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         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 125         void *tmp;
 126         struct xfrm_state *x;
 127
 128         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME))
 129                 x = skb->sp->xvec[skb->sp->len - 1];
 130         else
 131                 x = skb_dst(skb)->xfrm;
 132
 133         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 134         esp_ssg_unref(x, tmp);
 135         kfree(tmp);
 136
 137         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 138                 if (err) {
 139                         XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
 140                         kfree_skb(skb);
 141                         return;
 142                 }
 143
 144                 skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
 145                 secpath_reset(skb);
 146                 xfrm_dev_resume(skb);
 147         } else {
 148                 xfrm_output_resume(skb, err);
 149         }
 150 }
 151
 152 /* Move ESP header back into place. */
 153 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 154 {
 155         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 156         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 157         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 158
 159         esph->seq_no = esph->spi;
 160         esph->spi = *seqhi;
 161 }
 162
 163 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 164 {
 165         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 166         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 167
 168         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 169                                 sizeof(__be32));
 170 }
 171
 172 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_extra(struct sk_buff *skb,
 173                                                struct xfrm_state *x,
 174                                                struct ip_esp_hdr *esph,
 175                                                struct esp_output_extra *extra)
 176 {
 177         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 178          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 179          * encryption.
 180          */
 181         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 182                 __u32 seqhi;
 183                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 184
 185                 if (xo)
 186                         seqhi = xo->seq.hi;
 187                 else
 188                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 189
 190                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 191                                  skb_transport_header(skb);
 192                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 193                 extra->seqhi = esph->spi;
 194                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 195         }
 196
 197         esph->spi = x->id.spi;
 198
 199         return esph;
 200 }
 201
 202 static void esp_output_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 203 {
 204         struct sk_buff *skb = base->data;
 205
 206         esp_output_restore_header(skb);
 207         esp_output_done(base, err);
 208 }
 209
 210 static void esp_output_fill_trailer(u8 *tail, int tfclen, int plen, __u8 proto)
 211 {
 212         /* Fill padding... */
 213         if (tfclen) {
 214                 memset(tail, 0, tfclen);
 215                 tail += tfclen;
 216         }
 217         do {
 218                 int i;
 219                 for (i = 0; i < plen - 2; i++)
 220                         tail[i] = i + 1;
 221         } while (0);
 222         tail[plen - 2] = plen - 2;
 223         tail[plen - 1] = proto;
 224 }
 225
 226 static int esp_output_udp_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 227 {
 228         int encap_type;
 229         struct udphdr *uh;
 230         __be32 *udpdata32;
 231         __be16 sport, dport;
 232         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 233         struct ip_esp_hdr *esph = esp->esph;
 234         unsigned int len;
 235
 236         spin_lock_bh(&x->lock);
 237         sport = encap->encap_sport;
 238         dport = encap->encap_dport;
 239         encap_type = encap->encap_type;
 240         spin_unlock_bh(&x->lock);
 241
 242         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 243         if (len + sizeof(struct iphdr) >= IP_MAX_MTU)
 244                 return -EMSGSIZE;
 245
 246         uh = (struct udphdr *)esph;
 247         uh->source = sport;
 248         uh->dest = dport;
 249         uh->len = htons(len);
 250         uh->check = 0;
 251
 252         switch (encap_type) {
 253         default:
 254         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 255                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 256                 break;
 257         case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 258                 udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
 259                 udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
 260                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
 261                 break;
 262         }
 263
 264         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 265         esp->esph = esph;
 266
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 int esp_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 271 {
 272         u8 *tail;
 273         int nfrags;
 274         int esph_offset;
 275         struct page *page;
 276         struct sk_buff *trailer;
 277         int tailen = esp->tailen;
 278
 279         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
 280         if (x->encap) {
 281                 int err = esp_output_udp_encap(x, skb, esp);
 282
 283                 if (err < 0)
 284                         return err;
 285         }
 286
 287         if (!skb_cloned(skb)) {
 288                 if (tailen <= skb_tailroom(skb)) {
 289                         nfrags = 1;
 290                         trailer = skb;
 291                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 292
 293                         goto skip_cow;
 294                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 295                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 296                         int allocsize;
 297                         struct sock *sk = skb->sk;
 298                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 299
 300                         esp->inplace = false;
 301
 302                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 303
 304                         spin_lock_bh(&x->lock);
 305
 306                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 307                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 308                                 goto cow;
 309                         }
 310
 311                         page = pfrag->page;
