Merge master.kernel.org:/home/rmk/linux-2.6-arm
[linux-2.6] / 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/module.h>
28 #include <net/ip.h>
29 #include <net/xfrm.h>
30 #include <net/esp.h>
31 #include <asm/scatterlist.h>
32 #include <linux/crypto.h>
33 #include <linux/kernel.h>
34 #include <linux/pfkeyv2.h>
35 #include <linux/random.h>
36 #include <net/icmp.h>
37 #include <net/ipv6.h>
38 #include <net/protocol.h>
39 #include <linux/icmpv6.h>
40
41 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
42 {
43         int err;
44         int hdr_len;
45         struct ipv6hdr *top_iph;
46         struct ipv6_esp_hdr *esph;
47         struct crypto_tfm *tfm;
48         struct esp_data *esp;
49         struct sk_buff *trailer;
50         int blksize;
51         int clen;
52         int alen;
53         int nfrags;
54
55         esp = x->data;
56         hdr_len = skb->h.raw - skb->data +
57                   sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen;
58
59         /* Strip IP+ESP header. */
60         __skb_pull(skb, hdr_len);
61
62         /* Now skb is pure payload to encrypt */
63         err = -ENOMEM;
64
65         /* Round to block size */
66         clen = skb->len;
67
68         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
69         tfm = esp->conf.tfm;
70         blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(tfm), 4);
71         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
72         if (esp->conf.padlen)
73                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
74
75         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
76                 goto error;
77         }
78
79         /* Fill padding... */
80         do {
81                 int i;
82                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
83                         *(u8*)(trailer->tail + i) = i+1;
84         } while (0);
85         *(u8*)(trailer->tail + clen-skb->len - 2) = (clen - skb->len)-2;
86         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
87
88         top_iph = (struct ipv6hdr *)__skb_push(skb, hdr_len);
89         esph = (struct ipv6_esp_hdr *)skb->h.raw;
90         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
91         *(u8*)(trailer->tail - 1) = *skb->nh.raw;
92         *skb->nh.raw = IPPROTO_ESP;
93
94         esph->spi = x->id.spi;
95         esph->seq_no = htonl(++x->replay.oseq);
96         xfrm_aevent_doreplay(x);
97
98         if (esp->conf.ivlen)
99                 crypto_cipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
100
101         do {
102                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
103
104                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
105                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
106                         if (!sg)
107                                 goto error;
108                 }
109                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
110                 crypto_cipher_encrypt(tfm, sg, sg, clen);
111                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
112                         kfree(sg);
113         } while (0);
114
115         if (esp->conf.ivlen) {
116                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
117                 crypto_cipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, crypto_tfm_alg_ivsize(tfm));
118         }
119
120         if (esp->auth.icv_full_len) {
121                 esp->auth.icv(esp, skb, (u8*)esph-skb->data,
122                         sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen+clen, trailer->tail);
123                 pskb_put(skb, trailer, alen);
124         }
125
126         err = 0;
127
128 error:
129         return err;
130 }
131
132 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
133 {
134         struct ipv6hdr *iph;
135         struct ipv6_esp_hdr *esph;
136         struct esp_data *esp = x->data;
137         struct sk_buff *trailer;
138         int blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
139         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
140         int elen = skb->len - sizeof(struct ipv6_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
141
142         int hdr_len = skb->h.raw - skb->nh.raw;
143         int nfrags;
144         int ret = 0;
145
146         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr))) {
147                 ret = -EINVAL;
148                 goto out;
149         }
150
151         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
152                 ret = -EINVAL;
153                 goto out;
154         }
155
156         /* If integrity check is required, do this. */
157         if (esp->auth.icv_full_len) {
158                 u8 sum[esp->auth.icv_full_len];
159                 u8 sum1[alen];
160
161                 esp->auth.icv(esp, skb, 0, skb->len-alen, sum);
162
163                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen, sum1, alen))
164                         BUG();
165
166                 if (unlikely(memcmp(sum, sum1, alen))) {
167                         x->stats.integrity_failed++;
168                         ret = -EINVAL;
169                         goto out;
170                 }
171         }
172
173         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
174                 ret = -EINVAL;
175                 goto out;
176         }
177
178         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
179
180         esph = (struct ipv6_esp_hdr*)skb->data;
181         iph = skb->nh.ipv6h;
182
183         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
184         if (esp->conf.ivlen)
185                 crypto_cipher_set_iv(esp->conf.tfm, esph->enc_data, crypto_tfm_alg_ivsize(esp->conf.tfm));
186
187         {
188                 u8 nexthdr[2];
189                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
190                 u8 padlen;
191
192                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
193                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
194                         if (!sg) {
195                                 ret = -ENOMEM;
196                                 goto out;
197                         }
198                 }
199                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
200                 crypto_cipher_decrypt(esp->conf.tfm, sg, sg, elen);
201                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
202                         kfree(sg);
203
204                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
205                         BUG();
206
207                 padlen = nexthdr[0];
208                 if (padlen+2 >= elen) {
209                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
210                         ret = -EINVAL;
211                         goto out;
212                 }
213                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */ 
214
215                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
216                 ret = nexthdr[1];
217         }
218
