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