net/ipv4/esp4.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 #define pr_fmt(fmt) "IPsec: " fmt
   3
   4 #include <crypto/aead.h>
   5 #include <crypto/authenc.h>
   6 #include <linux/err.h>
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <net/ip.h>
   9 #include <net/xfrm.h>
  10 #include <net/esp.h>
  11 #include <linux/scatterlist.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/pfkeyv2.h>
  14 #include <linux/rtnetlink.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/in6.h>
  18 #include <net/icmp.h>
  19 #include <net/protocol.h>
  20 #include <net/udp.h>
  21
  22 #include <linux/highmem.h>
  23
  24 struct esp_skb_cb {
  25         struct xfrm_skb_cb xfrm;
  26         void *tmp;
  27 };
  28
  29 struct esp_output_extra {
  30         __be32 seqhi;
  31         u32 esphoff;
  32 };
  33
  34 #define ESP_SKB_CB(__skb) ((struct esp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  35
  36 /*
  37  * Allocate an AEAD request structure with extra space for SG and IV.
  38  *
  39  * For alignment considerations the IV is placed at the front, followed
  40  * by the request and finally the SG list.
  41  *
  42  * TODO: Use spare space in skb for this where possible.
  43  */
  44 static void *esp_alloc_tmp(struct crypto_aead *aead, int nfrags, int extralen)
  45 {
  46         unsigned int len;
  47
  48         len = extralen;
  49
  50         len += crypto_aead_ivsize(aead);
  51
  52         if (len) {
  53                 len += crypto_aead_alignmask(aead) &
  54                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
  55                 len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
  56         }
  57
  58         len += sizeof(struct aead_request) + crypto_aead_reqsize(aead);
  59         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
  60
  61         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
  62
  63         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
  64 }
  65
  66 static inline void *esp_tmp_extra(void *tmp)
  67 {
  68         return PTR_ALIGN(tmp, __alignof__(struct esp_output_extra));
  69 }
  70
  71 static inline u8 *esp_tmp_iv(struct crypto_aead *aead, void *tmp, int extralen)
  72 {
  73         return crypto_aead_ivsize(aead) ?
  74                PTR_ALIGN((u8 *)tmp + extralen,
  75                          crypto_aead_alignmask(aead) + 1) : tmp + extralen;
  76 }
  77
  78 static inline struct aead_request *esp_tmp_req(struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
  79 {
  80         struct aead_request *req;
  81
  82         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
  83                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
  84         aead_request_set_tfm(req, aead);
  85         return req;
  86 }
  87
  88 static inline struct scatterlist *esp_req_sg(struct crypto_aead *aead,
  89                                              struct aead_request *req)
  90 {
  91         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
  92                              crypto_aead_reqsize(aead),
  93                              __alignof__(struct scatterlist));
  94 }
  95
  96 static void esp_ssg_unref(struct xfrm_state *x, void *tmp)
  97 {
  98         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
  99         struct crypto_aead *aead = x->data;
 100         int extralen = 0;
 101         u8 *iv;
 102         struct aead_request *req;
 103         struct scatterlist *sg;
 104
 105         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)
 106                 extralen += sizeof(*extra);
 107
 108         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 109         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 110         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 111
 112         /* Unref skb_frag_pages in the src scatterlist if necessary.
 113          * Skip the first sg which comes from skb->data.
 114          */
 115         if (req->src != req->dst)
 116                 for (sg = sg_next(req->src); sg; sg = sg_next(sg))
 117                         put_page(sg_page(sg));
 118 }
 119
 120 static void esp_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 121 {
 122         struct sk_buff *skb = base->data;
 123         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 124         void *tmp;
 125         struct xfrm_state *x;
 126
 127         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 128                 struct sec_path *sp = skb_sec_path(skb);
 129
 130                 x = sp->xvec[sp->len - 1];
 131         } else {
 132                 x = skb_dst(skb)->xfrm;
 133         }
 134
 135         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 136         esp_ssg_unref(x, tmp);
 137         kfree(tmp);
 138
 139         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 140                 if (err) {
 141                         XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
 142                         kfree_skb(skb);
 143                         return;
 144                 }
 145
 146                 skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
 147                 secpath_reset(skb);
 148                 xfrm_dev_resume(skb);
 149         } else {
 150                 xfrm_output_resume(skb, err);
 151         }
 152 }
 153
 154 /* Move ESP header back into place. */
 155 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 156 {
 157         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 158         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 159         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 160
 161         esph->seq_no = esph->spi;
 162         esph->spi = *seqhi;
 163 }
 164
 165 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 166 {
 167         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 168         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 169
 170         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 171                                 sizeof(__be32));
 172 }
 173
 174 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_extra(struct sk_buff *skb,
 175                                                struct xfrm_state *x,
 176                                                struct ip_esp_hdr *esph,
 177                                                struct esp_output_extra *extra)
 178 {
 179         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 180          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 181          * encryption.
