net/ipv6/esp6.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Copyright (C)2002 USAGI/WIDE Project
   4  *
   5  * Authors
   6  *
   7  *      Mitsuru KANDA @USAGI       : IPv6 Support
   8  *      Kazunori MIYAZAWA @USAGI   :
   9  *      Kunihiro Ishiguro <kunihiro@ipinfusion.com>
  10  *
  11  *      This file is derived from net/ipv4/esp.c
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) "IPv6: " fmt
  15
  16 #include <crypto/aead.h>
  17 #include <crypto/authenc.h>
  18 #include <linux/err.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <net/ip.h>
  21 #include <net/xfrm.h>
  22 #include <net/esp.h>
  23 #include <linux/scatterlist.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/pfkeyv2.h>
  26 #include <linux/random.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/spinlock.h>
  29 #include <net/ip6_checksum.h>
  30 #include <net/ip6_route.h>
  31 #include <net/icmp.h>
  32 #include <net/ipv6.h>
  33 #include <net/protocol.h>
  34 #include <net/udp.h>
  35 #include <linux/icmpv6.h>
  36 #include <net/tcp.h>
  37 #include <net/espintcp.h>
  38 #include <net/inet6_hashtables.h>
  39
  40 #include <linux/highmem.h>
  41
  42 struct esp_skb_cb {
  43         struct xfrm_skb_cb xfrm;
  44         void *tmp;
  45 };
  46
  47 struct esp_output_extra {
  48         __be32 seqhi;
  49         u32 esphoff;
  50 };
  51
  52 #define ESP_SKB_CB(__skb) ((struct esp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  53
  54 /*
  55  * Allocate an AEAD request structure with extra space for SG and IV.
  56  *
  57  * For alignment considerations the upper 32 bits of the sequence number are
  58  * placed at the front, if present. Followed by the IV, the request and finally
  59  * the SG list.
  60  *
  61  * TODO: Use spare space in skb for this where possible.
  62  */
  63 static void *esp_alloc_tmp(struct crypto_aead *aead, int nfrags, int seqihlen)
  64 {
  65         unsigned int len;
  66
  67         len = seqihlen;
  68
  69         len += crypto_aead_ivsize(aead);
  70
  71         if (len) {
  72                 len += crypto_aead_alignmask(aead) &
  73                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
  74                 len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
  75         }
  76
  77         len += sizeof(struct aead_request) + crypto_aead_reqsize(aead);
  78         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
  79
  80         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
  81
  82         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
  83 }
  84
  85 static inline void *esp_tmp_extra(void *tmp)
  86 {
  87         return PTR_ALIGN(tmp, __alignof__(struct esp_output_extra));
  88 }
  89
  90 static inline u8 *esp_tmp_iv(struct crypto_aead *aead, void *tmp, int seqhilen)
  91 {
  92         return crypto_aead_ivsize(aead) ?
  93                PTR_ALIGN((u8 *)tmp + seqhilen,
  94                          crypto_aead_alignmask(aead) + 1) : tmp + seqhilen;
  95 }
  96
  97 static inline struct aead_request *esp_tmp_req(struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
  98 {
  99         struct aead_request *req;
 100
 101         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
 102                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
 103         aead_request_set_tfm(req, aead);
 104         return req;
 105 }
 106
 107 static inline struct scatterlist *esp_req_sg(struct crypto_aead *aead,
 108                                              struct aead_request *req)
 109 {
 110         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
 111                              crypto_aead_reqsize(aead),
 112                              __alignof__(struct scatterlist));
 113 }
 114
 115 static void esp_ssg_unref(struct xfrm_state *x, void *tmp)
 116 {
 117         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 118         struct crypto_aead *aead = x->data;
 119         int extralen = 0;
 120         u8 *iv;
 121         struct aead_request *req;
 122         struct scatterlist *sg;
 123
 124         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)
 125                 extralen += sizeof(*extra);
 126
 127         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 128         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 129
 130         /* Unref skb_frag_pages in the src scatterlist if necessary.
 131          * Skip the first sg which comes from skb->data.
