net/rxrpc/rxkad.c

   1 /* Kerberos-based RxRPC security
   2  *
   3  * Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/net.h>
  14 #include <linux/skbuff.h>
  15 #include <linux/udp.h>
  16 #include <linux/crypto.h>
  17 #include <linux/scatterlist.h>
  18 #include <linux/ctype.h>
  19 #include <net/sock.h>
  20 #include <net/af_rxrpc.h>
  21 #define rxrpc_debug rxkad_debug
  22 #include "ar-internal.h"
  23
  24 #define RXKAD_VERSION                   2
  25 #define MAXKRB5TICKETLEN                1024
  26 #define RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5      256
  27 #define ANAME_SZ                        40      /* size of authentication name */
  28 #define INST_SZ                         40      /* size of principal's instance */
  29 #define REALM_SZ                        40      /* size of principal's auth domain */
  30 #define SNAME_SZ                        40      /* size of service name */
  31
  32 unsigned rxrpc_debug;
  33 module_param_named(debug, rxrpc_debug, uint, S_IWUSR | S_IRUGO);
  34 MODULE_PARM_DESC(rxrpc_debug, "rxkad debugging mask");
  35
  36 struct rxkad_level1_hdr {
  37         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
  38 };
  39
  40 struct rxkad_level2_hdr {
  41         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
  42         __be32  checksum;       /* decrypted data checksum */
  43 };
  44
  45 MODULE_DESCRIPTION("RxRPC network protocol type-2 security (Kerberos)");
  46 MODULE_AUTHOR("Red Hat, Inc.");
  47 MODULE_LICENSE("GPL");
  48
  49 /*
  50  * this holds a pinned cipher so that keventd doesn't get called by the cipher
  51  * alloc routine, but since we have it to hand, we use it to decrypt RESPONSE
  52  * packets
  53  */
  54 static struct crypto_blkcipher *rxkad_ci;
  55 static DEFINE_MUTEX(rxkad_ci_mutex);
  56
  57 /*
  58  * initialise connection security
  59  */
  60 static int rxkad_init_connection_security(struct rxrpc_connection *conn)
  61 {
  62         struct rxrpc_key_payload *payload;
  63         struct crypto_blkcipher *ci;
  64         int ret;
  65
  66         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
  67
  68         payload = conn->key->payload.data;
  69         conn->security_ix = payload->k.security_index;
  70
  71         ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
  72         if (IS_ERR(ci)) {
  73                 _debug("no cipher");
  74                 ret = PTR_ERR(ci);
  75                 goto error;
  76         }
  77
  78         if (crypto_blkcipher_setkey(ci, payload->k.session_key,
  79                                     sizeof(payload->k.session_key)) < 0)
  80                 BUG();
  81
  82         switch (conn->security_level) {
  83         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
  84                 break;
  85         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
  86                 conn->size_align = 8;
  87                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
  88                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
  89                 break;
  90         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
  91                 conn->size_align = 8;
  92                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
  93                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
  94                 break;
  95         default:
  96                 ret = -EKEYREJECTED;
  97                 goto error;
  98         }
  99
 100         conn->cipher = ci;
 101         ret = 0;
 102 error:
 103         _leave(" = %d", ret);
 104         return ret;
 105 }
 106
 107 /*
 108  * prime the encryption state with the invariant parts of a connection's
 109  * description
 110  */
 111 static void rxkad_prime_packet_security(struct rxrpc_connection *conn)
 112 {
 113         struct rxrpc_key_payload *payload;
 114         struct blkcipher_desc desc;
 115         struct scatterlist sg[2];
 116         struct rxrpc_crypt iv;
 117         struct {
 118                 __be32 x[4];
 119         } tmpbuf __attribute__((aligned(16))); /* must all be in same page */
 120
 121         _enter("");
 122
 123         if (!conn->key)
 124                 return;
 125
 126         payload = conn->key->payload.data;
 127         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
 128
 129         desc.tfm = conn->cipher;
 130         desc.info = iv.x;
 131         desc.flags = 0;
 132
 133         tmpbuf.x[0] = conn->epoch;
 134         tmpbuf.x[1] = conn->cid;
 135         tmpbuf.x[2] = 0;
 136         tmpbuf.x[3] = htonl(conn->security_ix);
 137
 138         memset(sg, 0, sizeof(sg));
 139         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 140         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 141         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 142
 143         memcpy(&conn->csum_iv, &tmpbuf.x[2], sizeof(conn->csum_iv));
 144         ASSERTCMP(conn->csum_iv.n[0], ==, tmpbuf.x[2]);
 145
 146         _leave("");
 147 }
 148
 149 /*
 150  * partially encrypt a packet (level 1 security)
 151  */
 152 static int rxkad_secure_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 153                                     struct sk_buff *skb,
 154                                     u32 data_size,
