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