crypto/chacha20poly1305.c

   1 /*
   2  * ChaCha20-Poly1305 AEAD, RFC7539
   3  *
   4  * Copyright (C) 2015 Martin Willi
   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 as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  */
  11
  12 #include <crypto/internal/aead.h>
  13 #include <crypto/internal/hash.h>
  14 #include <crypto/internal/skcipher.h>
  15 #include <crypto/scatterwalk.h>
  16 #include <crypto/chacha20.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/module.h>
  21
  22 #include "internal.h"
  23
  24 #define POLY1305_BLOCK_SIZE     16
  25 #define POLY1305_DIGEST_SIZE    16
  26 #define POLY1305_KEY_SIZE       32
  27 #define CHACHAPOLY_IV_SIZE      12
  28
  29 struct chachapoly_instance_ctx {
  30         struct crypto_skcipher_spawn chacha;
  31         struct crypto_ahash_spawn poly;
  32         unsigned int saltlen;
  33 };
  34
  35 struct chachapoly_ctx {
  36         struct crypto_ablkcipher *chacha;
  37         struct crypto_ahash *poly;
  38         /* key bytes we use for the ChaCha20 IV */
  39         unsigned int saltlen;
  40         u8 salt[];
  41 };
  42
  43 struct poly_req {
  44         /* zero byte padding for AD/ciphertext, as needed */
  45         u8 pad[POLY1305_BLOCK_SIZE];
  46         /* tail data with AD/ciphertext lengths */
  47         struct {
  48                 __le64 assoclen;
  49                 __le64 cryptlen;
  50         } tail;
  51         struct scatterlist src[1];
  52         struct ahash_request req; /* must be last member */
  53 };
  54
  55 struct chacha_req {
  56         u8 iv[CHACHA20_IV_SIZE];
  57         struct scatterlist src[1];
  58         struct ablkcipher_request req; /* must be last member */
  59 };
  60
  61 struct chachapoly_req_ctx {
  62         struct scatterlist src[2];
  63         struct scatterlist dst[2];
  64         /* the key we generate for Poly1305 using Chacha20 */
  65         u8 key[POLY1305_KEY_SIZE];
  66         /* calculated Poly1305 tag */
  67         u8 tag[POLY1305_DIGEST_SIZE];
  68         /* length of data to en/decrypt, without ICV */
  69         unsigned int cryptlen;
  70         /* Actual AD, excluding IV */
  71         unsigned int assoclen;
  72         union {
  73                 struct poly_req poly;
  74                 struct chacha_req chacha;
  75         } u;
  76 };
  77
  78 static inline void async_done_continue(struct aead_request *req, int err,
  79                                        int (*cont)(struct aead_request *))
  80 {
  81         if (!err)
  82                 err = cont(req);
  83
  84         if (err != -EINPROGRESS && err != -EBUSY)
  85                 aead_request_complete(req, err);
  86 }
  87
  88 static void chacha_iv(u8 *iv, struct aead_request *req, u32 icb)
  89 {
  90         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
  91         __le32 leicb = cpu_to_le32(icb);
  92
  93         memcpy(iv, &leicb, sizeof(leicb));
  94         memcpy(iv + sizeof(leicb), ctx->salt, ctx->saltlen);
  95         memcpy(iv + sizeof(leicb) + ctx->saltlen, req->iv,
  96                CHACHA20_IV_SIZE - sizeof(leicb) - ctx->saltlen);
  97 }
  98
  99 static int poly_verify_tag(struct aead_request *req)
 100 {
 101         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 102         u8 tag[sizeof(rctx->tag)];
 103
 104         scatterwalk_map_and_copy(tag, req->src,
 105                                  req->assoclen + rctx->cryptlen,
 106                                  sizeof(tag), 0);
 107         if (crypto_memneq(tag, rctx->tag, sizeof(tag)))
 108                 return -EBADMSG;
 109         return 0;
 110 }
 111
 112 static int poly_copy_tag(struct aead_request *req)
 113 {
 114         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 115
 116         scatterwalk_map_and_copy(rctx->tag, req->dst,
 117                                  req->assoclen + rctx->cryptlen,
 118                                  sizeof(rctx->tag), 1);
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 static void chacha_decrypt_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 123 {
 124         async_done_continue(areq->data, err, poly_verify_tag);
 125 }
 126
 127 static int chacha_decrypt(struct aead_request *req)
 128 {
 129         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 130         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 131         struct chacha_req *creq = &rctx->u.chacha;
 132         struct scatterlist *src, *dst;
 133         int err;
 134
 135         chacha_iv(creq->iv, req, 1);
 136