 182          */
 183         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 184                 __u32 seqhi;
 185                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 186
 187                 if (xo)
 188                         seqhi = xo->seq.hi;
 189                 else
 190                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 191
 192                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 193                                  skb_transport_header(skb);
 194                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 195                 extra->seqhi = esph->spi;
 196                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 197         }
 198
 199         esph->spi = x->id.spi;
 200
 201         return esph;
 202 }
 203
 204 static void esp_output_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 205 {
 206         struct sk_buff *skb = base->data;
 207
 208         esp_output_restore_header(skb);
 209         esp_output_done(base, err);
 210 }
 211
 212 static void esp_output_fill_trailer(u8 *tail, int tfclen, int plen, __u8 proto)
 213 {
 214         /* Fill padding... */
 215         if (tfclen) {
 216                 memset(tail, 0, tfclen);
 217                 tail += tfclen;
 218         }
 219         do {
 220                 int i;
 221                 for (i = 0; i < plen - 2; i++)
 222                         tail[i] = i + 1;
 223         } while (0);
 224         tail[plen - 2] = plen - 2;
 225         tail[plen - 1] = proto;
 226 }
 227
 228 static struct ip_esp_hdr *esp_output_udp_encap(struct sk_buff *skb,
 229                                                int encap_type,
 230                                                struct esp_info *esp,
 231                                                __be16 sport,
 232                                                __be16 dport)
 233 {
 234         struct udphdr *uh;
 235         __be32 *udpdata32;
 236         unsigned int len;
 237
 238         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 239         if (len + sizeof(struct iphdr) >= IP_MAX_MTU)
 240                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 241
 242         uh = (struct udphdr *)esp->esph;
 243         uh->source = sport;
 244         uh->dest = dport;
 245         uh->len = htons(len);
 246         uh->check = 0;
 247
 248         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 249
 250         if (encap_type == UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE) {
 251                 udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
 252                 udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
 253                 return (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
 254         }
 255
 256         return (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 257 }
 258
 259 static int esp_output_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
 260                             struct esp_info *esp)
 261 {
 262         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 263         struct ip_esp_hdr *esph;
 264         __be16 sport, dport;
 265         int encap_type;
 266
 267         spin_lock_bh(&x->lock);
 268         sport = encap->encap_sport;
 269         dport = encap->encap_dport;
 270         encap_type = encap->encap_type;
 271         spin_unlock_bh(&x->lock);
 272
 273         switch (encap_type) {
 274         default:
 275         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 276         case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 277                 esph = esp_output_udp_encap(skb, encap_type, esp, sport, dport);
 278                 break;
 279         }
 280
 281         if (IS_ERR(esph))
 282                 return PTR_ERR(esph);
 283
 284         esp->esph = esph;
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 int esp_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 290 {
 291         u8 *tail;
 292         u8 *vaddr;
 293         int nfrags;
 294         int esph_offset;
 295         struct page *page;
 296         struct sk_buff *trailer;
 297         int tailen = esp->tailen;
 298
 299         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
 300         if (x->encap) {
 301                 int err = esp_output_encap(x, skb, esp);
 302
 303                 if (err < 0)
 304                         return err;
 305         }
 306
 307         if (!skb_cloned(skb)) {
 308                 if (tailen <= skb_tailroom(skb)) {
 309                         nfrags = 1;
 310                         trailer = skb;
 311                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 312
 313                         goto skip_cow;
 314                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 315                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 316                         int allocsize;
 317                         struct sock *sk = skb->sk;
 318                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 319
 320                         esp->inplace = false;
 321
 322                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 323
 324                         spin_lock_bh(&x->lock);
 325
 326                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 327                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 328                                 goto cow;
 329                         }
 330
 331                         page = pfrag->page;
 332                         get_page(page);
 333
 334                         vaddr = kmap_atomic(page);
 335
 336                         tail = vaddr + pfrag->offset;
 337
 338                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 339
 340                         kunmap_atomic(vaddr);
 341
 342                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 343
 344                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 345                                              tailen);
 346                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 347
 348                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 349
 350                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 351
 352                         nfrags++;
 353
 354                         skb->len += tailen;
 355                         skb->data_len += tailen;
 356                         skb->truesize += tailen;