 155                                     void *sechdr)
 156 {
 157         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 158         struct blkcipher_desc desc;
 159         struct rxrpc_crypt iv;
 160         struct scatterlist sg[2];
 161         struct {
 162                 struct rxkad_level1_hdr hdr;
 163                 __be32  first;  /* first four bytes of data and padding */
 164         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 165         u16 check;
 166
 167         sp = rxrpc_skb(skb);
 168
 169         _enter("");
 170
 171         check = ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 172         data_size |= (u32) check << 16;
 173
 174         tmpbuf.hdr.data_size = htonl(data_size);
 175         memcpy(&tmpbuf.first, sechdr + 4, sizeof(tmpbuf.first));
 176
 177         /* start the encryption afresh */
 178         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 179         desc.tfm = call->conn->cipher;
 180         desc.info = iv.x;
 181         desc.flags = 0;
 182
 183         memset(sg, 0, sizeof(sg));
 184         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 185         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 186         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 187
 188         memcpy(sechdr, &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 189
 190         _leave(" = 0");
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * wholly encrypt a packet (level 2 security)
 196  */
 197 static int rxkad_secure_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 198                                         struct sk_buff *skb,
 199                                         u32 data_size,
 200                                         void *sechdr)
 201 {
 202         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 203         struct rxkad_level2_hdr rxkhdr
 204                 __attribute__((aligned(8))); /* must be all on one page */
 205         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 206         struct blkcipher_desc desc;
 207         struct rxrpc_crypt iv;
 208         struct scatterlist sg[16];
 209         struct sk_buff *trailer;
 210         unsigned len;
 211         u16 check;
 212         int nsg;
 213
 214         sp = rxrpc_skb(skb);
 215
 216         _enter("");
 217
 218         check = ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 219
 220         rxkhdr.data_size = htonl(data_size | (u32) check << 16);
 221         rxkhdr.checksum = 0;
 222
 223         /* encrypt from the session key */
 224         payload = call->conn->key->payload.data;
 225         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
 226         desc.tfm = call->conn->cipher;
 227         desc.info = iv.x;
 228         desc.flags = 0;
 229
 230         memset(sg, 0, sizeof(sg[0]) * 2);
 231         sg_set_buf(&sg[0], sechdr, sizeof(rxkhdr));
 232         sg_set_buf(&sg[1], &rxkhdr, sizeof(rxkhdr));
 233         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(rxkhdr));
 234
 235         /* we want to encrypt the skbuff in-place */
 236         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 237         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 238                 return -ENOMEM;
 239
 240         len = data_size + call->conn->size_align - 1;
 241         len &= ~(call->conn->size_align - 1);
 242
 243         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, len);
 244         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, len);
 245
 246         _leave(" = 0");
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * checksum an RxRPC packet header
 252  */
 253 static int rxkad_secure_packet(const struct rxrpc_call *call,
 254                                 struct sk_buff *skb,
 255                                 size_t data_size,
 256                                 void *sechdr)
 257 {
 258         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 259         struct blkcipher_desc desc;
 260         struct rxrpc_crypt iv;
 261         struct scatterlist sg[2];
 262         struct {
 263                 __be32 x[2];
 264         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 265         __be32 x;
 266         int ret;
 267
 268         sp = rxrpc_skb(skb);
 269
 270         _enter("{%d{%x}},{#%u},%zu,",
 271                call->debug_id, key_serial(call->conn->key), ntohl(sp->hdr.seq),
 272                data_size);
 273
 274         if (!call->conn->cipher)
 275                 return 0;
 276
 277         ret = key_validate(call->conn->key);
 278         if (ret < 0)
 279                 return ret;
 280
 281         /* continue encrypting from where we left off */
 282         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 283         desc.tfm = call->conn->cipher;
 284         desc.info = iv.x;
 285         desc.flags = 0;
 286
 287         /* calculate the security checksum */
 288         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
 289         x |= sp->hdr.seq & __constant_cpu_to_be32(0x3fffffff);
 290         tmpbuf.x[0] = sp->hdr.callNumber;
 291         tmpbuf.x[1] = x;
 292
 293         memset(&sg, 0, sizeof(sg));
 294         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 295         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 296         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 297
