Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/klassert/ipsec
[~shefty/rdma-dev.git] / net / ipv4 / ah4.c
1 #define pr_fmt(fmt) "IPsec: " fmt
2
3 #include <crypto/hash.h>
4 #include <linux/err.h>
5 #include <linux/module.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <net/ip.h>
8 #include <net/xfrm.h>
9 #include <net/ah.h>
10 #include <linux/crypto.h>
11 #include <linux/pfkeyv2.h>
12 #include <linux/scatterlist.h>
13 #include <net/icmp.h>
14 #include <net/protocol.h>
15
16 struct ah_skb_cb {
17         struct xfrm_skb_cb xfrm;
18         void *tmp;
19 };
20
21 #define AH_SKB_CB(__skb) ((struct ah_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
22
23 static void *ah_alloc_tmp(struct crypto_ahash *ahash, int nfrags,
24                           unsigned int size)
25 {
26         unsigned int len;
27
28         len = size + crypto_ahash_digestsize(ahash) +
29               (crypto_ahash_alignmask(ahash) &
30                ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1));
31
32         len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
33
34         len += sizeof(struct ahash_request) + crypto_ahash_reqsize(ahash);
35         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
36
37         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
38
39         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
40 }
41
42 static inline u8 *ah_tmp_auth(void *tmp, unsigned int offset)
43 {
44         return tmp + offset;
45 }
46
47 static inline u8 *ah_tmp_icv(struct crypto_ahash *ahash, void *tmp,
48                              unsigned int offset)
49 {
50         return PTR_ALIGN((u8 *)tmp + offset, crypto_ahash_alignmask(ahash) + 1);
51 }
52
53 static inline struct ahash_request *ah_tmp_req(struct crypto_ahash *ahash,
54                                                u8 *icv)
55 {
56         struct ahash_request *req;
57
58         req = (void *)PTR_ALIGN(icv + crypto_ahash_digestsize(ahash),
59                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
60
61         ahash_request_set_tfm(req, ahash);
62
63         return req;
64 }
65
66 static inline struct scatterlist *ah_req_sg(struct crypto_ahash *ahash,
67                                              struct ahash_request *req)
68 {
69         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
70                              crypto_ahash_reqsize(ahash),
71                              __alignof__(struct scatterlist));
72 }
73
74 /* Clear mutable options and find final destination to substitute
75  * into IP header for icv calculation. Options are already checked
76  * for validity, so paranoia is not required. */
77
78 static int ip_clear_mutable_options(const struct iphdr *iph, __be32 *daddr)
79 {
80         unsigned char *optptr = (unsigned char *)(iph+1);
81         int  l = iph->ihl*4 - sizeof(struct iphdr);
82         int  optlen;
83
84         while (l > 0) {
85                 switch (*optptr) {
86                 case IPOPT_END:
87                         return 0;
88                 case IPOPT_NOOP:
89                         l--;
90                         optptr++;
91                         continue;
92                 }
93                 optlen = optptr[1];
94                 if (optlen<2 || optlen>l)
95                         return -EINVAL;
96                 switch (*optptr) {
97                 case IPOPT_SEC:
98                 case 0x85:      /* Some "Extended Security" crap. */
99                 case IPOPT_CIPSO:
100                 case IPOPT_RA:
101                 case 0x80|21:   /* RFC1770 */
102                         break;
103                 case IPOPT_LSRR:
104                 case IPOPT_SSRR:
105                         if (optlen < 6)
106                                 return -EINVAL;
107                         memcpy(daddr, optptr+optlen-4, 4);
108                         /* Fall through */
109                 default:
110                         memset(optptr, 0, optlen);
111                 }
112                 l -= optlen;
113                 optptr += optlen;
114         }
115         return 0;
116 }
117
118 static void ah_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
119 {
120         u8 *icv;
121         struct iphdr *iph;
122         struct sk_buff *skb = base->data;
123         struct xfrm_state *x = skb_dst(skb)->xfrm;
124         struct ah_data *ahp = x->data;
125         struct iphdr *top_iph = ip_hdr(skb);
126         struct ip_auth_hdr *ah = ip_auth_hdr(skb);
127         int ihl = ip_hdrlen(skb);
128
129         iph = AH_SKB_CB(skb)->tmp;
130         icv = ah_tmp_icv(ahp->ahash, iph, ihl);
131         memcpy(ah->auth_data, icv, ahp->icv_trunc_len);
132
133         top_iph->tos = iph->tos;
134         top_iph->ttl = iph->ttl;
135         top_iph->frag_off = iph->frag_off;
136         if (top_iph->ihl != 5) {