 357                         if (sk && sk_fullsock(sk))
 358                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 359
 360                         goto out;
 361                 }
 362         }
 363
 364 cow:
 365         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 366
 367         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 368         if (nfrags < 0)
 369                 goto out;
 370         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 371         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 372
 373 skip_cow:
 374         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 375         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 376
 377 out:
 378         return nfrags;
 379 }
 380 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_head);
 381
 382 int esp_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 383 {
 384         u8 *iv;
 385         int alen;
 386         void *tmp;
 387         int ivlen;
 388         int assoclen;
 389         int extralen;
 390         struct page *page;
 391         struct ip_esp_hdr *esph;
 392         struct crypto_aead *aead;
 393         struct aead_request *req;
 394         struct scatterlist *sg, *dsg;
 395         struct esp_output_extra *extra;
 396         int err = -ENOMEM;
 397
 398         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 399         extralen = 0;
 400
 401         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 402                 extralen += sizeof(*extra);
 403                 assoclen += sizeof(__be32);
 404         }
 405
 406         aead = x->data;
 407         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 408         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 409
 410         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 411         if (!tmp)
 412                 goto error;
 413
 414         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 415         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 416         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 417         sg = esp_req_sg(aead, req);
 418
 419         if (esp->inplace)
 420                 dsg = sg;
 421         else
 422                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 423
 424         esph = esp_output_set_extra(skb, x, esp->esph, extra);
 425         esp->esph = esph;
 426
 427         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 428         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 429                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 430                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 431         if (unlikely(err < 0))
 432                 goto error_free;
 433
 434         if (!esp->inplace) {
 435                 int allocsize;
 436                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 437
 438                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 439
 440                 spin_lock_bh(&x->lock);
 441                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 442                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 443                         goto error_free;
 444                 }
 445
 446                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 447
 448                 page = pfrag->page;
 449                 get_page(page);
 450                 /* replace page frags in skb with new page */
 451                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 452                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 453                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 454
 455                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 456                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 457                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 458                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 459                 if (unlikely(err < 0))
 460                         goto error_free;
 461         }
 462
 463         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 464                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 465         else
 466                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 467
 468         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 469         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 470
 471         memset(iv, 0, ivlen);
 472         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 473                min(ivlen, 8));
 474
 475         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 476         err = crypto_aead_encrypt(req);
 477
 478         switch (err) {
 479         case -EINPROGRESS:
 480                 goto error;
 481
 482         case -ENOSPC:
 483                 err = NET_XMIT_DROP;
 484                 break;
 485
 486         case 0:
 487                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 488                         esp_output_restore_header(skb);
 489         }
 490
 491         if (sg != dsg)
 492                 esp_ssg_unref(x, tmp);
 493
 494 error_free:
 495         kfree(tmp);
 496 error:
 497         return err;
 498 }
 499 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_tail);
 500
 501 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 502 {
 503         int alen;
 504         int blksize;
 505         struct ip_esp_hdr *esph;
 506         struct crypto_aead *aead;
 507         struct esp_info esp;
 508
 509         esp.inplace = true;
 510
 511         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 512         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 513
 514         /* skb is pure payload to encrypt */
 515
 516         aead = x->data;
 517         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 518
 519         esp.tfclen = 0;
 520         if (x->tfcpad) {
 521                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 522                 u32 padto;
 523
 524                 padto = min(x->tfcpad, xfrm_state_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 525                 if (skb->len < padto)
 526                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 527         }
 528         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 529         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 530         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 531         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 532
