git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - net/mac80211/key.c

   1 /*
   2  * Copyright 2002-2005, Instant802 Networks, Inc.
   3  * Copyright 2005-2006, Devicescape Software, Inc.
   4  * Copyright 2006-2007  Jiri Benc <jbenc@suse.cz>
   5  * Copyright 2007-2008  Johannes Berg <johannes@sipsolutions.net>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11
  12 #include <linux/if_ether.h>
  13 #include <linux/etherdevice.h>
  14 #include <linux/list.h>
  15 #include <linux/rcupdate.h>
  16 #include <linux/rtnetlink.h>
  17 #include <net/mac80211.h>
  18 #include "ieee80211_i.h"
  19 #include "debugfs_key.h"
  20 #include "aes_ccm.h"
  21
  22
  23 /**
  24  * DOC: Key handling basics
  25  *
  26  * Key handling in mac80211 is done based on per-interface (sub_if_data)
  27  * keys and per-station keys. Since each station belongs to an interface,
  28  * each station key also belongs to that interface.
  29  *
  30  * Hardware acceleration is done on a best-effort basis, for each key
  31  * that is eligible the hardware is asked to enable that key but if
  32  * it cannot do that they key is simply kept for software encryption.
  33  * There is currently no way of knowing this except by looking into
  34  * debugfs.
  35  *
  36  * All key operations are protected internally so you can call them at
  37  * any time.
  38  *
  39  * Within mac80211, key references are, just as STA structure references,
  40  * protected by RCU. Note, however, that some things are unprotected,
  41  * namely the key->sta dereferences within the hardware acceleration
  42  * functions. This means that sta_info_destroy() must flush the key todo
  43  * list.
  44  *
  45  * All the direct key list manipulation functions must not sleep because
  46  * they can operate on STA info structs that are protected by RCU.
  47  */
  48
  49 static const u8 bcast_addr[ETH_ALEN] = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
  50 static const u8 zero_addr[ETH_ALEN];
  51
  52 /* key mutex: used to synchronise todo runners */
  53 static DEFINE_MUTEX(key_mutex);
  54 static DEFINE_SPINLOCK(todo_lock);
  55 static LIST_HEAD(todo_list);
  56
  57 static void key_todo(struct work_struct *work)
  58 {
  59         ieee80211_key_todo();
  60 }
  61
  62 static DECLARE_WORK(todo_work, key_todo);
  63
  64 /**
  65  * add_todo - add todo item for a key
  66  *
  67  * @key: key to add to do item for
  68  * @flag: todo flag(s)
  69  */
  70 static void add_todo(struct ieee80211_key *key, u32 flag)
  71 {
  72         if (!key)
  73                 return;
  74
  75         spin_lock(&todo_lock);
  76         key->flags |= flag;
  77         /*
  78          * Remove again if already on the list so that we move it to the end.
  79          */
  80         if (!list_empty(&key->todo))
  81                 list_del(&key->todo);
  82         list_add_tail(&key->todo, &todo_list);
  83         schedule_work(&todo_work);
  84         spin_unlock(&todo_lock);
  85 }
  86
  87 /**
  88  * ieee80211_key_lock - lock the mac80211 key operation lock
  89  *
  90  * This locks the (global) mac80211 key operation lock, all
  91  * key operations must be done under this lock.
  92  */
  93 static void ieee80211_key_lock(void)
  94 {
  95         mutex_lock(&key_mutex);
  96 }
  97
  98 /**
  99  * ieee80211_key_unlock - unlock the mac80211 key operation lock
 100  */
 101 static void ieee80211_key_unlock(void)
 102 {
 103         mutex_unlock(&key_mutex);
 104 }
 105
 106 static void assert_key_lock(void)
 107 {
 108         WARN_ON(!mutex_is_locked(&key_mutex));
 109 }
 110
 111 static const u8 *get_mac_for_key(struct ieee80211_key *key)
 112 {
 113         const u8 *addr = bcast_addr;
 114
 115         /*
 116          * If we're an AP we won't ever receive frames with a non-WEP
 117          * group key so we tell the driver that by using the zero MAC
 118          * address to indicate a transmit-only key.