137                 top_iph->daddr = iph->daddr;
138                 memcpy(top_iph+1, iph+1, top_iph->ihl*4 - sizeof(struct iphdr));
139         }
140
141         kfree(AH_SKB_CB(skb)->tmp);
142         xfrm_output_resume(skb, err);
143 }
144
145 static int ah_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
146 {
147         int err;
148         int nfrags;
149         int ihl;
150         u8 *icv;
151         struct sk_buff *trailer;
152         struct crypto_ahash *ahash;
153         struct ahash_request *req;
154         struct scatterlist *sg;
155         struct iphdr *iph, *top_iph;
156         struct ip_auth_hdr *ah;
157         struct ah_data *ahp;
158
159         ahp = x->data;
160         ahash = ahp->ahash;
161
162         if ((err = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0)
163                 goto out;
164         nfrags = err;
165
166         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
167         ah = ip_auth_hdr(skb);
168         ihl = ip_hdrlen(skb);
169
170         err = -ENOMEM;
171         iph = ah_alloc_tmp(ahash, nfrags, ihl);
172         if (!iph)
173                 goto out;
174
175         icv = ah_tmp_icv(ahash, iph, ihl);
176         req = ah_tmp_req(ahash, icv);
177         sg = ah_req_sg(ahash, req);
178
179         memset(ah->auth_data, 0, ahp->icv_trunc_len);
180
181         top_iph = ip_hdr(skb);
182
183         iph->tos = top_iph->tos;
184         iph->ttl = top_iph->ttl;
185         iph->frag_off = top_iph->frag_off;
186
187         if (top_iph->ihl != 5) {
188                 iph->daddr = top_iph->daddr;
189                 memcpy(iph+1, top_iph+1, top_iph->ihl*4 - sizeof(struct iphdr));
190                 err = ip_clear_mutable_options(top_iph, &top_iph->daddr);
191                 if (err)
192                         goto out_free;
193         }
194
195         ah->nexthdr = *skb_mac_header(skb);
196         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_AH;
197
198         top_iph->tos = 0;
199         top_iph->tot_len = htons(skb->len);
200         top_iph->frag_off = 0;
201         top_iph->ttl = 0;
202         top_iph->check = 0;
203
204         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ALIGN4)
205                 ah->hdrlen  = (XFRM_ALIGN4(sizeof(*ah) + ahp->icv_trunc_len) >> 2) - 2;
206         else
207                 ah->hdrlen  = (XFRM_ALIGN8(sizeof(*ah) + ahp->icv_trunc_len) >> 2) - 2;
208
209         ah->reserved = 0;
210         ah->spi = x->id.spi;
211         ah->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
212
213         sg_init_table(sg, nfrags);
214         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
215
216         ahash_request_set_crypt(req, sg, icv, skb->len);
217         ahash_request_set_callback(req, 0, ah_output_done, skb);
218
219         AH_SKB_CB(skb)->tmp = iph;
220
221         err = crypto_ahash_digest(req);
222         if (err) {
223                 if (err == -EINPROGRESS)
224                         goto out;
225
226                 if (err == -EBUSY)
227                         err = NET_XMIT_DROP;
228                 goto out_free;
229         }
230
231         memcpy(ah->auth_data, icv, ahp->icv_trunc_len);
232
233         top_iph->tos = iph->tos;
234         top_iph->ttl = iph->ttl;
235         top_iph->frag_off = iph->frag_off;
236         if (top_iph->ihl != 5) {
237                 top_iph->daddr = iph->daddr;
238                 memcpy(top_iph+1, iph+1, top_iph->ihl*4 - sizeof(struct iphdr));
239         }
240
241 out_free:
242         kfree(iph);
243 out:
244         return err;
245 }
246
247 static void ah_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
248 {
249         u8 *auth_data;
250         u8 *icv;
251         struct iphdr *work_iph;
252         struct sk_buff *skb = base->data;
253         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
254         struct ah_data *ahp = x->data;
255         struct ip_auth_hdr *ah = ip_auth_hdr(skb);
256         int ihl = ip_hdrlen(skb);
257         int ah_hlen = (ah->hdrlen + 2) << 2;
258
259         work_iph = AH_SKB_CB(skb)->tmp;
260         auth_data = ah_tmp_auth(work_iph, ihl);
261         icv = ah_tmp_icv(ahp->ahash, auth_data, ahp->icv_trunc_len);
262
263         err = memcmp(icv, auth_data, ahp->icv_trunc_len) ? -EBADMSG: 0;
264         if (err)
265                 goto out;
266
267         err = ah->nexthdr;
268
269         skb->network_header += ah_hlen;
270         memcpy(skb_network_header(skb), work_iph, ihl);
271         __skb_pull(skb, ah_hlen + ihl);
272
273         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
274                 skb_reset_transport_header(skb);
275         else
276                 skb_set_transport_header(skb, -ihl);
277 out:
278         kfree(AH_SKB_CB(skb)->tmp);
279         xfrm_input_resume(skb, err);
280 }
281
