net/ipv4/esp4.c

   1 #define pr_fmt(fmt) "IPsec: " fmt
   2
   3 #include <crypto/aead.h>
   4 #include <crypto/authenc.h>
   5 #include <linux/err.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <net/ip.h>
   8 #include <net/xfrm.h>
   9 #include <net/esp.h>
  10 #include <linux/scatterlist.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/pfkeyv2.h>
  13 #include <linux/rtnetlink.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/in6.h>
  17 #include <net/icmp.h>
  18 #include <net/protocol.h>
  19 #include <net/udp.h>
  20
  21 #include <linux/highmem.h>
  22
  23 struct esp_skb_cb {
  24         struct xfrm_skb_cb xfrm;
  25         void *tmp;
  26 };
  27
  28 struct esp_output_extra {
  29         __be32 seqhi;
  30         u32 esphoff;
  31 };
  32
  33 #define ESP_SKB_CB(__skb) ((struct esp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  34
  35 static u32 esp4_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu);
  36
  37 /*
  38  * Allocate an AEAD request structure with extra space for SG and IV.
  39  *
  40  * For alignment considerations the IV is placed at the front, followed
  41  * by the request and finally the SG list.
  42  *
  43  * TODO: Use spare space in skb for this where possible.
  44  */
  45 static void *esp_alloc_tmp(struct crypto_aead *aead, int nfrags, int extralen)
  46 {
  47         unsigned int len;
  48
  49         len = extralen;
  50
  51         len += crypto_aead_ivsize(aead);
  52
  53         if (len) {
  54                 len += crypto_aead_alignmask(aead) &
  55                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
  56                 len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
  57         }
  58
  59         len += sizeof(struct aead_request) + crypto_aead_reqsize(aead);
  60         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
  61
  62         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
  63
  64         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
  65 }
  66
  67 static inline void *esp_tmp_extra(void *tmp)
  68 {
  69         return PTR_ALIGN(tmp, __alignof__(struct esp_output_extra));
  70 }
  71
  72 static inline u8 *esp_tmp_iv(struct crypto_aead *aead, void *tmp, int extralen)
  73 {
  74         return crypto_aead_ivsize(aead) ?
  75                PTR_ALIGN((u8 *)tmp + extralen,
  76                          crypto_aead_alignmask(aead) + 1) : tmp + extralen;
  77 }
  78
  79 static inline struct aead_request *esp_tmp_req(struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
  80 {
  81         struct aead_request *req;
  82
  83         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
  84                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
  85         aead_request_set_tfm(req, aead);
  86         return req;
  87 }
  88
  89 static inline struct scatterlist *esp_req_sg(struct crypto_aead *aead,
  90                                              struct aead_request *req)
  91 {
  92         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
  93                              crypto_aead_reqsize(aead),
  94                              __alignof__(struct scatterlist));
  95 }
  96
  97 static void esp_ssg_unref(struct xfrm_state *x, void *tmp)
  98 {
  99         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 100         struct crypto_aead *aead = x->data;
 101         int extralen = 0;
 102         u8 *iv;
 103         struct aead_request *req;
 104         struct scatterlist *sg;
 105
 106         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)
 107                 extralen += sizeof(*extra);
 108
 109         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 110         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 111         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 112
 113         /* Unref skb_frag_pages in the src scatterlist if necessary.
 114          * Skip the first sg which comes from skb->data.
