drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-aes-galois.c

   1 /*
   2  * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) AES GCM crypto API support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2016,2017 Advanced Micro Devices, Inc.
   5  *
   6  * Author: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/scatterlist.h>
  17 #include <linux/crypto.h>
  18 #include <crypto/internal/aead.h>
  19 #include <crypto/algapi.h>
  20 #include <crypto/aes.h>
  21 #include <crypto/ctr.h>
  22 #include <crypto/scatterwalk.h>
  23 #include <linux/delay.h>
  24
  25 #include "ccp-crypto.h"
  26
  27 #define AES_GCM_IVSIZE  12
  28
  29 static int ccp_aes_gcm_complete(struct crypto_async_request *async_req, int ret)
  30 {
  31         return ret;
  32 }
  33
  34 static int ccp_aes_gcm_setkey(struct crypto_aead *tfm, const u8 *key,
  35                               unsigned int key_len)
  36 {
  37         struct ccp_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
  38
  39         switch (key_len) {
  40         case AES_KEYSIZE_128:
  41                 ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_128;
  42                 break;
  43         case AES_KEYSIZE_192:
  44                 ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_192;
  45                 break;
  46         case AES_KEYSIZE_256:
  47                 ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_256;
  48                 break;
  49         default:
  50                 crypto_aead_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
  51                 return -EINVAL;
  52         }
  53
  54         ctx->u.aes.mode = CCP_AES_MODE_GCM;
  55         ctx->u.aes.key_len = key_len;
  56
  57         memcpy(ctx->u.aes.key, key, key_len);
  58         sg_init_one(&ctx->u.aes.key_sg, ctx->u.aes.key, key_len);
  59
  60         return 0;
  61 }
  62
  63 static int ccp_aes_gcm_setauthsize(struct crypto_aead *tfm,
  64                                    unsigned int authsize)
  65 {
  66         switch (authsize) {
  67         case 16:
  68         case 15:
  69         case 14:
  70         case 13:
  71         case 12:
  72         case 8:
  73         case 4:
  74                 break;
  75         default:
  76                 return -EINVAL;
  77         }
  78
  79         return 0;
  80 }
  81
  82 static int ccp_aes_gcm_crypt(struct aead_request *req, bool encrypt)
  83 {
  84         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
  85         struct ccp_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
  86         struct ccp_aes_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
  87         struct scatterlist *iv_sg = NULL;
  88         unsigned int iv_len = 0;
  89         int i;
  90         int ret = 0;
  91
  92         if (!ctx->u.aes.key_len)
  93                 return -EINVAL;
  94
  95         if (ctx->u.aes.mode != CCP_AES_MODE_GCM)
  96                 return -EINVAL;
  97
  98         if (!req->iv)
  99                 return -EINVAL;
 100
 101         /*
 102          * 5 parts:
 103          *   plaintext/ciphertext input
 104          *   AAD
 105          *   key
 106          *   IV
 107          *   Destination+tag buffer
 108          */
 109
 110         /* Prepare the IV: 12 bytes + an integer (counter) */
 111         memcpy(rctx->iv, req->iv, AES_GCM_IVSIZE);
 112         for (i = 0; i < 3; i++)
 113                 rctx->iv[i + AES_GCM_IVSIZE] = 0;
 114         rctx->iv[AES_BLOCK_SIZE - 1] = 1;
 115
 116         /* Set up a scatterlist for the IV */
 117         iv_sg = &rctx->iv_sg;
 118         iv_len = AES_BLOCK_SIZE;
 119         sg_init_one(iv_sg, rctx->iv, iv_len);
 120
 121         /* The AAD + plaintext are concatenated in the src buffer */
 122         memset(&rctx->cmd, 0, sizeof(rctx->cmd));
 123         INIT_LIST_HEAD(&rctx->cmd.entry);
 124         rctx->cmd.engine = CCP_ENGINE_AES;
 125         rctx->cmd.u.aes.authsize = crypto_aead_authsize(tfm);
 126         rctx->cmd.u.aes.type = ctx->u.aes.type;
 127         rctx->cmd.u.aes.mode = ctx->u.aes.mode;
 128         rctx->cmd.u.aes.action = encrypt;
 129         rctx->cmd.u.aes.key = &ctx->u.aes.key_sg;
 130         rctx->cmd.u.aes.key_len = ctx->u.aes.key_len;
 131         rctx->cmd.u.aes.iv = iv_sg;
 132         rctx->cmd.u.aes.iv_len = iv_len;
 133         rctx->cmd.u.aes.src = req->src;
 134         rctx->cmd.u.aes.src_len = req->cryptlen;
 135         rctx->cmd.u.aes.aad_len = req->assoclen;
 136
 137         /* The cipher text + the tag are in the dst buffer */
 138         rctx->cmd.u.aes.dst = req->dst;
 139