282 static int ah_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
283 {
284         int ah_hlen;
285         int ihl;
286         int nexthdr;
287         int nfrags;
288         u8 *auth_data;
289         u8 *icv;
290         struct sk_buff *trailer;
291         struct crypto_ahash *ahash;
292         struct ahash_request *req;
293         struct scatterlist *sg;
294         struct iphdr *iph, *work_iph;
295         struct ip_auth_hdr *ah;
296         struct ah_data *ahp;
297         int err = -ENOMEM;
298
299         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*ah)))
300                 goto out;
301
302         ah = (struct ip_auth_hdr *)skb->data;
303         ahp = x->data;
304         ahash = ahp->ahash;
305
306         nexthdr = ah->nexthdr;
307         ah_hlen = (ah->hdrlen + 2) << 2;
308
309         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ALIGN4) {
310                 if (ah_hlen != XFRM_ALIGN4(sizeof(*ah) + ahp->icv_full_len) &&
311                     ah_hlen != XFRM_ALIGN4(sizeof(*ah) + ahp->icv_trunc_len))
312                         goto out;
313         } else {
314                 if (ah_hlen != XFRM_ALIGN8(sizeof(*ah) + ahp->icv_full_len) &&
315                     ah_hlen != XFRM_ALIGN8(sizeof(*ah) + ahp->icv_trunc_len))
316                         goto out;
317         }
318
319         if (!pskb_may_pull(skb, ah_hlen))
320                 goto out;
321
322         /* We are going to _remove_ AH header to keep sockets happy,
323          * so... Later this can change. */
324         if (skb_cloned(skb) &&
325             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
326                 goto out;
327
328         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
329
330
331         if ((err = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0)
332                 goto out;
333         nfrags = err;
334
335         ah = (struct ip_auth_hdr *)skb->data;
336         iph = ip_hdr(skb);
337         ihl = ip_hdrlen(skb);
338
339         work_iph = ah_alloc_tmp(ahash, nfrags, ihl + ahp->icv_trunc_len);
340         if (!work_iph)
341                 goto out;
342
343         auth_data = ah_tmp_auth(work_iph, ihl);
344         icv = ah_tmp_icv(ahash, auth_data, ahp->icv_trunc_len);
345         req = ah_tmp_req(ahash, icv);
346         sg = ah_req_sg(ahash, req);
347
348         memcpy(work_iph, iph, ihl);
349         memcpy(auth_data, ah->auth_data, ahp->icv_trunc_len);
350         memset(ah->auth_data, 0, ahp->icv_trunc_len);
351
352         iph->ttl = 0;
353         iph->tos = 0;
354         iph->frag_off = 0;
355         iph->check = 0;
356         if (ihl > sizeof(*iph)) {
357                 __be32 dummy;
358                 err = ip_clear_mutable_options(iph, &dummy);
359                 if (err)
360                         goto out_free;
361         }
362
363         skb_push(skb, ihl);
364
365         sg_init_table(sg, nfrags);
366         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
367
368         ahash_request_set_crypt(req, sg, icv, skb->len);
369         ahash_request_set_callback(req, 0, ah_input_done, skb);
370
371         AH_SKB_CB(skb)->tmp = work_iph;
372
373         err = crypto_ahash_digest(req);
374         if (err) {
375                 if (err == -EINPROGRESS)
376                         goto out;
377
378                 goto out_free;
379         }
380
381         err = memcmp(icv, auth_data, ahp->icv_trunc_len) ? -EBADMSG: 0;
382         if (err)
383                 goto out_free;
384
385         skb->network_header += ah_hlen;
386         memcpy(skb_network_header(skb), work_iph, ihl);
387         __skb_pull(skb, ah_hlen + ihl);
388         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
389                 skb_reset_transport_header(skb);
390         else
391                 skb_set_transport_header(skb, -ihl);
392
393         err = nexthdr;
394
395 out_free:
396         kfree (work_iph);
397 out:
398         return err;
399 }
400
401 static void ah4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
402 {
403         struct net *net = dev_net(skb->dev);
404         const struct iphdr *iph = (const struct iphdr *)skb->data;
405         struct ip_auth_hdr *ah = (struct ip_auth_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
406         struct xfrm_state *x;
407
408         switch (icmp_hdr(skb)->type) {
409         case ICMP_DEST_UNREACH:
410                 if (icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
411                         return;
412         case ICMP_REDIRECT:
413                 break;
414         default:
415                 return;
416         }
417
418         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
419                               ah->spi, IPPROTO_AH, AF_INET);
420         if (!x)
421                 return;
422
