drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-aes-galois.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) AES GCM crypto API support
   4  *
   5  * Copyright (C) 2016,2017 Advanced Micro Devices, Inc.
   6  *
   7  * Author: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
   8  */
   9
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12 #include <linux/delay.h>
  13 #include <linux/scatterlist.h>
  14 #include <linux/crypto.h>
  15 #include <crypto/internal/aead.h>
  16 #include <crypto/algapi.h>
  17 #include <crypto/aes.h>
  18 #include <crypto/ctr.h>
  19 #include <crypto/gcm.h>
  20 #include <crypto/scatterwalk.h>
  21
  22 #include "ccp-crypto.h"
  23
  24 static int ccp_aes_gcm_complete(struct crypto_async_request *async_req, int ret)
  25 {
  26         return ret;
  27 }
  28
  29 static int ccp_aes_gcm_setkey(struct crypto_aead *tfm, const u8 *key,
  30                               unsigned int key_len)
  31 {
  32         struct ccp_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
  33
  34         switch (key_len) {
  35         case AES_KEYSIZE_128:
  36                 ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_128;
  37                 break;
  38         case AES_KEYSIZE_192:
  39                 ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_192;
  40                 break;
  41         case AES_KEYSIZE_256:
  42                 ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_256;
  43                 break;
  44         default:
  45                 crypto_aead_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
  46                 return -EINVAL;
  47         }
  48
  49         ctx->u.aes.mode = CCP_AES_MODE_GCM;
  50         ctx->u.aes.key_len = key_len;
  51
  52         memcpy(ctx->u.aes.key, key, key_len);
  53         sg_init_one(&ctx->u.aes.key_sg, ctx->u.aes.key, key_len);
  54
  55         return 0;
  56 }
  57
  58 static int ccp_aes_gcm_setauthsize(struct crypto_aead *tfm,
  59                                    unsigned int authsize)
  60 {
  61         return 0;
  62 }
  63
  64 static int ccp_aes_gcm_crypt(struct aead_request *req, bool encrypt)
  65 {
  66         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
  67         struct ccp_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
  68         struct ccp_aes_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
  69         struct scatterlist *iv_sg = NULL;
  70         unsigned int iv_len = 0;
  71         int i;
  72         int ret = 0;
  73
  74         if (!ctx->u.aes.key_len)
  75                 return -EINVAL;
  76
  77         if (ctx->u.aes.mode != CCP_AES_MODE_GCM)
  78                 return -EINVAL;
  79
  80         if (!req->iv)
  81                 return -EINVAL;
  82
  83         /*
  84          * 5 parts:
  85          *   plaintext/ciphertext input
  86          *   AAD
  87          *   key
  88          *   IV
  89          *   Destination+tag buffer
  90          */
  91
  92         /* Prepare the IV: 12 bytes + an integer (counter) */
  93         memcpy(rctx->iv, req->iv, GCM_AES_IV_SIZE);
  94         for (i = 0; i < 3; i++)
  95                 rctx->iv[i + GCM_AES_IV_SIZE] = 0;
  96         rctx->iv[AES_BLOCK_SIZE - 1] = 1;
  97
  98         /* Set up a scatterlist for the IV */
  99         iv_sg = &rctx->iv_sg;
 100         iv_len = AES_BLOCK_SIZE;
 101         sg_init_one(iv_sg, rctx->iv, iv_len);
 102
 103         /* The AAD + plaintext are concatenated in the src buffer */
 104         memset(&rctx->cmd, 0, sizeof(rctx->cmd));
 105         INIT_LIST_HEAD(&rctx->cmd.entry);
 106         rctx->cmd.engine = CCP_ENGINE_AES;
 107         rctx->cmd.u.aes.type = ctx->u.aes.type;
 108         rctx->cmd.u.aes.mode = ctx->u.aes.mode;
 109         rctx->cmd.u.aes.action = encrypt;
 110         rctx->cmd.u.aes.key = &ctx->u.aes.key_sg;
 111         rctx->cmd.u.aes.key_len = ctx->u.aes.key_len;
 112         rctx->cmd.u.aes.iv = iv_sg;
 113         rctx->cmd.u.aes.iv_len = iv_len;
 114         rctx->cmd.u.aes.src = req->src;
 115         rctx->cmd.u.aes.src_len = req->cryptlen;
 116         rctx->cmd.u.aes.aad_len = req->assoclen;
 117
 118         /* The cipher text + the tag are in the dst buffer */
 119         rctx->cmd.u.aes.dst = req->dst;
 120
 121         ret = ccp_crypto_enqueue_request(&req->base, &rctx->cmd);
 122
 123         return ret;
 124 }
 125
 126 static int ccp_aes_gcm_encrypt(struct aead_request *req)
 127 {