 533         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 534
 535         esp.nfrags = esp_output_head(x, skb, &esp);
 536         if (esp.nfrags < 0)
 537                 return esp.nfrags;
 538
 539         esph = esp.esph;
 540         esph->spi = x->id.spi;
 541
 542         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 543         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 544                                  ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 545
 546         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 547
 548         return esp_output_tail(x, skb, &esp);
 549 }
 550
 551 static inline int esp_remove_trailer(struct sk_buff *skb)
 552 {
 553         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 554         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 555         struct crypto_aead *aead = x->data;
 556         int alen, hlen, elen;
 557         int padlen, trimlen;
 558         __wsum csumdiff;
 559         u8 nexthdr[2];
 560         int ret;
 561
 562         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 563         hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 564         elen = skb->len - hlen;
 565
 566         if (xo && (xo->flags & XFRM_ESP_NO_TRAILER)) {
 567                 ret = xo->proto;
 568                 goto out;
 569         }
 570
 571         if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2))
 572                 BUG();
 573
 574         ret = -EINVAL;
 575         padlen = nexthdr[0];
 576         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
 577                 net_dbg_ratelimited("ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n",
 578                                     padlen + 2, elen - alen);
 579                 goto out;
 580         }
 581
 582         trimlen = alen + padlen + 2;
 583         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 584                 csumdiff = skb_checksum(skb, skb->len - trimlen, trimlen, 0);
 585                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, csumdiff,
 586                                            skb->len - trimlen);
 587         }
 588         pskb_trim(skb, skb->len - trimlen);
 589
 590         ret = nexthdr[1];
 591
 592 out:
 593         return ret;
 594 }
 595
 596 int esp_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 597 {
 598         const struct iphdr *iph;
 599         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 600         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 601         struct crypto_aead *aead = x->data;
 602         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 603         int ihl;
 604
 605         if (!xo || (xo && !(xo->flags & CRYPTO_DONE)))
 606                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 607
 608         if (unlikely(err))
 609                 goto out;
 610
 611         err = esp_remove_trailer(skb);
 612         if (unlikely(err < 0))
 613                 goto out;
 614
 615         iph = ip_hdr(skb);
 616         ihl = iph->ihl * 4;
 617
 618         if (x->encap) {
 619                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 620                 struct udphdr *uh = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
 621                 __be16 source;
 622
 623                 switch (x->encap->encap_type) {
 624                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 625                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 626                         source = uh->source;
 627                         break;
 628                 default:
 629                         WARN_ON_ONCE(1);
 630                         err = -EINVAL;
 631                         goto out;
 632                 }
 633
 634                 /*
 635                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 636                  *    advertize the change to the keying daemon.
 637                  *    This is an inbound SA, so just compare
 638                  *    SRC ports.
 639                  */
 640                 if (iph->saddr != x->props.saddr.a4 ||
 641                     source != encap->encap_sport) {
 642                         xfrm_address_t ipaddr;
 643
 644                         ipaddr.a4 = iph->saddr;
 645                         km_new_mapping(x, &ipaddr, source);
 646
 647                         /* XXX: perhaps add an extra
 648                          * policy check here, to see
 649                          * if we should allow or
 650                          * reject a packet from a
 651                          * different source
 652                          * address/port.
 653                          */
 654                 }
 655
 656                 /*
 657                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 658                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 659                  *    perform other post-processing fixes
 660                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 661                  *    section 3.1.2
 662                  */
 663                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 664                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 665         }
 666
 667         skb_pull_rcsum(skb, hlen);
 668         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 669                 skb_reset_transport_header(skb);
 670         else
 671                 skb_set_transport_header(skb, -ihl);
 672
 673         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 674         if (err == IPPROTO_NONE)
 675                 err = -EINVAL;
 676
 677 out:
 678         return err;
 679 }
 680 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_input_done2);
 681
 682 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 683 {
 684         struct sk_buff *skb = base->data;
 685
 686         xfrm_input_resume(skb, esp_input_done2(skb, err));
 687 }
 688
 689 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 690 {
 691         esp_restore_header(skb, 0);
 692         __skb_pull(skb, 4);
 693 }
 694
 695 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 696 {
 697         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 698         struct ip_esp_hdr *esph;
 699
 700         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 701          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 702          * decryption.
