net: net_cls: fd passed in SCM_RIGHTS datagram not set correctly
[~shefty/rdma-dev.git] / net / ipv6 / esp6.c
1 /*
2  * Copyright (C)2002 USAGI/WIDE Project
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
17  *
18  * Authors
19  *
20  *      Mitsuru KANDA @USAGI       : IPv6 Support
21  *      Kazunori MIYAZAWA @USAGI   :
22  *      Kunihiro Ishiguro <kunihiro@ipinfusion.com>
23  *
24  *      This file is derived from net/ipv4/esp.c
25  */
26
27 #define pr_fmt(fmt) "IPv6: " fmt
28
29 #include <crypto/aead.h>
30 #include <crypto/authenc.h>
31 #include <linux/err.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <net/ip.h>
34 #include <net/xfrm.h>
35 #include <net/esp.h>
36 #include <linux/scatterlist.h>
37 #include <linux/kernel.h>
38 #include <linux/pfkeyv2.h>
39 #include <linux/random.h>
40 #include <linux/slab.h>
41 #include <linux/spinlock.h>
42 #include <net/ip6_route.h>
43 #include <net/icmp.h>
44 #include <net/ipv6.h>
45 #include <net/protocol.h>
46 #include <linux/icmpv6.h>
47
48 struct esp_skb_cb {
49         struct xfrm_skb_cb xfrm;
50         void *tmp;
51 };
52
53 #define ESP_SKB_CB(__skb) ((struct esp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
54
55 static u32 esp6_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu);
56
57 /*
58  * Allocate an AEAD request structure with extra space for SG and IV.
59  *
60  * For alignment considerations the upper 32 bits of the sequence number are
61  * placed at the front, if present. Followed by the IV, the request and finally
62  * the SG list.
63  *
64  * TODO: Use spare space in skb for this where possible.
65  */
66 static void *esp_alloc_tmp(struct crypto_aead *aead, int nfrags, int seqihlen)
67 {
68         unsigned int len;
69
70         len = seqihlen;
71
72         len += crypto_aead_ivsize(aead);
73
74         if (len) {
75                 len += crypto_aead_alignmask(aead) &
76                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
77                 len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
78         }
79
80         len += sizeof(struct aead_givcrypt_request) + crypto_aead_reqsize(aead);
81         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
82
83         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
84
85         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
86 }
87
88 static inline __be32 *esp_tmp_seqhi(void *tmp)
89 {
90         return PTR_ALIGN((__be32 *)tmp, __alignof__(__be32));
91 }
92
93 static inline u8 *esp_tmp_iv(struct crypto_aead *aead, void *tmp, int seqhilen)
94 {
95         return crypto_aead_ivsize(aead) ?
96                PTR_ALIGN((u8 *)tmp + seqhilen,
97                          crypto_aead_alignmask(aead) + 1) : tmp + seqhilen;
98 }
99
100 static inline struct aead_givcrypt_request *esp_tmp_givreq(
101         struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
102 {
103         struct aead_givcrypt_request *req;
104
105         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
106                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
107         aead_givcrypt_set_tfm(req, aead);
108         return req;
109 }
110
111 static inline struct aead_request *esp_tmp_req(struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
112 {
113         struct aead_request *req;
114
115         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
116                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
117         aead_request_set_tfm(req, aead);
118         return req;
119 }
120
121 static inline struct scatterlist *esp_req_sg(struct crypto_aead *aead,
122                                              struct aead_request *req)
123 {
124         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
125                              crypto_aead_reqsize(aead),
126                              __alignof__(struct scatterlist));
127 }
128
129 static inline struct scatterlist *esp_givreq_sg(
130         struct crypto_aead *aead, struct aead_givcrypt_request *req)
131 {
132         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
133                              crypto_aead_reqsize(aead),
134                              __alignof__(struct scatterlist));
135 }
136
137 static void esp_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
138 {
139         struct sk_buff *skb = base->data;
140
141         kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
142         xfrm_output_resume(skb, err);
143 }
144
145 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
146 {
147         int err;
148         struct ip_esp_hdr *esph;
149         struct crypto_aead *aead;
150         struct aead_givcrypt_request *req;
151         struct scatterlist *sg;
152         struct scatterlist *asg;
153         struct sk_buff *trailer;
154         void *tmp;
155         int blksize;
156         int clen;
157         int alen;
158         int plen;
159         int tfclen;
160         int nfrags;
161         int assoclen;
162         int sglists;
163         int seqhilen;
164         u8 *iv;
165         u8 *tail;
166         __be32 *seqhi;
167         struct esp_data *esp = x->data;
168
169         /* skb is pure payload to encrypt */
170         aead = esp->aead;
171         alen = crypto_aead_authsize(aead);
172
173         tfclen = 0;
174         if (x->tfcpad) {
175                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
176                 u32 padto;
177
178                 padto = min(x->tfcpad, esp6_get_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
179                 if (skb->len < padto)
180                         tfclen = padto - skb->len;
181         }
182         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
183         clen = ALIGN(skb->len + 2 + tfclen, blksize);
184         if (esp->padlen)
185                 clen = ALIGN(clen, esp->padlen);