 132          */
 133         if (req->src != req->dst)
 134                 for (sg = sg_next(req->src); sg; sg = sg_next(sg))
 135                         put_page(sg_page(sg));
 136 }
 137
 138 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
 139 struct esp_tcp_sk {
 140         struct sock *sk;
 141         struct rcu_head rcu;
 142 };
 143
 144 static void esp_free_tcp_sk(struct rcu_head *head)
 145 {
 146         struct esp_tcp_sk *esk = container_of(head, struct esp_tcp_sk, rcu);
 147
 148         sock_put(esk->sk);
 149         kfree(esk);
 150 }
 151
 152 static struct sock *esp6_find_tcp_sk(struct xfrm_state *x)
 153 {
 154         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 155         struct esp_tcp_sk *esk;
 156         __be16 sport, dport;
 157         struct sock *nsk;
 158         struct sock *sk;
 159
 160         sk = rcu_dereference(x->encap_sk);
 161         if (sk && sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
 162                 return sk;
 163
 164         spin_lock_bh(&x->lock);
 165         sport = encap->encap_sport;
 166         dport = encap->encap_dport;
 167         nsk = rcu_dereference_protected(x->encap_sk,
 168                                         lockdep_is_held(&x->lock));
 169         if (sk && sk == nsk) {
 170                 esk = kmalloc(sizeof(*esk), GFP_ATOMIC);
 171                 if (!esk) {
 172                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 173                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 174                 }
 175                 RCU_INIT_POINTER(x->encap_sk, NULL);
 176                 esk->sk = sk;
 177                 call_rcu(&esk->rcu, esp_free_tcp_sk);
 178         }
 179         spin_unlock_bh(&x->lock);
 180
 181         sk = __inet6_lookup_established(xs_net(x), &tcp_hashinfo, &x->id.daddr.in6,
 182                                         dport, &x->props.saddr.in6, ntohs(sport), 0, 0);
 183         if (!sk)
 184                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 185
 186         if (!tcp_is_ulp_esp(sk)) {
 187                 sock_put(sk);
 188                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 189         }
 190
 191         spin_lock_bh(&x->lock);
 192         nsk = rcu_dereference_protected(x->encap_sk,
 193                                         lockdep_is_held(&x->lock));
 194         if (encap->encap_sport != sport ||
 195             encap->encap_dport != dport) {
 196                 sock_put(sk);
 197                 sk = nsk ?: ERR_PTR(-EREMCHG);
 198         } else if (sk == nsk) {
 199                 sock_put(sk);
 200         } else {
 201                 rcu_assign_pointer(x->encap_sk, sk);
 202         }
 203         spin_unlock_bh(&x->lock);
 204
 205         return sk;
 206 }
 207
 208 static int esp_output_tcp_finish(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 209 {
 210         struct sock *sk;
 211         int err;
 212
 213         rcu_read_lock();
 214
 215         sk = esp6_find_tcp_sk(x);
 216         err = PTR_ERR_OR_ZERO(sk);
 217         if (err)
 218                 goto out;
 219
 220         bh_lock_sock(sk);
 221         if (sock_owned_by_user(sk))
 222                 err = espintcp_queue_out(sk, skb);
 223         else
 224                 err = espintcp_push_skb(sk, skb);
 225         bh_unlock_sock(sk);
 226
 227 out:
 228         rcu_read_unlock();
 229         return err;
 230 }
 231
 232 static int esp_output_tcp_encap_cb(struct net *net, struct sock *sk,
 233                                    struct sk_buff *skb)
 234 {
 235         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 236         struct xfrm_state *x = dst->xfrm;
 237
 238         return esp_output_tcp_finish(x, skb);
 239 }
 240
 241 static int esp_output_tail_tcp(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 242 {
 243         int err;
 244
 245         local_bh_disable();
 246         err = xfrm_trans_queue_net(xs_net(x), skb, esp_output_tcp_encap_cb);
 247         local_bh_enable();
 248
 249         /* EINPROGRESS just happens to do the right thing.  It
 250          * actually means that the skb has been consumed and
 251          * isn't coming back.
 252          */
 253         return err ?: -EINPROGRESS;
 254 }
 255 #else
 256 static int esp_output_tail_tcp(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 257 {
 258         kfree_skb(skb);
 259
 260         return -EOPNOTSUPP;
 261 }
 262 #endif
 263
 264 static void esp_output_encap_csum(struct sk_buff *skb)
 265 {
 266         /* UDP encap with IPv6 requires a valid checksum */
 267         if (*skb_mac_header(skb) == IPPROTO_UDP) {
 268                 struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 269                 struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 270                 int len = ntohs(uh->len);
 271                 unsigned int offset = skb_transport_offset(skb);
 272                 __wsum csum = skb_checksum(skb, offset, skb->len - offset, 0);
 273
 274                 uh->check = csum_ipv6_magic(&ip6h->saddr, &ip6h->daddr,
 275                                             len, IPPROTO_UDP, csum);
 276                 if (uh->check == 0)
 277                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 278         }
 279 }
 280
 281 static void esp_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 282 {
 283         struct sk_buff *skb = base->data;
 284         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 285         void *tmp;
 286         struct xfrm_state *x;
 287
 288         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 289                 struct sec_path *sp = skb_sec_path(skb);
 290
 291                 x = sp->xvec[sp->len - 1];
 292         } else {
 293                 x = skb_dst(skb)->xfrm;
 294         }
 295
 296         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 297         esp_ssg_unref(x, tmp);
 298         kfree(tmp);
 299
 300         esp_output_encap_csum(skb);
 301
 302         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 303                 if (err) {
 304                         XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
 305                         kfree_skb(skb);
 306                         return;
 307                 }
 308
 309                 skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
 310                 secpath_reset(skb);
 311                 xfrm_dev_resume(skb);
 312         } else {
 313                 if (!err &&
 314                     x->encap && x->encap->encap_type == TCP_ENCAP_ESPINTCP)
 315                         esp_output_tail_tcp(x, skb);
 316                 else
 317                         xfrm_output_resume(skb, err);
 318         }
 319 }
 320
 321 /* Move ESP header back into place. */
 322 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 323 {
 324         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 325         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 326         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 327
 328         esph->seq_no = esph->spi;
 329         esph->spi = *seqhi;
 330 }
 331
 332 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 333 {
 334         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 335         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 336
 337         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 338                                 sizeof(__be32));
 339 }
 340
 341 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_esn(struct sk_buff *skb,
 342                                              struct xfrm_state *x,
 343                                              struct ip_esp_hdr *esph,
 344                                              struct esp_output_extra *extra)
 345 {
 346         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 347          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 348          * encryption.
