err.no Git - linux-2.6/blob - net/ipv6/esp6.c

   1 /*
   2  * Copyright (C)2002 USAGI/WIDE Project
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17  *
  18  * Authors
  19  *
  20  *      Mitsuru KANDA @USAGI       : IPv6 Support
  21  *      Kazunori MIYAZAWA @USAGI   :
  22  *      Kunihiro Ishiguro <kunihiro@ipinfusion.com>
  23  *
  24  *      This file is derived from net/ipv4/esp.c
  25  */
  26
  27 #include <linux/err.h>
  28 #include <linux/module.h>
  29 #include <net/ip.h>
  30 #include <net/xfrm.h>
  31 #include <net/esp.h>
  32 #include <asm/scatterlist.h>
  33 #include <linux/crypto.h>
  34 #include <linux/kernel.h>
  35 #include <linux/pfkeyv2.h>
  36 #include <linux/random.h>
  37 #include <net/icmp.h>
  38 #include <net/ipv6.h>
  39 #include <net/protocol.h>
  40 #include <linux/icmpv6.h>
  41
  42 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
  43 {
  44         int err;
  45         int hdr_len;
  46         struct ipv6hdr *top_iph;
  47         struct ipv6_esp_hdr *esph;
  48         struct crypto_blkcipher *tfm;
  49         struct blkcipher_desc desc;
  50         struct esp_data *esp;
  51         struct sk_buff *trailer;
  52         int blksize;
  53         int clen;
  54         int alen;
  55         int nfrags;
  56
  57         esp = x->data;
  58         hdr_len = skb->h.raw - skb->data +
  59                   sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen;
  60
  61         /* Strip IP+ESP header. */
  62         __skb_pull(skb, hdr_len);
  63
  64         /* Now skb is pure payload to encrypt */
  65         err = -ENOMEM;
  66
  67         /* Round to block size */
  68         clen = skb->len;
  69
  70         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
  71         tfm = esp->conf.tfm;
  72         desc.tfm = tfm;
  73         desc.flags = 0;
  74         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
  75         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
  76         if (esp->conf.padlen)
  77                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
  78
  79         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
  80                 goto error;
  81         }
  82
  83         /* Fill padding... */
  84         do {
  85                 int i;
  86                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
  87                         *(u8*)(trailer->tail + i) = i+1;
  88         } while (0);
  89         *(u8*)(trailer->tail + clen-skb->len - 2) = (clen - skb->len)-2;
  90         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
  91
  92         top_iph = (struct ipv6hdr *)__skb_push(skb, hdr_len);
  93         esph = (struct ipv6_esp_hdr *)skb->h.raw;
  94         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
  95         *(u8*)(trailer->tail - 1) = *skb->nh.raw;
  96         *skb->nh.raw = IPPROTO_ESP;
  97
  98         esph->spi = x->id.spi;
  99         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
 100         xfrm_aevent_doreplay(x);
 101
 102         if (esp->conf.ivlen)
 103                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 104
 105         do {
 106                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
 107
 108                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
 109                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
 110                         if (!sg)
 111                                 goto error;
 112                 }
 113                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
 114                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
 115                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
 116                         kfree(sg);
 117         } while (0);
 118
 119         if (unlikely(err))
 120                 goto error;
 121
 122         if (esp->conf.ivlen) {
 123                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 124                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 125         }
 126
 127         if (esp->auth.icv_full_len) {
 128                 esp->auth.icv(esp, skb, (u8*)esph-skb->data,
 129                         sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen+clen, trailer->tail);
 130                 pskb_put(skb, trailer, alen);
 131         }
 132
 133 error:
 134         return err;
 135 }
 136
 137 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 138 {
 139         struct ipv6hdr *iph;
 140         struct ipv6_esp_hdr *esph;
 141         struct esp_data *esp = x->data;
 142         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
 143         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
 144         struct sk_buff *trailer;
 145         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
 146         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
 147         int elen = skb->len - sizeof(struct ipv6_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
 148
 149         int hdr_len = skb->h.raw - skb->nh.raw;
 150         int nfrags;
 151         int ret = 0;
 152
 153         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr))) {
 154                 ret = -EINVAL;
 155                 goto out;
 156         }
 157
 158         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
 159                 ret = -EINVAL;
 160                 goto out;
 161         }
 162
 163         /* If integrity check is required, do this. */
 164         if (esp->auth.icv_full_len) {
 165                 u8 sum[esp->auth.icv_full_len];
 166                 u8 sum1[alen];
 167
 168                 esp->auth.icv(esp, skb, 0, skb->len-alen, sum);
 169
 170                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen, sum1, alen))
 171                         BUG();
 172
 173                 if (unlikely(memcmp(sum, sum1, alen))) {
 174                         x->stats.integrity_failed++;
 175                         ret = -EINVAL;
 176                         goto out;
 177                 }
 178         }
 179
 180         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
 181                 ret = -EINVAL;
 182                 goto out;
 183         }
 184
 185         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 186
 187         esph = (struct ipv6_esp_hdr*)skb->data;
 188         iph = skb->nh.ipv6h;
 189
 190         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
 191         if (esp->conf.ivlen)
 192                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
 193
 194         {
 195                 u8 nexthdr[2];
 196                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
 197                 u8 padlen;
 198
 199                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
 200                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
 201                         if (!sg) {
 202                                 ret = -ENOMEM;
 203                                 goto out;
 204                         }
 205                 }
 206                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
 207                 ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
 208                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
 209                         kfree(sg);
 210                 if (unlikely(ret))
 211                         goto out;
 212
 213                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
 214                         BUG();
 215
 216                 padlen = nexthdr[0];
 217                 if (padlen+2 >= elen) {