 312                         get_page(page);
 313
 314                         tail = page_address(page) + pfrag->offset;
 315
 316                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 317
 318                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 319
 320                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 321                                              tailen);
 322                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 323
 324                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 325
 326                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 327
 328                         nfrags++;
 329
 330                         skb->len += tailen;
 331                         skb->data_len += tailen;
 332                         skb->truesize += tailen;
 333                         if (sk && sk_fullsock(sk))
 334                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 335
 336                         goto out;
 337                 }
 338         }
 339
 340 cow:
 341         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 342
 343         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 344         if (nfrags < 0)
 345                 goto out;
 346         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 347         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 348
 349 skip_cow:
 350         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 351         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 352
 353 out:
 354         return nfrags;
 355 }
 356 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_head);
 357
 358 int esp_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 359 {
 360         u8 *iv;
 361         int alen;
 362         void *tmp;
 363         int ivlen;
 364         int assoclen;
 365         int extralen;
 366         struct page *page;
 367         struct ip_esp_hdr *esph;
 368         struct crypto_aead *aead;
 369         struct aead_request *req;
 370         struct scatterlist *sg, *dsg;
 371         struct esp_output_extra *extra;
 372         int err = -ENOMEM;
 373
 374         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 375         extralen = 0;
 376
 377         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 378                 extralen += sizeof(*extra);
 379                 assoclen += sizeof(__be32);
 380         }
 381
 382         aead = x->data;
 383         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 384         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 385
 386         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 387         if (!tmp)
 388                 goto error;
 389
 390         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 391         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 392         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 393         sg = esp_req_sg(aead, req);
 394
 395         if (esp->inplace)
 396                 dsg = sg;
 397         else
 398                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 399
 400         esph = esp_output_set_extra(skb, x, esp->esph, extra);
 401         esp->esph = esph;
 402
 403         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 404         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 405                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 406                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 407         if (unlikely(err < 0))
 408                 goto error_free;
 409
 410         if (!esp->inplace) {
 411                 int allocsize;
 412                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 413
 414                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 415
 416                 spin_lock_bh(&x->lock);
 417                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 418                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 419                         goto error_free;
 420                 }
 421
 422                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 423
 424                 page = pfrag->page;
 425                 get_page(page);
 426                 /* replace page frags in skb with new page */
 427                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 428                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 429                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 430
 431                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 432                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 433                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 434                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 435                 if (unlikely(err < 0))
 436                         goto error_free;
 437         }
 438
 439         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 440                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 441         else
 442                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 443
 444         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 445         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 446
 447         memset(iv, 0, ivlen);
 448         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 449                min(ivlen, 8));
 450
 451         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 452         err = crypto_aead_encrypt(req);
 453
 454         switch (err) {
 455         case -EINPROGRESS:
 456                 goto error;
 457
 458         case -ENOSPC:
 459                 err = NET_XMIT_DROP;
 460                 break;
 461
 462         case 0:
 463                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 464                         esp_output_restore_header(skb);
 465         }
 466
 467         if (sg != dsg)
 468                 esp_ssg_unref(x, tmp);
 469
 470 error_free:
 471         kfree(tmp);
 472 error:
 473         return err;
 474 }
 475 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_tail);
 476
 477 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 478 {
 479         int alen;
 480         int blksize;
 481         struct ip_esp_hdr *esph;
 482         struct crypto_aead *aead;
 483         struct esp_info esp;
 484
 485         esp.inplace = true;
 486
 487         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 488         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 489
 490         /* skb is pure payload to encrypt */
 491
 492         aead = x->data;
 493         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 494
 495         esp.tfclen = 0;
 496         if (x->tfcpad) {
 497                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 498                 u32 padto;
 499
 500                 padto = min(x->tfcpad, esp4_get_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 501                 if (skb->len < padto)
