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         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 139         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 140         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 141
 142         memcpy(&conn->csum_iv, &tmpbuf.x[2], sizeof(conn->csum_iv));
 143         ASSERTCMP(conn->csum_iv.n[0], ==, tmpbuf.x[2]);
 144
 145         _leave("");
 146 }
 147
 148 /*
 149  * partially encrypt a packet (level 1 security)
 150  */
 151 static int rxkad_secure_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 152                                     struct sk_buff *skb,
 153                                     u32 data_size,
 154                                     void *sechdr)
 155 {
 156         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 157         struct blkcipher_desc desc;
 158         struct rxrpc_crypt iv;
 159         struct scatterlist sg[2];
 160         struct {
 161                 struct rxkad_level1_hdr hdr;
 162                 __be32  first;  /* first four bytes of data and padding */
 163         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 164         u16 check;
 165
 166         sp = rxrpc_skb(skb);
 167
 168         _enter("");
 169
 170         check = ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 171         data_size |= (u32) check << 16;
 172
 173         tmpbuf.hdr.data_size = htonl(data_size);
 174         memcpy(&tmpbuf.first, sechdr + 4, sizeof(tmpbuf.first));
 175
 176         /* start the encryption afresh */
 177         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 178         desc.tfm = call->conn->cipher;
 179         desc.info = iv.x;
 180         desc.flags = 0;
 181
 182         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 183         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 184         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 185
 186         memcpy(sechdr, &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 187
 188         _leave(" = 0");
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * wholly encrypt a packet (level 2 security)
 194  */
 195 static int rxkad_secure_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 196                                         struct sk_buff *skb,
 197                                         u32 data_size,
 198                                         void *sechdr)
 199 {
 200         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 201         struct rxkad_level2_hdr rxkhdr
 202                 __attribute__((aligned(8))); /* must be all on one page */
 203         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 204         struct blkcipher_desc desc;
 205         struct rxrpc_crypt iv;
 206         struct scatterlist sg[16];
 207         struct sk_buff *trailer;
 208         unsigned len;
 209         u16 check;
 210         int nsg;
 211
 212         sp = rxrpc_skb(skb);
 213
 214         _enter("");
 215
 216         check = ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 217
 218         rxkhdr.data_size = htonl(data_size | (u32) check << 16);
 219         rxkhdr.checksum = 0;
 220
 221         /* encrypt from the session key */
 222         payload = call->conn->key->payload.data;
 223         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
 224         desc.tfm = call->conn->cipher;
 225         desc.info = iv.x;
 226         desc.flags = 0;
 227
 228         sg_init_one(&sg[0], sechdr, sizeof(rxkhdr));
 229         sg_init_one(&sg[1], &rxkhdr, sizeof(rxkhdr));
 230         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(rxkhdr));
 231
 232         /* we want to encrypt the skbuff in-place */
 233         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 234         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 235                 return -ENOMEM;
 236
 237         len = data_size + call->conn->size_align - 1;
 238         len &= ~(call->conn->size_align - 1);
 239
 240         sg_init_table(sg, nsg);
 241         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, len);
 242         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, len);
 243
 244         _leave(" = 0");
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * checksum an RxRPC packet header
 250  */
 251 static int rxkad_secure_packet(const struct rxrpc_call *call,
 252                                 struct sk_buff *skb,
 253                                 size_t data_size,
 254                                 void *sechdr)
 255 {
 256         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 257         struct blkcipher_desc desc;
 258         struct rxrpc_crypt iv;
 259         struct scatterlist sg[2];