 128         return ccp_aes_gcm_crypt(req, CCP_AES_ACTION_ENCRYPT);
 129 }
 130
 131 static int ccp_aes_gcm_decrypt(struct aead_request *req)
 132 {
 133         return ccp_aes_gcm_crypt(req, CCP_AES_ACTION_DECRYPT);
 134 }
 135
 136 static int ccp_aes_gcm_cra_init(struct crypto_aead *tfm)
 137 {
 138         struct ccp_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
 139
 140         ctx->complete = ccp_aes_gcm_complete;
 141         ctx->u.aes.key_len = 0;
 142
 143         crypto_aead_set_reqsize(tfm, sizeof(struct ccp_aes_req_ctx));
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 static void ccp_aes_gcm_cra_exit(struct crypto_tfm *tfm)
 149 {
 150 }
 151
 152 static struct aead_alg ccp_aes_gcm_defaults = {
 153         .setkey = ccp_aes_gcm_setkey,
 154         .setauthsize = ccp_aes_gcm_setauthsize,
 155         .encrypt = ccp_aes_gcm_encrypt,
 156         .decrypt = ccp_aes_gcm_decrypt,
 157         .init = ccp_aes_gcm_cra_init,
 158         .ivsize = GCM_AES_IV_SIZE,
 159         .maxauthsize = AES_BLOCK_SIZE,
 160         .base = {
 161                 .cra_flags      = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER |
 162                                   CRYPTO_ALG_ASYNC |
 163                                   CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY |
 164                                   CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
 165                 .cra_blocksize  = AES_BLOCK_SIZE,
 166                 .cra_ctxsize    = sizeof(struct ccp_ctx),
 167                 .cra_priority   = CCP_CRA_PRIORITY,
 168                 .cra_type       = &crypto_ablkcipher_type,
 169                 .cra_exit       = ccp_aes_gcm_cra_exit,
 170                 .cra_module     = THIS_MODULE,
 171         },
 172 };
 173
 174 struct ccp_aes_aead_def {
 175         enum ccp_aes_mode mode;
 176         unsigned int version;
 177         const char *name;
 178         const char *driver_name;
 179         unsigned int blocksize;
 180         unsigned int ivsize;
 181         struct aead_alg *alg_defaults;
 182 };
 183
 184 static struct ccp_aes_aead_def aes_aead_algs[] = {
 185         {
 186                 .mode           = CCP_AES_MODE_GHASH,
 187                 .version        = CCP_VERSION(5, 0),
 188                 .name           = "gcm(aes)",
 189                 .driver_name    = "gcm-aes-ccp",
 190                 .blocksize      = 1,
 191                 .ivsize         = AES_BLOCK_SIZE,
 192                 .alg_defaults   = &ccp_aes_gcm_defaults,
 193         },
 194 };
 195
 196 static int ccp_register_aes_aead(struct list_head *head,
 197                                  const struct ccp_aes_aead_def *def)
 198 {
 199         struct ccp_crypto_aead *ccp_aead;
 200         struct aead_alg *alg;
 201         int ret;
 202
 203         ccp_aead = kzalloc(sizeof(*ccp_aead), GFP_KERNEL);
 204         if (!ccp_aead)
 205                 return -ENOMEM;
 206
 207         INIT_LIST_HEAD(&ccp_aead->entry);
 208
 209         ccp_aead->mode = def->mode;
 210
 211         /* Copy the defaults and override as necessary */
 212         alg = &ccp_aead->alg;
 213         *alg = *def->alg_defaults;
 214         snprintf(alg->base.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s", def->name);
 215         snprintf(alg->base.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s",
 216                  def->driver_name);
 217         alg->base.cra_blocksize = def->blocksize;
 218         alg->base.cra_ablkcipher.ivsize = def->ivsize;
 219
 220         ret = crypto_register_aead(alg);
 221         if (ret) {
 222                 pr_err("%s ablkcipher algorithm registration error (%d)\n",
 223                        alg->base.cra_name, ret);
 224                 kfree(ccp_aead);
 225                 return ret;
 226         }
 227
 228         list_add(&ccp_aead->entry, head);
 229
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 int ccp_register_aes_aeads(struct list_head *head)
 234 {
 235         int i, ret;
 236         unsigned int ccpversion = ccp_version();
 237
 238         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(aes_aead_algs); i++) {
 239                 if (aes_aead_algs[i].version > ccpversion)
 240                         continue;
 241                 ret = ccp_register_aes_aead(head, &aes_aead_algs[i]);
 242                 if (ret)
 243                         return ret;
 244         }
 245
 246         return 0;
 247 }