 298         x = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 299         x = (x >> 16) & 0xffff;
 300         if (x == 0)
 301                 x = 1; /* zero checksums are not permitted */
 302         sp->hdr.cksum = htons(x);
 303
 304         switch (call->conn->security_level) {
 305         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 306                 ret = 0;
 307                 break;
 308         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 309                 ret = rxkad_secure_packet_auth(call, skb, data_size, sechdr);
 310                 break;
 311         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 312                 ret = rxkad_secure_packet_encrypt(call, skb, data_size,
 313                                                   sechdr);
 314                 break;
 315         default:
 316                 ret = -EPERM;
 317                 break;
 318         }
 319
 320         _leave(" = %d [set %hx]", ret, x);
 321         return ret;
 322 }
 323
 324 /*
 325  * decrypt partial encryption on a packet (level 1 security)
 326  */
 327 static int rxkad_verify_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 328                                     struct sk_buff *skb,
 329                                     u32 *_abort_code)
 330 {
 331         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
 332         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 333         struct blkcipher_desc desc;
 334         struct rxrpc_crypt iv;
 335         struct scatterlist sg[2];
 336         struct sk_buff *trailer;
 337         u32 data_size, buf;
 338         u16 check;
 339
 340         _enter("");
 341
 342         sp = rxrpc_skb(skb);
 343
 344         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 345         if (skb_cow_data(skb, 0, &trailer) < 0)
 346                 goto nomem;
 347
 348         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, 8);
 349
 350         /* start the decryption afresh */
 351         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 352         desc.tfm = call->conn->cipher;
 353         desc.info = iv.x;
 354         desc.flags = 0;
 355
 356         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, 8);
 357
 358         /* remove the decrypted packet length */
 359         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 360                 goto datalen_error;
 361         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 362                 BUG();
 363
 364         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 365         data_size = buf & 0xffff;
 366
 367         check = buf >> 16;
 368         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 369         check &= 0xffff;
 370         if (check != 0) {
 371                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 372                 goto protocol_error;
 373         }
 374
 375         /* shorten the packet to remove the padding */
 376         if (data_size > skb->len)
 377                 goto datalen_error;
 378         else if (data_size < skb->len)
 379                 skb->len = data_size;
 380
 381         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 382         return 0;
 383
 384 datalen_error:
 385         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 386 protocol_error:
 387         _leave(" = -EPROTO");
 388         return -EPROTO;
 389
 390 nomem:
 391         _leave(" = -ENOMEM");
 392         return -ENOMEM;
 393 }
 394
 395 /*
 396  * wholly decrypt a packet (level 2 security)
 397  */
 398 static int rxkad_verify_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 399                                        struct sk_buff *skb,
 400                                        u32 *_abort_code)
 401 {
 402         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 403         struct rxkad_level2_hdr sechdr;
 404         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 405         struct blkcipher_desc desc;
 406         struct rxrpc_crypt iv;
 407         struct scatterlist _sg[4], *sg;
 408         struct sk_buff *trailer;
 409         u32 data_size, buf;
 410         u16 check;
 411         int nsg;
 412
 413         _enter(",{%d}", skb->len);
 414
 415         sp = rxrpc_skb(skb);
 416
 417         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 418         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 419         if (nsg < 0)
 420                 goto nomem;
 421
 422         sg = _sg;
 423         if (unlikely(nsg > 4)) {
 424                 sg = kmalloc(sizeof(*sg) * nsg, GFP_NOIO);
 425                 if (!sg)
 426                         goto nomem;
 427         }
 428
 429         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 430
 431         /* decrypt from the session key */
 432         payload = call->conn->key->payload.data;
 433         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
 434         desc.tfm = call->conn->cipher;
 435         desc.info = iv.x;
 436         desc.flags = 0;
 437
 438         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, skb->len);
 439         if (sg != _sg)
 440                 kfree(sg);
 441
 442         /* remove the decrypted packet length */
