[NET] ieee80211 subsystem
[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/config.h>
13 #include <linux/version.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/random.h>
18 #include <linux/skbuff.h>
19 #include <asm/string.h>
20
21 #include <net/ieee80211.h>
22
23
24 #include <linux/crypto.h>
25 #include <asm/scatterlist.h>
26 #include <linux/crc32.h>
27
28 MODULE_AUTHOR("Jouni Malinen");
29 MODULE_DESCRIPTION("Host AP crypt: WEP");
30 MODULE_LICENSE("GPL");
31
32
33 struct prism2_wep_data {
34         u32 iv;
35 #define WEP_KEY_LEN 13
36         u8 key[WEP_KEY_LEN + 1];
37         u8 key_len;
38         u8 key_idx;
39         struct crypto_tfm *tfm;
40 };
41
42
43 static void * prism2_wep_init(int keyidx)
44 {
45         struct prism2_wep_data *priv;
46
47         priv = kmalloc(sizeof(*priv), GFP_ATOMIC);
48         if (priv == NULL)
49                 goto fail;
50         memset(priv, 0, sizeof(*priv));
51         priv->key_idx = keyidx;
52
53         priv->tfm = crypto_alloc_tfm("arc4", 0);
54         if (priv->tfm == NULL) {
55                 printk(KERN_DEBUG "ieee80211_crypt_wep: could not allocate "
56                        "crypto API arc4\n");
57                 goto fail;
58         }
59
60         /* start WEP IV from a random value */
61         get_random_bytes(&priv->iv, 4);
62
63         return priv;
64
65 fail:
66         if (priv) {
67                 if (priv->tfm)
68                         crypto_free_tfm(priv->tfm);
69                 kfree(priv);
70         }
71         return NULL;
72 }
73
74
75 static void prism2_wep_deinit(void *priv)
76 {
77         struct prism2_wep_data *_priv = priv;
78         if (_priv && _priv->tfm)
79                 crypto_free_tfm(_priv->tfm);
80         kfree(priv);
81 }
82
83
84 /* Perform WEP encryption on given skb that has at least 4 bytes of headroom
85  * for IV and 4 bytes of tailroom for ICV. Both IV and ICV will be transmitted,
86  * so the payload length increases with 8 bytes.
87  *
88  * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
89  */
90 static int prism2_wep_encrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
91 {
92         struct prism2_wep_data *wep = priv;
93         u32 crc, klen, len;
94         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
95         u8 *pos, *icv;
96         struct scatterlist sg;
97
98         if (skb_headroom(skb) < 4 || skb_tailroom(skb) < 4 ||
99             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++ = key[0] = (wep->iv >> 16) & 0xff;
122         *pos++ = key[1] = (wep->iv >> 8) & 0xff;
123         *pos++ = key[2] = wep->iv & 0xff;
124         *pos++ = wep->key_idx << 6;
125
126         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
127         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
128
129         /* Append little-endian CRC32 and encrypt it to produce ICV */
130         crc = ~crc32_le(~0, pos, len);
131         icv = skb_put(skb, 4);
132         icv[0] = crc;
133         icv[1] = crc >> 8;
134         icv[2] = crc >> 16;
135         icv[3] = crc >> 24;
136
137         crypto_cipher_setkey(wep->tfm, key, klen);
138         sg.page = virt_to_page(pos);
139         sg.offset = offset_in_page(pos);
140         sg.length = len + 4;
141         crypto_cipher_encrypt(wep->tfm, &sg, &sg, len + 4);
142
143         return 0;
144 }
145
146
147 /* Perform WEP decryption on given buffer. Buffer includes whole WEP part of
148  * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
149  * ICV (4 bytes). len includes both IV and ICV.
150  *
151  * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
152  * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed.
153  */
154 static int prism2_wep_decrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
155 {
156         struct prism2_wep_data *wep = priv;
157         u32 crc, klen, plen;
158         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
159         u8 keyidx, *pos, icv[4];
160         struct scatterlist sg;
161
162         if (skb->len < hdr_len + 8)
163                 return -1;
164
165         pos = skb->data + hdr_len;
166         key[0] = *pos++;
167         key[1] = *pos++;
168         key[2] = *pos++;
169         keyidx = *pos++ >> 6;
170         if (keyidx != wep->key_idx)
171                 return -1;
172
173         klen = 3 + wep->key_len;
174
175         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
176         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
177
178         /* Apply RC4 to data and compute CRC32 over decrypted data */
179         plen = skb->len - hdr_len - 8;
180
181         crypto_cipher_setkey(wep->tfm, key, klen);
182         sg.page = virt_to_page(pos);
183         sg.offset = offset_in_page(pos);
184         sg.length = plen + 4;
185         crypto_cipher_decrypt(wep->tfm, &sg, &sg, plen + 4);
186
187         crc = ~crc32_le(~0, pos, plen);
188         icv[0] = crc;
189         icv[1] = crc >> 8;
190         icv[2] = crc >> 16;
191         icv[3] = crc >> 24;
192         if (memcmp(icv, pos + plen, 4) != 0) {
193                 /* ICV mismatch - drop frame */
194                 return -2;
195         }
196
197         /* Remove IV and ICV */
198         memmove(skb->data + 4, skb->data, hdr_len);
199         skb_pull(skb, 4);
200         skb_trim(skb, skb->len - 4);
201
202         return 0;
203 }
204
205
206 static int prism2_wep_set_key(void *key, int len, u8 *seq, void *priv)
207 {
208         struct prism2_wep_data *wep = priv;
209
210         if (len < 0 || len > WEP_KEY_LEN)
211                 return -1;
212
213         memcpy(wep->key, key, len);
214         wep->key_len = len;
215
216         return 0;
217 }
218
219
220 static int prism2_wep_get_key(void *key, int len, u8 *seq, void *priv)
221 {
222         struct prism2_wep_data *wep = priv;
223
224         if (len < wep->key_len)
225                 return -1;
226
227         memcpy(key, wep->key, wep->key_len);
228
229         return wep->key_len;
230 }
231
232
233 static char * prism2_wep_print_stats(char *p, void *priv)
234 {
235         struct prism2_wep_data *wep = priv;
236         p += sprintf(p, "key[%d] alg=WEP len=%d\n",
237                      wep->key_idx, wep->key_len);
238         return p;
239 }
240
241
242 static struct ieee80211_crypto_ops ieee80211_crypt_wep = {
243         .name                   = "WEP",
244         .init                   = prism2_wep_init,
245         .deinit                 = prism2_wep_deinit,
246         .encrypt_mpdu           = prism2_wep_encrypt,
247         .decrypt_mpdu           = prism2_wep_decrypt,
248         .encrypt_msdu           = NULL,
249         .decrypt_msdu           = NULL,
250         .set_key                = prism2_wep_set_key,
251         .get_key                = prism2_wep_get_key,
252         .print_stats            = prism2_wep_print_stats,
253         .extra_prefix_len       = 4, /* IV */
254         .extra_postfix_len      = 4, /* ICV */
255         .owner                  = THIS_MODULE,
256 };
257
258
259 static int __init ieee80211_crypto_wep_init(void)
260 {
261         return ieee80211_register_crypto_ops(&ieee80211_crypt_wep);
262 }
263
264
265 static void __exit ieee80211_crypto_wep_exit(void)
266 {
267         ieee80211_unregister_crypto_ops(&ieee80211_crypt_wep);
268 }
269
270
271 module_init(ieee80211_crypto_wep_init);
272 module_exit(ieee80211_crypto_wep_exit);