 260         struct {
 261                 __be32 x[2];
 262         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 263         __be32 x;
 264         u32 y;
 265         int ret;
 266
 267         sp = rxrpc_skb(skb);
 268
 269         _enter("{%d{%x}},{#%u},%zu,",
 270                call->debug_id, key_serial(call->conn->key), ntohl(sp->hdr.seq),
 271                data_size);
 272
 273         if (!call->conn->cipher)
 274                 return 0;
 275
 276         ret = key_validate(call->conn->key);
 277         if (ret < 0)
 278                 return ret;
 279
 280         /* continue encrypting from where we left off */
 281         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 282         desc.tfm = call->conn->cipher;
 283         desc.info = iv.x;
 284         desc.flags = 0;
 285
 286         /* calculate the security checksum */
 287         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
 288         x |= sp->hdr.seq & cpu_to_be32(0x3fffffff);
 289         tmpbuf.x[0] = sp->hdr.callNumber;
 290         tmpbuf.x[1] = x;
 291
 292         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 293         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 294         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 295
 296         y = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 297         y = (y >> 16) & 0xffff;
 298         if (y == 0)
 299                 y = 1; /* zero checksums are not permitted */
 300         sp->hdr.cksum = htons(y);
 301
 302         switch (call->conn->security_level) {
 303         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 304                 ret = 0;
 305                 break;
 306         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 307                 ret = rxkad_secure_packet_auth(call, skb, data_size, sechdr);
 308                 break;
 309         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 310                 ret = rxkad_secure_packet_encrypt(call, skb, data_size,
 311                                                   sechdr);
 312                 break;
 313         default:
 314                 ret = -EPERM;
 315                 break;
 316         }
 317
 318         _leave(" = %d [set %hx]", ret, y);
 319         return ret;
 320 }
 321
 322 /*
 323  * decrypt partial encryption on a packet (level 1 security)
 324  */
 325 static int rxkad_verify_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 326                                     struct sk_buff *skb,
 327                                     u32 *_abort_code)
 328 {
 329         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
 330         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 331         struct blkcipher_desc desc;
 332         struct rxrpc_crypt iv;
 333         struct scatterlist sg[16];
 334         struct sk_buff *trailer;
 335         u32 data_size, buf;
 336         u16 check;
 337         int nsg;
 338
 339         _enter("");
 340
 341         sp = rxrpc_skb(skb);
 342
 343         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 344         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 345         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 346                 goto nomem;
 347
 348         sg_init_table(sg, nsg);
 349         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, 8);
 350
 351         /* start the decryption afresh */
 352         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 353         desc.tfm = call->conn->cipher;
 354         desc.info = iv.x;
 355         desc.flags = 0;
 356
 357         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, 8);
 358
 359         /* remove the decrypted packet length */
 360         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 361                 goto datalen_error;
 362         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 363                 BUG();
 364
 365         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 366         data_size = buf & 0xffff;
 367
 368         check = buf >> 16;
 369         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 370         check &= 0xffff;
 371         if (check != 0) {
 372                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 373                 goto protocol_error;
 374         }
 375
 376         /* shorten the packet to remove the padding */
 377         if (data_size > skb->len)
 378                 goto datalen_error;
 379         else if (data_size < skb->len)
 380                 skb->len = data_size;
 381
 382         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 383         return 0;
 384
 385 datalen_error:
 386         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 387 protocol_error:
 388         _leave(" = -EPROTO");
 389         return -EPROTO;
 390
 391 nomem:
 392         _leave(" = -ENOMEM");
 393         return -ENOMEM;
 394 }
 395
 396 /*
 397  * wholly decrypt a packet (level 2 security)
 398  */
 399 static int rxkad_verify_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 400                                        struct sk_buff *skb,
 401                                        u32 *_abort_code)
 402 {
 403         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 404         struct rxkad_level2_hdr sechdr;
 405         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 406         struct blkcipher_desc desc;
 407         struct rxrpc_crypt iv;
 408         struct scatterlist _sg[4], *sg;
 409         struct sk_buff *trailer;
 410         u32 data_size, buf;
 411         u16 check;
 412         int nsg;
 413
 414         _enter(",{%d}", skb->len);
 415
 416         sp = rxrpc_skb(skb);
 417
 418         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 419         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 420         if (nsg < 0)
 421                 goto nomem;
 422
 423         sg = _sg;
 424         if (unlikely(nsg > 4)) {
 425                 sg = kmalloc(sizeof(*sg) * nsg, GFP_NOIO);
 426                 if (!sg)
 427                         goto nomem;
 428         }
 429
 430         sg_init_table(sg, nsg);
 431         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 432
 433         /* decrypt from the session key */
 434         payload = call->conn->key->payload.data;
 435         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
 436         desc.tfm = call->conn->cipher;
 437         desc.info = iv.x;
 438         desc.flags = 0;
 439
 440         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, skb->len);
 441         if (sg != _sg)
 442                 kfree(sg);
 443
 444         /* remove the decrypted packet length */
 445         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 446                 goto datalen_error;
 447         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 448                 BUG();
 449
 450         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 451         data_size = buf & 0xffff;
 452
 453         check = buf >> 16;
 454         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 455         check &= 0xffff;
 456         if (check != 0) {
 457                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 458                 goto protocol_error;
 459         }
 460
 461         /* shorten the packet to remove the padding */
 462         if (data_size > skb->len)
 463                 goto datalen_error;
 464         else if (data_size < skb->len)
 465                 skb->len = data_size;
 466
 467         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 468         return 0;
 469
 470 datalen_error:
 471         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 472 protocol_error:
 473         _leave(" = -EPROTO");
 474         return -EPROTO;
 475
 476 nomem:
 477         _leave(" = -ENOMEM");
 478         return -ENOMEM;
 479 }
 480
 481 /*
 482  * verify the security on a received packet
 483  */
 484 static int rxkad_verify_packet(const struct rxrpc_call *call,
 485                                struct sk_buff *skb,
 486                                u32 *_abort_code)
 487 {
 488         struct blkcipher_desc desc;
 489         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 490         struct rxrpc_crypt iv;
 491         struct scatterlist sg[2];
 492         struct {
 493                 __be32 x[2];
 494         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 495         __be32 x;
 496         u16 y;
 497         __be16 cksum;
 498         int ret;
 499
 500         sp = rxrpc_skb(skb);
 501
 502         _enter("{%d{%x}},{#%u}",
 503                call->debug_id, key_serial(call->conn->key),
 504                ntohl(sp->hdr.seq));
 505
 506         if (!call->conn->cipher)
 507                 return 0;
 508
 509         if (sp->hdr.securityIndex != 2) {
 510                 *_abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 511                 _leave(" = -EPROTO [not rxkad]");
 512                 return -EPROTO;
 513         }
 514
 515         /* continue encrypting from where we left off */
 516         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 517         desc.tfm = call->conn->cipher;
 518         desc.info = iv.x;
 519         desc.flags = 0;
 520
 521         /* validate the security checksum */
 522         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
 523         x |= sp->hdr.seq & cpu_to_be32(0x3fffffff);
