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         int ret;
 265
 266         sp = rxrpc_skb(skb);
 267
 268         _enter("{%d{%x}},{#%u},%zu,",
 269                call->debug_id, key_serial(call->conn->key), ntohl(sp->hdr.seq),
 270                data_size);
 271
 272         if (!call->conn->cipher)
 273                 return 0;
 274
 275         ret = key_validate(call->conn->key);
 276         if (ret < 0)
 277                 return ret;
 278
 279         /* continue encrypting from where we left off */
 280         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 281         desc.tfm = call->conn->cipher;
 282         desc.info = iv.x;
 283         desc.flags = 0;
 284
 285         /* calculate the security checksum */
 286         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
 287         x |= sp->hdr.seq & cpu_to_be32(0x3fffffff);
 288         tmpbuf.x[0] = sp->hdr.callNumber;
 289         tmpbuf.x[1] = x;
 290
 291         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 292         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 293         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 294
 295         x = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 296         x = (x >> 16) & 0xffff;
 297         if (x == 0)
 298                 x = 1; /* zero checksums are not permitted */
 299         sp->hdr.cksum = htons(x);
 300
 301         switch (call->conn->security_level) {
 302         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 303                 ret = 0;
 304                 break;
 305         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 306                 ret = rxkad_secure_packet_auth(call, skb, data_size, sechdr);
 307                 break;
 308         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 309                 ret = rxkad_secure_packet_encrypt(call, skb, data_size,
 310                                                   sechdr);
 311                 break;
 312         default:
 313                 ret = -EPERM;
 314                 break;
 315         }
 316
 317         _leave(" = %d [set %hx]", ret, x);
 318         return ret;
 319 }
 320
 321 /*
 322  * decrypt partial encryption on a packet (level 1 security)
 323  */
 324 static int rxkad_verify_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 325                                     struct sk_buff *skb,
 326                                     u32 *_abort_code)
 327 {
 328         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
 329         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 330         struct blkcipher_desc desc;
 331         struct rxrpc_crypt iv;
 332         struct scatterlist sg[16];
 333         struct sk_buff *trailer;
 334         u32 data_size, buf;
 335         u16 check;
 336         int nsg;
 337
 338         _enter("");
 339
 340         sp = rxrpc_skb(skb);
 341
 342         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 343         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 344         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 345                 goto nomem;
 346
 347         sg_init_table(sg, nsg);
 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         sg_init_table(sg, nsg);
 430         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 431
 432         /* decrypt from the session key */
 433         payload = call->conn->key->payload.data;
 434         memcpy(&iv, payload->k.session_key, sizeof(iv));
 435         desc.tfm = call->conn->cipher;
 436         desc.info = iv.x;
 437         desc.flags = 0;
 438
 439         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, skb->len);
 440         if (sg != _sg)
 441                 kfree(sg);
 442
 443         /* remove the decrypted packet length */
 444         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 445                 goto datalen_error;
 446         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 447                 BUG();
 448
 449         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 450         data_size = buf & 0xffff;
 451
 452         check = buf >> 16;
 453         check ^= ntohl(sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber);
 454         check &= 0xffff;
 455         if (check != 0) {
 456                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 457                 goto protocol_error;
 458         }
 459
 460         /* shorten the packet to remove the padding */
 461         if (data_size > skb->len)
 462                 goto datalen_error;
 463         else if (data_size < skb->len)
 464                 skb->len = data_size;
 465
 466         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 467         return 0;
 468
 469 datalen_error:
 470         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 471 protocol_error:
