Merge branches 'x86/acpi', 'x86/asm', 'x86/cpudetect', 'x86/crashdump', 'x86/debug...
[linux-2.6] / net / mac80211 / wpa.c
1 /*
2  * Copyright 2002-2004, Instant802 Networks, Inc.
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 version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8
9 #include <linux/netdevice.h>
10 #include <linux/types.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/skbuff.h>
13 #include <linux/compiler.h>
14 #include <linux/ieee80211.h>
15 #include <asm/unaligned.h>
16 #include <net/mac80211.h>
17
18 #include "ieee80211_i.h"
19 #include "michael.h"
20 #include "tkip.h"
21 #include "aes_ccm.h"
22 #include "wpa.h"
23
24 ieee80211_tx_result
25 ieee80211_tx_h_michael_mic_add(struct ieee80211_tx_data *tx)
26 {
27         u8 *data, *key, *mic, key_offset;
28         size_t data_len;
29         unsigned int hdrlen;
30         struct ieee80211_hdr *hdr;
31         struct sk_buff *skb = tx->skb;
32         int authenticator;
33         int wpa_test = 0;
34         int tail;
35
36         hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
37         if (!tx->key || tx->key->conf.alg != ALG_TKIP || skb->len < 24 ||
38             !ieee80211_is_data_present(hdr->frame_control))
39                 return TX_CONTINUE;
40
41         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
42         if (skb->len < hdrlen)
43                 return TX_DROP;
44
45         data = skb->data + hdrlen;
46         data_len = skb->len - hdrlen;
47
48         if ((tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) &&
49             !(tx->flags & IEEE80211_TX_FRAGMENTED) &&
50             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_MMIC) &&
51             !wpa_test) {
52                 /* hwaccel - with no need for preallocated room for MMIC */
53                 return TX_CONTINUE;
54         }
55
56         tail = MICHAEL_MIC_LEN;
57         if (!(tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE))
58                 tail += TKIP_ICV_LEN;
59
60         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
61                     skb_headroom(skb) < TKIP_IV_LEN))
62                 return TX_DROP;
63
64 #if 0
65         authenticator = fc & IEEE80211_FCTL_FROMDS; /* FIX */
66 #else
67         authenticator = 1;
68 #endif
69         key_offset = authenticator ?
70                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_TX_MIC_KEY :
71                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_RX_MIC_KEY;
72         key = &tx->key->conf.key[key_offset];
73         mic = skb_put(skb, MICHAEL_MIC_LEN);
74         michael_mic(key, hdr, data, data_len, mic);
75
76         return TX_CONTINUE;
77 }
78
79
80 ieee80211_rx_result
81 ieee80211_rx_h_michael_mic_verify(struct ieee80211_rx_data *rx)
82 {
83         u8 *data, *key = NULL, key_offset;
84         size_t data_len;
85         unsigned int hdrlen;
86         struct ieee80211_hdr *hdr;
87         u8 mic[MICHAEL_MIC_LEN];
88         struct sk_buff *skb = rx->skb;
89         int authenticator = 1, wpa_test = 0;
90
91         /* No way to verify the MIC if the hardware stripped it */
92         if (rx->status->flag & RX_FLAG_MMIC_STRIPPED)
93                 return RX_CONTINUE;
94
95         hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
96         if (!rx->key || rx->key->conf.alg != ALG_TKIP ||
97             !ieee80211_has_protected(hdr->frame_control) ||
98             !ieee80211_is_data_present(hdr->frame_control))
99                 return RX_CONTINUE;
100
101         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
102         if (skb->len < hdrlen + MICHAEL_MIC_LEN)
103                 return RX_DROP_UNUSABLE;
104
105         data = skb->data + hdrlen;
106         data_len = skb->len - hdrlen - MICHAEL_MIC_LEN;
107
108 #if 0
109         authenticator = fc & IEEE80211_FCTL_TODS; /* FIX */
110 #else
111         authenticator = 1;
112 #endif
113         key_offset = authenticator ?