 524         tmpbuf.x[0] = call->call_id;
 525         tmpbuf.x[1] = x;
 526
 527         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 528         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 529         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 530
 531         y = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 532         y = (y >> 16) & 0xffff;
 533         if (y == 0)
 534                 y = 1; /* zero checksums are not permitted */
 535
 536         cksum = htons(y);
 537         if (sp->hdr.cksum != cksum) {
 538                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 539                 _leave(" = -EPROTO [csum failed]");
 540                 return -EPROTO;
 541         }
 542
 543         switch (call->conn->security_level) {
 544         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 545                 ret = 0;
 546                 break;
 547         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 548                 ret = rxkad_verify_packet_auth(call, skb, _abort_code);
 549                 break;
 550         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 551                 ret = rxkad_verify_packet_encrypt(call, skb, _abort_code);
 552                 break;
 553         default:
 554                 ret = -ENOANO;
 555                 break;
 556         }
 557
 558         _leave(" = %d", ret);
 559         return ret;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * issue a challenge
 564  */
 565 static int rxkad_issue_challenge(struct rxrpc_connection *conn)
 566 {
 567         struct rxkad_challenge challenge;
 568         struct rxrpc_header hdr;
 569         struct msghdr msg;
 570         struct kvec iov[2];
 571         size_t len;
 572         int ret;
 573
 574         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 575
 576         ret = key_validate(conn->key);
 577         if (ret < 0)
 578                 return ret;
 579
 580         get_random_bytes(&conn->security_nonce, sizeof(conn->security_nonce));
 581
 582         challenge.version       = htonl(2);
 583         challenge.nonce         = htonl(conn->security_nonce);
 584         challenge.min_level     = htonl(0);
 585         challenge.__padding     = 0;
 586
 587         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
 588         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
 589         msg.msg_control = NULL;
 590         msg.msg_controllen = 0;
 591         msg.msg_flags   = 0;
 592
 593         hdr.epoch       = conn->epoch;
 594         hdr.cid         = conn->cid;
 595         hdr.callNumber  = 0;
 596         hdr.seq         = 0;
 597         hdr.type        = RXRPC_PACKET_TYPE_CHALLENGE;
 598         hdr.flags       = conn->out_clientflag;
 599         hdr.userStatus  = 0;
 600         hdr.securityIndex = conn->security_ix;
 601         hdr._rsvd       = 0;
 602         hdr.serviceId   = conn->service_id;
 603
 604         iov[0].iov_base = &hdr;
 605         iov[0].iov_len  = sizeof(hdr);
 606         iov[1].iov_base = &challenge;
 607         iov[1].iov_len  = sizeof(challenge);
 608
 609         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
 610
 611         hdr.serial = htonl(atomic_inc_return(&conn->serial));
 612         _proto("Tx CHALLENGE %%%u", ntohl(hdr.serial));
 613
 614         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 2, len);
 615         if (ret < 0) {
 616                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 617                 return -EAGAIN;
 618         }
 619
 620         _leave(" = 0");
 621         return 0;
 622 }
 623
 624 /*
 625  * send a Kerberos security response
 626  */
 627 static int rxkad_send_response(struct rxrpc_connection *conn,
 628                                struct rxrpc_header *hdr,
 629                                struct rxkad_response *resp,
 630                                const struct rxkad_key *s2)
 631 {
 632         struct msghdr msg;
 633         struct kvec iov[3];
 634         size_t len;
 635         int ret;
 636
 637         _enter("");
 638
 639         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
 640         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
 641         msg.msg_control = NULL;
 642         msg.msg_controllen = 0;
 643         msg.msg_flags   = 0;
 644
 645         hdr->epoch      = conn->epoch;
 646         hdr->seq        = 0;
 647         hdr->type       = RXRPC_PACKET_TYPE_RESPONSE;
 648         hdr->flags      = conn->out_clientflag;
 649         hdr->userStatus = 0;
 650         hdr->_rsvd      = 0;
 651
 652         iov[0].iov_base = hdr;
 653         iov[0].iov_len  = sizeof(*hdr);
 654         iov[1].iov_base = resp;