 443         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 444                 goto datalen_error;
 445         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 446                 BUG();
 447
 448         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 449         data_size = buf & 0xffff;
 450
 451         check = buf >> 16;
 452         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 453         check &= 0xffff;
 454         if (check != 0) {
 455                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 456                 goto protocol_error;
 457         }
 458
 459         /* shorten the packet to remove the padding */
 460         if (data_size > skb->len)
 461                 goto datalen_error;
 462         else if (data_size < skb->len)
 463                 skb->len = data_size;
 464
 465         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 466         return 0;
 467
 468 datalen_error:
 469         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 470 protocol_error:
 471         _leave(" = -EPROTO");
 472         return -EPROTO;
 473
 474 nomem:
 475         _leave(" = -ENOMEM");
 476         return -ENOMEM;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * verify the security on a received packet
 481  */
 482 static int rxkad_verify_packet(const struct rxrpc_call *call,
 483                                struct sk_buff *skb,
 484                                u32 *_abort_code)
 485 {
 486         struct blkcipher_desc desc;
 487         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 488         struct rxrpc_crypt iv;
 489         struct scatterlist sg[2];
 490         struct {
 491                 __be32 x[2];
 492         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 493         __be32 x;
 494         __be16 cksum;
 495         int ret;
 496
 497         sp = rxrpc_skb(skb);
 498
 499         _enter("{%d{%x}},{#%u}",
 500                call->debug_id, key_serial(call->conn->key),
 501                ntohl(sp->hdr.seq));
 502
 503         if (!call->conn->cipher)
 504                 return 0;
 505
 506         if (sp->hdr.securityIndex != 2) {
 507                 *_abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 508                 _leave(" = -EPROTO [not rxkad]");
 509                 return -EPROTO;
 510         }
 511
 512         /* continue encrypting from where we left off */
 513         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 514         desc.tfm = call->conn->cipher;
 515         desc.info = iv.x;
 516         desc.flags = 0;
 517
 518         /* validate the security checksum */
 519         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
 520         x |= sp->hdr.seq & __constant_cpu_to_be32(0x3fffffff);
 521         tmpbuf.x[0] = call->call_id;
 522         tmpbuf.x[1] = x;
 523
 524         memset(&sg, 0, sizeof(sg));
 525         sg_set_buf(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 526         sg_set_buf(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 527         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 528
 529         x = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 530         x = (x >> 16) & 0xffff;
 531         if (x == 0)
 532                 x = 1; /* zero checksums are not permitted */
 533
 534         cksum = htons(x);
 535         if (sp->hdr.cksum != cksum) {
 536                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 537                 _leave(" = -EPROTO [csum failed]");
 538                 return -EPROTO;
 539         }
 540
 541         switch (call->conn->security_level) {
 542         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 543                 ret = 0;
 544                 break;
 545         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 546                 ret = rxkad_verify_packet_auth(call, skb, _abort_code);
 547                 break;
 548         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 549                 ret = rxkad_verify_packet_encrypt(call, skb, _abort_code);
 550                 break;
 551         default:
 552                 ret = -ENOANO;
 553                 break;
 554         }
 555
 556         _leave(" = %d", ret);
 557         return ret;
 558 }
 559
 560 /*
 561  * issue a challenge
 562  */
 563 static int rxkad_issue_challenge(struct rxrpc_connection *conn)
 564 {
 565         struct rxkad_challenge challenge;
 566         struct rxrpc_header hdr;
 567         struct msghdr msg;
 568         struct kvec iov[2];
 569         size_t len;
 570         int ret;
 571
 572         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 573
 574         ret = key_validate(conn->key);
 575         if (ret < 0)
 576                 return ret;
 577
 578         get_random_bytes(&conn->security_nonce, sizeof(conn->security_nonce));
 579
 580         challenge.version       = htonl(2);
 581         challenge.nonce         = htonl(conn->security_nonce);
 582         challenge.min_level     = htonl(0);
 583         challenge.__padding     = 0;
 584
 585         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
 586         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
 587         msg.msg_control = NULL;
 588         msg.msg_controllen = 0;