114                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_RX_MIC_KEY :
115                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_TX_MIC_KEY;
116         key = &rx->key->conf.key[key_offset];
117         michael_mic(key, hdr, data, data_len, mic);
118         if (memcmp(mic, data + data_len, MICHAEL_MIC_LEN) != 0 || wpa_test) {
119                 if (!(rx->flags & IEEE80211_RX_RA_MATCH))
120                         return RX_DROP_UNUSABLE;
121
122                 mac80211_ev_michael_mic_failure(rx->sdata, rx->key->conf.keyidx,
123                                                 (void *) skb->data);
124                 return RX_DROP_UNUSABLE;
125         }
126
127         /* remove Michael MIC from payload */
128         skb_trim(skb, skb->len - MICHAEL_MIC_LEN);
129
130         /* update IV in key information to be able to detect replays */
131         rx->key->u.tkip.rx[rx->queue].iv32 = rx->tkip_iv32;
132         rx->key->u.tkip.rx[rx->queue].iv16 = rx->tkip_iv16;
133
134         return RX_CONTINUE;
135 }
136
137
138 static int tkip_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
139 {
140         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
141         struct ieee80211_key *key = tx->key;
142         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
143         unsigned int hdrlen;
144         int len, tail;
145         u8 *pos;
146
147         if ((tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) &&
148             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV)) {
149                 /* hwaccel - with no need for preallocated room for IV/ICV */
150                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
151                 return 0;
152         }
153
154         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
155         len = skb->len - hdrlen;
156
157         if (tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)
158                 tail = 0;
159         else
160                 tail = TKIP_ICV_LEN;
161
162         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
163                     skb_headroom(skb) < TKIP_IV_LEN))
164                 return -1;
165
166         pos = skb_push(skb, TKIP_IV_LEN);
167         memmove(pos, pos + TKIP_IV_LEN, hdrlen);
168         pos += hdrlen;
169
170         /* Increase IV for the frame */
171         key->u.tkip.tx.iv16++;
172         if (key->u.tkip.tx.iv16 == 0)
173                 key->u.tkip.tx.iv32++;
174
175         if (tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) {
176                 /* hwaccel - with preallocated room for IV */
177                 ieee80211_tkip_add_iv(pos, key, key->u.tkip.tx.iv16);
178
179                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
180                 return 0;
181         }
182
183         /* Add room for ICV */
184         skb_put(skb, TKIP_ICV_LEN);
185
186         hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
187         ieee80211_tkip_encrypt_data(tx->local->wep_tx_tfm,
188                                     key, pos, len, hdr->addr2);
189         return 0;
190 }
191
192
193 ieee80211_tx_result
194 ieee80211_crypto_tkip_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
195 {
196         struct sk_buff *skb = tx->skb;
197         int i;
198
199         ieee80211_tx_set_protected(tx);
200
201         if (tkip_encrypt_skb(tx, skb) < 0)
202                 return TX_DROP;
203
204         if (tx->extra_frag) {
205                 for (i = 0; i < tx->num_extra_frag; i++) {
206                         if (tkip_encrypt_skb(tx, tx->extra_frag[i]))
207                                 return TX_DROP;
208                 }
209         }
210
211         return TX_CONTINUE;
212 }
213
214
215 ieee80211_rx_result
216 ieee80211_crypto_tkip_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
217 {
218         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) rx->skb->data;
219         int hdrlen, res, hwaccel = 0, wpa_test = 0;
220         struct ieee80211_key *key = rx->key;
221         struct sk_buff *skb = rx->skb;
222
223         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
224
225         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control))
226                 return RX_CONTINUE;
227
228         if (!rx->sta || skb->len - hdrlen < 12)
229                 return RX_DROP_UNUSABLE;
230
231         if (rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED) {
232                 if (rx->status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED) {
233                         /*
234                          * Hardware took care of all processing, including
235                          * replay protection, and stripped the ICV/IV so
236                          * we cannot do any checks here.