 137         sg_init_table(rctx->src, 2);
 138         src = scatterwalk_ffwd(rctx->src, req->src, req->assoclen);
 139         dst = src;
 140
 141         if (req->src != req->dst) {
 142                 sg_init_table(rctx->dst, 2);
 143                 dst = scatterwalk_ffwd(rctx->dst, req->dst, req->assoclen);
 144         }
 145
 146         ablkcipher_request_set_callback(&creq->req, aead_request_flags(req),
 147                                         chacha_decrypt_done, req);
 148         ablkcipher_request_set_tfm(&creq->req, ctx->chacha);
 149         ablkcipher_request_set_crypt(&creq->req, src, dst,
 150                                      rctx->cryptlen, creq->iv);
 151         err = crypto_ablkcipher_decrypt(&creq->req);
 152         if (err)
 153                 return err;
 154
 155         return poly_verify_tag(req);
 156 }
 157
 158 static int poly_tail_continue(struct aead_request *req)
 159 {
 160         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 161
 162         if (rctx->cryptlen == req->cryptlen) /* encrypting */
 163                 return poly_copy_tag(req);
 164
 165         return chacha_decrypt(req);
 166 }
 167
 168 static void poly_tail_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 169 {
 170         async_done_continue(areq->data, err, poly_tail_continue);
 171 }
 172
 173 static int poly_tail(struct aead_request *req)
 174 {
 175         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
 176         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
 177         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 178         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 179         __le64 len;
 180         int err;
 181
 182         sg_init_table(preq->src, 1);
 183         len = cpu_to_le64(rctx->assoclen);
 184         memcpy(&preq->tail.assoclen, &len, sizeof(len));
 185         len = cpu_to_le64(rctx->cryptlen);
 186         memcpy(&preq->tail.cryptlen, &len, sizeof(len));
 187         sg_set_buf(preq->src, &preq->tail, sizeof(preq->tail));
 188
 189         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 190                                    poly_tail_done, req);
 191         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 192         ahash_request_set_crypt(&preq->req, preq->src,
 193                                 rctx->tag, sizeof(preq->tail));
 194
 195         err = crypto_ahash_finup(&preq->req);
 196         if (err)
 197                 return err;
 198
 199         return poly_tail_continue(req);
 200 }
 201
 202 static void poly_cipherpad_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 203 {
 204         async_done_continue(areq->data, err, poly_tail);
 205 }
 206
 207 static int poly_cipherpad(struct aead_request *req)
 208 {
 209         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 210         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 211         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 212         unsigned int padlen, bs = POLY1305_BLOCK_SIZE;
 213         int err;
 214
 215         padlen = (bs - (rctx->cryptlen % bs)) % bs;
 216         memset(preq->pad, 0, sizeof(preq->pad));
 217         sg_init_table(preq->src, 1);
 218         sg_set_buf(preq->src, &preq->pad, padlen);
 219
 220         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 221                                    poly_cipherpad_done, req);
 222         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 223         ahash_request_set_crypt(&preq->req, preq->src, NULL, padlen);
 224
 225         err = crypto_ahash_update(&preq->req);
 226         if (err)
 227                 return err;
 228
 229         return poly_tail(req);
 230 }
 231
 232 static void poly_cipher_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 233 {
 234         async_done_continue(areq->data, err, poly_cipherpad);
 235 }
 236
 237 static int poly_cipher(struct aead_request *req)
 238 {
 239         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 240         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 241         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 242         struct scatterlist *crypt = req->src;
 243         int err;
 244
 245         if (rctx->cryptlen == req->cryptlen) /* encrypting */
 246                 crypt = req->dst;
 247
 248         sg_init_table(rctx->src, 2);
 249         crypt = scatterwalk_ffwd(rctx->src, crypt, req->assoclen);
 250
 251         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 252                                    poly_cipher_done, req);