 472         _leave(" = -EPROTO");
 473         return -EPROTO;
 474
 475 nomem:
 476         _leave(" = -ENOMEM");
 477         return -ENOMEM;
 478 }
 479
 480 /*
 481  * verify the security on a received packet
 482  */
 483 static int rxkad_verify_packet(const struct rxrpc_call *call,
 484                                struct sk_buff *skb,
 485                                u32 *_abort_code)
 486 {
 487         struct blkcipher_desc desc;
 488         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 489         struct rxrpc_crypt iv;
 490         struct scatterlist sg[2];
 491         struct {
 492                 __be32 x[2];
 493         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 494         __be32 x;
 495         __be16 cksum;
 496         int ret;
 497
 498         sp = rxrpc_skb(skb);
 499
 500         _enter("{%d{%x}},{#%u}",
 501                call->debug_id, key_serial(call->conn->key),
 502                ntohl(sp->hdr.seq));
 503
 504         if (!call->conn->cipher)
 505                 return 0;
 506
 507         if (sp->hdr.securityIndex != 2) {
 508                 *_abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 509                 _leave(" = -EPROTO [not rxkad]");
 510                 return -EPROTO;
 511         }
 512
 513         /* continue encrypting from where we left off */
 514         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 515         desc.tfm = call->conn->cipher;
 516         desc.info = iv.x;
 517         desc.flags = 0;
 518
 519         /* validate the security checksum */
 520         x = htonl(call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT));
 521         x |= sp->hdr.seq & cpu_to_be32(0x3fffffff);
 522         tmpbuf.x[0] = call->call_id;
 523         tmpbuf.x[1] = x;
 524
 525         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 526         sg_init_one(&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         int nsg = 1;
 694
 695         sg_init_table(sg, 2);
 696
 697         sg_set_buf(&sg[0], buf, buflen);
 698         if (sg[0].offset + buflen > PAGE_SIZE) {
 699                 /* the buffer was split over two pages */
 700                 sg[0].length = PAGE_SIZE - sg[0].offset;
 701                 sg_set_buf(&sg[1], buf + sg[0].length, buflen - sg[0].length);
 702                 nsg++;
 703         }
 704
 705         sg_mark_end(&sg[nsg - 1]);
 706
 707         ASSERTCMP(sg[0].length + sg[1].length, ==, buflen);
 708 }
 709
 710 /*
 711  * encrypt the response packet
 712  */
 713 static void rxkad_encrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 714                                    struct rxkad_response *resp,
 715                                    const struct rxkad_key *s2)
 716 {
 717         struct blkcipher_desc desc;
 718         struct rxrpc_crypt iv;
 719         struct scatterlist sg[2];
 720
 721         /* continue encrypting from where we left off */
 722         memcpy(&iv, s2->session_key, sizeof(iv));
 723         desc.tfm = conn->cipher;
 724         desc.info = iv.x;
 725         desc.flags = 0;
 726
 727         rxkad_sg_set_buf2(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 728         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, sizeof(resp->encrypted));
 729 }
 730
 731 /*
 732  * respond to a challenge packet
 733  */
 734 static int rxkad_respond_to_challenge(struct rxrpc_connection *conn,
 735                                       struct sk_buff *skb,
 736                                       u32 *_abort_code)
 737 {
 738         const struct rxrpc_key_payload *payload;
 739         struct rxkad_challenge challenge;
 740         struct rxkad_response resp
 741                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
 742         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 743         u32 version, nonce, min_level, abort_code;
 744         int ret;
 745
 746         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 747
 748         if (!conn->key) {
 749                 _leave(" = -EPROTO [no key]");
 750                 return -EPROTO;
 751         }
 752
 753         ret = key_validate(conn->key);
 754         if (ret < 0) {
 755                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 756                 return ret;
 757         }
 758
 759         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
 760         sp = rxrpc_skb(skb);
 761         if (skb_copy_bits(skb, 0, &challenge, sizeof(challenge)) < 0)
 762                 goto protocol_error;
 763
 764         version = ntohl(challenge.version);
 765         nonce = ntohl(challenge.nonce);
 766         min_level = ntohl(challenge.min_level);
 767
 768         _proto("Rx CHALLENGE %%%u { v=%u n=%u ml=%u }",
 769                ntohl(sp->hdr.serial), version, nonce, min_level);
 770
 771         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 772         if (version != RXKAD_VERSION)