 655         iov[1].iov_len  = sizeof(*resp);
 656         iov[2].iov_base = (void *) s2->ticket;
 657         iov[2].iov_len  = s2->ticket_len;
 658
 659         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len + iov[2].iov_len;
 660
 661         hdr->serial = htonl(atomic_inc_return(&conn->serial));
 662         _proto("Tx RESPONSE %%%u", ntohl(hdr->serial));
 663
 664         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 3, len);
 665         if (ret < 0) {
 666                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 667                 return -EAGAIN;
 668         }
 669
 670         _leave(" = 0");
 671         return 0;
 672 }
 673
 674 /*
 675  * calculate the response checksum
 676  */
 677 static void rxkad_calc_response_checksum(struct rxkad_response *response)
 678 {
 679         u32 csum = 1000003;
 680         int loop;
 681         u8 *p = (u8 *) response;
 682
 683         for (loop = sizeof(*response); loop > 0; loop--)
 684                 csum = csum * 0x10204081 + *p++;
 685
 686         response->encrypted.checksum = htonl(csum);
 687 }
 688
 689 /*
 690  * load a scatterlist with a potentially split-page buffer
 691  */
 692 static void rxkad_sg_set_buf2(struct scatterlist sg[2],
 693                               void *buf, size_t buflen)
 694 {
 695         int nsg = 1;
 696
 697         sg_init_table(sg, 2);
 698
 699         sg_set_buf(&sg[0], buf, buflen);
 700         if (sg[0].offset + buflen > PAGE_SIZE) {
 701                 /* the buffer was split over two pages */
 702                 sg[0].length = PAGE_SIZE - sg[0].offset;
 703                 sg_set_buf(&sg[1], buf + sg[0].length, buflen - sg[0].length);
 704                 nsg++;
 705         }
 706
 707         sg_mark_end(&sg[nsg - 1]);
 708
 709         ASSERTCMP(sg[0].length + sg[1].length, ==, buflen);
 710 }
 711
 712 /*
 713  * encrypt the response packet
 714  */
 715 static void rxkad_encrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 716                                    struct rxkad_response *resp,
 717                                    const struct rxkad_key *s2)
 718 {
 719         struct blkcipher_desc desc;
 720         struct rxrpc_crypt iv;
 721         struct scatterlist sg[2];
 722
 723         /* continue encrypting from where we left off */
 724         memcpy(&iv, s2->session_key, sizeof(iv));
 725         desc.tfm = conn->cipher;
 726         desc.info = iv.x;
 727         desc.flags = 0;
 728
 729         rxkad_sg_set_buf2(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 730         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, sizeof(resp->encrypted));
 731 }
 732
 733 /*
 734  * respond to a challenge packet
 735  */
 736 static int rxkad_respond_to_challenge(struct rxrpc_connection *conn,
 737                                       struct sk_buff *skb,
 738                                       u32 *_abort_code)
 739 {
 740         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 741         struct rxkad_challenge challenge;
 742         struct rxkad_response resp
 743                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
 744         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 745         u32 version, nonce, min_level, abort_code;
 746         int ret;
 747
 748         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 749
 750         if (!conn->key) {
 751                 _leave(" = -EPROTO [no key]");
 752                 return -EPROTO;
 753         }
 754
 755         ret = key_validate(conn->key);
 756         if (ret < 0) {
 757                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 758                 return ret;
 759         }
 760
 761         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
 762         sp = rxrpc_skb(skb);
 763         if (skb_copy_bits(skb, 0, &challenge, sizeof(challenge)) < 0)
 764                 goto protocol_error;
 765
 766         version = ntohl(challenge.version);
 767         nonce = ntohl(challenge.nonce);
 768         min_level = ntohl(challenge.min_level);
 769
 770         _proto("Rx CHALLENGE %%%u { v=%u n=%u ml=%u }",
 771                ntohl(sp->hdr.serial), version, nonce, min_level);
 772
 773         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 774         if (version != RXKAD_VERSION)
 775                 goto protocol_error;
 776
 777         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
 778         if (conn->security_level < min_level)
 779                 goto protocol_error;
 780
 781         payload = conn->key->payload.data;
 782
 783         /* build the response packet */
 784         memset(&resp, 0, sizeof(resp));
 785
 786         resp.version = RXKAD_VERSION;