186         plen = clen - skb->len - tfclen;
187
188         err = skb_cow_data(skb, tfclen + plen + alen, &trailer);
189         if (err < 0)
190                 goto error;
191         nfrags = err;
192
193         assoclen = sizeof(*esph);
194         sglists = 1;
195         seqhilen = 0;
196
197         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
198                 sglists += 2;
199                 seqhilen += sizeof(__be32);
200                 assoclen += seqhilen;
201         }
202
203         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags + sglists, seqhilen);
204         if (!tmp) {
205                 err = -ENOMEM;
206                 goto error;
207         }
208
209         seqhi = esp_tmp_seqhi(tmp);
210         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
211         req = esp_tmp_givreq(aead, iv);
212         asg = esp_givreq_sg(aead, req);
213         sg = asg + sglists;
214
215         /* Fill padding... */
216         tail = skb_tail_pointer(trailer);
217         if (tfclen) {
218                 memset(tail, 0, tfclen);
219                 tail += tfclen;
220         }
221         do {
222                 int i;
223                 for (i = 0; i < plen - 2; i++)
224                         tail[i] = i + 1;
225         } while (0);
226         tail[plen - 2] = plen - 2;
227         tail[plen - 1] = *skb_mac_header(skb);
228         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len + alen);
229
230         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
231         esph = ip_esp_hdr(skb);
232         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
233
234         esph->spi = x->id.spi;
235         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
236
237         sg_init_table(sg, nfrags);
238         skb_to_sgvec(skb, sg,
239                      esph->enc_data + crypto_aead_ivsize(aead) - skb->data,
240                      clen + alen);
241
242         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
243                 sg_init_table(asg, 3);
244                 sg_set_buf(asg, &esph->spi, sizeof(__be32));
245                 *seqhi = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi);
246                 sg_set_buf(asg + 1, seqhi, seqhilen);
247                 sg_set_buf(asg + 2, &esph->seq_no, sizeof(__be32));
248         } else
249                 sg_init_one(asg, esph, sizeof(*esph));
250
251         aead_givcrypt_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
252         aead_givcrypt_set_crypt(req, sg, sg, clen, iv);
253         aead_givcrypt_set_assoc(req, asg, assoclen);
254         aead_givcrypt_set_giv(req, esph->enc_data,
255                               XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
256
257         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
258         err = crypto_aead_givencrypt(req);
259         if (err == -EINPROGRESS)
260                 goto error;
261
262         if (err == -EBUSY)
263                 err = NET_XMIT_DROP;
264
265         kfree(tmp);
266
267 error:
268         return err;
269 }
270
271 static int esp_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
272 {
273         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
274         struct esp_data *esp = x->data;
275         struct crypto_aead *aead = esp->aead;
276         int alen = crypto_aead_authsize(aead);
277         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
278         int elen = skb->len - hlen;
279         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
280         int padlen;
281         u8 nexthdr[2];
282
283         kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
284
285         if (unlikely(err))
286                 goto out;
287
288         if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2))
289                 BUG();
290
291         err = -EINVAL;
292         padlen = nexthdr[0];
293         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
294                 LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage "
295                                "padlen=%d, elen=%d\n", padlen + 2, elen - alen);
296                 goto out;
297         }
298
299         /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
300
301         pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
302         __skb_pull(skb, hlen);
303         skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
304
305         err = nexthdr[1];
306
307         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
308         if (err == IPPROTO_NONE)
309                 err = -EINVAL;
310
311 out:
312         return err;
313 }
314
315 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
316 {
317         struct sk_buff *skb = base->data;
318
319         xfrm_input_resume(skb, esp_input_done2(skb, err));
320 }
321
322 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
323 {
324         struct ip_esp_hdr *esph;
325         struct esp_data *esp = x->data;
326         struct crypto_aead *aead = esp->aead;
327         struct aead_request *req;
328         struct sk_buff *trailer;
329         int elen = skb->len - sizeof(*esph) - crypto_aead_ivsize(aead);
330         int nfrags;
331         int assoclen;
332         int sglists;
333         int seqhilen;
334         int ret = 0;
335         void *tmp;
336         __be32 *seqhi;
337         u8 *iv;
338         struct scatterlist *sg;
339         struct scatterlist *asg;
340
341         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*esph) + crypto_aead_ivsize(aead))) {
342                 ret = -EINVAL;
343                 goto out;
344         }
345
346         if (elen <= 0) {
347                 ret = -EINVAL;
348                 goto out;
349         }
350
351         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