 773                 goto protocol_error;
 774
 775         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
 776         if (conn->security_level < min_level)
 777                 goto protocol_error;
 778
 779         payload = conn->key->payload.data;
 780
 781         /* build the response packet */
 782         memset(&resp, 0, sizeof(resp));
 783
 784         resp.version = RXKAD_VERSION;
 785         resp.encrypted.epoch = conn->epoch;
 786         resp.encrypted.cid = conn->cid;
 787         resp.encrypted.securityIndex = htonl(conn->security_ix);
 788         resp.encrypted.call_id[0] =
 789                 (conn->channels[0] ? conn->channels[0]->call_id : 0);
 790         resp.encrypted.call_id[1] =
 791                 (conn->channels[1] ? conn->channels[1]->call_id : 0);
 792         resp.encrypted.call_id[2] =
 793                 (conn->channels[2] ? conn->channels[2]->call_id : 0);
 794         resp.encrypted.call_id[3] =
 795                 (conn->channels[3] ? conn->channels[3]->call_id : 0);
 796         resp.encrypted.inc_nonce = htonl(nonce + 1);
 797         resp.encrypted.level = htonl(conn->security_level);
 798         resp.kvno = htonl(payload->k.kvno);
 799         resp.ticket_len = htonl(payload->k.ticket_len);
 800
 801         /* calculate the response checksum and then do the encryption */
 802         rxkad_calc_response_checksum(&resp);
 803         rxkad_encrypt_response(conn, &resp, &payload->k);
 804         return rxkad_send_response(conn, &sp->hdr, &resp, &payload->k);
 805
 806 protocol_error:
 807         *_abort_code = abort_code;
 808         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
 809         return -EPROTO;
 810 }
 811
 812 /*
 813  * decrypt the kerberos IV ticket in the response
 814  */
 815 static int rxkad_decrypt_ticket(struct rxrpc_connection *conn,
 816                                 void *ticket, size_t ticket_len,
 817                                 struct rxrpc_crypt *_session_key,
 818                                 time_t *_expiry,
 819                                 u32 *_abort_code)
 820 {
 821         struct blkcipher_desc desc;
 822         struct rxrpc_crypt iv, key;
 823         struct scatterlist sg[1];
 824         struct in_addr addr;
 825         unsigned life;
 826         time_t issue, now;
 827         bool little_endian;
 828         int ret;
 829         u8 *p, *q, *name, *end;
 830
 831         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
 832
 833         *_expiry = 0;
 834
 835         ret = key_validate(conn->server_key);
 836         if (ret < 0) {
 837                 switch (ret) {
 838                 case -EKEYEXPIRED:
 839                         *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 840                         goto error;
 841                 default:
 842                         *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 843                         goto error;
 844                 }
 845         }
 846
 847         ASSERT(conn->server_key->payload.data != NULL);
 848         ASSERTCMP((unsigned long) ticket & 7UL, ==, 0);
 849
 850         memcpy(&iv, &conn->server_key->type_data, sizeof(iv));
 851
 852         desc.tfm = conn->server_key->payload.data;
 853         desc.info = iv.x;
 854         desc.flags = 0;
 855
 856         sg_init_one(&sg[0], ticket, ticket_len);
 857         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, ticket_len);
 858
 859         p = ticket;
 860         end = p + ticket_len;
 861
 862 #define Z(size)                                         \
 863         ({                                              \
 864                 u8 *__str = p;                          \
 865                 q = memchr(p, 0, end - p);              \
 866                 if (!q || q - p > (size))               \
 867                         goto bad_ticket;                \
 868                 for (; p < q; p++)                      \
 869                         if (!isprint(*p))               \
 870                                 goto bad_ticket;        \
 871                 p++;                                    \
 872                 __str;                                  \
 873         })
 874
 875         /* extract the ticket flags */
 876         _debug("KIV FLAGS: %x", *p);
 877         little_endian = *p & 1;
 878         p++;
 879
 880         /* extract the authentication name */
 881         name = Z(ANAME_SZ);
 882         _debug("KIV ANAME: %s", name);
 883
 884         /* extract the principal's instance */
 885         name = Z(INST_SZ);
 886         _debug("KIV INST : %s", name);
 887
 888         /* extract the principal's authentication domain */
 889         name = Z(REALM_SZ);
 890         _debug("KIV REALM: %s", name);
 891
 892         if (end - p < 4 + 8 + 4 + 2)
 893                 goto bad_ticket;