 115          */
 116         if (req->src != req->dst)
 117                 for (sg = sg_next(req->src); sg; sg = sg_next(sg))
 118                         put_page(sg_page(sg));
 119 }
 120
 121 static void esp_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 122 {
 123         struct sk_buff *skb = base->data;
 124         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 125         void *tmp;
 126         struct xfrm_state *x;
 127
 128         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 129                 struct sec_path *sp = skb_sec_path(skb);
 130
 131                 x = sp->xvec[sp->len - 1];
 132         } else {
 133                 x = skb_dst(skb)->xfrm;
 134         }
 135
 136         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 137         esp_ssg_unref(x, tmp);
 138         kfree(tmp);
 139
 140         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 141                 if (err) {
 142                         XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
 143                         kfree_skb(skb);
 144                         return;
 145                 }
 146
 147                 skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
 148                 secpath_reset(skb);
 149                 xfrm_dev_resume(skb);
 150         } else {
 151                 xfrm_output_resume(skb, err);
 152         }
 153 }
 154
 155 /* Move ESP header back into place. */
 156 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 157 {
 158         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 159         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 160         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 161
 162         esph->seq_no = esph->spi;
 163         esph->spi = *seqhi;
 164 }
 165
 166 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 167 {
 168         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 169         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 170
 171         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 172                                 sizeof(__be32));
 173 }
 174
 175 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_extra(struct sk_buff *skb,
 176                                                struct xfrm_state *x,
 177                                                struct ip_esp_hdr *esph,
 178                                                struct esp_output_extra *extra)
 179 {
 180         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 181          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 182          * encryption.
 183          */
 184         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 185                 __u32 seqhi;
 186                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 187
 188                 if (xo)
 189                         seqhi = xo->seq.hi;
 190                 else
 191                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 192
 193                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 194                                  skb_transport_header(skb);
 195                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 196                 extra->seqhi = esph->spi;
 197                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 198         }
 199
 200         esph->spi = x->id.spi;
 201
 202         return esph;
 203 }
 204
 205 static void esp_output_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 206 {
 207         struct sk_buff *skb = base->data;
 208
 209         esp_output_restore_header(skb);
 210         esp_output_done(base, err);
 211 }
 212
 213 static void esp_output_fill_trailer(u8 *tail, int tfclen, int plen, __u8 proto)
 214 {
 215         /* Fill padding... */
 216         if (tfclen) {
 217                 memset(tail, 0, tfclen);
 218                 tail += tfclen;
 219         }
 220         do {
 221                 int i;
 222                 for (i = 0; i < plen - 2; i++)
 223                         tail[i] = i + 1;
 224         } while (0);
 225         tail[plen - 2] = plen - 2;
 226         tail[plen - 1] = proto;
 227 }
 228
 229 static void esp_output_udp_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 230 {
 231         int encap_type;
 232         struct udphdr *uh;
 233         __be32 *udpdata32;
 234         __be16 sport, dport;
 235         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 236         struct ip_esp_hdr *esph = esp->esph;
 237
 238         spin_lock_bh(&x->lock);
 239         sport = encap->encap_sport;
 240         dport = encap->encap_dport;
 241         encap_type = encap->encap_type;
 242         spin_unlock_bh(&x->lock);
 243
 244         uh = (struct udphdr *)esph;
 245         uh->source = sport;
 246         uh->dest = dport;
 247         uh->len = htons(skb->len + esp->tailen
 248                   - skb_transport_offset(skb));
 249         uh->check = 0;
 250
 251         switch (encap_type) {
 252         default:
 253         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 254                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 255                 break;
 256         case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 257                 udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
 258                 udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
 259                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
 260                 break;
 261         }
 262
 263         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 264         esp->esph = esph;
 265 }
 266
 267 int esp_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 268 {
 269         u8 *tail;
 270         u8 *vaddr;
 271         int nfrags;
 272         int esph_offset;
 273         struct page *page;
 274         struct sk_buff *trailer;
 275         int tailen = esp->tailen;
 276
 277         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
 278         if (x->encap)
 279                 esp_output_udp_encap(x, skb, esp);
 280
 281         if (!skb_cloned(skb)) {
 282                 if (tailen <= skb_tailroom(skb)) {
 283                         nfrags = 1;
 284                         trailer = skb;
 285                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 286
 287                         goto skip_cow;
 288                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 289                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 290                         int allocsize;
 291                         struct sock *sk = skb->sk;
 292                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 293
 294                         esp->inplace = false;
 295
 296                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 297
 298                         spin_lock_bh(&x->lock);
 299
 300                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 301                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 302                                 goto cow;
 303                         }
 304