 253         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 254         ahash_request_set_crypt(&preq->req, crypt, NULL, rctx->cryptlen);
 255
 256         err = crypto_ahash_update(&preq->req);
 257         if (err)
 258                 return err;
 259
 260         return poly_cipherpad(req);
 261 }
 262
 263 static void poly_adpad_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 264 {
 265         async_done_continue(areq->data, err, poly_cipher);
 266 }
 267
 268 static int poly_adpad(struct aead_request *req)
 269 {
 270         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 271         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 272         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 273         unsigned int padlen, bs = POLY1305_BLOCK_SIZE;
 274         int err;
 275
 276         padlen = (bs - (rctx->assoclen % bs)) % bs;
 277         memset(preq->pad, 0, sizeof(preq->pad));
 278         sg_init_table(preq->src, 1);
 279         sg_set_buf(preq->src, preq->pad, padlen);
 280
 281         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 282                                    poly_adpad_done, req);
 283         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 284         ahash_request_set_crypt(&preq->req, preq->src, NULL, padlen);
 285
 286         err = crypto_ahash_update(&preq->req);
 287         if (err)
 288                 return err;
 289
 290         return poly_cipher(req);
 291 }
 292
 293 static void poly_ad_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 294 {
 295         async_done_continue(areq->data, err, poly_adpad);
 296 }
 297
 298 static int poly_ad(struct aead_request *req)
 299 {
 300         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 301         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 302         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 303         int err;
 304
 305         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 306                                    poly_ad_done, req);
 307         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 308         ahash_request_set_crypt(&preq->req, req->src, NULL, rctx->assoclen);
 309
 310         err = crypto_ahash_update(&preq->req);
 311         if (err)
 312                 return err;
 313
 314         return poly_adpad(req);
 315 }
 316
 317 static void poly_setkey_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 318 {
 319         async_done_continue(areq->data, err, poly_ad);
 320 }
 321
 322 static int poly_setkey(struct aead_request *req)
 323 {
 324         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 325         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 326         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 327         int err;
 328
 329         sg_init_table(preq->src, 1);
 330         sg_set_buf(preq->src, rctx->key, sizeof(rctx->key));
 331
 332         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 333                                    poly_setkey_done, req);
 334         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 335         ahash_request_set_crypt(&preq->req, preq->src, NULL, sizeof(rctx->key));
 336
 337         err = crypto_ahash_update(&preq->req);
 338         if (err)
 339                 return err;
 340
 341         return poly_ad(req);
 342 }
 343
 344 static void poly_init_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 345 {
 346         async_done_continue(areq->data, err, poly_setkey);
 347 }
 348
 349 static int poly_init(struct aead_request *req)
 350 {
 351         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 352         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 353         struct poly_req *preq = &rctx->u.poly;
 354         int err;
 355
 356         ahash_request_set_callback(&preq->req, aead_request_flags(req),
 357                                    poly_init_done, req);
 358         ahash_request_set_tfm(&preq->req, ctx->poly);
 359
 360         err = crypto_ahash_init(&preq->req);
 361         if (err)
 362                 return err;
 363
 364         return poly_setkey(req);
 365 }
 366
 367 static void poly_genkey_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 368 {
 369         async_done_continue(areq->data, err, poly_init);
 370 }
 371
 372 static int poly_genkey(struct aead_request *req)
 373 {
 374         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
 375         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