 589         msg.msg_flags   = 0;
 590
 591         hdr.epoch       = conn->epoch;
 592         hdr.cid         = conn->cid;
 593         hdr.callNumber  = 0;
 594         hdr.seq         = 0;
 595         hdr.type        = RXRPC_PACKET_TYPE_CHALLENGE;
 596         hdr.flags       = conn->out_clientflag;
 597         hdr.userStatus  = 0;
 598         hdr.securityIndex = conn->security_ix;
 599         hdr._rsvd       = 0;
 600         hdr.serviceId   = conn->service_id;
 601
 602         iov[0].iov_base = &hdr;
 603         iov[0].iov_len  = sizeof(hdr);
 604         iov[1].iov_base = &challenge;
 605         iov[1].iov_len  = sizeof(challenge);
 606
 607         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
 608
 609         hdr.serial = htonl(atomic_inc_return(&conn->serial));
 610         _proto("Tx CHALLENGE %%%u", ntohl(hdr.serial));
 611
 612         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 2, len);
 613         if (ret < 0) {
 614                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 615                 return -EAGAIN;
 616         }
 617
 618         _leave(" = 0");
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 /*
 623  * send a Kerberos security response
 624  */
 625 static int rxkad_send_response(struct rxrpc_connection *conn,
 626                                struct rxrpc_header *hdr,
 627                                struct rxkad_response *resp,
 628                                const struct rxkad_key *s2)
 629 {
 630         struct msghdr msg;
 631         struct kvec iov[3];
 632         size_t len;
 633         int ret;
 634
 635         _enter("");
 636
 637         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
 638         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
 639         msg.msg_control = NULL;
 640         msg.msg_controllen = 0;
 641         msg.msg_flags   = 0;
 642
 643         hdr->epoch      = conn->epoch;
 644         hdr->seq        = 0;
 645         hdr->type       = RXRPC_PACKET_TYPE_RESPONSE;
 646         hdr->flags      = conn->out_clientflag;
 647         hdr->userStatus = 0;
 648         hdr->_rsvd      = 0;
 649
 650         iov[0].iov_base = hdr;
 651         iov[0].iov_len  = sizeof(*hdr);
 652         iov[1].iov_base = resp;
 653         iov[1].iov_len  = sizeof(*resp);
 654         iov[2].iov_base = (void *) s2->ticket;
 655         iov[2].iov_len  = s2->ticket_len;
 656
 657         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len + iov[2].iov_len;
 658
 659         hdr->serial = htonl(atomic_inc_return(&conn->serial));
 660         _proto("Tx RESPONSE %%%u", ntohl(hdr->serial));
 661
 662         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 3, len);
 663         if (ret < 0) {
 664                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 665                 return -EAGAIN;
 666         }
 667
 668         _leave(" = 0");
 669         return 0;
 670 }
 671
 672 /*
 673  * calculate the response checksum
 674  */
 675 static void rxkad_calc_response_checksum(struct rxkad_response *response)
 676 {
 677         u32 csum = 1000003;
 678         int loop;
 679         u8 *p = (u8 *) response;
 680
 681         for (loop = sizeof(*response); loop > 0; loop--)
 682                 csum = csum * 0x10204081 + *p++;
 683
 684         response->encrypted.checksum = htonl(csum);
 685 }
 686
 687 /*
 688  * load a scatterlist with a potentially split-page buffer
 689  */
 690 static void rxkad_sg_set_buf2(struct scatterlist sg[2],
 691                               void *buf, size_t buflen)
 692 {
 693
 694         memset(sg, 0, sizeof(sg));
 695
 696         sg_set_buf(&sg[0], buf, buflen);
 697         if (sg[0].offset + buflen > PAGE_SIZE) {
 698                 /* the buffer was split over two pages */
 699                 sg[0].length = PAGE_SIZE - sg[0].offset;
 700                 sg_set_buf(&sg[1], buf + sg[0].length, buflen - sg[0].length);
 701         }
 702
 703         ASSERTCMP(sg[0].length + sg[1].length, ==, buflen);
 704 }
 705
 706 /*
 707  * encrypt the response packet
 708  */
 709 static void rxkad_encrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 710                                    struct rxkad_response *resp,
 711                                    const struct rxkad_key *s2)
 712 {
 713         struct blkcipher_desc desc;
 714         struct rxrpc_crypt iv;
 715         struct scatterlist ssg[2], dsg[2];
 716
 717         /* continue encrypting from where we left off */
 718         memcpy(&iv, s2->session_key, sizeof(iv));
 719         desc.tfm = conn->cipher;
 720         desc.info = iv.x;
 721         desc.flags = 0;
 722
 723         rxkad_sg_set_buf2(ssg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 724         memcpy(dsg, ssg, sizeof(dsg));
 725         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, dsg, ssg, sizeof(resp->encrypted));
 726 }
 727
 728 /*
 729  * respond to a challenge packet
 730  */
 731 static int rxkad_respond_to_challenge(struct rxrpc_connection *conn,
 732                                       struct sk_buff *skb,
 733                                       u32 *_abort_code)
 734 {
 735         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 736         struct rxkad_challenge challenge;
 737         struct rxkad_response resp