 305                         page = pfrag->page;
 306                         get_page(page);
 307
 308                         vaddr = kmap_atomic(page);
 309
 310                         tail = vaddr + pfrag->offset;
 311
 312                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 313
 314                         kunmap_atomic(vaddr);
 315
 316                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 317
 318                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 319                                              tailen);
 320                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 321
 322                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 323
 324                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 325
 326                         nfrags++;
 327
 328                         skb->len += tailen;
 329                         skb->data_len += tailen;
 330                         skb->truesize += tailen;
 331                         if (sk && sk_fullsock(sk))
 332                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 333
 334                         goto out;
 335                 }
 336         }
 337
 338 cow:
 339         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 340
 341         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 342         if (nfrags < 0)
 343                 goto out;
 344         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 345         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 346
 347 skip_cow:
 348         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 349         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 350
 351 out:
 352         return nfrags;
 353 }
 354 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_head);
 355
 356 int esp_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 357 {
 358         u8 *iv;
 359         int alen;
 360         void *tmp;
 361         int ivlen;
 362         int assoclen;
 363         int extralen;
 364         struct page *page;
 365         struct ip_esp_hdr *esph;
 366         struct crypto_aead *aead;
 367         struct aead_request *req;
 368         struct scatterlist *sg, *dsg;
 369         struct esp_output_extra *extra;
 370         int err = -ENOMEM;
 371
 372         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 373         extralen = 0;
 374
 375         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 376                 extralen += sizeof(*extra);
 377                 assoclen += sizeof(__be32);
 378         }
 379
 380         aead = x->data;
 381         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 382         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 383
 384         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 385         if (!tmp)
 386                 goto error;
 387
 388         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 389         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 390         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 391         sg = esp_req_sg(aead, req);
 392
 393         if (esp->inplace)
 394                 dsg = sg;
 395         else
 396                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 397
 398         esph = esp_output_set_extra(skb, x, esp->esph, extra);
 399         esp->esph = esph;
 400
 401         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 402         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 403                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 404                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 405         if (unlikely(err < 0))
 406                 goto error_free;
 407
 408         if (!esp->inplace) {
 409                 int allocsize;
 410                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 411
 412                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 413
 414                 spin_lock_bh(&x->lock);
 415                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 416                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 417                         goto error_free;
 418                 }
 419
 420                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 421
 422                 page = pfrag->page;
 423                 get_page(page);
 424                 /* replace page frags in skb with new page */
 425                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 426                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 427                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 428
 429                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 430                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 431                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 432                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 433                 if (unlikely(err < 0))
 434                         goto error_free;
 435         }
 436
 437         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 438                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 439         else
 440                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 441
 442         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 443         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 444
 445         memset(iv, 0, ivlen);
 446         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 447                min(ivlen, 8));
 448
 449         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 450         err = crypto_aead_encrypt(req);
 451
 452         switch (err) {
 453         case -EINPROGRESS:
 454                 goto error;
 455
 456         case -ENOSPC:
 457                 err = NET_XMIT_DROP;
 458                 break;
 459
 460         case 0:
 461                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 462                         esp_output_restore_header(skb);
 463         }
 464
 465         if (sg != dsg)
 466                 esp_ssg_unref(x, tmp);
 467
 468 error_free:
 469         kfree(tmp);
 470 error:
 471         return err;
 472 }
 473 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_tail);
 474
 475 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 476 {
 477         int alen;
 478         int blksize;
 479         struct ip_esp_hdr *esph;
 480         struct crypto_aead *aead;
 481         struct esp_info esp;
 482
 483         esp.inplace = true;
 484
 485         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 486         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 487
 488         /* skb is pure payload to encrypt */
 489
 490         aead = x->data;
 491         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 492
 493         esp.tfclen = 0;
 494         if (x->tfcpad) {
 495                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 496                 u32 padto;
 497