 787         resp.encrypted.epoch = conn->epoch;
 788         resp.encrypted.cid = conn->cid;
 789         resp.encrypted.securityIndex = htonl(conn->security_ix);
 790         resp.encrypted.call_id[0] =
 791                 (conn->channels[0] ? conn->channels[0]->call_id : 0);
 792         resp.encrypted.call_id[1] =
 793                 (conn->channels[1] ? conn->channels[1]->call_id : 0);
 794         resp.encrypted.call_id[2] =
 795                 (conn->channels[2] ? conn->channels[2]->call_id : 0);
 796         resp.encrypted.call_id[3] =
 797                 (conn->channels[3] ? conn->channels[3]->call_id : 0);
 798         resp.encrypted.inc_nonce = htonl(nonce + 1);
 799         resp.encrypted.level = htonl(conn->security_level);
 800         resp.kvno = htonl(payload->k.kvno);
 801         resp.ticket_len = htonl(payload->k.ticket_len);
 802
 803         /* calculate the response checksum and then do the encryption */
 804         rxkad_calc_response_checksum(&resp);
 805         rxkad_encrypt_response(conn, &resp, &payload->k);
 806         return rxkad_send_response(conn, &sp->hdr, &resp, &payload->k);
 807
 808 protocol_error:
 809         *_abort_code = abort_code;
 810         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
 811         return -EPROTO;
 812 }
 813
 814 /*
 815  * decrypt the kerberos IV ticket in the response
 816  */
 817 static int rxkad_decrypt_ticket(struct rxrpc_connection *conn,
 818                                 void *ticket, size_t ticket_len,
 819                                 struct rxrpc_crypt *_session_key,
 820                                 time_t *_expiry,
 821                                 u32 *_abort_code)
 822 {
 823         struct blkcipher_desc desc;
 824         struct rxrpc_crypt iv, key;
 825         struct scatterlist sg[1];
 826         struct in_addr addr;
 827         unsigned life;
 828         time_t issue, now;
 829         bool little_endian;
 830         int ret;
 831         u8 *p, *q, *name, *end;
 832
 833         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
 834
 835         *_expiry = 0;
 836
 837         ret = key_validate(conn->server_key);
 838         if (ret < 0) {
 839                 switch (ret) {
 840                 case -EKEYEXPIRED:
 841                         *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 842                         goto error;
 843                 default:
 844                         *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 845                         goto error;
 846                 }
 847         }
 848
 849         ASSERT(conn->server_key->payload.data != NULL);
 850         ASSERTCMP((unsigned long) ticket & 7UL, ==, 0);
 851
 852         memcpy(&iv, &conn->server_key->type_data, sizeof(iv));
 853
 854         desc.tfm = conn->server_key->payload.data;
 855         desc.info = iv.x;
 856         desc.flags = 0;
 857
 858         sg_init_one(&sg[0], ticket, ticket_len);
 859         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, ticket_len);
 860
 861         p = ticket;
 862         end = p + ticket_len;
 863
 864 #define Z(size)                                         \
 865         ({                                              \
 866                 u8 *__str = p;                          \
 867                 q = memchr(p, 0, end - p);              \
 868                 if (!q || q - p > (size))               \
 869                         goto bad_ticket;                \
 870                 for (; p < q; p++)                      \
 871                         if (!isprint(*p))               \
 872                                 goto bad_ticket;        \
 873                 p++;                                    \
 874                 __str;                                  \
 875         })
 876
 877         /* extract the ticket flags */
 878         _debug("KIV FLAGS: %x", *p);
 879         little_endian = *p & 1;
 880         p++;
 881
 882         /* extract the authentication name */
 883         name = Z(ANAME_SZ);
 884         _debug("KIV ANAME: %s", name);
 885
 886         /* extract the principal's instance */
 887         name = Z(INST_SZ);
 888         _debug("KIV INST : %s", name);
 889
 890         /* extract the principal's authentication domain */
 891         name = Z(REALM_SZ);
 892         _debug("KIV REALM: %s", name);
 893
 894         if (end - p < 4 + 8 + 4 + 2)
 895                 goto bad_ticket;
 896
 897         /* get the IPv4 address of the entity that requested the ticket */
 898         memcpy(&addr, p, sizeof(addr));
 899         p += 4;
 900         _debug("KIV ADDR : "NIPQUAD_FMT, NIPQUAD(addr));
 901
 902         /* get the session key from the ticket */