 703          */
 704         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 705                 esph = skb_push(skb, 4);
 706                 *seqhi = esph->spi;
 707                 esph->spi = esph->seq_no;
 708                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 709         }
 710 }
 711
 712 static void esp_input_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 713 {
 714         struct sk_buff *skb = base->data;
 715
 716         esp_input_restore_header(skb);
 717         esp_input_done(base, err);
 718 }
 719
 720 /*
 721  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
 722  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
 723  * and common case.
 724  */
 725 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 726 {
 727         struct crypto_aead *aead = x->data;
 728         struct aead_request *req;
 729         struct sk_buff *trailer;
 730         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 731         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - ivlen;
 732         int nfrags;
 733         int assoclen;
 734         int seqhilen;
 735         __be32 *seqhi;
 736         void *tmp;
 737         u8 *iv;
 738         struct scatterlist *sg;
 739         int err = -EINVAL;
 740
 741         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr) + ivlen))
 742                 goto out;
 743
 744         if (elen <= 0)
 745                 goto out;
 746
 747         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 748         seqhilen = 0;
 749
 750         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 751                 seqhilen += sizeof(__be32);
 752                 assoclen += seqhilen;
 753         }
 754
 755         if (!skb_cloned(skb)) {
 756                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 757                         nfrags = 1;
 758
 759                         goto skip_cow;
 760                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 761                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 762                         nfrags++;
 763
 764                         goto skip_cow;
 765                 }
 766         }
 767
 768         err = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 769         if (err < 0)
 770                 goto out;
 771
 772         nfrags = err;
 773
 774 skip_cow:
 775         err = -ENOMEM;
 776         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 777         if (!tmp)
 778                 goto out;
 779
 780         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 781         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 782         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 783         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 784         sg = esp_req_sg(aead, req);
 785
 786         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 787
 788         sg_init_table(sg, nfrags);
 789         err = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 790         if (unlikely(err < 0)) {
 791                 kfree(tmp);
 792                 goto out;
 793         }
 794
 795         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 796
 797         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 798                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
 799         else
 800                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
 801
 802         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
 803         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 804
 805         err = crypto_aead_decrypt(req);
 806         if (err == -EINPROGRESS)
 807                 goto out;
 808
 809         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 810                 esp_input_restore_header(skb);
 811
 812         err = esp_input_done2(skb, err);
 813
 814 out:
 815         return err;
 816 }
 817
 818 static int esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 819 {
 820         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 821         const struct iphdr *iph = (const struct iphdr *)skb->data;
 822         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 823         struct xfrm_state *x;
 824
 825         switch (icmp_hdr(skb)->type) {
 826         case ICMP_DEST_UNREACH:
 827                 if (icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 828                         return 0;
 829         case ICMP_REDIRECT:
 830                 break;
 831         default:
 832                 return 0;
 833         }
 834
 835         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 836                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
 837         if (!x)
 838                 return 0;
 839
 840         if (icmp_hdr(skb)->type == ICMP_DEST_UNREACH)
 841                 ipv4_update_pmtu(skb, net, info, 0, IPPROTO_ESP);
 842         else
 843                 ipv4_redirect(skb, net, 0, IPPROTO_ESP);
 844         xfrm_state_put(x);
 845
 846         return 0;
 847 }
 848
 849 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
 850 {
 851         struct crypto_aead *aead = x->data;
 852
 853         if (!aead)
 854                 return;
 855
 856         crypto_free_aead(aead);
 857 }
 858
 859 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
 860 {
 861         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 862         struct crypto_aead *aead;
 863         int err;
 864
 865         err = -ENAMETOOLONG;
 866         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
 867                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 868                 goto error;
 869
 870         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, 0);
 871         err = PTR_ERR(aead);
 872         if (IS_ERR(aead))
 873                 goto error;
 874
 875         x->data = aead;
 876
 877         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
 878                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
 879         if (err)
 880                 goto error;
 881
 882         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
 883         if (err)
 884                 goto error;
 885
 886 error:
 887         return err;
 888 }
 889
 890 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
 891 {
 892         struct crypto_aead *aead;
 893         struct crypto_authenc_key_param *param;
 894         struct rtattr *rta;
 895         char *key;
 896         char *p;
 897         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 898         unsigned int keylen;
 899         int err;
 900
 901         err = -EINVAL;
 902         if (!x->ealg)
 903                 goto error;
 904
 905         err = -ENAMETOOLONG;
 906