237                          */
238                         return RX_CONTINUE;
239                 }
240
241                 /* let TKIP code verify IV, but skip decryption */
242                 hwaccel = 1;
243         }
244
245         res = ieee80211_tkip_decrypt_data(rx->local->wep_rx_tfm,
246                                           key, skb->data + hdrlen,
247                                           skb->len - hdrlen, rx->sta->sta.addr,
248                                           hdr->addr1, hwaccel, rx->queue,
249                                           &rx->tkip_iv32,
250                                           &rx->tkip_iv16);
251         if (res != TKIP_DECRYPT_OK || wpa_test)
252                 return RX_DROP_UNUSABLE;
253
254         /* Trim ICV */
255         skb_trim(skb, skb->len - TKIP_ICV_LEN);
256
257         /* Remove IV */
258         memmove(skb->data + TKIP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
259         skb_pull(skb, TKIP_IV_LEN);
260
261         return RX_CONTINUE;
262 }
263
264
265 static void ccmp_special_blocks(struct sk_buff *skb, u8 *pn, u8 *scratch,
266                                 int encrypted)
267 {
268         __le16 mask_fc;
269         int a4_included;
270         u8 qos_tid;
271         u8 *b_0, *aad;
272         u16 data_len, len_a;
273         unsigned int hdrlen;
274         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
275
276         b_0 = scratch + 3 * AES_BLOCK_LEN;
277         aad = scratch + 4 * AES_BLOCK_LEN;
278
279         /*
280          * Mask FC: zero subtype b4 b5 b6
281          * Retry, PwrMgt, MoreData; set Protected
282          */
283         mask_fc = hdr->frame_control;
284         mask_fc &= ~cpu_to_le16(0x0070 | IEEE80211_FCTL_RETRY |
285                                 IEEE80211_FCTL_PM | IEEE80211_FCTL_MOREDATA);
286         mask_fc |= cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_PROTECTED);
287
288         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
289         len_a = hdrlen - 2;
290         a4_included = ieee80211_has_a4(hdr->frame_control);
291
292         if (ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control))
293                 qos_tid = *ieee80211_get_qos_ctl(hdr) & IEEE80211_QOS_CTL_TID_MASK;
294         else
295                 qos_tid = 0;
296
297         data_len = skb->len - hdrlen - CCMP_HDR_LEN;
298         if (encrypted)
299                 data_len -= CCMP_MIC_LEN;
300
301         /* First block, b_0 */
302         b_0[0] = 0x59; /* flags: Adata: 1, M: 011, L: 001 */
303         /* Nonce: QoS Priority | A2 | PN */
304         b_0[1] = qos_tid;
305         memcpy(&b_0[2], hdr->addr2, ETH_ALEN);
306         memcpy(&b_0[8], pn, CCMP_PN_LEN);
307         /* l(m) */
308         put_unaligned_be16(data_len, &b_0[14]);
309
310         /* AAD (extra authenticate-only data) / masked 802.11 header
311          * FC | A1 | A2 | A3 | SC | [A4] | [QC] */
312         put_unaligned_be16(len_a, &aad[0]);
313         put_unaligned(mask_fc, (__le16 *)&aad[2]);
314         memcpy(&aad[4], &hdr->addr1, 3 * ETH_ALEN);
315
316         /* Mask Seq#, leave Frag# */
317         aad[22] = *((u8 *) &hdr->seq_ctrl) & 0x0f;
318         aad[23] = 0;
319
320         if (a4_included) {
321                 memcpy(&aad[24], hdr->addr4, ETH_ALEN);
322                 aad[30] = qos_tid;
323                 aad[31] = 0;
324         } else {
325                 memset(&aad[24], 0, ETH_ALEN + IEEE80211_QOS_CTL_LEN);
326                 aad[24] = qos_tid;
327         }
328 }
329
330
331 static inline void ccmp_pn2hdr(u8 *hdr, u8 *pn, int key_id)
332 {
333         hdr[0] = pn[5];
334         hdr[1] = pn[4];
335         hdr[2] = 0;
336         hdr[3] = 0x20 | (key_id << 6);
337         hdr[4] = pn[3];
338         hdr[5] = pn[2];
339         hdr[6] = pn[1];
340         hdr[7] = pn[0];
341 }
342
343
344 static inline void ccmp_hdr2pn(u8 *pn, u8 *hdr)
345 {
346         pn[0] = hdr[7];
347         pn[1] = hdr[6];
348         pn[2] = hdr[5];
349         pn[3] = hdr[4];
350         pn[4] = hdr[1];
351         pn[5] = hdr[0];
352 }
353
354
355 static int ccmp_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
356 {
357         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
358         struct ieee80211_key *key = tx->key;
359         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
360         int hdrlen, len, tail;
361         u8 *pos, *pn;
362         int i;
363
364         if ((tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) &&