 376         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 377         struct chacha_req *creq = &rctx->u.chacha;
 378         int err;
 379
 380         rctx->assoclen = req->assoclen;
 381
 382         if (crypto_aead_ivsize(tfm) == 8) {
 383                 if (rctx->assoclen < 8)
 384                         return -EINVAL;
 385                 rctx->assoclen -= 8;
 386         }
 387
 388         sg_init_table(creq->src, 1);
 389         memset(rctx->key, 0, sizeof(rctx->key));
 390         sg_set_buf(creq->src, rctx->key, sizeof(rctx->key));
 391
 392         chacha_iv(creq->iv, req, 0);
 393
 394         ablkcipher_request_set_callback(&creq->req, aead_request_flags(req),
 395                                         poly_genkey_done, req);
 396         ablkcipher_request_set_tfm(&creq->req, ctx->chacha);
 397         ablkcipher_request_set_crypt(&creq->req, creq->src, creq->src,
 398                                      POLY1305_KEY_SIZE, creq->iv);
 399
 400         err = crypto_ablkcipher_decrypt(&creq->req);
 401         if (err)
 402                 return err;
 403
 404         return poly_init(req);
 405 }
 406
 407 static void chacha_encrypt_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
 408 {
 409         async_done_continue(areq->data, err, poly_genkey);
 410 }
 411
 412 static int chacha_encrypt(struct aead_request *req)
 413 {
 414         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(crypto_aead_reqtfm(req));
 415         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 416         struct chacha_req *creq = &rctx->u.chacha;
 417         struct scatterlist *src, *dst;
 418         int err;
 419
 420         chacha_iv(creq->iv, req, 1);
 421
 422         sg_init_table(rctx->src, 2);
 423         src = scatterwalk_ffwd(rctx->src, req->src, req->assoclen);
 424         dst = src;
 425
 426         if (req->src != req->dst) {
 427                 sg_init_table(rctx->dst, 2);
 428                 dst = scatterwalk_ffwd(rctx->dst, req->dst, req->assoclen);
 429         }
 430
 431         ablkcipher_request_set_callback(&creq->req, aead_request_flags(req),
 432                                         chacha_encrypt_done, req);
 433         ablkcipher_request_set_tfm(&creq->req, ctx->chacha);
 434         ablkcipher_request_set_crypt(&creq->req, src, dst,
 435                                      req->cryptlen, creq->iv);
 436         err = crypto_ablkcipher_encrypt(&creq->req);
 437         if (err)
 438                 return err;
 439
 440         return poly_genkey(req);
 441 }
 442
 443 static int chachapoly_encrypt(struct aead_request *req)
 444 {
 445         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 446
 447         rctx->cryptlen = req->cryptlen;
 448
 449         /* encrypt call chain:
 450          * - chacha_encrypt/done()
 451          * - poly_genkey/done()
 452          * - poly_init/done()
 453          * - poly_setkey/done()
 454          * - poly_ad/done()
 455          * - poly_adpad/done()
 456          * - poly_cipher/done()
 457          * - poly_cipherpad/done()
 458          * - poly_tail/done/continue()
 459          * - poly_copy_tag()
 460          */
 461         return chacha_encrypt(req);
 462 }
 463
 464 static int chachapoly_decrypt(struct aead_request *req)
 465 {
 466         struct chachapoly_req_ctx *rctx = aead_request_ctx(req);
 467
 468         rctx->cryptlen = req->cryptlen - POLY1305_DIGEST_SIZE;
 469
 470         /* decrypt call chain:
 471          * - poly_genkey/done()
 472          * - poly_init/done()
 473          * - poly_setkey/done()
 474          * - poly_ad/done()
 475          * - poly_adpad/done()
 476          * - poly_cipher/done()
 477          * - poly_cipherpad/done()
 478          * - poly_tail/done/continue()
 479          * - chacha_decrypt/done()
 480          * - poly_verify_tag()
 481          */
 482         return poly_genkey(req);
 483 }
 484
 485 static int chachapoly_setkey(struct crypto_aead *aead, const u8 *key,
 486                              unsigned int keylen)
 487 {
 488         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(aead);
 489         int err;
 490
 491         if (keylen != ctx->saltlen + CHACHA20_KEY_SIZE)
 492                 return -EINVAL;
 493
 494         keylen -= ctx->saltlen;
 495         memcpy(ctx->salt, key + keylen, ctx->saltlen);
 496
 497         crypto_ablkcipher_clear_flags(ctx->chacha, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
 498         crypto_ablkcipher_set_flags(ctx->chacha, crypto_aead_get_flags(aead) &
 499                                     CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