 907         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 908                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 909                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
 910                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 911                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 912                              x->ealg->alg_name,
 913                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 914                         goto error;
 915         } else {
 916                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 917                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
 918                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 919                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 920                              x->ealg->alg_name,
 921                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 922                         goto error;
 923         }
 924
 925         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
 926         err = PTR_ERR(aead);
 927         if (IS_ERR(aead))
 928                 goto error;
 929
 930         x->data = aead;
 931
 932         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
 933                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
 934         err = -ENOMEM;
 935         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
 936         if (!key)
 937                 goto error;
 938
 939         p = key;
 940         rta = (void *)p;
 941         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
 942         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
 943         param = RTA_DATA(rta);
 944         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
 945
 946         if (x->aalg) {
 947                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
 948
 949                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
 950                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
 951
 952                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
 953                 BUG_ON(!aalg_desc);
 954
 955                 err = -EINVAL;
 956                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
 957                     crypto_aead_authsize(aead)) {
 958                         pr_info("ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
 959                                 x->aalg->alg_name,
 960                                 crypto_aead_authsize(aead),
 961                                 aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
 962                         goto free_key;
 963                 }
 964
 965                 err = crypto_aead_setauthsize(
 966                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
 967                 if (err)
 968                         goto free_key;
 969         }
 970
 971         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 972         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 973
 974         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
 975
 976 free_key:
 977         kfree(key);
 978
 979 error:
 980         return err;
 981 }
 982
 983 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
 984 {
 985         struct crypto_aead *aead;
 986         u32 align;
 987         int err;
 988
 989         x->data = NULL;
 990
 991         if (x->aead)
 992                 err = esp_init_aead(x);
 993         else
 994                 err = esp_init_authenc(x);
 995
 996         if (err)
 997                 goto error;
 998
 999         aead = x->data;
1000
1001         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
1002                               crypto_aead_ivsize(aead);
1003         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
1004                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
1005         else if (x->props.mode == XFRM_MODE_BEET && x->sel.family != AF_INET6)
1006                 x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN;
1007         if (x->encap) {
1008                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
1009
1010                 switch (encap->encap_type) {
1011                 default:
1012                         err = -EINVAL;
1013                         goto error;
1014                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
1015                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
1016                         break;
1017                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
1018                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
1019                         break;
1020                 }
1021         }
1022
1023         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
1024         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
1025
1026 error:
1027         return err;
1028 }
1029
1030 static int esp4_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
1031 {
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 static const struct xfrm_type esp_type =
1036 {
1037         .description    = "ESP4",
1038         .owner          = THIS_MODULE,
1039         .proto          = IPPROTO_ESP,
1040         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
1041         .init_state     = esp_init_state,
1042         .destructor     = esp_destroy,
1043         .input          = esp_input,
1044         .output         = esp_output,
1045 };
1046
1047 static struct xfrm4_protocol esp4_protocol = {
1048         .handler        =       xfrm4_rcv,
1049         .input_handler  =       xfrm_input,
1050         .cb_handler     =       esp4_rcv_cb,
1051         .err_handler    =       esp4_err,
1052         .priority       =       0,
1053 };
1054
1055 static int __init esp4_init(void)
1056 {
1057         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
1058                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
1059                 return -EAGAIN;
1060         }
1061         if (xfrm4_protocol_register(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
1062                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
1063                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
1064                 return -EAGAIN;
1065         }
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 static void __exit esp4_fini(void)
1070 {
1071         if (xfrm4_protocol_deregister(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1072                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1073         xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
1074 }
1075
1076 module_init(esp4_init);
1077 module_exit(esp4_fini);
1078 MODULE_LICENSE("GPL");
1079 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET, XFRM_PROTO_ESP);