365             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV)) {
366                 /* hwaccel - with no need for preallocated room for CCMP
367                  * header or MIC fields */
368                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
369                 return 0;
370         }
371
372         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
373         len = skb->len - hdrlen;
374
375         if (key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)
376                 tail = 0;
377         else
378                 tail = CCMP_MIC_LEN;
379
380         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
381                     skb_headroom(skb) < CCMP_HDR_LEN))
382                 return -1;
383
384         pos = skb_push(skb, CCMP_HDR_LEN);
385         memmove(pos, pos + CCMP_HDR_LEN, hdrlen);
386         hdr = (struct ieee80211_hdr *) pos;
387         pos += hdrlen;
388
389         /* PN = PN + 1 */
390         pn = key->u.ccmp.tx_pn;
391
392         for (i = CCMP_PN_LEN - 1; i >= 0; i--) {
393                 pn[i]++;
394                 if (pn[i])
395                         break;
396         }
397
398         ccmp_pn2hdr(pos, pn, key->conf.keyidx);
399
400         if (key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) {
401                 /* hwaccel - with preallocated room for CCMP header */
402                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
403                 return 0;
404         }
405
406         pos += CCMP_HDR_LEN;
407         ccmp_special_blocks(skb, pn, key->u.ccmp.tx_crypto_buf, 0);
408         ieee80211_aes_ccm_encrypt(key->u.ccmp.tfm, key->u.ccmp.tx_crypto_buf, pos, len,
409                                   pos, skb_put(skb, CCMP_MIC_LEN));
410
411         return 0;
412 }
413
414
415 ieee80211_tx_result
416 ieee80211_crypto_ccmp_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
417 {
418         struct sk_buff *skb = tx->skb;
419         int i;
420
421         ieee80211_tx_set_protected(tx);
422
423         if (ccmp_encrypt_skb(tx, skb) < 0)
424                 return TX_DROP;
425
426         if (tx->extra_frag) {
427                 for (i = 0; i < tx->num_extra_frag; i++) {
428                         if (ccmp_encrypt_skb(tx, tx->extra_frag[i]))
429                                 return TX_DROP;
430                 }
431         }
432
433         return TX_CONTINUE;
434 }
435
436
437 ieee80211_rx_result
438 ieee80211_crypto_ccmp_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
439 {
440         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)rx->skb->data;
441         int hdrlen;
442         struct ieee80211_key *key = rx->key;
443         struct sk_buff *skb = rx->skb;
444         u8 pn[CCMP_PN_LEN];
445         int data_len;
446
447         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
448
449         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control))
450                 return RX_CONTINUE;
451
452         data_len = skb->len - hdrlen - CCMP_HDR_LEN - CCMP_MIC_LEN;
453         if (!rx->sta || data_len < 0)
454                 return RX_DROP_UNUSABLE;
455
456         if ((rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED) &&
457             (rx->status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED))
458                 return RX_CONTINUE;
459
460         ccmp_hdr2pn(pn, skb->data + hdrlen);
461
462         if (memcmp(pn, key->u.ccmp.rx_pn[rx->queue], CCMP_PN_LEN) <= 0) {
463                 key->u.ccmp.replays++;
464                 return RX_DROP_UNUSABLE;
465         }
466
467         if (!(rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
468                 /* hardware didn't decrypt/verify MIC */
469                 ccmp_special_blocks(skb, pn, key->u.ccmp.rx_crypto_buf, 1);
470
471                 if (ieee80211_aes_ccm_decrypt(
472                             key->u.ccmp.tfm, key->u.ccmp.rx_crypto_buf,
473                             skb->data + hdrlen + CCMP_HDR_LEN, data_len,
474                             skb->data + skb->len - CCMP_MIC_LEN,
475                             skb->data + hdrlen + CCMP_HDR_LEN))
476                         return RX_DROP_UNUSABLE;
477         }
478
479         memcpy(key->u.ccmp.rx_pn[rx->queue], pn, CCMP_PN_LEN);
480
481         /* Remove CCMP header and MIC */
482         skb_trim(skb, skb->len - CCMP_MIC_LEN);
483         memmove(skb->data + CCMP_HDR_LEN, skb->data, hdrlen);
484         skb_pull(skb, CCMP_HDR_LEN);
485
486         return RX_CONTINUE;
487 }