 903         memcpy(&key, p, sizeof(key));
 904         p += 8;
 905         _debug("KIV KEY  : %08x %08x", ntohl(key.n[0]), ntohl(key.n[1]));
 906         memcpy(_session_key, &key, sizeof(key));
 907
 908         /* get the ticket's lifetime */
 909         life = *p++ * 5 * 60;
 910         _debug("KIV LIFE : %u", life);
 911
 912         /* get the issue time of the ticket */
 913         if (little_endian) {
 914                 __le32 stamp;
 915                 memcpy(&stamp, p, 4);
 916                 issue = le32_to_cpu(stamp);
 917         } else {
 918                 __be32 stamp;
 919                 memcpy(&stamp, p, 4);
 920                 issue = be32_to_cpu(stamp);
 921         }
 922         p += 4;
 923         now = get_seconds();
 924         _debug("KIV ISSUE: %lx [%lx]", issue, now);
 925
 926         /* check the ticket is in date */
 927         if (issue > now) {
 928                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 929                 ret = -EKEYREJECTED;
 930                 goto error;
 931         }
 932
 933         if (issue < now - life) {
 934                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 935                 ret = -EKEYEXPIRED;
 936                 goto error;
 937         }
 938
 939         *_expiry = issue + life;
 940
 941         /* get the service name */
 942         name = Z(SNAME_SZ);
 943         _debug("KIV SNAME: %s", name);
 944
 945         /* get the service instance name */
 946         name = Z(INST_SZ);
 947         _debug("KIV SINST: %s", name);
 948
 949         ret = 0;
 950 error:
 951         _leave(" = %d", ret);
 952         return ret;
 953
 954 bad_ticket:
 955         *_abort_code = RXKADBADTICKET;
 956         ret = -EBADMSG;
 957         goto error;
 958 }
 959
 960 /*
 961  * decrypt the response packet
 962  */
 963 static void rxkad_decrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 964                                    struct rxkad_response *resp,
 965                                    const struct rxrpc_crypt *session_key)
 966 {
 967         struct blkcipher_desc desc;
 968         struct scatterlist sg[2];
 969         struct rxrpc_crypt iv;
 970
 971         _enter(",,%08x%08x",
 972                ntohl(session_key->n[0]), ntohl(session_key->n[1]));
 973
 974         ASSERT(rxkad_ci != NULL);
 975
 976         mutex_lock(&rxkad_ci_mutex);
 977         if (crypto_blkcipher_setkey(rxkad_ci, session_key->x,
 978                                     sizeof(*session_key)) < 0)
 979                 BUG();
 980
 981         memcpy(&iv, session_key, sizeof(iv));
 982         desc.tfm = rxkad_ci;
 983         desc.info = iv.x;
 984         desc.flags = 0;
 985
 986         rxkad_sg_set_buf2(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 987         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, sizeof(resp->encrypted));
 988         mutex_unlock(&rxkad_ci_mutex);
 989
 990         _leave("");
 991 }
 992
 993 /*
 994  * verify a response
 995  */
 996 static int rxkad_verify_response(struct rxrpc_connection *conn,
 997                                  struct sk_buff *skb,
 998                                  u32 *_abort_code)
 999 {
1000         struct rxkad_response response
1001                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
1002         struct rxrpc_skb_priv *sp;
1003         struct rxrpc_crypt session_key;
1004         time_t expiry;
1005         void *ticket;
1006         u32 abort_code, version, kvno, ticket_len, level;
1007         __be32 csum;
1008         int ret;
1009
1010         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
1011
1012         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1013         if (skb_copy_bits(skb, 0, &response, sizeof(response)) < 0)
1014                 goto protocol_error;
1015         if (!pskb_pull(skb, sizeof(response)))
1016                 BUG();
1017
1018         version = ntohl(response.version);
1019         ticket_len = ntohl(response.ticket_len);
1020         kvno = ntohl(response.kvno);
1021         sp = rxrpc_skb(skb);
1022         _proto("Rx RESPONSE %%%u { v=%u kv=%u tl=%u }",
1023                ntohl(sp->hdr.serial), version, kvno, ticket_len);
1024
1025         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
1026         if (version != RXKAD_VERSION)
1027                 goto protocol_error;
1028
1029         abort_code = RXKADTICKETLEN;
1030         if (ticket_len < 4 || ticket_len > MAXKRB5TICKETLEN)
1031                 goto protocol_error;
1032
1033         abort_code = RXKADUNKNOWNKEY;
1034         if (kvno >= RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5)
1035                 goto protocol_error;
1036
