Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linville/wirel...
[linux-2.6] / net / mac80211 / wep.c
1 /*
2  * Software WEP encryption implementation
3  * Copyright 2002, Jouni Malinen <jkmaline@cc.hut.fi>
4  * Copyright 2003, Instant802 Networks, Inc.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10
11 #include <linux/netdevice.h>
12 #include <linux/types.h>
13 #include <linux/random.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/crc32.h>
16 #include <linux/crypto.h>
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/scatterlist.h>
20
21 #include <net/mac80211.h>
22 #include "ieee80211_i.h"
23 #include "wep.h"
24
25
26 int ieee80211_wep_init(struct ieee80211_local *local)
27 {
28         /* start WEP IV from a random value */
29         get_random_bytes(&local->wep_iv, WEP_IV_LEN);
30
31         local->wep_tx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0,
32                                                 CRYPTO_ALG_ASYNC);
33         if (IS_ERR(local->wep_tx_tfm))
34                 return PTR_ERR(local->wep_tx_tfm);
35
36         local->wep_rx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0,
37                                                 CRYPTO_ALG_ASYNC);
38         if (IS_ERR(local->wep_rx_tfm)) {
39                 crypto_free_blkcipher(local->wep_tx_tfm);
40                 return PTR_ERR(local->wep_rx_tfm);
41         }
42
43         return 0;
44 }
45
46 void ieee80211_wep_free(struct ieee80211_local *local)
47 {
48         crypto_free_blkcipher(local->wep_tx_tfm);
49         crypto_free_blkcipher(local->wep_rx_tfm);
50 }
51
52 static inline int ieee80211_wep_weak_iv(u32 iv, int keylen)
53 {
54         /* Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the
55          * key scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3,
56          * 0xff, N) can be used to speedup attacks, so avoid using them. */
57         if ((iv & 0xff00) == 0xff00) {
58                 u8 B = (iv >> 16) & 0xff;
59                 if (B >= 3 && B < 3 + keylen)
60                         return 1;
61         }
62         return 0;
63 }
64
65
66 static void ieee80211_wep_get_iv(struct ieee80211_local *local,
67                                  struct ieee80211_key *key, u8 *iv)
68 {
69         local->wep_iv++;
70         if (ieee80211_wep_weak_iv(local->wep_iv, key->conf.keylen))
71                 local->wep_iv += 0x0100;
72
73         if (!iv)
74                 return;
75
76         *iv++ = (local->wep_iv >> 16) & 0xff;
77         *iv++ = (local->wep_iv >> 8) & 0xff;
78         *iv++ = local->wep_iv & 0xff;
79         *iv++ = key->conf.keyidx << 6;
80 }
81
82
83 static u8 *ieee80211_wep_add_iv(struct ieee80211_local *local,
84                                 struct sk_buff *skb,
85                                 struct ieee80211_key *key)
86 {
87         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
88         unsigned int hdrlen;
89         u8 *newhdr;
90
91         hdr->frame_control |= cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_PROTECTED);
92
93         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < WEP_ICV_LEN ||
94                     skb_headroom(skb) < WEP_IV_LEN))
95                 return NULL;
96
97         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
98         newhdr = skb_push(skb, WEP_IV_LEN);
99         memmove(newhdr, newhdr + WEP_IV_LEN, hdrlen);
100         ieee80211_wep_get_iv(local, key, newhdr + hdrlen);
101         return newhdr + hdrlen;
102 }
103
104
105 static void ieee80211_wep_remove_iv(struct ieee80211_local *local,
106                                     struct sk_buff *skb,
107                                     struct ieee80211_key *key)
108 {
109         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
110         unsigned int hdrlen;
111
112         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
113         memmove(skb->data + WEP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
114         skb_pull(skb, WEP_IV_LEN);
115 }
116
117
118 /* Perform WEP encryption using given key. data buffer must have tailroom
119  * for 4-byte ICV. data_len must not include this ICV. Note: this function
120  * does _not_ add IV. data = RC4(data | CRC32(data)) */
121 void ieee80211_wep_encrypt_data(struct crypto_blkcipher *tfm, u8 *rc4key,
122                                 size_t klen, u8 *data, size_t data_len)
123 {
124         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
125         struct scatterlist sg;
126         __le32 *icv;
127
128         icv = (__le32 *)(data + data_len);
129         *icv = cpu_to_le32(~crc32_le(~0, data, data_len));
130
131         crypto_blkcipher_setkey(tfm, rc4key, klen);
132         sg_init_one(&sg, data, data_len + WEP_ICV_LEN);
133         crypto_blkcipher_encrypt(&desc, &sg, &sg, sg.length);
134 }
135
136
137 /* Perform WEP encryption on given skb. 4 bytes of extra space (IV) in the
138  * beginning of the buffer 4 bytes of extra space (ICV) in the end of the
139  * buffer will be added. Both IV and ICV will be transmitted, so the
140  * payload length increases with 8 bytes.