 738                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
 739         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 740         u32 version, nonce, min_level, abort_code;
 741         int ret;
 742
 743         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 744
 745         if (!conn->key) {
 746                 _leave(" = -EPROTO [no key]");
 747                 return -EPROTO;
 748         }
 749
 750         ret = key_validate(conn->key);
 751         if (ret < 0) {
 752                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 753                 return ret;
 754         }
 755
 756         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
 757         sp = rxrpc_skb(skb);
 758         if (skb_copy_bits(skb, 0, &challenge, sizeof(challenge)) < 0)
 759                 goto protocol_error;
 760
 761         version = ntohl(challenge.version);
 762         nonce = ntohl(challenge.nonce);
 763         min_level = ntohl(challenge.min_level);
 764
 765         _proto("Rx CHALLENGE %%%u { v=%u n=%u ml=%u }",
 766                ntohl(sp->hdr.serial), version, nonce, min_level);
 767
 768         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 769         if (version != RXKAD_VERSION)
 770                 goto protocol_error;
 771
 772         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
 773         if (conn->security_level < min_level)
 774                 goto protocol_error;
 775
 776         payload = conn->key->payload.data;
 777
 778         /* build the response packet */
 779         memset(&resp, 0, sizeof(resp));
 780
 781         resp.version = RXKAD_VERSION;
 782         resp.encrypted.epoch = conn->epoch;
 783         resp.encrypted.cid = conn->cid;
 784         resp.encrypted.securityIndex = htonl(conn->security_ix);
 785         resp.encrypted.call_id[0] =
 786                 (conn->channels[0] ? conn->channels[0]->call_id : 0);
 787         resp.encrypted.call_id[1] =
 788                 (conn->channels[1] ? conn->channels[1]->call_id : 0);
 789         resp.encrypted.call_id[2] =
 790                 (conn->channels[2] ? conn->channels[2]->call_id : 0);
 791         resp.encrypted.call_id[3] =
 792                 (conn->channels[3] ? conn->channels[3]->call_id : 0);
 793         resp.encrypted.inc_nonce = htonl(nonce + 1);
 794         resp.encrypted.level = htonl(conn->security_level);
 795         resp.kvno = htonl(payload->k.kvno);
 796         resp.ticket_len = htonl(payload->k.ticket_len);
 797
 798         /* calculate the response checksum and then do the encryption */
 799         rxkad_calc_response_checksum(&resp);
 800         rxkad_encrypt_response(conn, &resp, &payload->k);
 801         return rxkad_send_response(conn, &sp->hdr, &resp, &payload->k);
 802
 803 protocol_error:
 804         *_abort_code = abort_code;
 805         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
 806         return -EPROTO;
 807 }
 808
 809 /*
 810  * decrypt the kerberos IV ticket in the response
 811  */
 812 static int rxkad_decrypt_ticket(struct rxrpc_connection *conn,
 813                                 void *ticket, size_t ticket_len,
 814                                 struct rxrpc_crypt *_session_key,
 815                                 time_t *_expiry,
 816                                 u32 *_abort_code)
 817 {
 818         struct blkcipher_desc desc;
 819         struct rxrpc_crypt iv, key;
 820         struct scatterlist ssg[1], dsg[1];
 821         struct in_addr addr;
 822         unsigned life;
 823         time_t issue, now;
 824         bool little_endian;
 825         int ret;
 826         u8 *p, *q, *name, *end;
 827
 828         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
 829
 830         *_expiry = 0;
 831
 832         ret = key_validate(conn->server_key);
 833         if (ret < 0) {
 834                 switch (ret) {
 835                 case -EKEYEXPIRED:
 836                         *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 837                         goto error;
 838                 default:
 839                         *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 840                         goto error;
 841                 }
 842         }
 843
 844         ASSERT(conn->server_key->payload.data != NULL);
 845         ASSERTCMP((unsigned long) ticket & 7UL, ==, 0);
 846
 847         memcpy(&iv, &conn->server_key->type_data, sizeof(iv));
 848
 849         desc.tfm = conn->server_key->payload.data;
 850         desc.info = iv.x;
 851         desc.flags = 0;
 852
 853         sg_init_one(&ssg[0], ticket, ticket_len);
 854         memcpy(dsg, ssg, sizeof(dsg));
 855         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, dsg, ssg, ticket_len);
 856
 857         p = ticket;
 858         end = p + ticket_len;
 859
 860 #define Z(size)                                         \
 861         ({                                              \
 862                 u8 *__str = p;                          \
 863                 q = memchr(p, 0, end - p);              \
 864                 if (!q || q - p > (size))               \
 865                         goto bad_ticket;                \
 866                 for (; p < q; p++)                      \
 867                         if (!isprint(*p))               \