423         if (icmp_hdr(skb)->type == ICMP_DEST_UNREACH) {
424                 atomic_inc(&flow_cache_genid);
425                 rt_genid_bump(net);
426
427                 ipv4_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, IPPROTO_AH, 0);
428         } else
429                 ipv4_redirect(skb, net, 0, 0, IPPROTO_AH, 0);
430         xfrm_state_put(x);
431 }
432
433 static int ah_init_state(struct xfrm_state *x)
434 {
435         struct ah_data *ahp = NULL;
436         struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
437         struct crypto_ahash *ahash;
438
439         if (!x->aalg)
440                 goto error;
441
442         if (x->encap)
443                 goto error;
444
445         ahp = kzalloc(sizeof(*ahp), GFP_KERNEL);
446         if (!ahp)
447                 return -ENOMEM;
448
449         ahash = crypto_alloc_ahash(x->aalg->alg_name, 0, 0);
450         if (IS_ERR(ahash))
451                 goto error;
452
453         ahp->ahash = ahash;
454         if (crypto_ahash_setkey(ahash, x->aalg->alg_key,
455                                 (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8))
456                 goto error;
457
458         /*
459          * Lookup the algorithm description maintained by xfrm_algo,
460          * verify crypto transform properties, and store information
461          * we need for AH processing.  This lookup cannot fail here
462          * after a successful crypto_alloc_ahash().
463          */
464         aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
465         BUG_ON(!aalg_desc);
466
467         if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
468             crypto_ahash_digestsize(ahash)) {
469                 pr_info("%s: %s digestsize %u != %hu\n",
470                         __func__, x->aalg->alg_name,
471                         crypto_ahash_digestsize(ahash),
472                         aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
473                 goto error;
474         }
475
476         ahp->icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
477         ahp->icv_trunc_len = x->aalg->alg_trunc_len/8;
478
479         BUG_ON(ahp->icv_trunc_len > MAX_AH_AUTH_LEN);
480
481         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ALIGN4)
482                 x->props.header_len = XFRM_ALIGN4(sizeof(struct ip_auth_hdr) +
483                                                   ahp->icv_trunc_len);
484         else
485                 x->props.header_len = XFRM_ALIGN8(sizeof(struct ip_auth_hdr) +
486                                                   ahp->icv_trunc_len);
487         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
488                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
489         x->data = ahp;
490
491         return 0;
492
493 error:
494         if (ahp) {
495                 crypto_free_ahash(ahp->ahash);
496                 kfree(ahp);
497         }
498         return -EINVAL;
499 }
500
501 static void ah_destroy(struct xfrm_state *x)
502 {
503         struct ah_data *ahp = x->data;
504
505         if (!ahp)
506                 return;
507
508         crypto_free_ahash(ahp->ahash);
509         kfree(ahp);
510 }
511
512
513 static const struct xfrm_type ah_type =
514 {
515         .description    = "AH4",
516         .owner          = THIS_MODULE,
517         .proto          = IPPROTO_AH,
518         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
519         .init_state     = ah_init_state,
520         .destructor     = ah_destroy,
521         .input          = ah_input,
522         .output         = ah_output
523 };
524
525 static const struct net_protocol ah4_protocol = {
526         .handler        =       xfrm4_rcv,
527         .err_handler    =       ah4_err,
528         .no_policy      =       1,
529         .netns_ok       =       1,
530 };
531
532 static int __init ah4_init(void)
533 {
534         if (xfrm_register_type(&ah_type, AF_INET) < 0) {
535                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
536                 return -EAGAIN;
537         }
538         if (inet_add_protocol(&ah4_protocol, IPPROTO_AH) < 0) {
539                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
540                 xfrm_unregister_type(&ah_type, AF_INET);
541                 return -EAGAIN;
542         }
543         return 0;
544 }
545
546 static void __exit ah4_fini(void)
547 {
548         if (inet_del_protocol(&ah4_protocol, IPPROTO_AH) < 0)
549                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
550         if (xfrm_unregister_type(&ah_type, AF_INET) < 0)
551                 pr_info("%s: can't remove xfrm type\n", __func__);
552 }
553
554 module_init(ah4_init);
555 module_exit(ah4_fini);
556 MODULE_LICENSE("GPL");
557 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET, XFRM_PROTO_AH);