1037         /* extract the kerberos ticket and decrypt and decode it */
1038         ticket = kmalloc(ticket_len, GFP_NOFS);
1039         if (!ticket)
1040                 return -ENOMEM;
1041
1042         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1043         if (skb_copy_bits(skb, 0, ticket, ticket_len) < 0)
1044                 goto protocol_error_free;
1045
1046         ret = rxkad_decrypt_ticket(conn, ticket, ticket_len, &session_key,
1047                                    &expiry, &abort_code);
1048         if (ret < 0) {
1049                 *_abort_code = abort_code;
1050                 kfree(ticket);
1051                 return ret;
1052         }
1053
1054         /* use the session key from inside the ticket to decrypt the
1055          * response */
1056         rxkad_decrypt_response(conn, &response, &session_key);
1057
1058         abort_code = RXKADSEALEDINCON;
1059         if (response.encrypted.epoch != conn->epoch)
1060                 goto protocol_error_free;
1061         if (response.encrypted.cid != conn->cid)
1062                 goto protocol_error_free;
1063         if (ntohl(response.encrypted.securityIndex) != conn->security_ix)
1064                 goto protocol_error_free;
1065         csum = response.encrypted.checksum;
1066         response.encrypted.checksum = 0;
1067         rxkad_calc_response_checksum(&response);
1068         if (response.encrypted.checksum != csum)
1069                 goto protocol_error_free;
1070
1071         if (ntohl(response.encrypted.call_id[0]) > INT_MAX ||
1072             ntohl(response.encrypted.call_id[1]) > INT_MAX ||
1073             ntohl(response.encrypted.call_id[2]) > INT_MAX ||
1074             ntohl(response.encrypted.call_id[3]) > INT_MAX)
1075                 goto protocol_error_free;
1076
1077         abort_code = RXKADOUTOFSEQUENCE;
1078         if (response.encrypted.inc_nonce != htonl(conn->security_nonce + 1))
1079                 goto protocol_error_free;
1080
1081         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
1082         level = ntohl(response.encrypted.level);
1083         if (level > RXRPC_SECURITY_ENCRYPT)
1084                 goto protocol_error_free;
1085         conn->security_level = level;
1086
1087         /* create a key to hold the security data and expiration time - after
1088          * this the connection security can be handled in exactly the same way
1089          * as for a client connection */
1090         ret = rxrpc_get_server_data_key(conn, &session_key, expiry, kvno);
1091         if (ret < 0) {
1092                 kfree(ticket);
1093                 return ret;
1094         }
1095
1096         kfree(ticket);
1097         _leave(" = 0");
1098         return 0;
1099
1100 protocol_error_free:
1101         kfree(ticket);
1102 protocol_error:
1103         *_abort_code = abort_code;
1104         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
1105         return -EPROTO;
1106 }
1107
1108 /*
1109  * clear the connection security
1110  */
1111 static void rxkad_clear(struct rxrpc_connection *conn)
1112 {
1113         _enter("");
1114
1115         if (conn->cipher)
1116                 crypto_free_blkcipher(conn->cipher);
1117 }
1118
1119 /*
1120  * RxRPC Kerberos-based security
1121  */
1122 static struct rxrpc_security rxkad = {
1123         .owner                          = THIS_MODULE,
1124         .name                           = "rxkad",
1125         .security_index                 = RXKAD_VERSION,
1126         .init_connection_security       = rxkad_init_connection_security,
1127         .prime_packet_security          = rxkad_prime_packet_security,
1128         .secure_packet                  = rxkad_secure_packet,
1129         .verify_packet                  = rxkad_verify_packet,
1130         .issue_challenge                = rxkad_issue_challenge,
1131         .respond_to_challenge           = rxkad_respond_to_challenge,
1132         .verify_response                = rxkad_verify_response,
1133         .clear                          = rxkad_clear,
1134 };
1135
1136 static __init int rxkad_init(void)
1137 {
1138         _enter("");
1139
1140         /* pin the cipher we need so that the crypto layer doesn't invoke
1141          * keventd to go get it */
1142         rxkad_ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1143         if (IS_ERR(rxkad_ci))
1144                 return PTR_ERR(rxkad_ci);
1145
1146         return rxrpc_register_security(&rxkad);
1147 }
1148
1149 module_init(rxkad_init);
1150
1151 static __exit void rxkad_exit(void)
1152 {
1153         _enter("");
1154
1155         rxrpc_unregister_security(&rxkad);
1156         crypto_free_blkcipher(rxkad_ci);
1157 }
1158
1159 module_exit(rxkad_exit);