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