219         skb->h.raw = __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen) - hdr_len;
220
221 out:
222         return ret;
223 }
224
225 static u32 esp6_get_max_size(struct xfrm_state *x, int mtu)
226 {
227         struct esp_data *esp = x->data;
228         u32 blksize = ALIGN(crypto_tfm_alg_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
229
230         if (x->props.mode) {
231                 mtu = ALIGN(mtu + 2, blksize);
232         } else {
233                 /* The worst case. */
234                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
235                 mtu = ALIGN(mtu + 2, padsize) + blksize - padsize;
236         }
237         if (esp->conf.padlen)
238                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
239
240         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
241 }
242
243 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
244                      int type, int code, int offset, __u32 info)
245 {
246         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
247         struct ipv6_esp_hdr *esph = (struct ipv6_esp_hdr*)(skb->data+offset);
248         struct xfrm_state *x;
249
250         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH && 
251             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
252                 return;
253
254         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
255         if (!x)
256                 return;
257         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\n", 
258                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
259         xfrm_state_put(x);
260 }
261
262 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
263 {
264         struct esp_data *esp = x->data;
265
266         if (!esp)
267                 return;
268
269         crypto_free_tfm(esp->conf.tfm);
270         esp->conf.tfm = NULL;
271         kfree(esp->conf.ivec);
272         esp->conf.ivec = NULL;
273         crypto_free_tfm(esp->auth.tfm);
274         esp->auth.tfm = NULL;
275         kfree(esp->auth.work_icv);
276         esp->auth.work_icv = NULL;
277         kfree(esp);
278 }
279
280 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
281 {
282         struct esp_data *esp = NULL;
283
284         /* null auth and encryption can have zero length keys */
285         if (x->aalg) {
286                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
287                         goto error;
288         }
289         if (x->ealg == NULL)
290                 goto error;
291
292         if (x->encap)
293                 goto error;
294
295         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
296         if (esp == NULL)
297                 return -ENOMEM;
298
299         if (x->aalg) {
300                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
301
302                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
303                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
304                 esp->auth.tfm = crypto_alloc_tfm(x->aalg->alg_name, 0);
305                 if (esp->auth.tfm == NULL)
306                         goto error;
307                 esp->auth.icv = esp_hmac_digest;
308  
309                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
310                 BUG_ON(!aalg_desc);
311  
312                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
313                         crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm)) {
314                                 printk(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
315                                         x->aalg->alg_name,
316                                         crypto_tfm_alg_digestsize(esp->auth.tfm),
317                                         aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
318                                 goto error;
319                 }
320  
321                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
322                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
323  
324                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
325                 if (!esp->auth.work_icv)
326                         goto error;
327         }
328         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
329         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
330         if (x->props.ealgo == SADB_EALG_NULL)
331                 esp->conf.tfm = crypto_alloc_tfm(x->ealg->alg_name, CRYPTO_TFM_MODE_ECB);
332         else
333                 esp->conf.tfm = crypto_alloc_tfm(x->ealg->alg_name, CRYPTO_TFM_MODE_CBC);
334         if (esp->conf.tfm == NULL)
335                 goto error;
336         esp->conf.ivlen = crypto_tfm_alg_ivsize(esp->conf.tfm);
337         esp->conf.padlen = 0;
338         if (esp->conf.ivlen) {
339                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
340                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
341                         goto error;
342                 get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
343         }
344         if (crypto_cipher_setkey(esp->conf.tfm, esp->conf.key, esp->conf.key_len))
345                 goto error;
346         x->props.header_len = sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
347         if (x->props.mode)
348                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
349         x->data = esp;
350         return 0;
351
352 error:
353         x->data = esp;
354         esp6_destroy(x);
355         x->data = NULL;
356         return -EINVAL;
357 }
358
359 static struct xfrm_type esp6_type =
360 {
361         .description    = "ESP6",
362         .owner          = THIS_MODULE,
363         .proto          = IPPROTO_ESP,
364         .init_state     = esp6_init_state,
365         .destructor     = esp6_destroy,
366         .get_max_size   = esp6_get_max_size,
367         .input          = esp6_input,
368         .output         = esp6_output
369 };
370
371 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
372         .handler        =       xfrm6_rcv,
373         .err_handler    =       esp6_err,
374         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
375 };
376
377 static int __init esp6_init(void)
378 {
379         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
380                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
381                 return -EAGAIN;
382         }
383         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
384                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
385                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
386                 return -EAGAIN;
387         }
388
389         return 0;
390 }
391
392 static void __exit esp6_fini(void)
393 {
394         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
395                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
396         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
397                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
398 }
399
400 module_init(esp6_init);
401 module_exit(esp6_fini);
402
403 MODULE_LICENSE("GPL");