 119          */
 120         if (key->conf.alg != ALG_WEP &&
 121             (key->sdata->vif.type == NL80211_IFTYPE_AP ||
 122              key->sdata->vif.type == NL80211_IFTYPE_AP_VLAN))
 123                 addr = zero_addr;
 124
 125         if (key->sta)
 126                 addr = key->sta->sta.addr;
 127
 128         return addr;
 129 }
 130
 131 static void ieee80211_key_enable_hw_accel(struct ieee80211_key *key)
 132 {
 133         const u8 *addr;
 134         int ret;
 135
 136         assert_key_lock();
 137         might_sleep();
 138
 139         if (!key->local->ops->set_key)
 140                 return;
 141
 142         addr = get_mac_for_key(key);
 143
 144         ret = key->local->ops->set_key(local_to_hw(key->local), SET_KEY,
 145                                        key->sdata->dev->dev_addr, addr,
 146                                        &key->conf);
 147
 148         if (!ret) {
 149                 spin_lock(&todo_lock);
 150                 key->flags |= KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE;
 151                 spin_unlock(&todo_lock);
 152         }
 153
 154         if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EOPNOTSUPP)
 155                 printk(KERN_ERR "mac80211-%s: failed to set key "
 156                        "(%d, %pM) to hardware (%d)\n",
 157                        wiphy_name(key->local->hw.wiphy),
 158                        key->conf.keyidx, addr, ret);
 159 }
 160
 161 static void ieee80211_key_disable_hw_accel(struct ieee80211_key *key)
 162 {
 163         const u8 *addr;
 164         int ret;
 165
 166         assert_key_lock();
 167         might_sleep();
 168
 169         if (!key || !key->local->ops->set_key)
 170                 return;
 171
 172         spin_lock(&todo_lock);
 173         if (!(key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)) {
 174                 spin_unlock(&todo_lock);
 175                 return;
 176         }
 177         spin_unlock(&todo_lock);
 178
 179         addr = get_mac_for_key(key);
 180
 181         ret = key->local->ops->set_key(local_to_hw(key->local), DISABLE_KEY,
 182                                        key->sdata->dev->dev_addr, addr,
 183                                        &key->conf);
 184
 185         if (ret)
 186                 printk(KERN_ERR "mac80211-%s: failed to remove key "
 187                        "(%d, %pM) from hardware (%d)\n",
 188                        wiphy_name(key->local->hw.wiphy),
 189                        key->conf.keyidx, addr, ret);
 190
 191         spin_lock(&todo_lock);
 192         key->flags &= ~KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE;
 193         spin_unlock(&todo_lock);
 194 }
 195
 196 static void __ieee80211_set_default_key(struct ieee80211_sub_if_data *sdata,
 197                                         int idx)
 198 {
 199         struct ieee80211_key *key = NULL;
 200
 201         if (idx >= 0 && idx < NUM_DEFAULT_KEYS)
 202                 key = sdata->keys[idx];
 203
 204         rcu_assign_pointer(sdata->default_key, key);
 205
 206         if (key)
 207                 add_todo(key, KEY_FLAG_TODO_DEFKEY);
 208 }
 209
 210 void ieee80211_set_default_key(struct ieee80211_sub_if_data *sdata, int idx)
 211 {
 212         unsigned long flags;
 213
 214         spin_lock_irqsave(&sdata->local->key_lock, flags);
 215         __ieee80211_set_default_key(sdata, idx);
 216         spin_unlock_irqrestore(&sdata->local->key_lock, flags);
 217 }
 218
 219
 220 static void __ieee80211_key_replace(struct ieee80211_sub_if_data *sdata,
 221                                     struct sta_info *sta,
 222                                     struct ieee80211_key *old,
 223                                     struct ieee80211_key *new)
 224 {
 225         int idx, defkey;
 226
 227         if (new)
 228                 list_add(&new->list, &sdata->key_list);
 229
 230         if (sta) {
 231                 rcu_assign_pointer(sta->key, new);
 232         } else {
 233                 WARN_ON(new && old && new->conf.keyidx != old->conf.keyidx);
 234
 235                 if (old)
 236                         idx = old->conf.keyidx;
 237                 else
 238                         idx = new->conf.keyidx;
 239
 240                 defkey = old && sdata->default_key == old;
 241
 242                 if (defkey && !new)
 243                         __ieee80211_set_default_key(sdata, -1);
 244
 245                 rcu_assign_pointer(sdata->keys[idx], new);
 246                 if (defkey && new)
 247                         __ieee80211_set_default_key(sdata, new->conf.keyidx);
 248         }
 249
 250         if (old) {
 251                 /*
 252                  * We'll use an empty list to indicate that the key
 253                  * has already been removed.