 868                                 goto bad_ticket;        \
 869                 p++;                                    \
 870                 __str;                                  \
 871         })
 872
 873         /* extract the ticket flags */
 874         _debug("KIV FLAGS: %x", *p);
 875         little_endian = *p & 1;
 876         p++;
 877
 878         /* extract the authentication name */
 879         name = Z(ANAME_SZ);
 880         _debug("KIV ANAME: %s", name);
 881
 882         /* extract the principal's instance */
 883         name = Z(INST_SZ);
 884         _debug("KIV INST : %s", name);
 885
 886         /* extract the principal's authentication domain */
 887         name = Z(REALM_SZ);
 888         _debug("KIV REALM: %s", name);
 889
 890         if (end - p < 4 + 8 + 4 + 2)
 891                 goto bad_ticket;
 892
 893         /* get the IPv4 address of the entity that requested the ticket */
 894         memcpy(&addr, p, sizeof(addr));
 895         p += 4;
 896         _debug("KIV ADDR : "NIPQUAD_FMT, NIPQUAD(addr));
 897
 898         /* get the session key from the ticket */
 899         memcpy(&key, p, sizeof(key));
 900         p += 8;
 901         _debug("KIV KEY  : %08x %08x", ntohl(key.n[0]), ntohl(key.n[1]));
 902         memcpy(_session_key, &key, sizeof(key));
 903
 904         /* get the ticket's lifetime */
 905         life = *p++ * 5 * 60;
 906         _debug("KIV LIFE : %u", life);
 907
 908         /* get the issue time of the ticket */
 909         if (little_endian) {
 910                 __le32 stamp;
 911                 memcpy(&stamp, p, 4);
 912                 issue = le32_to_cpu(stamp);
 913         } else {
 914                 __be32 stamp;
 915                 memcpy(&stamp, p, 4);
 916                 issue = be32_to_cpu(stamp);
 917         }
 918         p += 4;
 919         now = get_seconds();
 920         _debug("KIV ISSUE: %lx [%lx]", issue, now);
 921
 922         /* check the ticket is in date */
 923         if (issue > now) {
 924                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 925                 ret = -EKEYREJECTED;
 926                 goto error;
 927         }
 928
 929         if (issue < now - life) {
 930                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 931                 ret = -EKEYEXPIRED;
 932                 goto error;
 933         }
 934
 935         *_expiry = issue + life;
 936
 937         /* get the service name */
 938         name = Z(SNAME_SZ);
 939         _debug("KIV SNAME: %s", name);
 940
 941         /* get the service instance name */
 942         name = Z(INST_SZ);
 943         _debug("KIV SINST: %s", name);
 944
 945         ret = 0;
 946 error:
 947         _leave(" = %d", ret);
 948         return ret;
 949
 950 bad_ticket:
 951         *_abort_code = RXKADBADTICKET;
 952         ret = -EBADMSG;
 953         goto error;
 954 }
 955
 956 /*
 957  * decrypt the response packet
 958  */
 959 static void rxkad_decrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 960                                    struct rxkad_response *resp,
 961                                    const struct rxrpc_crypt *session_key)
 962 {
 963         struct blkcipher_desc desc;
 964         struct scatterlist ssg[2], dsg[2];
 965         struct rxrpc_crypt iv;
 966
 967         _enter(",,%08x%08x",
 968                ntohl(session_key->n[0]), ntohl(session_key->n[1]));
 969
 970         ASSERT(rxkad_ci != NULL);
 971
 972         mutex_lock(&rxkad_ci_mutex);
 973         if (crypto_blkcipher_setkey(rxkad_ci, session_key->x,
 974                                     sizeof(*session_key)) < 0)
 975                 BUG();
 976
 977         memcpy(&iv, session_key, sizeof(iv));
 978         desc.tfm = rxkad_ci;
 979         desc.info = iv.x;
 980         desc.flags = 0;
 981
 982         rxkad_sg_set_buf2(ssg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 983         memcpy(dsg, ssg, sizeof(dsg));
 984         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, dsg, ssg, sizeof(resp->encrypted));
 985         mutex_unlock(&rxkad_ci_mutex);
 986
 987         _leave("");
 988 }
 989
 990 /*
 991  * verify a response
 992  */
 993 static int rxkad_verify_response(struct rxrpc_connection *conn,
 994                                  struct sk_buff *skb,
 995                                  u32 *_abort_code)
 996 {
 997         struct rxkad_response response
 998                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
 999         struct rxrpc_skb_priv *sp;
1000         struct rxrpc_crypt session_key;
1001         time_t expiry;
1002         void *ticket;
1003         u32 abort_code, version, kvno, ticket_len, csum, level;
1004         int ret;
1005
1006         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
1007
1008         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1009         if (skb_copy_bits(skb, 0, &response, sizeof(response)) < 0)
1010                 goto protocol_error;
1011         if (!pskb_pull(skb, sizeof(response)))
1012                 BUG();
1013
1014         version = ntohl(response.version);
1015         ticket_len = ntohl(response.ticket_len);
1016         kvno = ntohl(response.kvno);
1017         sp = rxrpc_skb(skb);
