;
35         u8 key_idx;
36         struct crypto_blkcipher *tx_tfm;
37         struct crypto_blkcipher *rx_tfm;
38 };
39
40 static void *prism2_wep_init(int keyidx)
41 {
42         struct prism2_wep_data *priv;
43
44         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_ATOMIC);
45         if (priv == NULL)
46                 goto fail;
47         priv->key_idx = keyidx;
48
49         priv->tx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
50         if (IS_ERR(priv->tx_tfm)) {
51                 printk(KERN_DEBUG "ieee80211_crypt_wep: could not allocate "
52                        "crypto API arc4\n");
53                 priv->tfm = NULL;
54                 goto fail;
55         }
56
57         priv->rx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
58         if (IS_ERR(priv->rx_tfm)) {
59                 printk(KERN_DEBUG "ieee80211_crypt_wep: could not allocate "
60                        "crypto API arc4\n");
61                 goto fail;
62         }
63         /* start WEP IV from a random value */
64         get_random_bytes(&priv->iv, 4);
65
66         return priv;
67
68       fail:
69         if (priv) {
70                 if (priv->tx_tfm)
71                         crypto_free_blkcipher(priv->tx_tfm);
72                 if (priv->rx_tfm)
73                         crypto_free_blkcipher(priv->rx_tfm);
74                 kfree(priv);
75         }
76         return NULL;
77 }
78
79 static void prism2_wep_deinit(void *priv)
80 {
81         struct prism2_wep_data *_priv = priv;
82         if (_priv) {
83                 if (_priv->tx_tfm)
84                         crypto_free_blkcipher(_priv->tx_tfm);
85                 if (_priv->rx_tfm)
86                         crypto_free_blkcipher(_priv->rx_tfm);
87         }
88         kfree(priv);
89 }
90
91 /* Add WEP IV/key info to a frame that has at least 4 bytes of headroom */
92 static int prism2_wep_build_iv(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
93                                u8 *key, int keylen, void *priv)
94 {
95         struct prism2_wep_data *wep = priv;
96         u32 klen, len;
97         u8 *pos;
98         
99         if (skb_headroom(skb) < 4 || skb->len < hdr_len)
100                 return -1;
101
102         len = skb->len - hdr_len;
103         pos = skb_push(skb, 4);
104         memmove(pos, pos + 4, hdr_len);
105         pos += hdr_len;
106
107         klen = 3 + wep->key_len;
108
109         wep->iv++;
110
111         /* Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the key
112          * scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3, 0xff, N)
113          * can be used to speedup attacks, so avoid using them. */
114         if ((wep->iv & 0xff00) == 0xff00) {
115                 u8 B = (wep->iv >> 16) & 0xff;
116                 if (B >= 3 && B < klen)
117                         wep->iv += 0x0100;
118         }
119
120         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key and TX frame */
121         *pos++ = (wep->iv >> 16) & 0xff;
122         *pos++ = (wep->iv >> 8) & 0xff;
123         *pos++ = wep->iv & 0xff;
124         *pos++ = wep->key_idx << 6;
125
126         return 0;
127 }
128
129 /* Perform WEP encryption on given skb that has at least 4 bytes of headroom
130  * for IV and 4 bytes of tailroom for ICV. Both IV and ICV will be transmitted,
131  * so the payload length increases with 8 bytes.
132  *
133  * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
134  */
135 static int prism2_wep_encrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
136 {
137         struct prism2_wep_data *wep = priv;
138         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = wep->tx_tfm };
139         u32 crc, klen, len;
140         u8 *pos, *icv;
141         struct scatterlist sg;
142         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
143
144         /* other checks are in prism2_wep_build_iv */
145         if (skb_tailroom(skb) < 4)
146                 return -1;
147         
148         /* add the IV to the frame */
149         if (prism2_wep_build_iv(skb, hdr_len, NULL, 0, priv))
150                 return -1;
151         
152         /* Copy the IV into the first 3 bytes of the key */
153         memcpy(key, skb->data + hdr_len, 3);
154
155         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
156         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
157         
158         len = skb->len - hdr_len - 4;
159         pos = skb->data + hdr_len + 4;
160         klen = 3 + wep->key_len;
161
162         /* Append little-endian CRC32 over only the data and encrypt it to produce ICV */
163         crc = ~crc32_le(~0, pos, len);
164         icv = skb_put(skb, 4);
165         icv[0] = crc;
166         icv[1] = crc >> 8;
167         icv[2] = crc >> 16;
168         icv[3] = crc >> 24;
169
170         crypto_blkcipher_setkey(wep->tx_tfm, key, klen);
171         sg.page = virt_to_page(pos);
172         sg.offset = offset_in_page(pos);
173         sg.length = 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 prism2_wep_decrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
185 {
186         struct prism2_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.page = virt_to_page(pos);
214         sg.offset = offset_in_page(pos);
215         sg.length = plen + 4;
216         if (crypto_blkcipher_decrypt(&desc, &sg, &sg, plen + 4))
217                 return -7;
218
219         crc = ~crc32_le(~0, pos, plen);
220         icv[0] = crc;
221         icv[1] = crc >> 8;
222         icv[2] = crc >> 16;
223         icv[3] = crc >> 24;
224         if (memcmp(icv, pos + plen, 4) != 0) {
225                 /* ICV mismatch - drop frame */
226                 return -2;
227         }
228
229         /* Remove IV and ICV */
230         memmove(skb->data + 4, skb->data, hdr_len);
231         skb_pull(skb, 4);
232         skb_trim(skb, skb->len - 4);
233
234         return 0;
235 }
236
237 static int prism2_wep_set_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
238 {
239         struct prism2_wep_data *wep = priv;
240
241         if (len < 0 || len > WEP_KEY_LEN)
242                 return -1;
243
244         memcpy(wep->key, key, len);
245         wep->key_len = len;
246
247         return 0;
248 }
249
250 static int prism2_wep_get_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
251 {
252         struct prism2_wep_data *wep = priv;
253
254         if (len < wep->key_len)
255                 return -1;
256
257         memcpy(key, wep->key, wep->key_len);
258
259         return wep->key_len;
260 }
261
262 static char *prism2_wep_print_stats(char *p, void *priv)
263 {
264         struct prism2_wep_data *wep = priv;
265         p += sprintf(p, "key[%d] alg=WEP len=%d\n", wep->key_idx, wep->key_len);
266         return p;
267 }
268
269 static struct ieee80211_crypto_ops ieee80211_crypt_wep = {
270         .name = "WEP",
271         .init = prism2_wep_init,
272         .deinit = prism2_wep_deinit,
273         .build_iv = prism2_wep_build_iv,
274         .encrypt_mpdu = prism2_wep_encrypt,
275         .decrypt_mpdu = prism2_wep_decrypt,
276         .encrypt_msdu = NULL,
277         .decrypt_msdu = NULL,
278         .set_key = prism2_wep_set_key,
279         .get_key = prism2_wep_get_key,
280         .print_stats = prism2_wep_print_stats,
281         .extra_mpdu_prefix_len = 4,     /* IV */
282         .extra_mpdu_postfix_len = 4,    /* ICV */
283         .owner = THIS_MODULE,
284 };
285
286 static int __init ieee80211_crypto_wep_init(void)
287 {
288         return ieee80211_register_crypto_ops(&ieee80211_crypt_wep);
289 }
290
291 static void __exit ieee80211_crypto_wep_exit(void)
292 {
293         ieee80211_unregister_crypto_ops(&ieee80211_crypt_wep);
294 }
295
296 module_init(ieee80211_crypto_wep_init);
297 module_exit(ieee80211_crypto_wep_exit);