[NETFILTER]: conntrack: add '_get' to {ip, nf}_conntrack_expect_find
[linux-2.6] / net / ipv4 / esp4.c
1 #include <linux/err.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <net/ip.h>
4 #include <net/xfrm.h>
5 #include <net/esp.h>
6 #include <asm/scatterlist.h>
7 #include <linux/crypto.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/pfkeyv2.h>
10 #include <linux/random.h>
11 #include <net/icmp.h>
12 #include <net/protocol.h>
13 #include <net/udp.h>
14
15 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
16 {
17         int err;
18         struct iphdr *top_iph;
19         struct ip_esp_hdr *esph;
20         struct crypto_blkcipher *tfm;
21         struct blkcipher_desc desc;
22         struct esp_data *esp;
23         struct sk_buff *trailer;
24         int blksize;
25         int clen;
26         int alen;
27         int nfrags;
28
29         /* Strip IP+ESP header. */
30         __skb_pull(skb, skb->h.raw - skb->data);
31         /* Now skb is pure payload to encrypt */
32
33         err = -ENOMEM;
34
35         /* Round to block size */
36         clen = skb->len;
37
38         esp = x->data;
39         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
40         tfm = esp->conf.tfm;
41         desc.tfm = tfm;
42         desc.flags = 0;
43         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
44         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
45         if (esp->conf.padlen)
46                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
47
48         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0)
49                 goto error;
50
51         /* Fill padding... */
52         do {
53                 int i;
54                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
55                         *(u8*)(trailer->tail + i) = i+1;
56         } while (0);
57         *(u8*)(trailer->tail + clen-skb->len - 2) = (clen - skb->len)-2;
58         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
59
60         __skb_push(skb, skb->data - skb->nh.raw);
61         top_iph = skb->nh.iph;
62         esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->nh.raw + top_iph->ihl*4);
63         top_iph->tot_len = htons(skb->len + alen);
64         *(u8*)(trailer->tail - 1) = top_iph->protocol;
65
66         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
67         if (x->encap) {
68                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
69                 struct udphdr *uh;
70                 __be32 *udpdata32;
71
72                 uh = (struct udphdr *)esph;
73                 uh->source = encap->encap_sport;
74                 uh->dest = encap->encap_dport;
75                 uh->len = htons(skb->len + alen - top_iph->ihl*4);
76                 uh->check = 0;
77
78                 switch (encap->encap_type) {
79                 default:
80                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
81                         esph = (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
82                         break;
83                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
84                         udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
85                         udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
86                         esph = (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
87                         break;
88                 }
89
90                 top_iph->protocol = IPPROTO_UDP;
91         } else
92                 top_iph->protocol = 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                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
100                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
101                         esp->conf.ivinitted = 1;
102                 }
103                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
104         }
105
106         do {
107                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
108
109                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
110                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
111                         if (!sg)
112                                 goto error;
113                 }
114                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
115                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
116                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
117                         kfree(sg);
118         } while (0);
119
120         if (unlikely(err))
121                 goto error;
122
123         if (esp->conf.ivlen) {
124                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
125                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
126         }
127
128         if (esp->auth.icv_full_len) {
129                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
130                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
131                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
132         }
133
134         ip_send_check(top_iph);
135
136 error:
137         return err;
138 }
139
140 /*
141  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
142  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
143  * and common case.
