Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/lethal/sh-2.6
[linux-2.6] / net / ieee80211 / ieee80211_crypt_wep.c
1 /*
2  * Host AP crypt: host-based WEP encryption implementation for Host AP driver
3  *
4  * Copyright (c) 2002-2004, Jouni Malinen <jkmaline@cc.hut.fi>
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. See README and COPYING for
9  * more details.
10  */
11
12 #include <linux/err.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/random.h>
17 #include <linux/skbuff.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <asm/string.h>
20
21 #include <net/ieee80211.h>
22
23 #include <linux/crypto.h>
24 #include <asm/scatterlist.h>
25 #include <linux/crc32.h>
26
27 MODULE_AUTHOR("Jouni Malinen");
28 MODULE_DESCRIPTION("Host AP crypt: WEP");
29 MODULE_LICENSE("GPL");
30
31 struct prism2_wep_data {
32         u32 iv;
33 #define WEP_KEY_LEN 13
34         u8 key[WEP_KEY_LEN + 1];
35         u8 key_len;
36         u8 key_idx;
37         struct crypto_blkcipher *tx_tfm;
38         struct crypto_blkcipher *rx_tfm;
39 };
40
41 static void *prism2_wep_init(int keyidx)
42 {
43         struct prism2_wep_data *priv;
44
45         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_ATOMIC);
46         if (priv == NULL)
47                 goto fail;
48         priv->key_idx = keyidx;
49
50         priv->tx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
51         if (IS_ERR(priv->tx_tfm)) {
52                 printk(KERN_DEBUG "ieee80211_crypt_wep: could not allocate "
53                        "crypto API arc4\n");
54                 priv->tx_tfm = NULL;
55                 goto fail;
56         }
57
58         priv->rx_tfm = crypto_alloc_blkcipher("ecb(arc4)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
59         if (IS_ERR(priv->rx_tfm)) {
60                 printk(KERN_DEBUG "ieee80211_crypt_wep: could not allocate "
61                        "crypto API arc4\n");
62                 priv->rx_tfm = NULL;
63                 goto fail;
64         }
65         /* start WEP IV from a random value */
66         get_random_bytes(&priv->iv, 4);
67
68         return priv;
69
70       fail:
71         if (priv) {
72                 if (priv->tx_tfm)
73                         crypto_free_blkcipher(priv->tx_tfm);
74                 if (priv->rx_tfm)
75                         crypto_free_blkcipher(priv->rx_tfm);
76                 kfree(priv);
77         }
78         return NULL;
79 }
80
81 static void prism2_wep_deinit(void *priv)
82 {
83         struct prism2_wep_data *_priv = priv;
84         if (_priv) {
85                 if (_priv->tx_tfm)
86                         crypto_free_blkcipher(_priv->tx_tfm);
87                 if (_priv->rx_tfm)
88                         crypto_free_blkcipher(_priv->rx_tfm);
89         }
90         kfree(priv);
91 }
92
93 /* Add WEP IV/key info to a frame that has at least 4 bytes of headroom */
94 static int prism2_wep_build_iv(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
95                                u8 *key, int keylen, void *priv)
96 {
97         struct prism2_wep_data *wep = priv;
98         u32 klen, len;
99         u8 *pos;
100         
101         if (skb_headroom(skb) < 4 || skb->len < hdr_len)
102                 return -1;
103
104         len = skb->len - hdr_len;
105         pos = skb_push(skb, 4);
106         memmove(pos, pos + 4, hdr_len);
107         pos += hdr_len;
108
109         klen = 3 + wep->key_len;
110
111         wep->iv++;
112
113         /* Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the key
114          * scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3, 0xff, N)
115          * can be used to speedup attacks, so avoid using them. */
116         if ((wep->iv & 0xff00) == 0xff00) {
117                 u8 B = (wep->iv >> 16) & 0xff;
118                 if (B >= 3 && B < klen)
119                         wep->iv += 0x0100;
120         }
121
122         /* Prepend 24-bit IV to RC4 key and TX frame */
123         *pos++ = (wep->iv >> 16) & 0xff;
124         *pos++ = (wep->iv >> 8) & 0xff;
125         *pos++ = wep->iv & 0xff;
126         *pos++ = wep->key_idx << 6;
127
128         return 0;
129 }
130
131 /* Perform WEP encryption on given skb that has at least 4 bytes of headroom
132  * for IV and 4 bytes of tailroom for ICV. Both IV and ICV will be transmitted,
133  * so the payload length increases with 8 bytes.