 894
 895         /* get the IPv4 address of the entity that requested the ticket */
 896         memcpy(&addr, p, sizeof(addr));
 897         p += 4;
 898         _debug("KIV ADDR : "NIPQUAD_FMT, NIPQUAD(addr));
 899
 900         /* get the session key from the ticket */
 901         memcpy(&key, p, sizeof(key));
 902         p += 8;
 903         _debug("KIV KEY  : %08x %08x", ntohl(key.n[0]), ntohl(key.n[1]));
 904         memcpy(_session_key, &key, sizeof(key));
 905
 906         /* get the ticket's lifetime */
 907         life = *p++ * 5 * 60;
 908         _debug("KIV LIFE : %u", life);
 909
 910         /* get the issue time of the ticket */
 911         if (little_endian) {
 912                 __le32 stamp;
 913                 memcpy(&stamp, p, 4);
 914                 issue = le32_to_cpu(stamp);
 915         } else {
 916                 __be32 stamp;
 917                 memcpy(&stamp, p, 4);
 918                 issue = be32_to_cpu(stamp);
 919         }
 920         p += 4;
 921         now = get_seconds();
 922         _debug("KIV ISSUE: %lx [%lx]", issue, now);
 923
 924         /* check the ticket is in date */
 925         if (issue > now) {
 926                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 927                 ret = -EKEYREJECTED;
 928                 goto error;
 929         }
 930
 931         if (issue < now - life) {
 932                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 933                 ret = -EKEYEXPIRED;
 934                 goto error;
 935         }
 936
 937         *_expiry = issue + life;
 938
 939         /* get the service name */
 940         name = Z(SNAME_SZ);
 941         _debug("KIV SNAME: %s", name);
 942
 943         /* get the service instance name */
 944         name = Z(INST_SZ);
 945         _debug("KIV SINST: %s", name);
 946
 947         ret = 0;
 948 error:
 949         _leave(" = %d", ret);
 950         return ret;
 951
 952 bad_ticket:
 953         *_abort_code = RXKADBADTICKET;
 954         ret = -EBADMSG;
 955         goto error;
 956 }
 957
 958 /*
 959  * decrypt the response packet
 960  */
 961 static void rxkad_decrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 962                                    struct rxkad_response *resp,
 963                                    const struct rxrpc_crypt *session_key)
 964 {
 965         struct blkcipher_desc desc;
 966         struct scatterlist sg[2];
 967         struct rxrpc_crypt iv;
 968
 969         _enter(",,%08x%08x",
 970                ntohl(session_key->n[0]), ntohl(session_key->n[1]));
 971
 972         ASSERT(rxkad_ci != NULL);
 973
 974         mutex_lock(&rxkad_ci_mutex);
 975         if (crypto_blkcipher_setkey(rxkad_ci, session_key->x,
 976                                     sizeof(*session_key)) < 0)
 977                 BUG();
 978
 979         memcpy(&iv, session_key, sizeof(iv));
 980         desc.tfm = rxkad_ci;
 981         desc.info = iv.x;
 982         desc.flags = 0;
 983
 984         rxkad_sg_set_buf2(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 985         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, sizeof(resp->encrypted));
 986         mutex_unlock(&rxkad_ci_mutex);
 987
 988         _leave("");
 989 }
 990
 991 /*
 992  * verify a response
 993  */
 994 static int rxkad_verify_response(struct rxrpc_connection *conn,
 995                                  struct sk_buff *skb,
 996                                  u32 *_abort_code)
 997 {
 998         struct rxkad_response response
 999                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
1000         struct rxrpc_skb_priv *sp;
1001         struct rxrpc_crypt session_key;
1002         time_t expiry;
1003         void *ticket;
1004         u32 abort_code, version, kvno, ticket_len, csum, level;
1005         int ret;
1006
1007         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
1008
1009         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1010         if (skb_copy_bits(skb, 0, &response, sizeof(response)) < 0)
1011                 goto protocol_error;
1012         if (!pskb_pull(skb, sizeof(response)))
1013                 BUG();
1014
1015         version = ntohl(response.version);
1016         ticket_len = ntohl(response.ticket_len);
1017         kvno = ntohl(response.kvno);
1018         sp = rxrpc_skb(skb);
1019         _proto("Rx RESPONSE %%%u { v=%u kv=%u tl=%u }",
1020                ntohl(sp->hdr.serial), version, kvno, ticket_len);
1021
1022         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
1023         if (version != RXKAD_VERSION)
1024                 goto protocol_error;
1025
1026         abort_code = RXKADTICKETLEN;
1027         if (ticket_len < 4 || ticket_len > MAXKRB5TICKETLEN)
1028                 goto protocol_error;
1029
1030         abort_code = RXKADUNKNOWNKEY;