 500
 501         err = crypto_ablkcipher_setkey(ctx->chacha, key, keylen);
 502         crypto_aead_set_flags(aead, crypto_ablkcipher_get_flags(ctx->chacha) &
 503                               CRYPTO_TFM_RES_MASK);
 504         return err;
 505 }
 506
 507 static int chachapoly_setauthsize(struct crypto_aead *tfm,
 508                                   unsigned int authsize)
 509 {
 510         if (authsize != POLY1305_DIGEST_SIZE)
 511                 return -EINVAL;
 512
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static int chachapoly_init(struct crypto_aead *tfm)
 517 {
 518         struct aead_instance *inst = aead_alg_instance(tfm);
 519         struct chachapoly_instance_ctx *ictx = aead_instance_ctx(inst);
 520         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
 521         struct crypto_ablkcipher *chacha;
 522         struct crypto_ahash *poly;
 523         unsigned long align;
 524
 525         poly = crypto_spawn_ahash(&ictx->poly);
 526         if (IS_ERR(poly))
 527                 return PTR_ERR(poly);
 528
 529         chacha = crypto_spawn_skcipher(&ictx->chacha);
 530         if (IS_ERR(chacha)) {
 531                 crypto_free_ahash(poly);
 532                 return PTR_ERR(chacha);
 533         }
 534
 535         ctx->chacha = chacha;
 536         ctx->poly = poly;
 537         ctx->saltlen = ictx->saltlen;
 538
 539         align = crypto_aead_alignmask(tfm);
 540         align &= ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
 541         crypto_aead_set_reqsize(
 542                 tfm,
 543                 align + offsetof(struct chachapoly_req_ctx, u) +
 544                 max(offsetof(struct chacha_req, req) +
 545                     sizeof(struct ablkcipher_request) +
 546                     crypto_ablkcipher_reqsize(chacha),
 547                     offsetof(struct poly_req, req) +
 548                     sizeof(struct ahash_request) +
 549                     crypto_ahash_reqsize(poly)));
 550
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 static void chachapoly_exit(struct crypto_aead *tfm)
 555 {
 556         struct chachapoly_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
 557
 558         crypto_free_ahash(ctx->poly);
 559         crypto_free_ablkcipher(ctx->chacha);
 560 }
 561
 562 static void chachapoly_free(struct aead_instance *inst)
 563 {
 564         struct chachapoly_instance_ctx *ctx = aead_instance_ctx(inst);
 565
 566         crypto_drop_skcipher(&ctx->chacha);
 567         crypto_drop_ahash(&ctx->poly);
 568         kfree(inst);
 569 }
 570
 571 static int chachapoly_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb,
 572                              const char *name, unsigned int ivsize)
 573 {
 574         struct crypto_attr_type *algt;
 575         struct aead_instance *inst;
 576         struct crypto_alg *chacha;
 577         struct crypto_alg *poly;
 578         struct hash_alg_common *poly_hash;
 579         struct chachapoly_instance_ctx *ctx;
 580         const char *chacha_name, *poly_name;
 581         int err;
 582
 583         if (ivsize > CHACHAPOLY_IV_SIZE)
 584                 return -EINVAL;
 585
 586         algt = crypto_get_attr_type(tb);
 587         if (IS_ERR(algt))
 588                 return PTR_ERR(algt);
 589
 590         if ((algt->type ^ (CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD | CRYPTO_ALG_AEAD_NEW)) &
 591             algt->mask)
 592                 return -EINVAL;
 593
 594         chacha_name = crypto_attr_alg_name(tb[1]);
 595         if (IS_ERR(chacha_name))
 596                 return PTR_ERR(chacha_name);
 597         poly_name = crypto_attr_alg_name(tb[2]);
 598         if (IS_ERR(poly_name))
 599                 return PTR_ERR(poly_name);
 600
 601         poly = crypto_find_alg(poly_name, &crypto_ahash_type,
 602                                CRYPTO_ALG_TYPE_HASH,
 603                                CRYPTO_ALG_TYPE_AHASH_MASK);
 604         if (IS_ERR(poly))
 605                 return PTR_ERR(poly);
 606
 607         err = -ENOMEM;
 608         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 609         if (!inst)
 610                 goto out_put_poly;
 611
 612         ctx = aead_instance_ctx(inst);
 613         ctx->saltlen = CHACHAPOLY_IV_SIZE - ivsize;
 614         poly_hash = __crypto_hash_alg_common(poly);
 615         err = crypto_init_ahash_spawn(&ctx->poly, poly_hash,
 616                                       aead_crypto_instance(inst));
 617         if (err)
 618                 goto err_free_inst;