1018         _proto("Rx RESPONSE %%%u { v=%u kv=%u tl=%u }",
1019                ntohl(sp->hdr.serial), version, kvno, ticket_len);
1020
1021         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
1022         if (version != RXKAD_VERSION)
1023
1024         abort_code = RXKADTICKETLEN;
1025         if (ticket_len < 4 || ticket_len > MAXKRB5TICKETLEN)
1026                 goto protocol_error;
1027
1028         abort_code = RXKADUNKNOWNKEY;
1029         if (kvno >= RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5)
1030                 goto protocol_error;
1031
1032         /* extract the kerberos ticket and decrypt and decode it */
1033         ticket = kmalloc(ticket_len, GFP_NOFS);
1034         if (!ticket)
1035                 return -ENOMEM;
1036
1037         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1038         if (skb_copy_bits(skb, 0, ticket, ticket_len) < 0)
1039                 goto protocol_error_free;
1040
1041         ret = rxkad_decrypt_ticket(conn, ticket, ticket_len, &session_key,
1042                                    &expiry, &abort_code);
1043         if (ret < 0) {
1044                 *_abort_code = abort_code;
1045                 kfree(ticket);
1046                 return ret;
1047         }
1048
1049         /* use the session key from inside the ticket to decrypt the
1050          * response */
1051         rxkad_decrypt_response(conn, &response, &session_key);
1052
1053         abort_code = RXKADSEALEDINCON;
1054         if (response.encrypted.epoch != conn->epoch)
1055                 goto protocol_error_free;
1056         if (response.encrypted.cid != conn->cid)
1057                 goto protocol_error_free;
1058         if (ntohl(response.encrypted.securityIndex) != conn->security_ix)
1059                 goto protocol_error_free;
1060         csum = response.encrypted.checksum;
1061         response.encrypted.checksum = 0;
1062         rxkad_calc_response_checksum(&response);
1063         if (response.encrypted.checksum != csum)
1064                 goto protocol_error_free;
1065
1066         if (ntohl(response.encrypted.call_id[0]) > INT_MAX ||
1067             ntohl(response.encrypted.call_id[1]) > INT_MAX ||
1068             ntohl(response.encrypted.call_id[2]) > INT_MAX ||
1069             ntohl(response.encrypted.call_id[3]) > INT_MAX)
1070                 goto protocol_error_free;
1071
1072         abort_code = RXKADOUTOFSEQUENCE;
1073         if (response.encrypted.inc_nonce != htonl(conn->security_nonce + 1))
1074                 goto protocol_error_free;
1075
1076         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
1077         level = ntohl(response.encrypted.level);
1078         if (level > RXRPC_SECURITY_ENCRYPT)
1079                 goto protocol_error_free;
1080         conn->security_level = level;
1081
1082         /* create a key to hold the security data and expiration time - after
1083          * this the connection security can be handled in exactly the same way
1084          * as for a client connection */
1085         ret = rxrpc_get_server_data_key(conn, &session_key, expiry, kvno);
1086         if (ret < 0) {
1087                 kfree(ticket);
1088                 return ret;
1089         }
1090
1091         kfree(ticket);
1092         _leave(" = 0");
1093         return 0;
1094
1095 protocol_error_free:
1096         kfree(ticket);
1097 protocol_error:
1098         *_abort_code = abort_code;
1099         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
1100         return -EPROTO;
1101 }
1102
1103 /*
1104  * clear the connection security
1105  */
1106 static void rxkad_clear(struct rxrpc_connection *conn)
1107 {
1108         _enter("");
1109
1110         if (conn->cipher)
1111                 crypto_free_blkcipher(conn->cipher);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * RxRPC Kerberos-based security
1116  */
1117 static struct rxrpc_security rxkad = {
1118         .owner                          = THIS_MODULE,
1119         .name                           = "rxkad",
1120         .security_index                 = RXKAD_VERSION,
1121         .init_connection_security       = rxkad_init_connection_security,
1122         .prime_packet_security          = rxkad_prime_packet_security,
1123         .secure_packet                  = rxkad_secure_packet,
1124         .verify_packet                  = rxkad_verify_packet,
1125         .issue_challenge                = rxkad_issue_challenge,
1126         .respond_to_challenge           = rxkad_respond_to_challenge,
1127         .verify_response                = rxkad_verify_response,
1128         .clear                          = rxkad_clear,
1129 };
1130
1131 static __init int rxkad_init(void)
1132 {
1133         _enter("");
1134
1135         /* pin the cipher we need so that the crypto layer doesn't invoke
1136          * keventd to go get it */
1137         rxkad_ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1138         if (IS_ERR(rxkad_ci))
1139                 return PTR_ERR(rxkad_ci);
1140
1141         return rxrpc_register_security(&rxkad);
1142 }
1143
1144 module_init(rxkad_init);
1145
1146 static __exit void rxkad_exit(void)
1147 {
1148         _enter("");
1149
1150         rxrpc_unregister_security(&rxkad);
1151         crypto_free_blkcipher(rxkad_ci);
1152 }
1153
1154 module_exit(rxkad_exit);