144  */
145 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
146 {
147         struct iphdr *iph;
148         struct ip_esp_hdr *esph;
149         struct esp_data *esp = x->data;
150         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
151         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
152         struct sk_buff *trailer;
153         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
154         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
155         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
156         int nfrags;
157         int ihl;
158         u8 nexthdr[2];
159         struct scatterlist *sg;
160         int padlen;
161         int err;
162
163         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr)))
164                 goto out;
165
166         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1)))
167                 goto out;
168
169         /* If integrity check is required, do this. */
170         if (esp->auth.icv_full_len) {
171                 u8 sum[alen];
172
173                 err = esp_mac_digest(esp, skb, 0, skb->len - alen);
174                 if (err)
175                         goto out;
176
177                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen, sum, alen))
178                         BUG();
179
180                 if (unlikely(memcmp(esp->auth.work_icv, sum, alen))) {
181                         x->stats.integrity_failed++;
182                         goto out;
183                 }
184         }
185
186         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0)
187                 goto out;
188
189         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
190
191         esph = (struct ip_esp_hdr*)skb->data;
192
193         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
194         if (esp->conf.ivlen)
195                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
196
197         sg = &esp->sgbuf[0];
198
199         if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
200                 sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
201                 if (!sg)
202                         goto out;
203         }
204         skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
205         err = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
206         if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
207                 kfree(sg);
208         if (unlikely(err))
209                 return err;
210
211         if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
212                 BUG();
213
214         padlen = nexthdr[0];
215         if (padlen+2 >= elen)
216                 goto out;
217
218         /* ... check padding bits here. Silly. :-) */ 
219
220         iph = skb->nh.iph;
221         ihl = iph->ihl * 4;
222
223         if (x->encap) {
224                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
225                 struct udphdr *uh = (void *)(skb->nh.raw + ihl);
226
227                 /*
228                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
229                  *    advertize the change to the keying daemon.
230                  *    This is an inbound SA, so just compare
231                  *    SRC ports.
232                  */
233                 if (iph->saddr != x->props.saddr.a4 ||
234                     uh->source != encap->encap_sport) {
235                         xfrm_address_t ipaddr;
236
237                         ipaddr.a4 = iph->saddr;
238                         km_new_mapping(x, &ipaddr, uh->source);
239                                 
240                         /* XXX: perhaps add an extra
241                          * policy check here, to see
242                          * if we should allow or
243                          * reject a packet from a
244                          * different source
245                          * address/port.
246                          */
247                 }
248         
249                 /*
250                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
251                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
252                  *    perform other post-processing fixes
253                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
254                  *    section 3.1.2
255                  */
256                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT ||
257                     x->props.mode == XFRM_MODE_BEET)
258                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
259         }
260
261         iph->protocol = nexthdr[1];
262         pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
263         skb->h.raw = __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen) - ihl;
264
265         return 0;
266
267 out:
268         return -EINVAL;
269 }
270
271 static u32 esp4_get_max_size(struct xfrm_state *x, int mtu)
272 {
273         struct esp_data *esp = x->data;
274         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
275         int enclen = 0;
276
277         switch (x->props.mode) {
278         case XFRM_MODE_TUNNEL:
279                 mtu = ALIGN(mtu +2, blksize);
280                 break;
281         default:
282         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
283                 /* The worst case */
284                 mtu = ALIGN(mtu + 2, 4) + blksize - 4;
285                 break;
286         case XFRM_MODE_BEET:
287                 /* The worst case. */
288                 enclen = IPV4_BEET_PHMAXLEN;
289                 mtu = ALIGN(mtu + enclen + 2, blksize);
290                 break;
291         }
292
293         if (esp->conf.padlen)
294                 mtu = ALIGN(mtu, esp->conf.padlen);
295
296         return mtu + x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len - enclen;
297 }
298
299 static void esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
300 {
301         struct iphdr *iph = (struct iphdr*)skb->data;
302         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr*)(skb->data+(iph->ihl<<2));
303         struct xfrm_state *x;
304
305         if (skb->h.icmph->type != ICMP_DEST_UNREACH ||
306             skb->h.icmph->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
307                 return;
308
309         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