 498                 padto = min(x->tfcpad, esp4_get_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 499                 if (skb->len < padto)
 500                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 501         }
 502         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 503         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 504         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 505         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 506
 507         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 508
 509         esp.nfrags = esp_output_head(x, skb, &esp);
 510         if (esp.nfrags < 0)
 511                 return esp.nfrags;
 512
 513         esph = esp.esph;
 514         esph->spi = x->id.spi;
 515
 516         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 517         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 518                                  ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 519
 520         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 521
 522         return esp_output_tail(x, skb, &esp);
 523 }
 524
 525 static inline int esp_remove_trailer(struct sk_buff *skb)
 526 {
 527         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 528         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 529         struct crypto_aead *aead = x->data;
 530         int alen, hlen, elen;
 531         int padlen, trimlen;
 532         __wsum csumdiff;
 533         u8 nexthdr[2];
 534         int ret;
 535
 536         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 537         hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 538         elen = skb->len - hlen;
 539
 540         if (xo && (xo->flags & XFRM_ESP_NO_TRAILER)) {
 541                 ret = xo->proto;
 542                 goto out;
 543         }
 544
 545         if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2))
 546                 BUG();
 547
 548         ret = -EINVAL;
 549         padlen = nexthdr[0];
 550         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
 551                 net_dbg_ratelimited("ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n",
 552                                     padlen + 2, elen - alen);
 553                 goto out;
 554         }
 555
 556         trimlen = alen + padlen + 2;
 557         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 558                 csumdiff = skb_checksum(skb, skb->len - trimlen, trimlen, 0);
 559                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, csumdiff,
 560                                            skb->len - trimlen);
 561         }
 562         pskb_trim(skb, skb->len - trimlen);
 563
 564         ret = nexthdr[1];
 565
 566 out:
 567         return ret;
 568 }
 569
 570 int esp_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 571 {
 572         const struct iphdr *iph;
 573         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 574         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 575         struct crypto_aead *aead = x->data;
 576         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 577         int ihl;
 578
 579         if (!xo || (xo && !(xo->flags & CRYPTO_DONE)))
 580                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 581
 582         if (unlikely(err))
 583                 goto out;
 584
 585         err = esp_remove_trailer(skb);
 586         if (unlikely(err < 0))
 587                 goto out;
 588
 589         iph = ip_hdr(skb);
 590         ihl = iph->ihl * 4;
 591
 592         if (x->encap) {
 593                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 594                 struct udphdr *uh = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
 595
 596                 /*
 597                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 598                  *    advertize the change to the keying daemon.
 599                  *    This is an inbound SA, so just compare
 600                  *    SRC ports.
 601                  */
 602                 if (iph->saddr != x->props.saddr.a4 ||
 603                     uh->source != encap->encap_sport) {
 604                         xfrm_address_t ipaddr;
 605
 606                         ipaddr.a4 = iph->saddr;
 607                         km_new_mapping(x, &ipaddr, uh->source);
 608
 609                         /* XXX: perhaps add an extra
 610                          * policy check here, to see
 611                          * if we should allow or
 612                          * reject a packet from a
 613                          * different source
 614                          * address/port.
 615                          */
 616                 }
 617
 618                 /*
 619                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 620                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 621                  *    perform other post-processing fixes
 622                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 623                  *    section 3.1.2
 624                  */
 625                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 626                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 627         }
 628
 629         skb_pull_rcsum(skb, hlen);
 630         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 631                 skb_reset_transport_header(skb);
 632         else
 633                 skb_set_transport_header(skb, -ihl);
 634
 635         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 636         if (err == IPPROTO_NONE)
 637                 err = -EINVAL;
 638
 639 out:
 640         return err;
 641 }
 642 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_input_done2);
 643
 644 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 645 {
 646         struct sk_buff *skb = base->data;
 647
 648         xfrm_input_resume(skb, esp_input_done2(skb, err));
 649 }
 650
 651 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 652 {
 653         esp_restore_header(skb, 0);
 654         __skb_pull(skb, 4);
 655 }
 656
 657 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 658 {
 659         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 660         struct ip_esp_hdr *esph;
 661
 662         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 663          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 664          * decryption.
 665          */
 666         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 667                 esph = skb_push(skb, 4);
 668                 *seqhi = esph->spi;
 669                 esph->spi = esph->seq_no;
 670                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 671         }
 672 }
 673
 674 static void esp_input_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 675 {
 676         struct sk_buff *skb = base->data;
 677
 678         esp_input_restore_header(skb);
 679         esp_input_done(base, err);
 680 }
 681
 682 /*
 683  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
 684  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
 685  * and common case.