352                 ret = -EINVAL;
353                 goto out;
354         }
355
356         ret = -ENOMEM;
357
358         assoclen = sizeof(*esph);
359         sglists = 1;
360         seqhilen = 0;
361
362         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
363                 sglists += 2;
364                 seqhilen += sizeof(__be32);
365                 assoclen += seqhilen;
366         }
367
368         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags + sglists, seqhilen);
369         if (!tmp)
370                 goto out;
371
372         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
373         seqhi = esp_tmp_seqhi(tmp);
374         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
375         req = esp_tmp_req(aead, iv);
376         asg = esp_req_sg(aead, req);
377         sg = asg + sglists;
378
379         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
380
381         esph = (struct ip_esp_hdr *)skb->data;
382
383         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
384         iv = esph->enc_data;
385
386         sg_init_table(sg, nfrags);
387         skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(*esph) + crypto_aead_ivsize(aead), elen);
388
389         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
390                 sg_init_table(asg, 3);
391                 sg_set_buf(asg, &esph->spi, sizeof(__be32));
392                 *seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
393                 sg_set_buf(asg + 1, seqhi, seqhilen);
394                 sg_set_buf(asg + 2, &esph->seq_no, sizeof(__be32));
395         } else
396                 sg_init_one(asg, esph, sizeof(*esph));
397
398         aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
399         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen, iv);
400         aead_request_set_assoc(req, asg, assoclen);
401
402         ret = crypto_aead_decrypt(req);
403         if (ret == -EINPROGRESS)
404                 goto out;
405
406         ret = esp_input_done2(skb, ret);
407
408 out:
409         return ret;
410 }
411
412 static u32 esp6_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
413 {
414         struct esp_data *esp = x->data;
415         u32 blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(esp->aead), 4);
416         u32 align = max_t(u32, blksize, esp->padlen);
417         unsigned int net_adj;
418
419         if (x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL)
420                 net_adj = sizeof(struct ipv6hdr);
421         else
422                 net_adj = 0;
423
424         return ((mtu - x->props.header_len - crypto_aead_authsize(esp->aead) -
425                  net_adj) & ~(align - 1)) + (net_adj - 2);
426 }
427
428 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
429                      u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
430 {
431         struct net *net = dev_net(skb->dev);
432         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
433         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
434         struct xfrm_state *x;
435
436         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
437             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
438             type != NDISC_REDIRECT)
439                 return;
440
441         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
442                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
443         if (!x)
444                 return;
445
446         if (type == NDISC_REDIRECT)
447                 ip6_redirect(skb, net, 0, 0);
448         else
449                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0);
450         xfrm_state_put(x);
451 }
452
453 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
454 {
455         struct esp_data *esp = x->data;
456
457         if (!esp)
458                 return;
459
460         crypto_free_aead(esp->aead);
461         kfree(esp);
462 }
463
464 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
465 {
466         struct esp_data *esp = x->data;
467         struct crypto_aead *aead;
468         int err;
469
470         aead = crypto_alloc_aead(x->aead->alg_name, 0, 0);
471         err = PTR_ERR(aead);
472         if (IS_ERR(aead))
473                 goto error;
474
475         esp->aead = aead;
476
477         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
478                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
479         if (err)
480                 goto error;
481
482         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
483         if (err)
484                 goto error;
485
486 error:
487         return err;
488 }
489
490 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
491 {
492         struct esp_data *esp = x->data;
493         struct crypto_aead *aead;
494         struct crypto_authenc_key_param *param;
495         struct rtattr *rta;
496         char *key;
497         char *p;
498         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
499         unsigned int keylen;
500         int err;
501
502         err = -EINVAL;
503         if (x->ealg == NULL)
504                 goto error;
505
506         err = -ENAMETOOLONG;
507
508         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
509                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
510                              "authencesn(%s,%s)",
511                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
512                              x->ealg->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
513                         goto error;
514         } else {
515                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
516                              "authenc(%s,%s)",
517                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