 619
 620         crypto_set_skcipher_spawn(&ctx->chacha, aead_crypto_instance(inst));
 621         err = crypto_grab_skcipher(&ctx->chacha, chacha_name, 0,
 622                                    crypto_requires_sync(algt->type,
 623                                                         algt->mask));
 624         if (err)
 625                 goto err_drop_poly;
 626
 627         chacha = crypto_skcipher_spawn_alg(&ctx->chacha);
 628
 629         err = -EINVAL;
 630         /* Need 16-byte IV size, including Initial Block Counter value */
 631         if (chacha->cra_ablkcipher.ivsize != CHACHA20_IV_SIZE)
 632                 goto out_drop_chacha;
 633         /* Not a stream cipher? */
 634         if (chacha->cra_blocksize != 1)
 635                 goto out_drop_chacha;
 636
 637         err = -ENAMETOOLONG;
 638         if (snprintf(inst->alg.base.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 639                      "%s(%s,%s)", name, chacha_name,
 640                      poly_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 641                 goto out_drop_chacha;
 642         if (snprintf(inst->alg.base.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 643                      "%s(%s,%s)", name, chacha->cra_driver_name,
 644                      poly->cra_driver_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 645                 goto out_drop_chacha;
 646
 647         inst->alg.base.cra_flags = (chacha->cra_flags | poly->cra_flags) &
 648                                    CRYPTO_ALG_ASYNC;
 649         inst->alg.base.cra_flags |= CRYPTO_ALG_AEAD_NEW;
 650         inst->alg.base.cra_priority = (chacha->cra_priority +
 651                                        poly->cra_priority) / 2;
 652         inst->alg.base.cra_blocksize = 1;
 653         inst->alg.base.cra_alignmask = chacha->cra_alignmask |
 654                                        poly->cra_alignmask;
 655         inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct chachapoly_ctx) +
 656                                      ctx->saltlen;
 657         inst->alg.ivsize = ivsize;
 658         inst->alg.maxauthsize = POLY1305_DIGEST_SIZE;
 659         inst->alg.init = chachapoly_init;
 660         inst->alg.exit = chachapoly_exit;
 661         inst->alg.encrypt = chachapoly_encrypt;
 662         inst->alg.decrypt = chachapoly_decrypt;
 663         inst->alg.setkey = chachapoly_setkey;
 664         inst->alg.setauthsize = chachapoly_setauthsize;
 665
 666         inst->free = chachapoly_free;
 667
 668         err = aead_register_instance(tmpl, inst);
 669         if (err)
 670                 goto out_drop_chacha;
 671
 672 out_put_poly:
 673         crypto_mod_put(poly);
 674         return err;
 675
 676 out_drop_chacha:
 677         crypto_drop_skcipher(&ctx->chacha);
 678 err_drop_poly:
 679         crypto_drop_ahash(&ctx->poly);
 680 err_free_inst:
 681         kfree(inst);
 682         goto out_put_poly;
 683 }
 684
 685 static int rfc7539_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
 686 {
 687         return chachapoly_create(tmpl, tb, "rfc7539", 12);
 688 }
 689
 690 static int rfc7539esp_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
 691 {
 692         return chachapoly_create(tmpl, tb, "rfc7539esp", 8);
 693 }
 694
 695 static struct crypto_template rfc7539_tmpl = {
 696         .name = "rfc7539",
 697         .create = rfc7539_create,
 698         .module = THIS_MODULE,
 699 };
 700
 701 static struct crypto_template rfc7539esp_tmpl = {
 702         .name = "rfc7539esp",
 703         .create = rfc7539esp_create,
 704         .module = THIS_MODULE,
 705 };
 706
 707 static int __init chacha20poly1305_module_init(void)
 708 {
 709         int err;
 710
 711         err = crypto_register_template(&rfc7539_tmpl);
 712         if (err)
 713                 return err;
 714
 715         err = crypto_register_template(&rfc7539esp_tmpl);
 716         if (err)
 717                 crypto_unregister_template(&rfc7539_tmpl);
 718
 719         return err;
 720 }
 721
 722 static void __exit chacha20poly1305_module_exit(void)
 723 {
 724         crypto_unregister_template(&rfc7539esp_tmpl);
 725         crypto_unregister_template(&rfc7539_tmpl);
 726 }
 727
 728 module_init(chacha20poly1305_module_init);
 729 module_exit(chacha20poly1305_module_exit);
 730
 731 MODULE_LICENSE("GPL");
 732 MODULE_AUTHOR("Martin Willi <martin@strongswan.org>");
 733 MODULE_DESCRIPTION("ChaCha20-Poly1305 AEAD");
 734 MODULE_ALIAS_CRYPTO("rfc7539");
 735 MODULE_ALIAS_CRYPTO("rfc7539esp");