141  *
142  * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
143  */
144 int ieee80211_wep_encrypt(struct ieee80211_local *local, struct sk_buff *skb,
145                           struct ieee80211_key *key)
146 {
147         u32 klen;
148         u8 *rc4key, *iv;
149         size_t len;
150
151         if (!key || key->conf.alg != ALG_WEP)
152                 return -1;
153
154         klen = 3 + key->conf.keylen;
155         rc4key = kmalloc(klen, GFP_ATOMIC);
156         if (!rc4key)
157                 return -1;
158
159         iv = ieee80211_wep_add_iv(local, skb, key);
160         if (!iv) {
161                 kfree(rc4key);
162                 return -1;
163         }
164
165         len = skb->len - (iv + WEP_IV_LEN - skb->data);
166
167         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key */
168         memcpy(rc4key, iv, 3);
169
170         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
171         memcpy(rc4key + 3, key->conf.key, key->conf.keylen);
172
173         /* Add room for ICV */
174         skb_put(skb, WEP_ICV_LEN);
175
176         ieee80211_wep_encrypt_data(local->wep_tx_tfm, rc4key, klen,
177                                    iv + WEP_IV_LEN, len);
178
179         kfree(rc4key);
180
181         return 0;
182 }
183
184
185 /* Perform WEP decryption using given key. data buffer includes encrypted
186  * payload, including 4-byte ICV, but _not_ IV. data_len must not include ICV.
187  * Return 0 on success and -1 on ICV mismatch. */
188 int ieee80211_wep_decrypt_data(struct crypto_blkcipher *tfm, u8 *rc4key,
189                                size_t klen, u8 *data, size_t data_len)
190 {
191         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
192         struct scatterlist sg;
193         __le32 crc;
194
195         crypto_blkcipher_setkey(tfm, rc4key, klen);
196         sg_init_one(&sg, data, data_len + WEP_ICV_LEN);
197         crypto_blkcipher_decrypt(&desc, &sg, &sg, sg.length);
198
199         crc = cpu_to_le32(~crc32_le(~0, data, data_len));
200         if (memcmp(&crc, data + data_len, WEP_ICV_LEN) != 0)
201                 /* ICV mismatch */
202                 return -1;
203
204         return 0;
205 }
206
207
208 /* Perform WEP decryption on given skb. Buffer includes whole WEP part of
209  * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
210  * ICV (4 bytes). skb->len includes both IV and ICV.
211  *
212  * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
213  * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed, i.e., decrypted payload
214  * is moved to the beginning of the skb and skb length will be reduced.