 254                  */
 255                 list_del_init(&old->list);
 256         }
 257 }
 258
 259 struct ieee80211_key *ieee80211_key_alloc(enum ieee80211_key_alg alg,
 260                                           int idx,
 261                                           size_t key_len,
 262                                           const u8 *key_data)
 263 {
 264         struct ieee80211_key *key;
 265
 266         BUG_ON(idx < 0 || idx >= NUM_DEFAULT_KEYS);
 267
 268         key = kzalloc(sizeof(struct ieee80211_key) + key_len, GFP_KERNEL);
 269         if (!key)
 270                 return NULL;
 271
 272         /*
 273          * Default to software encryption; we'll later upload the
 274          * key to the hardware if possible.
 275          */
 276         key->conf.flags = 0;
 277         key->flags = 0;
 278
 279         key->conf.alg = alg;
 280         key->conf.keyidx = idx;
 281         key->conf.keylen = key_len;
 282         switch (alg) {
 283         case ALG_WEP:
 284                 key->conf.iv_len = WEP_IV_LEN;
 285                 key->conf.icv_len = WEP_ICV_LEN;
 286                 break;
 287         case ALG_TKIP:
 288                 key->conf.iv_len = TKIP_IV_LEN;
 289                 key->conf.icv_len = TKIP_ICV_LEN;
 290                 break;
 291         case ALG_CCMP:
 292                 key->conf.iv_len = CCMP_HDR_LEN;
 293                 key->conf.icv_len = CCMP_MIC_LEN;
 294                 break;
 295         }
 296         memcpy(key->conf.key, key_data, key_len);
 297         INIT_LIST_HEAD(&key->list);
 298         INIT_LIST_HEAD(&key->todo);
 299
 300         if (alg == ALG_CCMP) {
 301                 /*
 302                  * Initialize AES key state here as an optimization so that
 303                  * it does not need to be initialized for every packet.
 304                  */
 305                 key->u.ccmp.tfm = ieee80211_aes_key_setup_encrypt(key_data);
 306                 if (!key->u.ccmp.tfm) {
 307                         kfree(key);
 308                         return NULL;
 309                 }
 310         }
 311
 312         return key;
 313 }
 314
 315 void ieee80211_key_link(struct ieee80211_key *key,
 316                         struct ieee80211_sub_if_data *sdata,
 317                         struct sta_info *sta)
 318 {
 319         struct ieee80211_key *old_key;
 320         unsigned long flags;
 321         int idx;
 322
 323         BUG_ON(!sdata);
 324         BUG_ON(!key);
 325
 326         idx = key->conf.keyidx;
 327         key->local = sdata->local;
 328         key->sdata = sdata;
 329         key->sta = sta;
 330
 331         if (sta) {
 332                 /*
 333                  * some hardware cannot handle TKIP with QoS, so
 334                  * we indicate whether QoS could be in use.