 140         ret = ccp_crypto_enqueue_request(&req->base, &rctx->cmd);
 141
 142         return ret;
 143 }
 144
 145 static int ccp_aes_gcm_encrypt(struct aead_request *req)
 146 {
 147         return ccp_aes_gcm_crypt(req, CCP_AES_ACTION_ENCRYPT);
 148 }
 149
 150 static int ccp_aes_gcm_decrypt(struct aead_request *req)
 151 {
 152         return ccp_aes_gcm_crypt(req, CCP_AES_ACTION_DECRYPT);
 153 }
 154
 155 static int ccp_aes_gcm_cra_init(struct crypto_aead *tfm)
 156 {
 157         struct ccp_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
 158
 159         ctx->complete = ccp_aes_gcm_complete;
 160         ctx->u.aes.key_len = 0;
 161
 162         crypto_aead_set_reqsize(tfm, sizeof(struct ccp_aes_req_ctx));
 163
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 static void ccp_aes_gcm_cra_exit(struct crypto_tfm *tfm)
 168 {
 169 }
 170
 171 static struct aead_alg ccp_aes_gcm_defaults = {
 172         .setkey = ccp_aes_gcm_setkey,
 173         .setauthsize = ccp_aes_gcm_setauthsize,
 174         .encrypt = ccp_aes_gcm_encrypt,
 175         .decrypt = ccp_aes_gcm_decrypt,
 176         .init = ccp_aes_gcm_cra_init,
 177         .ivsize = AES_GCM_IVSIZE,
 178         .maxauthsize = AES_BLOCK_SIZE,
 179         .base = {
 180                 .cra_flags      = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER |
 181                                   CRYPTO_ALG_ASYNC |
 182                                   CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY |
 183                                   CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
 184                 .cra_blocksize  = AES_BLOCK_SIZE,
 185                 .cra_ctxsize    = sizeof(struct ccp_ctx),
 186                 .cra_priority   = CCP_CRA_PRIORITY,
 187                 .cra_type       = &crypto_ablkcipher_type,
 188                 .cra_exit       = ccp_aes_gcm_cra_exit,
 189                 .cra_module     = THIS_MODULE,
 190         },
 191 };
 192
 193 struct ccp_aes_aead_def {
 194         enum ccp_aes_mode mode;
 195         unsigned int version;
 196         const char *name;
 197         const char *driver_name;
 198         unsigned int blocksize;
 199         unsigned int ivsize;
 200         struct aead_alg *alg_defaults;
 201 };
 202
 203 static struct ccp_aes_aead_def aes_aead_algs[] = {
 204         {
 205                 .mode           = CCP_AES_MODE_GHASH,
 206                 .version        = CCP_VERSION(5, 0),
 207                 .name           = "gcm(aes)",
 208                 .driver_name    = "gcm-aes-ccp",
 209                 .blocksize      = 1,
 210                 .ivsize         = AES_BLOCK_SIZE,
 211                 .alg_defaults   = &ccp_aes_gcm_defaults,
 212         },
 213 };
 214
 215 static int ccp_register_aes_aead(struct list_head *head,
 216                                  const struct ccp_aes_aead_def *def)
 217 {
 218         struct ccp_crypto_aead *ccp_aead;
 219         struct aead_alg *alg;
 220         int ret;
 221
 222         ccp_aead = kzalloc(sizeof(*ccp_aead), GFP_KERNEL);
 223         if (!ccp_aead)
 224                 return -ENOMEM;
 225
 226         INIT_LIST_HEAD(&ccp_aead->entry);
 227
 228         ccp_aead->mode = def->mode;
 229
 230         /* Copy the defaults and override as necessary */
 231         alg = &ccp_aead->alg;
 232         *alg = *def->alg_defaults;
 233         snprintf(alg->base.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s", def->name);
 234         snprintf(alg->base.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s",
 235                  def->driver_name);
 236         alg->base.cra_blocksize = def->blocksize;
 237         alg->base.cra_ablkcipher.ivsize = def->ivsize;
 238
 239         ret = crypto_register_aead(alg);
 240         if (ret) {
 241                 pr_err("%s ablkcipher algorithm registration error (%d)\n",
 242                        alg->base.cra_name, ret);
 243                 kfree(ccp_aead);
 244                 return ret;
 245         }
 246
 247         list_add(&ccp_aead->entry, head);
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 int ccp_register_aes_aeads(struct list_head *head)
 253 {
 254         int i, ret;
 255         unsigned int ccpversion = ccp_version();
 256
 257         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(aes_aead_algs); i++) {
 258                 if (aes_aead_algs[i].version > ccpversion)
 259                         continue;
 260                 ret = ccp_register_aes_aead(head, &aes_aead_algs[i]);
 261                 if (ret)
 262                         return ret;
 263         }
 264
 265         return 0;
 266 }