134  *
135  * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
136  */
137 static int prism2_wep_encrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
138 {
139         struct prism2_wep_data *wep = priv;
140         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = wep->tx_tfm };
141         u32 crc, klen, len;
142         u8 *pos, *icv;
143         struct scatterlist sg;
144         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
145
146         /* other checks are in prism2_wep_build_iv */
147         if (skb_tailroom(skb) < 4)
148                 return -1;
149         
150         /* add the IV to the frame */
151         if (prism2_wep_build_iv(skb, hdr_len, NULL, 0, priv))
152                 return -1;
153         
154         /* Copy the IV into the first 3 bytes of the key */
155         memcpy(key, skb->data + hdr_len, 3);
156
157         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
158         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
159         
160         len = skb->len - hdr_len - 4;
161         pos = skb->data + hdr_len + 4;
162         klen = 3 + wep->key_len;
163
164         /* Append little-endian CRC32 over only the data and encrypt it to produce ICV */
165         crc = ~crc32_le(~0, pos, len);
166         icv = skb_put(skb, 4);
167         icv[0] = crc;
168         icv[1] = crc >> 8;
169         icv[2] = crc >> 16;
170         icv[3] = crc >> 24;
171
172         crypto_blkcipher_setkey(wep->tx_tfm, key, klen);
173         sg.page = virt_to_page(pos);
174         sg.offset = offset_in_page(pos);
175         sg.length = len + 4;
176         return crypto_blkcipher_encrypt(&desc, &sg, &sg, len + 4);
177 }
178
179 /* Perform WEP decryption on given buffer. Buffer includes whole WEP part of
180  * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
181  * ICV (4 bytes). len includes both IV and ICV.
182  *
183  * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
184  * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed.
185  */
186 static int prism2_wep_decrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
187 {
188         struct prism2_wep_data *wep = priv;
189         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = wep->rx_tfm };
190         u32 crc, klen, plen;
191         u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
192         u8 keyidx, *pos, icv[4];
193         struct scatterlist sg;
194
195         if (skb->len < hdr_len + 8)
196                 return -1;
197
198         pos = skb->data + hdr_len;
199         key[0] = *pos++;
200         key[1] = *pos++;
201         key[2] = *pos++;
202         keyidx = *pos++ >> 6;
203         if (keyidx != wep->key_idx)
204                 return -1;
205
206         klen = 3 + wep->key_len;
207
208         /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
209         memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);
210
211         /* Apply RC4 to data and compute CRC32 over decrypted data */
212         plen = skb->len - hdr_len - 8;
213
214         crypto_blkcipher_setkey(wep->rx_tfm, key, klen);
215         sg.page = virt_to_page(pos);
216         sg.offset = offset_in_page(pos);
217         sg.length = plen + 4;
218         if (crypto_blkcipher_decrypt(&desc, &sg, &sg, plen + 4))
219                 return -7;
220
221         crc = ~crc32_le(~0, pos, plen);
222         icv[0] = crc;
223         icv[1] = crc >> 8;
224         icv[2] = crc >> 16;
225         icv[3] = crc >> 24;
226         if (memcmp(icv, pos + plen, 4) != 0) {
227                 /* ICV mismatch - drop frame */
228                 return -2;
229         }
230
231         /* Remove IV and ICV */
232         memmove(skb->data + 4, skb->data, hdr_len);
233         skb_pull(skb, 4);
234         skb_trim(skb, skb->len - 4);
235
236         return 0;
237 }
238
239 static int prism2_wep_set_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
240 {
241         struct prism2_wep_data *wep = priv;
242
243         if (len < 0 || len > WEP_KEY_LEN)
244                 return -1;
245
246         memcpy(wep->key, key, len);
247         wep->key_len = len;
248
249         return 0;
250 }
251
252 static int prism2_wep_get_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
253 {
254         struct prism2_wep_data *wep = priv;
255
256         if (len < wep->key_len)
257                 return -1;
258
259         memcpy(key, wep->key, wep->key_len);
260
261         return wep->key_len;
262 }
263
264 static char *prism2_wep_print_stats(char *p, void *priv)
265 {
266         struct prism2_wep_data *wep = priv;
267         p += sprintf(p, "key[%d] alg=WEP len=%d\n", wep->key_idx, wep->key_len);
268         return p;
269 }
270
271 static struct ieee80211_crypto_ops ieee80211_crypt_wep = {
272         .name = "WEP",
273         .init = prism2_wep_init,
274         .deinit = prism2_wep_deinit,
275         .build_iv = prism2_wep_build_iv,
276         .encrypt_mpdu = prism2_wep_encrypt,
277         .decrypt_mpdu = prism2_wep_decrypt,
278         .encrypt_msdu = NULL,
279         .decrypt_msdu = NULL,
280         .set_key = prism2_wep_set_key,
281         .get_key = prism2_wep_get_key,
282         .print_stats = prism2_wep_print_stats,
283         .extra_mpdu_prefix_len = 4,     /* IV */
284         .extra_mpdu_postfix_len = 4,    /* ICV */
285         .owner = THIS_MODULE,
286 };
287
288 static int __init ieee80211_crypto_wep_init(void)
289 {
290         return ieee80211_register_crypto_ops(&ieee80211_crypt_wep);
291 }
292
293 static void __exit ieee80211_crypto_wep_exit(void)
294 {
295         ieee80211_unregister_crypto_ops(&ieee80211_crypt_wep);
296 }
297
298 module_init(ieee80211_crypto_wep_init);
299 module_exit(ieee80211_crypto_wep_exit);