 335                  */
 336                 if (test_sta_flags(sta, WLAN_STA_WME))
 337                         key->conf.flags |= IEEE80211_KEY_FLAG_WMM_STA;
 338
 339                 /*
 340                  * This key is for a specific sta interface,
 341                  * inform the driver that it should try to store
 342                  * this key as pairwise key.
 343                  */
 344                 key->conf.flags |= IEEE80211_KEY_FLAG_PAIRWISE;
 345         } else {
 346                 if (sdata->vif.type == NL80211_IFTYPE_STATION) {
 347                         struct sta_info *ap;
 348
 349                         /*
 350                          * We're getting a sta pointer in,
 351                          * so must be under RCU read lock.
 352                          */
 353
 354                         /* same here, the AP could be using QoS */
 355                         ap = sta_info_get(key->local, key->sdata->u.sta.bssid);
 356                         if (ap) {
 357                                 if (test_sta_flags(ap, WLAN_STA_WME))
 358                                         key->conf.flags |=
 359                                                 IEEE80211_KEY_FLAG_WMM_STA;
 360                         }
 361                 }
 362         }
 363
 364         spin_lock_irqsave(&sdata->local->key_lock, flags);
 365
 366         if (sta)
 367                 old_key = sta->key;
 368         else
 369                 old_key = sdata->keys[idx];
 370
 371         __ieee80211_key_replace(sdata, sta, old_key, key);
 372
 373         spin_unlock_irqrestore(&sdata->local->key_lock, flags);
 374
 375         /* free old key later */
 376         add_todo(old_key, KEY_FLAG_TODO_DELETE);
 377
 378         add_todo(key, KEY_FLAG_TODO_ADD_DEBUGFS);
 379         if (netif_running(sdata->dev))
 380                 add_todo(key, KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_ADD);
 381 }
 382
 383 static void __ieee80211_key_free(struct ieee80211_key *key)
 384 {
 385         /*
 386          * Replace key with nothingness if it was ever used.
 387          */
 388         if (key->sdata)
 389                 __ieee80211_key_replace(key->sdata, key->sta,
 390                                         key, NULL);
 391
 392         add_todo(key, KEY_FLAG_TODO_DELETE);
 393 }
 394
 395 void ieee80211_key_free(struct ieee80211_key *key)
 396 {
 397         unsigned long flags;
 398
 399         if (!key)
 400                 return;
 401
 402         if (!key->sdata) {
 403                 /* The key has not been linked yet, simply free it
 404                  * and don't Oops */
 405                 if (key->conf.alg == ALG_CCMP)
 406                         ieee80211_aes_key_free(key->u.ccmp.tfm);
 407                 kfree(key);
 408                 return;
 409         }
 410
 411         spin_lock_irqsave(&key->sdata->local->key_lock, flags);
 412         __ieee80211_key_free(key);
 413         spin_unlock_irqrestore(&key->sdata->local->key_lock, flags);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * To be safe against concurrent manipulations of the list (which shouldn't
 418  * actually happen) we need to hold the spinlock. But under the spinlock we
 419  * can't actually do much, so we defer processing to the todo list. Then run
 420  * the todo list to be sure the operation and possibly previously pending
 421  * operations are completed.