 502                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 503         }
 504         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 505         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 506         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 507         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 508
 509         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 510
 511         esp.nfrags = esp_output_head(x, skb, &esp);
 512         if (esp.nfrags < 0)
 513                 return esp.nfrags;
 514
 515         esph = esp.esph;
 516         esph->spi = x->id.spi;
 517
 518         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 519         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 520                                  ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 521
 522         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 523
 524         return esp_output_tail(x, skb, &esp);
 525 }
 526
 527 static inline int esp_remove_trailer(struct sk_buff *skb)
 528 {
 529         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 530         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 531         struct crypto_aead *aead = x->data;
 532         int alen, hlen, elen;
 533         int padlen, trimlen;
 534         __wsum csumdiff;
 535         u8 nexthdr[2];
 536         int ret;
 537
 538         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 539         hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 540         elen = skb->len - hlen;
 541
 542         if (xo && (xo->flags & XFRM_ESP_NO_TRAILER)) {
 543                 ret = xo->proto;
 544                 goto out;
 545         }
 546
 547         if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2))
 548                 BUG();
 549
 550         ret = -EINVAL;
 551         padlen = nexthdr[0];
 552         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
 553                 net_dbg_ratelimited("ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n",
 554                                     padlen + 2, elen - alen);
 555                 goto out;
 556         }
 557
 558         trimlen = alen + padlen + 2;
 559         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 560                 csumdiff = skb_checksum(skb, skb->len - trimlen, trimlen, 0);
 561                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, csumdiff,
 562                                            skb->len - trimlen);
 563         }
 564         pskb_trim(skb, skb->len - trimlen);
 565
 566         ret = nexthdr[1];
 567
 568 out:
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 int esp_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 573 {
 574         const struct iphdr *iph;
 575         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 576         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 577         struct crypto_aead *aead = x->data;
 578         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 579         int ihl;
 580
 581         if (!xo || (xo && !(xo->flags & CRYPTO_DONE)))
 582                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 583
 584         if (unlikely(err))
 585                 goto out;
 586
 587         err = esp_remove_trailer(skb);
 588         if (unlikely(err < 0))
 589                 goto out;
 590
 591         iph = ip_hdr(skb);
 592         ihl = iph->ihl * 4;
 593
 594         if (x->encap) {
 595                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 596                 struct udphdr *uh = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
 597
 598                 /*
 599                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 600                  *    advertize the change to the keying daemon.
 601                  *    This is an inbound SA, so just compare
 602                  *    SRC ports.
 603                  */
 604                 if (iph->saddr != x->props.saddr.a4 ||
 605                     uh->source != encap->encap_sport) {
 606                         xfrm_address_t ipaddr;
 607
 608                         ipaddr.a4 = iph->saddr;
 609                         km_new_mapping(x, &ipaddr, uh->source);
 610
 611                         /* XXX: perhaps add an extra
 612                          * policy check here, to see
 613                          * if we should allow or
 614                          * reject a packet from a
 615                          * different source
 616                          * address/port.
 617                          */
 618                 }
 619
 620                 /*
 621                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 622                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 623                  *    perform other post-processing fixes
 624                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 625                  *    section 3.1.2
 626                  */
 627                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 628                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 629         }
 630
 631         skb_pull_rcsum(skb, hlen);
 632         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 633                 skb_reset_transport_header(skb);
 634         else
 635                 skb_set_transport_header(skb, -ihl);
 636
 637         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 638         if (err == IPPROTO_NONE)
 639                 err = -EINVAL;
 640
 641 out:
 642         return err;
 643 }
 644 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_input_done2);
 645
 646 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 647 {
 648         struct sk_buff *skb = base->data;
 649
 650         xfrm_input_resume(skb, esp_input_done2(skb, err));
 651 }
 652
 653 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 654 {
 655         esp_restore_header(skb, 0);
 656         __skb_pull(skb, 4);
 657 }
 658
 659 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 660 {
 661         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 662         struct ip_esp_hdr *esph;
 663
 664         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 665          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 666          * decryption.
 667          */
 668         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 669                 esph = skb_push(skb, 4);
 670                 *seqhi = esph->spi;
 671                 esph->spi = esph->seq_no;
 672                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 673         }
 674 }
 675
 676 static void esp_input_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 677 {
 678         struct sk_buff *skb = base->data;
 679
 680         esp_input_restore_header(skb);
 681         esp_input_done(base, err);
 682 }
 683
 684 /*
 685  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
 686  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
 687  * and common case.