518                              x->ealg->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
519                         goto error;
520         }
521
522         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
523         err = PTR_ERR(aead);
524         if (IS_ERR(aead))
525                 goto error;
526
527         esp->aead = aead;
528
529         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
530                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
531         err = -ENOMEM;
532         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
533         if (!key)
534                 goto error;
535
536         p = key;
537         rta = (void *)p;
538         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
539         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
540         param = RTA_DATA(rta);
541         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
542
543         if (x->aalg) {
544                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
545
546                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
547                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
548
549                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
550                 BUG_ON(!aalg_desc);
551
552                 err = -EINVAL;
553                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
554                     crypto_aead_authsize(aead)) {
555                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
556                                  x->aalg->alg_name,
557                                  crypto_aead_authsize(aead),
558                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
559                         goto free_key;
560                 }
561
562                 err = crypto_aead_setauthsize(
563                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
564                 if (err)
565                         goto free_key;
566         }
567
568         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
569         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
570
571         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
572
573 free_key:
574         kfree(key);
575
576 error:
577         return err;
578 }
579
580 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
581 {
582         struct esp_data *esp;
583         struct crypto_aead *aead;
584         u32 align;
585         int err;
586
587         if (x->encap)
588                 return -EINVAL;
589
590         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
591         if (esp == NULL)
592                 return -ENOMEM;
593
594         x->data = esp;
595
596         if (x->aead)
597                 err = esp_init_aead(x);
598         else
599                 err = esp_init_authenc(x);
600
601         if (err)
602                 goto error;
603
604         aead = esp->aead;
605
606         esp->padlen = 0;
607
608         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
609                               crypto_aead_ivsize(aead);
610         switch (x->props.mode) {
611         case XFRM_MODE_BEET:
612                 if (x->sel.family != AF_INET6)
613                         x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN +
614                                                (sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr));
615                 break;
616         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
617                 break;
618         case XFRM_MODE_TUNNEL:
619                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
620                 break;
621         default:
622                 goto error;
623         }
624
625         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
626         if (esp->padlen)
627                 align = max_t(u32, align, esp->padlen);
628         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(esp->aead);
629
630 error:
631         return err;
632 }
633
634 static const struct xfrm_type esp6_type =
635 {
636         .description    = "ESP6",
637         .owner          = THIS_MODULE,
638         .proto          = IPPROTO_ESP,
639         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
640         .init_state     = esp6_init_state,
641         .destructor     = esp6_destroy,
642         .get_mtu        = esp6_get_mtu,
643         .input          = esp6_input,
644         .output         = esp6_output,
645         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
646 };
647
648 static const struct inet6_protocol esp6_protocol = {
649         .handler        =       xfrm6_rcv,
650         .err_handler    =       esp6_err,
651         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
652 };
653
654 static int __init esp6_init(void)
655 {
656         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
657                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
658                 return -EAGAIN;
659         }
660         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
661                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
662                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
663                 return -EAGAIN;
664         }
665
666         return 0;
667 }
668
669 static void __exit esp6_fini(void)
670 {
671         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
672                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
673         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
674                 pr_info("%s: can't remove xfrm type\n", __func__);
675 }
676
677 module_init(esp6_init);
678 module_exit(esp6_fini);
679
680 MODULE_LICENSE("GPL");
681 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);