 422  */
 423 static void ieee80211_todo_for_each_key(struct ieee80211_sub_if_data *sdata,
 424                                         u32 todo_flags)
 425 {
 426         struct ieee80211_key *key;
 427         unsigned long flags;
 428
 429         might_sleep();
 430
 431         spin_lock_irqsave(&sdata->local->key_lock, flags);
 432         list_for_each_entry(key, &sdata->key_list, list)
 433                 add_todo(key, todo_flags);
 434         spin_unlock_irqrestore(&sdata->local->key_lock, flags);
 435
 436         ieee80211_key_todo();
 437 }
 438
 439 void ieee80211_enable_keys(struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
 440 {
 441         ASSERT_RTNL();
 442
 443         if (WARN_ON(!netif_running(sdata->dev)))
 444                 return;
 445
 446         ieee80211_todo_for_each_key(sdata, KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_ADD);
 447 }
 448
 449 void ieee80211_disable_keys(struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
 450 {
 451         ASSERT_RTNL();
 452
 453         ieee80211_todo_for_each_key(sdata, KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_REMOVE);
 454 }
 455
 456 static void __ieee80211_key_destroy(struct ieee80211_key *key)
 457 {
 458         if (!key)
 459                 return;
 460
 461         ieee80211_key_disable_hw_accel(key);
 462
 463         if (key->conf.alg == ALG_CCMP)
 464                 ieee80211_aes_key_free(key->u.ccmp.tfm);
 465         ieee80211_debugfs_key_remove(key);
 466
 467         kfree(key);
 468 }
 469
 470 static void __ieee80211_key_todo(void)
 471 {
 472         struct ieee80211_key *key;
 473         bool work_done;
 474         u32 todoflags;
 475
 476         /*
 477          * NB: sta_info_destroy relies on this!
 478          */
 479         synchronize_rcu();
 480
 481         spin_lock(&todo_lock);
 482         while (!list_empty(&todo_list)) {
 483                 key = list_first_entry(&todo_list, struct ieee80211_key, todo);
 484                 list_del_init(&key->todo);
 485                 todoflags = key->flags & (KEY_FLAG_TODO_ADD_DEBUGFS |
 486                                           KEY_FLAG_TODO_DEFKEY |
 487                                           KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_ADD |
 488                                           KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_REMOVE |
 489                                           KEY_FLAG_TODO_DELETE);
 490                 key->flags &= ~todoflags;
 491                 spin_unlock(&todo_lock);
 492
 493                 work_done = false;
 494
 495                 if (todoflags & KEY_FLAG_TODO_ADD_DEBUGFS) {
 496                         ieee80211_debugfs_key_add(key);
 497                         work_done = true;
 498                 }
 499                 if (todoflags & KEY_FLAG_TODO_DEFKEY) {
 500                         ieee80211_debugfs_key_remove_default(key->sdata);
 501                         ieee80211_debugfs_key_add_default(key->sdata);
 502                         work_done = true;
 503                 }
 504                 if (todoflags & KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_ADD) {
 505                         ieee80211_key_enable_hw_accel(key);
 506                         work_done = true;
 507                 }
 508                 if (todoflags & KEY_FLAG_TODO_HWACCEL_REMOVE) {
 509                         ieee80211_key_disable_hw_accel(key);
 510                         work_done = true;
 511                 }
 512                 if (todoflags & KEY_FLAG_TODO_DELETE) {
 513                         __ieee80211_key_destroy(key);
 514                         work_done = true;
 515                 }
 516
 517                 WARN_ON(!work_done);
 518
 519                 spin_lock(&todo_lock);
 520         }
 521         spin_unlock(&todo_lock);
 522 }
 523
 524 void ieee80211_key_todo(void)
 525 {
 526         ieee80211_key_lock();
 527         __ieee80211_key_todo();
 528         ieee80211_key_unlock();
 529 }
 530
 531 void ieee80211_free_keys(struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
 532 {
 533         struct ieee80211_key *key, *tmp;
 534         unsigned long flags;
 535
 536         ieee80211_key_lock();
 537
 538         ieee80211_debugfs_key_remove_default(sdata);
 539
 540         spin_lock_irqsave(&sdata->local->key_lock, flags);
 541         list_for_each_entry_safe(key, tmp, &sdata->key_list, list)
 542                 __ieee80211_key_free(key);
 543         spin_unlock_irqrestore(&sdata->local->key_lock, flags);
 544
 545         __ieee80211_key_todo();
 546
 547         ieee80211_key_unlock();
 548 }