310         if (!x)
311                 return;
312         NETDEBUG(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/%08x\n",
313                  ntohl(esph->spi), ntohl(iph->daddr));
314         xfrm_state_put(x);
315 }
316
317 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
318 {
319         struct esp_data *esp = x->data;
320
321         if (!esp)
322                 return;
323
324         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
325         esp->conf.tfm = NULL;
326         kfree(esp->conf.ivec);
327         esp->conf.ivec = NULL;
328         crypto_free_hash(esp->auth.tfm);
329         esp->auth.tfm = NULL;
330         kfree(esp->auth.work_icv);
331         esp->auth.work_icv = NULL;
332         kfree(esp);
333 }
334
335 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
336 {
337         struct esp_data *esp = NULL;
338         struct crypto_blkcipher *tfm;
339
340         /* null auth and encryption can have zero length keys */
341         if (x->aalg) {
342                 if (x->aalg->alg_key_len > 512)
343                         goto error;
344         }
345         if (x->ealg == NULL)
346                 goto error;
347
348         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
349         if (esp == NULL)
350                 return -ENOMEM;
351
352         if (x->aalg) {
353                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
354                 struct crypto_hash *hash;
355
356                 esp->auth.key = x->aalg->alg_key;
357                 esp->auth.key_len = (x->aalg->alg_key_len+7)/8;
358                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
359                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
360                 if (IS_ERR(hash))
361                         goto error;
362
363                 esp->auth.tfm = hash;
364                 if (crypto_hash_setkey(hash, esp->auth.key, esp->auth.key_len))
365                         goto error;
366
367                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
368                 BUG_ON(!aalg_desc);
369
370                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
371                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
372                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
373                                  x->aalg->alg_name,
374                                  crypto_hash_digestsize(hash),
375                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
376                         goto error;
377                 }
378
379                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
380                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
381
382                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
383                 if (!esp->auth.work_icv)
384                         goto error;
385         }
386         esp->conf.key = x->ealg->alg_key;
387         esp->conf.key_len = (x->ealg->alg_key_len+7)/8;
388         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
389         if (IS_ERR(tfm))
390                 goto error;
391         esp->conf.tfm = tfm;
392         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
393         esp->conf.padlen = 0;
394         if (esp->conf.ivlen) {
395                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
396                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
397                         goto error;
398                 esp->conf.ivinitted = 0;
399         }
400         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, esp->conf.key, esp->conf.key_len))
401                 goto error;
402         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
403         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
404                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
405         if (x->encap) {
406                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
407
408                 switch (encap->encap_type) {
409                 default:
410                         goto error;
411                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
412                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
413                         break;
414                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
415                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
416                         break;
417                 }
418         }
419         x->data = esp;
420         x->props.trailer_len = esp4_get_max_size(x, 0) - x->props.header_len;
421         return 0;
422
423 error:
424         x->data = esp;
425         esp_destroy(x);
426         x->data = NULL;
427         return -EINVAL;
428 }
429
430 static struct xfrm_type esp_type =
431 {
432         .description    = "ESP4",
433         .owner          = THIS_MODULE,
434         .proto          = IPPROTO_ESP,
435         .init_state     = esp_init_state,
436         .destructor     = esp_destroy,
437         .get_max_size   = esp4_get_max_size,
438         .input          = esp_input,
439         .output         = esp_output
440 };
441
442 static struct net_protocol esp4_protocol = {
443         .handler        =       xfrm4_rcv,
444         .err_handler    =       esp4_err,
445         .no_policy      =       1,
446 };
447
448 static int __init esp4_init(void)
449 {
450         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
451                 printk(KERN_INFO "ip esp init: can't add xfrm type\n");
452                 return -EAGAIN;
453         }
454         if (inet_add_protocol(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
455                 printk(KERN_INFO "ip esp init: can't add protocol\n");
456                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
457                 return -EAGAIN;
458         }
459         return 0;
460 }
461
462 static void __exit esp4_fini(void)
463 {
464         if (inet_del_protocol(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
465                 printk(KERN_INFO "ip esp close: can't remove protocol\n");
466         if (xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET) < 0)
467                 printk(KERN_INFO "ip esp close: can't remove xfrm type\n");
468 }
469
470 module_init(esp4_init);
471 module_exit(esp4_fini);
472 MODULE_LICENSE("GPL");