 218                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
 219                         ret = -EINVAL;
 220                         goto out;
 221                 }
 222                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
 223
 224                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
 225                 ret = nexthdr[1];
 226         }
 227
 228         skb->h.raw = __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen) - hdr_len;
 229
 230 out:
 231         return ret;
 232 }
 233
 234 static u32 esp6_get_max_size(struct xfrm_state *x, int mtu)
 235 {
 236         struct esp_data *esp = x->data;
 237         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
 238
 239         if (x->props.mode) {
 240                 mtu = ALIGN(mtu + 2, blksize);
 241         } else {
 242                 /* The worst case. */
 243                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
 244                 mtu = ALIGN(mtu + 2, padsize) + blksize - padsize;
 245         }
 246         if (esp->conf.padlen)
 247                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
 248
 249         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
 250 }
 251
 252 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
 253                      int type, int code, int offset, __u32 info)
 254 {
 255         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
 256         struct ipv6_esp_hdr *esph = (struct ipv6_esp_hdr*)(skb->data+offset);
 257         struct xfrm_state *x;
 258
 259         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
 260             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
 261                 return;
 262
 263         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
 264         if (!x)
 265                 return;
 266         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\n",
 267                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
 268         xfrm_state_put(x);
 269 }
 270
 271 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
 272 {
 273         struct esp_data *esp = x->data;
 274
 275         if (!esp)
 276                 return;
 277
 278         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
 279         esp->conf.tfm = NULL;
 280         kfree(esp->conf.ivec);
 281         esp->conf.ivec = NULL;
 282         crypto_free_tfm(esp->auth.tfm);
 283         esp->auth.tfm = NULL;
 284         kfree(esp->auth.work_icv);
 285         esp->auth.work_icv = NULL;
 286         kfree(esp);
 287 }
 288
 289 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
 290 {
 291         struct esp_data *esp = NULL;
 292         struct crypto_blkcipher *tfm;
 293
 294         /* null auth and encryption can have zero length keys */
 295         if (x->aalg) {
 296                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
 297                         goto error;
 298         }
 299         if (x->ealg == NULL)
 300                 goto error;
 301
 302         if (x->encap)
 303                 goto error;
 304
 305         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
 306         if (esp == NULL)
 307                 return -ENOMEM;
 308
 309         if (x->aalg) {
 310                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
 311
 312                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
 313                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
 314                 esp->auth.tfm = crypto_alloc_tfm(x->aalg->alg_name, 0);
 315                 if (esp->auth.tfm == NULL)
 316                         goto error;
 317                 esp->auth.icv = esp_hmac_digest;
 318
 319                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
 320                 BUG_ON(!aalg_desc);
 321
 322                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
 323                         crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm)) {
 324                                 printk(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
 325                                         x->aalg->alg_name,
 326                                         crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm),
 327                                         aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
 328                                 goto error;
 329                 }
 330
 331                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
 332                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
 333
 334                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
 335                 if (!esp->auth.work_icv)
 336                         goto error;
 337         }
 338         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
 339         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
 340         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 341         if (IS_ERR(tfm))
 342                 goto error;
 343         esp->conf.tfm = tfm;
 344         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
 345         esp->conf.padlen = 0;
 346         if (esp->conf.ivlen) {
 347                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
 348                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
 349                         goto error;
 350                 get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 351         }
 352         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, esp->conf.key, esp->conf.key_len))
 353                 goto error;
 354         x->props.header_len = sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
 355         if (x->props.mode)
 356                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
 357         x->data = esp;
 358         return 0;
 359
 360 error:
 361         x->data = esp;
 362         esp6_destroy(x);
 363         x->data = NULL;
 364         return -EINVAL;
 365 }
 366
 367 static struct xfrm_type esp6_type =
 368 {
 369         .description    = "ESP6",
 370         .owner          = THIS_MODULE,
 371         .proto          = IPPROTO_ESP,
 372         .init_state     = esp6_init_state,
 373         .destructor     = esp6_destroy,
 374         .get_max_size   = esp6_get_max_size,
 375         .input          = esp6_input,
 376         .output         = esp6_output
 377 };
 378
 379 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
 380         .handler        =       xfrm6_rcv,
 381         .err_handler    =       esp6_err,
 382         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
 383 };
 384
 385 static int __init esp6_init(void)
 386 {
 387         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
 388                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
 389                 return -EAGAIN;
 390         }
 391         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
 392                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
 393                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
 394                 return -EAGAIN;
 395         }
 396
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 static void __exit esp6_fini(void)
 401 {
 402         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
 403                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
 404         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
 405                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
 406 }
 407
 408 module_init(esp6_init);
 409 module_exit(esp6_fini);
 410
 411 MODULE_LICENSE("GPL");