215  */
216 int ieee80211_wep_decrypt(struct ieee80211_local *local, struct sk_buff *skb,
217                           struct ieee80211_key *key)
218 {
219         u32 klen;
220         u8 *rc4key;
221         u8 keyidx;
222         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
223         unsigned int hdrlen;
224         size_t len;
225         int ret = 0;
226
227         if (!ieee80211_has_protected(hdr->frame_control))
228                 return -1;
229
230         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
231         if (skb->len < hdrlen + WEP_IV_LEN + WEP_ICV_LEN)
232                 return -1;
233
234         len = skb->len - hdrlen - WEP_IV_LEN - WEP_ICV_LEN;
235
236         keyidx = skb->data[hdrlen + 3] >> 6;
237
238         if (!key || keyidx != key->conf.keyidx || key->conf.alg != ALG_WEP)
239                 return -1;
240
241         klen = 3 + key->conf.keylen;
242
243         rc4key = kmalloc(klen, GFP_ATOMIC);
244         if (!rc4key)
245                 return -1;
246
247         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key */
248         memcpy(rc4key, skb->data + hdrlen, 3);
249
250         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
251         memcpy(rc4key + 3, key->conf.key, key->conf.keylen);
252
253         if (ieee80211_wep_decrypt_data(local->wep_rx_tfm, rc4key, klen,
254                                        skb->data + hdrlen + WEP_IV_LEN,
255                                        len))
256                 ret = -1;
257
258         kfree(rc4key);
259
260         /* Trim ICV */
261         skb_trim(skb, skb->len - WEP_ICV_LEN);
262
263         /* Remove IV */
264         memmove(skb->data + WEP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
265         skb_pull(skb, WEP_IV_LEN);
266
267         return ret;
268 }
269
270
271 u8 * ieee80211_wep_is_weak_iv(struct sk_buff *skb, struct ieee80211_key *key)
272 {
273         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
274         unsigned int hdrlen;
275         u8 *ivpos;
276         u32 iv;
277
278         if (!ieee80211_has_protected(hdr->frame_control))
279                 return NULL;
280
281         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
282         ivpos = skb->data + hdrlen;
283         iv = (ivpos[0] << 16) | (ivpos[1] << 8) | ivpos[2];
284
285         if (ieee80211_wep_weak_iv(iv, key->conf.keylen))
286                 return ivpos;
287
288         return NULL;
289 }
290
291 ieee80211_rx_result
292 ieee80211_crypto_wep_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
293 {
294         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)rx->skb->data;
295
296         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control) &&
297             !ieee80211_is_auth(hdr->frame_control))
298                 return RX_CONTINUE;
299
300         if (!(rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
301                 if (ieee80211_wep_decrypt(rx->local, rx->skb, rx->key))
302                         return RX_DROP_UNUSABLE;
303         } else if (!(rx->status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED)) {
304                 ieee80211_wep_remove_iv(rx->local, rx->skb, rx->key);
305                 /* remove ICV */
306                 skb_trim(rx->skb, rx->skb->len - WEP_ICV_LEN);
307         }
308
309         return RX_CONTINUE;
310 }
311
312 static int wep_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
313 {
314         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
315
316         if (!(tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)) {
317                 if (ieee80211_wep_encrypt(tx->local, skb, tx->key))
318                         return -1;
319         } else {
320                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
321                 if (tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV) {
322                         if (!ieee80211_wep_add_iv(tx->local, skb, tx->key))
323                                 return -1;
324                 }
325         }
326         return 0;
327 }
328
329 ieee80211_tx_result
330 ieee80211_crypto_wep_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
331 {
332         ieee80211_tx_set_protected(tx);
333
334         if (wep_encrypt_skb(tx, tx->skb) < 0) {
335                 I802_DEBUG_INC(tx->local->tx_handlers_drop_wep);
336                 return TX_DROP;
337         }
338
339         if (tx->extra_frag) {
340                 int i;
341                 for (i = 0; i < tx->num_extra_frag; i++) {
342                         if (wep_encrypt_skb(tx, tx->extra_frag[i]) < 0) {
343                                 I802_DEBUG_INC(tx->local->
344                                                tx_handlers_drop_wep);
345                                 return TX_DROP;
346                         }
347                 }
348         }
349
350         return TX_CONTINUE;
351 }