 686  */
 687 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 688 {
 689         struct crypto_aead *aead = x->data;
 690         struct aead_request *req;
 691         struct sk_buff *trailer;
 692         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 693         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - ivlen;
 694         int nfrags;
 695         int assoclen;
 696         int seqhilen;
 697         __be32 *seqhi;
 698         void *tmp;
 699         u8 *iv;
 700         struct scatterlist *sg;
 701         int err = -EINVAL;
 702
 703         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr) + ivlen))
 704                 goto out;
 705
 706         if (elen <= 0)
 707                 goto out;
 708
 709         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 710         seqhilen = 0;
 711
 712         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 713                 seqhilen += sizeof(__be32);
 714                 assoclen += seqhilen;
 715         }
 716
 717         if (!skb_cloned(skb)) {
 718                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 719                         nfrags = 1;
 720
 721                         goto skip_cow;
 722                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 723                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 724                         nfrags++;
 725
 726                         goto skip_cow;
 727                 }
 728         }
 729
 730         err = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 731         if (err < 0)
 732                 goto out;
 733
 734         nfrags = err;
 735
 736 skip_cow:
 737         err = -ENOMEM;
 738         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 739         if (!tmp)
 740                 goto out;
 741
 742         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 743         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 744         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 745         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 746         sg = esp_req_sg(aead, req);
 747
 748         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 749
 750         sg_init_table(sg, nfrags);
 751         err = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 752         if (unlikely(err < 0)) {
 753                 kfree(tmp);
 754                 goto out;
 755         }
 756
 757         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 758
 759         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 760                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
 761         else
 762                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
 763
 764         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
 765         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 766
 767         err = crypto_aead_decrypt(req);
 768         if (err == -EINPROGRESS)
 769                 goto out;
 770
 771         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 772                 esp_input_restore_header(skb);
 773
 774         err = esp_input_done2(skb, err);
 775
 776 out:
 777         return err;
 778 }
 779
 780 static u32 esp4_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
 781 {
 782         struct crypto_aead *aead = x->data;
 783         u32 blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 784         unsigned int net_adj;
 785
 786         switch (x->props.mode) {
 787         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
 788         case XFRM_MODE_BEET:
 789                 net_adj = sizeof(struct iphdr);
 790                 break;
 791         case XFRM_MODE_TUNNEL:
 792                 net_adj = 0;
 793                 break;
 794         default:
 795                 BUG();
 796         }
 797
 798         return ((mtu - x->props.header_len - crypto_aead_authsize(aead) -
 799                  net_adj) & ~(blksize - 1)) + net_adj - 2;
 800 }
 801
 802 static int esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 803 {
 804         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 805         const struct iphdr *iph = (const struct iphdr *)skb->data;
 806         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 807         struct xfrm_state *x;
 808
 809         switch (icmp_hdr(skb)->type) {
 810         case ICMP_DEST_UNREACH:
 811                 if (icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 812                         return 0;
 813         case ICMP_REDIRECT:
 814                 break;
 815         default:
 816                 return 0;
 817         }
 818
 819         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 820                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
 821         if (!x)
 822                 return 0;
 823
 824         if (icmp_hdr(skb)->type == ICMP_DEST_UNREACH)
 825                 ipv4_update_pmtu(skb, net, info, 0, IPPROTO_ESP);
 826         else
 827                 ipv4_redirect(skb, net, 0, IPPROTO_ESP);
 828         xfrm_state_put(x);
 829
 830         return 0;
 831 }
 832
 833 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
 834 {
 835         struct crypto_aead *aead = x->data;
 836
 837         if (!aead)
 838                 return;
 839
 840         crypto_free_aead(aead);
 841 }
 842
 843 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
 844 {
 845         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 846         struct crypto_aead *aead;
 847         int err;
 848
 849         err = -ENAMETOOLONG;
 850         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
 851                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 852                 goto error;
 853
 854         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, 0);
 855         err = PTR_ERR(aead);
 856         if (IS_ERR(aead))
 857                 goto error;
 858
 859         x->data = aead;
 860
 861         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
 862                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
 863         if (err)
 864                 goto error;
 865
 866         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
 867         if (err)
 868                 goto error;
 869
 870 error:
 871         return err;
 872 }
 873
 874 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
 875 {
 876         struct crypto_aead *aead;
 877         struct crypto_authenc_key_param *param;
 878         struct rtattr *rta;
 879         char *key;
 880         char *p;
 881         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 882         unsigned int keylen;
 883         int err;
 884
 885         err = -EINVAL;
 886         if (!x->ealg)
 887                 goto error;
 888
 889         err = -ENAMETOOLONG;
 890
