GNU Linux-libre 4.19.211-gnu1
[releases.git] / net / bluetooth / ecdh_helper.c
1 /*
2  * ECDH helper functions - KPP wrappings
3  *
4  * Copyright (C) 2017 Intel Corporation
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation;
9  *
10  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
11  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS.
13  * IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER(S) AND AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY
14  * CLAIM, OR ANY SPECIAL INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR ANY DAMAGES
15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
18  *
19  * ALL LIABILITY, INCLUDING LIABILITY FOR INFRINGEMENT OF ANY PATENTS,
20  * COPYRIGHTS, TRADEMARKS OR OTHER RIGHTS, RELATING TO USE OF THIS
21  * SOFTWARE IS DISCLAIMED.
22  */
23 #include "ecdh_helper.h"
24
25 #include <linux/scatterlist.h>
26 #include <crypto/ecdh.h>
27
28 struct ecdh_completion {
29         struct completion completion;
30         int err;
31 };
32
33 static void ecdh_complete(struct crypto_async_request *req, int err)
34 {
35         struct ecdh_completion *res = req->data;
36
37         if (err == -EINPROGRESS)
38                 return;
39
40         res->err = err;
41         complete(&res->completion);
42 }
43
44 static inline void swap_digits(u64 *in, u64 *out, unsigned int ndigits)
45 {
46         int i;
47
48         for (i = 0; i < ndigits; i++)
49                 out[i] = __swab64(in[ndigits - 1 - i]);
50 }
51
52 /* compute_ecdh_secret() - function assumes that the private key was
53  *                         already set.
54  * @tfm:          KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
55  * @public_key:   pair's ecc public key.
56  * secret:        memory where the ecdh computed shared secret will be saved.
57  *
58  * Return: zero on success; error code in case of error.
59  */
60 int compute_ecdh_secret(struct crypto_kpp *tfm, const u8 public_key[64],
61                         u8 secret[32])
62 {
63         struct kpp_request *req;
64         u8 *tmp;
65         struct ecdh_completion result;
66         struct scatterlist src, dst;
67         int err;
68
69         tmp = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
70         if (!tmp)
71                 return -ENOMEM;
72
73         req = kpp_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
74         if (!req) {
75                 err = -ENOMEM;
76                 goto free_tmp;
77         }
78
79         init_completion(&result.completion);
80
81         swap_digits((u64 *)public_key, (u64 *)tmp, 4); /* x */
82         swap_digits((u64 *)&public_key[32], (u64 *)&tmp[32], 4); /* y */
83
84         sg_init_one(&src, tmp, 64);
85         sg_init_one(&dst, secret, 32);
86         kpp_request_set_input(req, &src, 64);
87         kpp_request_set_output(req, &dst, 32);
88         kpp_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
89                                  ecdh_complete, &result);
90         err = crypto_kpp_compute_shared_secret(req);
91         if (err == -EINPROGRESS) {
92                 wait_for_completion(&result.completion);
93                 err = result.err;
94         }
95         if (err < 0) {
96                 pr_err("alg: ecdh: compute shared secret failed. err %d\n",
97                        err);
98                 goto free_all;
99         }
100
101         swap_digits((u64 *)secret, (u64 *)tmp, 4);
102         memcpy(secret, tmp, 32);
103
104 free_all:
105         kpp_request_free(req);
106 free_tmp:
107         kzfree(tmp);
108         return err;
109 }
110
111 /* set_ecdh_privkey() - set or generate ecc private key.
112  *
113  * Function generates an ecc private key in the crypto subsystem when receiving
114  * a NULL private key or sets the received key when not NULL.
115  *
116  * @tfm:           KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
117  * @private_key:   user's ecc private key. When not NULL, the key is expected
118  *                 in little endian format.
119  *
120  * Return: zero on success; error code in case of error.
121  */
122 int set_ecdh_privkey(struct crypto_kpp *tfm, const u8 private_key[32])
123 {
124         u8 *buf, *tmp = NULL;
125         unsigned int buf_len;
126         int err;
127         struct ecdh p = {0};
128
129         p.curve_id = ECC_CURVE_NIST_P256;
130
131         if (private_key) {
132                 tmp = kmalloc(32, GFP_KERNEL);
133                 if (!tmp)
134                         return -ENOMEM;
135                 swap_digits((u64 *)private_key, (u64 *)tmp, 4);
136                 p.key = tmp;
137                 p.key_size = 32;
138         }
139
140         buf_len = crypto_ecdh_key_len(&p);
141         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
142         if (!buf) {
143                 err = -ENOMEM;
144                 goto free_tmp;
145         }
146
147         err = crypto_ecdh_encode_key(buf, buf_len, &p);
148         if (err)
149                 goto free_all;
150
151         err = crypto_kpp_set_secret(tfm, buf, buf_len);
152         /* fall through */
153 free_all:
154         kzfree(buf);
155 free_tmp:
156         kzfree(tmp);
157         return err;
158 }
159
160 /* generate_ecdh_public_key() - function assumes that the private key was
161  *                              already set.
162  *
163  * @tfm:          KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
164  * @public_key:   memory where the computed ecc public key will be saved.
165  *
166  * Return: zero on success; error code in case of error.
167  */
168 int generate_ecdh_public_key(struct crypto_kpp *tfm, u8 public_key[64])
169 {
170         struct kpp_request *req;
171         u8 *tmp;
172         struct ecdh_completion result;
173         struct scatterlist dst;
174         int err;
175
176         tmp = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
177         if (!tmp)
178                 return -ENOMEM;
179
180         req = kpp_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
181         if (!req) {
182                 err = -ENOMEM;
183                 goto free_tmp;
184         }
185
186         init_completion(&result.completion);
187         sg_init_one(&dst, tmp, 64);
188         kpp_request_set_input(req, NULL, 0);
189         kpp_request_set_output(req, &dst, 64);
190         kpp_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
191                                  ecdh_complete, &result);
192
193         err = crypto_kpp_generate_public_key(req);
194         if (err == -EINPROGRESS) {
195                 wait_for_completion(&result.completion);
196                 err = result.err;
197         }
198         if (err < 0)
199                 goto free_all;
200
201         /* The public key is handed back in little endian as expected by
202          * the Security Manager Protocol.
203          */
204         swap_digits((u64 *)tmp, (u64 *)public_key, 4); /* x */
205         swap_digits((u64 *)&tmp[32], (u64 *)&public_key[32], 4); /* y */
206
207 free_all:
208         kpp_request_free(req);
209 free_tmp:
210         kfree(tmp);
211         return err;
212 }
213
214 /* generate_ecdh_keys() - generate ecc key pair.
215  *
216  * @tfm:          KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
217  * @public_key:   memory where the computed ecc public key will be saved.
218  *
219  * Return: zero on success; error code in case of error.
220  */
221 int generate_ecdh_keys(struct crypto_kpp *tfm, u8 public_key[64])
222 {
223         int err;
224
225         err = set_ecdh_privkey(tfm, NULL);
226         if (err)
227                 return err;
228
229         return generate_ecdh_public_key(tfm, public_key);
230 }