 688  */
 689 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 690 {
 691         struct ip_esp_hdr *esph;
 692         struct crypto_aead *aead = x->data;
 693         struct aead_request *req;
 694         struct sk_buff *trailer;
 695         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 696         int elen = skb->len - sizeof(*esph) - ivlen;
 697         int nfrags;
 698         int assoclen;
 699         int seqhilen;
 700         __be32 *seqhi;
 701         void *tmp;
 702         u8 *iv;
 703         struct scatterlist *sg;
 704         int err = -EINVAL;
 705
 706         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*esph) + ivlen))
 707                 goto out;
 708
 709         if (elen <= 0)
 710                 goto out;
 711
 712         assoclen = sizeof(*esph);
 713         seqhilen = 0;
 714
 715         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 716                 seqhilen += sizeof(__be32);
 717                 assoclen += seqhilen;
 718         }
 719
 720         if (!skb_cloned(skb)) {
 721                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 722                         nfrags = 1;
 723
 724                         goto skip_cow;
 725                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 726                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 727                         nfrags++;
 728
 729                         goto skip_cow;
 730                 }
 731         }
 732
 733         err = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 734         if (err < 0)
 735                 goto out;
 736
 737         nfrags = err;
 738
 739 skip_cow:
 740         err = -ENOMEM;
 741         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 742         if (!tmp)
 743                 goto out;
 744
 745         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 746         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 747         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 748         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 749         sg = esp_req_sg(aead, req);
 750
 751         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 752
 753         sg_init_table(sg, nfrags);
 754         err = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 755         if (unlikely(err < 0)) {
 756                 kfree(tmp);
 757                 goto out;
 758         }
 759
 760         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 761
 762         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 763                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
 764         else
 765                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
 766
 767         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
 768         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 769
 770         err = crypto_aead_decrypt(req);
 771         if (err == -EINPROGRESS)
 772                 goto out;
 773
 774         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 775                 esp_input_restore_header(skb);
 776
 777         err = esp_input_done2(skb, err);
 778
 779 out:
 780         return err;
 781 }
 782
 783 static u32 esp4_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
 784 {
 785         struct crypto_aead *aead = x->data;
 786         u32 blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 787         unsigned int net_adj;
 788
 789         switch (x->props.mode) {
 790         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
 791         case XFRM_MODE_BEET:
 792                 net_adj = sizeof(struct iphdr);
 793                 break;
 794         case XFRM_MODE_TUNNEL:
 795                 net_adj = 0;
 796                 break;
 797         default:
 798                 BUG();
 799         }
 800
 801         return ((mtu - x->props.header_len - crypto_aead_authsize(aead) -
 802                  net_adj) & ~(blksize - 1)) + net_adj - 2;
 803 }
 804
 805 static int esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 806 {
 807         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 808         const struct iphdr *iph = (const struct iphdr *)skb->data;
 809         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 810         struct xfrm_state *x;
 811
 812         switch (icmp_hdr(skb)->type) {
 813         case ICMP_DEST_UNREACH:
 814                 if (icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 815                         return 0;
 816         case ICMP_REDIRECT:
 817                 break;
 818         default:
 819                 return 0;
 820         }
 821
 822         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 823                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
 824         if (!x)
 825                 return 0;
 826
 827         if (icmp_hdr(skb)->type == ICMP_DEST_UNREACH)
 828                 ipv4_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, IPPROTO_ESP, 0);
 829         else
 830                 ipv4_redirect(skb, net, 0, 0, IPPROTO_ESP, 0);
 831         xfrm_state_put(x);
 832
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
 837 {
 838         struct crypto_aead *aead = x->data;
 839
 840         if (!aead)
 841                 return;
 842
 843         crypto_free_aead(aead);
 844 }
 845
 846 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
 847 {
 848         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 849         struct crypto_aead *aead;
 850         int err;
 851
 852         err = -ENAMETOOLONG;
 853         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
 854                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 855                 goto error;
 856
 857         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, 0);
 858         err = PTR_ERR(aead);
 859         if (IS_ERR(aead))
 860                 goto error;
 861
 862         x->data = aead;
 863
 864         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
 865                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
 866         if (err)
 867                 goto error;
 868
 869         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
 870         if (err)
 871                 goto error;
 872
 873 error:
 874         return err;
 875 }
 876
 877 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
 878 {
 879         struct crypto_aead *aead;
 880         struct crypto_authenc_key_param *param;
 881         struct rtattr *rta;
 882         char *key;
 883         char *p;
 884         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 885         unsigned int keylen;
 886         int err;
 887
 888         err = -EINVAL;
 889         if (!x->ealg)
 890                 goto error;
 891
 892         err = -ENAMETOOLONG;
 893
