net/core/secure_seq.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/init.h>
   3 #include <linux/cryptohash.h>
   4 #include <linux/module.h>
   5 #include <linux/cache.h>
   6 #include <linux/random.h>
   7 #include <linux/hrtimer.h>
   8 #include <linux/ktime.h>
   9 #include <linux/string.h>
  10 #include <linux/net.h>
  11
  12 #include <net/secure_seq.h>
  13
  14 #define NET_SECRET_SIZE (MD5_MESSAGE_BYTES / 4)
  15
  16 static u32 net_secret[NET_SECRET_SIZE] ____cacheline_aligned;
  17
  18 static __always_inline void net_secret_init(void)
  19 {
  20         net_get_random_once(net_secret, sizeof(net_secret));
  21 }
  22
  23 #ifdef CONFIG_INET
  24 static u32 seq_scale(u32 seq)
  25 {
  26         /*
  27          *      As close as possible to RFC 793, which
  28          *      suggests using a 250 kHz clock.
  29          *      Further reading shows this assumes 2 Mb/s networks.
  30          *      For 10 Mb/s Ethernet, a 1 MHz clock is appropriate.
  31          *      For 10 Gb/s Ethernet, a 1 GHz clock should be ok, but
  32          *      we also need to limit the resolution so that the u32 seq
  33          *      overlaps less than one time per MSL (2 minutes).
  34          *      Choosing a clock of 64 ns period is OK. (period of 274 s)
  35          */
  36         return seq + (ktime_to_ns(ktime_get_real()) >> 6);
  37 }
  38 #endif
  39
  40 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
  41 __u32 secure_tcpv6_sequence_number(const __be32 *saddr, const __be32 *daddr,
  42                                    __be16 sport, __be16 dport)
  43 {
  44         u32 secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4];
  45         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
  46         u32 i;
  47
  48         net_secret_init();
  49         memcpy(hash, saddr, 16);
  50         for (i = 0; i < 4; i++)
  51                 secret[i] = net_secret[i] + (__force u32)daddr[i];
  52         secret[4] = net_secret[4] +
  53                 (((__force u16)sport << 16) + (__force u16)dport);
  54         for (i = 5; i < MD5_MESSAGE_BYTES / 4; i++)
  55                 secret[i] = net_secret[i];
  56
  57         md5_transform(hash, secret);
  58
  59         return seq_scale(hash[0]);
  60 }
  61 EXPORT_SYMBOL(secure_tcpv6_sequence_number);
  62
  63 u32 secure_ipv6_port_ephemeral(const __be32 *saddr, const __be32 *daddr,
  64                                __be16 dport)
  65 {
  66         u32 secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4];
  67         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
  68         u32 i;
  69
  70         net_secret_init();
  71         memcpy(hash, saddr, 16);
  72         for (i = 0; i < 4; i++)
  73                 secret[i] = net_secret[i] + (__force u32) daddr[i];
  74         secret[4] = net_secret[4] + (__force u32)dport;
  75         for (i = 5; i < MD5_MESSAGE_BYTES / 4; i++)
  76                 secret[i] = net_secret[i];
  77
  78         md5_transform(hash, secret);
  79
  80         return hash[0];
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL(secure_ipv6_port_ephemeral);
  83 #endif
  84
  85 #ifdef CONFIG_INET
  86 __u32 secure_ip_id(__be32 daddr)
  87 {
  88         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
  89
  90         net_secret_init();
  91         hash[0] = (__force __u32) daddr;
  92         hash[1] = net_secret[13];
  93         hash[2] = net_secret[14];
  94         hash[3] = net_secret[15];
  95
  96         md5_transform(hash, net_secret);
  97
  98         return hash[0];
  99 }
 100
 101 __u32 secure_ipv6_id(const __be32 daddr[4])
 102 {
 103         __u32 hash[4];
 104
 105         net_secret_init();
 106         memcpy(hash, daddr, 16);
 107         md5_transform(hash, net_secret);
 108
 109         return hash[0];
 110 }
 111
 112 __u32 secure_tcp_sequence_number(__be32 saddr, __be32 daddr,
 113                                  __be16 sport, __be16 dport)
 114 {
 115         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
 116
 117         net_secret_init();
 118         hash[0] = (__force u32)saddr;
 119         hash[1] = (__force u32)daddr;
 120         hash[2] = ((__force u16)sport << 16) + (__force u16)dport;
 121         hash[3] = net_secret[15];
 122
 123         md5_transform(hash, net_secret);
 124
 125         return seq_scale(hash[0]);
 126 }
 127
 128 u32 secure_ipv4_port_ephemeral(__be32 saddr, __be32 daddr, __be16 dport)
 129 {
 130         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
 131
 132         net_secret_init();
 133         hash[0] = (__force u32)saddr;
 134         hash[1] = (__force u32)daddr;
 135         hash[2] = (__force u32)dport ^ net_secret[14];
 136         hash[3] = net_secret[15];
 137
 138         md5_transform(hash, net_secret);
 139
 140         return hash[0];
 141 }
 142 EXPORT_SYMBOL_GPL(secure_ipv4_port_ephemeral);
 143 #endif
 144
 145 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_DCCP)
 146 u64 secure_dccp_sequence_number(__be32 saddr, __be32 daddr,
 147                                 __be16 sport, __be16 dport)
 148 {
 149         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
 150         u64 seq;
 151
 152         net_secret_init();
 153         hash[0] = (__force u32)saddr;
 154         hash[1] = (__force u32)daddr;
 155         hash[2] = ((__force u16)sport << 16) + (__force u16)dport;
 156         hash[3] = net_secret[15];
 157
 158         md5_transform(hash, net_secret);
 159
 160         seq = hash[0] | (((u64)hash[1]) << 32);
 161         seq += ktime_to_ns(ktime_get_real());
 162         seq &= (1ull << 48) - 1;
 163
 164         return seq;
 165 }
 166 EXPORT_SYMBOL(secure_dccp_sequence_number);
 167
 168 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 169 u64 secure_dccpv6_sequence_number(__be32 *saddr, __be32 *daddr,
 170                                   __be16 sport, __be16 dport)
 171 {
 172         u32 secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4];
 173         u32 hash[MD5_DIGEST_WORDS];
 174         u64 seq;
 175         u32 i;
 176
 177         net_secret_init();
 178         memcpy(hash, saddr, 16);
 179         for (i = 0; i < 4; i++)
 180                 secret[i] = net_secret[i] + daddr[i];
 181         secret[4] = net_secret[4] +
 182                 (((__force u16)sport << 16) + (__force u16)dport);
 183         for (i = 5; i < MD5_MESSAGE_BYTES / 4; i++)
 184                 secret[i] = net_secret[i];
 185
 186         md5_transform(hash, secret);
 187
 188         seq = hash[0] | (((u64)hash[1]) << 32);
 189         seq += ktime_to_ns(ktime_get_real());
 190         seq &= (1ull << 48) - 1;
 191
 192         return seq;
 193 }
 194 EXPORT_SYMBOL(secure_dccpv6_sequence_number);
 195 #endif
 196 #endif