net/ipv4/esp4.c

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