 894         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 895                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 896                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
 897                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 898                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 899                              x->ealg->alg_name,
 900                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 901                         goto error;
 902         } else {
 903                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 904                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
 905                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 906                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 907                              x->ealg->alg_name,
 908                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 909                         goto error;
 910         }
 911
 912         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
 913         err = PTR_ERR(aead);
 914         if (IS_ERR(aead))
 915                 goto error;
 916
 917         x->data = aead;
 918
 919         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
 920                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
 921         err = -ENOMEM;
 922         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
 923         if (!key)
 924                 goto error;
 925
 926         p = key;
 927         rta = (void *)p;
 928         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
 929         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
 930         param = RTA_DATA(rta);
 931         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
 932
 933         if (x->aalg) {
 934                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
 935
 936                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
 937                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
 938
 939                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
 940                 BUG_ON(!aalg_desc);
 941
 942                 err = -EINVAL;
 943                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
 944                     crypto_aead_authsize(aead)) {
 945                         pr_info("ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
 946                                 x->aalg->alg_name,
 947                                 crypto_aead_authsize(aead),
 948                                 aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
 949                         goto free_key;
 950                 }
 951
 952                 err = crypto_aead_setauthsize(
 953                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
 954                 if (err)
 955                         goto free_key;
 956         }
 957
 958         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 959         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 960
 961         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
 962
 963 free_key:
 964         kfree(key);
 965
 966 error:
 967         return err;
 968 }
 969
 970 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
 971 {
 972         struct crypto_aead *aead;
 973         u32 align;
 974         int err;
 975
 976         x->data = NULL;
 977
 978         if (x->aead)
 979                 err = esp_init_aead(x);
 980         else
 981                 err = esp_init_authenc(x);
 982
 983         if (err)
 984                 goto error;
 985
 986         aead = x->data;
 987
 988         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
 989                               crypto_aead_ivsize(aead);
 990         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 991                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
 992         else if (x->props.mode == XFRM_MODE_BEET && x->sel.family != AF_INET6)
 993                 x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN;
 994         if (x->encap) {
 995                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 996
 997                 switch (encap->encap_type) {
 998                 default:
 999                         err = -EINVAL;
1000                         goto error;
1001                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
1002                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
1003                         break;
1004                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
1005                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
1006                         break;
1007                 }
1008         }
1009
1010         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
1011         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
1012
1013 error:
1014         return err;
1015 }
1016
1017 static int esp4_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
1018 {
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 static const struct xfrm_type esp_type =
1023 {
1024         .description    = "ESP4",
1025         .owner          = THIS_MODULE,
1026         .proto          = IPPROTO_ESP,
1027         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
1028         .init_state     = esp_init_state,
1029         .destructor     = esp_destroy,
1030         .get_mtu        = esp4_get_mtu,
1031         .input          = esp_input,
1032         .output         = esp_output,
1033 };
1034
1035 static struct xfrm4_protocol esp4_protocol = {
1036         .handler        =       xfrm4_rcv,
1037         .input_handler  =       xfrm_input,
1038         .cb_handler     =       esp4_rcv_cb,
1039         .err_handler    =       esp4_err,
1040         .priority       =       0,
1041 };
1042
1043 static int __init esp4_init(void)
1044 {
1045         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
1046                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
1047                 return -EAGAIN;
1048         }
1049         if (xfrm4_protocol_register(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
1050                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
1051                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
1052                 return -EAGAIN;
1053         }
1054         return 0;
1055 }
1056
1057 static void __exit esp4_fini(void)
1058 {
1059         if (xfrm4_protocol_deregister(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1060                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1061         if (xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET) < 0)
1062                 pr_info("%s: can't remove xfrm type\n", __func__);
1063 }
1064
1065 module_init(esp4_init);
1066 module_exit(esp4_fini);
1067 MODULE_LICENSE("GPL");
1068 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET, XFRM_PROTO_ESP);