 891         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 892                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 893                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
 894                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 895                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 896                              x->ealg->alg_name,
 897                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 898                         goto error;
 899         } else {
 900                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 901                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
 902                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 903                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 904                              x->ealg->alg_name,
 905                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 906                         goto error;
 907         }
 908
 909         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
 910         err = PTR_ERR(aead);
 911         if (IS_ERR(aead))
 912                 goto error;
 913
 914         x->data = aead;
 915
 916         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
 917                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
 918         err = -ENOMEM;
 919         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
 920         if (!key)
 921                 goto error;
 922
 923         p = key;
 924         rta = (void *)p;
 925         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
 926         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
 927         param = RTA_DATA(rta);
 928         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
 929
 930         if (x->aalg) {
 931                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
 932
 933                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
 934                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
 935
 936                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
 937                 BUG_ON(!aalg_desc);
 938
 939                 err = -EINVAL;
 940                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
 941                     crypto_aead_authsize(aead)) {
 942                         pr_info("ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
 943                                 x->aalg->alg_name,
 944                                 crypto_aead_authsize(aead),
 945                                 aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
 946                         goto free_key;
 947                 }
 948
 949                 err = crypto_aead_setauthsize(
 950                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
 951                 if (err)
 952                         goto free_key;
 953         }
 954
 955         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 956         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 957
 958         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
 959
 960 free_key:
 961         kfree(key);
 962
 963 error:
 964         return err;
 965 }
 966
 967 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
 968 {
 969         struct crypto_aead *aead;
 970         u32 align;
 971         int err;
 972
 973         x->data = NULL;
 974
 975         if (x->aead)
 976                 err = esp_init_aead(x);
 977         else
 978                 err = esp_init_authenc(x);
 979
 980         if (err)
 981                 goto error;
 982
 983         aead = x->data;
 984
 985         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
 986                               crypto_aead_ivsize(aead);
 987         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 988                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
 989         else if (x->props.mode == XFRM_MODE_BEET && x->sel.family != AF_INET6)
 990                 x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN;
 991         if (x->encap) {
 992                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 993
 994                 switch (encap->encap_type) {
 995                 default:
 996                         err = -EINVAL;
 997                         goto error;
 998                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 999                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
1000                         break;
1001                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
1002                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
1003                         break;
1004                 }
1005         }
1006
1007         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
1008         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
1009
1010 error:
1011         return err;
1012 }
1013
1014 static int esp4_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
1015 {
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 static const struct xfrm_type esp_type =
1020 {
1021         .description    = "ESP4",
1022         .owner          = THIS_MODULE,
1023         .proto          = IPPROTO_ESP,
1024         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
1025         .init_state     = esp_init_state,
1026         .destructor     = esp_destroy,
1027         .get_mtu        = esp4_get_mtu,
1028         .input          = esp_input,
1029         .output         = esp_output,
1030 };
1031
1032 static struct xfrm4_protocol esp4_protocol = {
1033         .handler        =       xfrm4_rcv,
1034         .input_handler  =       xfrm_input,
1035         .cb_handler     =       esp4_rcv_cb,
1036         .err_handler    =       esp4_err,
1037         .priority       =       0,
1038 };
1039
1040 static int __init esp4_init(void)
1041 {
1042         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
1043                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
1044                 return -EAGAIN;
1045         }
1046         if (xfrm4_protocol_register(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
1047                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
1048                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
1049                 return -EAGAIN;
1050         }
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 static void __exit esp4_fini(void)
1055 {
1056         if (xfrm4_protocol_deregister(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1057                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1058         if (xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET) < 0)
1059                 pr_info("%s: can't remove xfrm type\n", __func__);
1060 }
1061
1062 module_init(esp4_init);
1063 module_exit(esp4_fini);
1064 MODULE_LICENSE("GPL");
1065 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET, XFRM_PROTO_ESP);