1031         if (kvno >= RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5)
1032                 goto protocol_error;
1033
1034         /* extract the kerberos ticket and decrypt and decode it */
1035         ticket = kmalloc(ticket_len, GFP_NOFS);
1036         if (!ticket)
1037                 return -ENOMEM;
1038
1039         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1040         if (skb_copy_bits(skb, 0, ticket, ticket_len) < 0)
1041                 goto protocol_error_free;
1042
1043         ret = rxkad_decrypt_ticket(conn, ticket, ticket_len, &session_key,
1044                                    &expiry, &abort_code);
1045         if (ret < 0) {
1046                 *_abort_code = abort_code;
1047                 kfree(ticket);
1048                 return ret;
1049         }
1050
1051         /* use the session key from inside the ticket to decrypt the
1052          * response */
1053         rxkad_decrypt_response(conn, &response, &session_key);
1054
1055         abort_code = RXKADSEALEDINCON;
1056         if (response.encrypted.epoch != conn->epoch)
1057                 goto protocol_error_free;
1058         if (response.encrypted.cid != conn->cid)
1059                 goto protocol_error_free;
1060         if (ntohl(response.encrypted.securityIndex) != conn->security_ix)
1061                 goto protocol_error_free;
1062         csum = response.encrypted.checksum;
1063         response.encrypted.checksum = 0;
1064         rxkad_calc_response_checksum(&response);
1065         if (response.encrypted.checksum != csum)
1066                 goto protocol_error_free;
1067
1068         if (ntohl(response.encrypted.call_id[0]) > INT_MAX ||
1069             ntohl(response.encrypted.call_id[1]) > INT_MAX ||
1070             ntohl(response.encrypted.call_id[2]) > INT_MAX ||
1071             ntohl(response.encrypted.call_id[3]) > INT_MAX)
1072                 goto protocol_error_free;
1073
1074         abort_code = RXKADOUTOFSEQUENCE;
1075         if (response.encrypted.inc_nonce != htonl(conn->security_nonce + 1))
1076                 goto protocol_error_free;
1077
1078         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
1079         level = ntohl(response.encrypted.level);
1080         if (level > RXRPC_SECURITY_ENCRYPT)
1081                 goto protocol_error_free;
1082         conn->security_level = level;
1083
1084         /* create a key to hold the security data and expiration time - after
1085          * this the connection security can be handled in exactly the same way
1086          * as for a client connection */
1087         ret = rxrpc_get_server_data_key(conn, &session_key, expiry, kvno);
1088         if (ret < 0) {
1089                 kfree(ticket);
1090                 return ret;
1091         }
1092
1093         kfree(ticket);
1094         _leave(" = 0");
1095         return 0;
1096
1097 protocol_error_free:
1098         kfree(ticket);
1099 protocol_error:
1100         *_abort_code = abort_code;
1101         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
1102         return -EPROTO;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * clear the connection security
1107  */
1108 static void rxkad_clear(struct rxrpc_connection *conn)
1109 {
1110         _enter("");
1111
1112         if (conn->cipher)
1113                 crypto_free_blkcipher(conn->cipher);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * RxRPC Kerberos-based security
1118  */
1119 static struct rxrpc_security rxkad = {
1120         .owner                          = THIS_MODULE,
1121         .name                           = "rxkad",
1122         .security_index                 = RXKAD_VERSION,
1123         .init_connection_security       = rxkad_init_connection_security,
1124         .prime_packet_security          = rxkad_prime_packet_security,
1125         .secure_packet                  = rxkad_secure_packet,
1126         .verify_packet                  = rxkad_verify_packet,
1127         .issue_challenge                = rxkad_issue_challenge,
1128         .respond_to_challenge           = rxkad_respond_to_challenge,
1129         .verify_response                = rxkad_verify_response,
1130         .clear                          = rxkad_clear,
1131 };
1132
1133 static __init int rxkad_init(void)
1134 {
1135         _enter("");
1136
1137         /* pin the cipher we need so that the crypto layer doesn't invoke
1138          * keventd to go get it */
1139         rxkad_ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1140         if (IS_ERR(rxkad_ci))
1141                 return PTR_ERR(rxkad_ci);
1142
1143         return rxrpc_register_security(&rxkad);
1144 }
1145
1146 module_init(rxkad_init);
1147
1148 static __exit void rxkad_exit(void)
1149 {
1150         _enter("");
1151
1152         rxrpc_unregister_security(&rxkad);
1153         crypto_free_blkcipher(rxkad_ci);
1154 }
1155
1156 module_exit(rxkad_exit);