 349          */
 350         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 351                 __u32 seqhi;
 352                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 353
 354                 if (xo)
 355                         seqhi = xo->seq.hi;
 356                 else
 357                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 358
 359                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 360                                  skb_transport_header(skb);
 361                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 362                 extra->seqhi = esph->spi;
 363                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 364         }
 365
 366         esph->spi = x->id.spi;
 367
 368         return esph;
 369 }
 370
 371 static void esp_output_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 372 {
 373         struct sk_buff *skb = base->data;
 374
 375         esp_output_restore_header(skb);
 376         esp_output_done(base, err);
 377 }
 378
 379 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_udp_encap(struct sk_buff *skb,
 380                                                int encap_type,
 381                                                struct esp_info *esp,
 382                                                __be16 sport,
 383                                                __be16 dport)
 384 {
 385         struct udphdr *uh;
 386         __be32 *udpdata32;
 387         unsigned int len;
 388
 389         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 390         if (len > U16_MAX)
 391                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 392
 393         uh = (struct udphdr *)esp->esph;
 394         uh->source = sport;
 395         uh->dest = dport;
 396         uh->len = htons(len);
 397         uh->check = 0;
 398
 399         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 400
 401         if (encap_type == UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE) {
 402                 udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
 403                 udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
 404                 return (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
 405         }
 406
 407         return (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 408 }
 409
 410 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
 411 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_tcp_encap(struct xfrm_state *x,
 412                                                 struct sk_buff *skb,
 413                                                 struct esp_info *esp)
 414 {
 415         __be16 *lenp = (void *)esp->esph;
 416         struct ip_esp_hdr *esph;
 417         unsigned int len;
 418         struct sock *sk;
 419
 420         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 421         if (len > IP_MAX_MTU)
 422                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 423
 424         rcu_read_lock();
 425         sk = esp6_find_tcp_sk(x);
 426         rcu_read_unlock();
 427
 428         if (IS_ERR(sk))
 429                 return ERR_CAST(sk);
 430
 431         *lenp = htons(len);
 432         esph = (struct ip_esp_hdr *)(lenp + 1);
 433
 434         return esph;
 435 }
 436 #else
 437 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_tcp_encap(struct xfrm_state *x,
 438                                                 struct sk_buff *skb,
 439                                                 struct esp_info *esp)
 440 {
 441         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 442 }
 443 #endif
 444
 445 static int esp6_output_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
 446                             struct esp_info *esp)
 447 {
 448         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 449         struct ip_esp_hdr *esph;
 450         __be16 sport, dport;
 451         int encap_type;
 452
 453         spin_lock_bh(&x->lock);
 454         sport = encap->encap_sport;
 455         dport = encap->encap_dport;
 456         encap_type = encap->encap_type;
 457         spin_unlock_bh(&x->lock);
 458
 459         switch (encap_type) {
 460         default:
 461         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 462         case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 463                 esph = esp6_output_udp_encap(skb, encap_type, esp, sport, dport);
 464                 break;
 465         case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
 466                 esph = esp6_output_tcp_encap(x, skb, esp);
 467                 break;
 468         }
 469
 470         if (IS_ERR(esph))
 471                 return PTR_ERR(esph);
 472
 473         esp->esph = esph;
 474
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 int esp6_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 479 {
 480         u8 *tail;
 481         u8 *vaddr;
 482         int nfrags;
 483         int esph_offset;
 484         struct page *page;
 485         struct sk_buff *trailer;
 486         int tailen = esp->tailen;
 487
 488         if (x->encap) {
 489                 int err = esp6_output_encap(x, skb, esp);
 490
 491                 if (err < 0)
 492                         return err;
 493         }
 494
 495         if (!skb_cloned(skb)) {
 496                 if (tailen <= skb_tailroom(skb)) {
 497                         nfrags = 1;
 498                         trailer = skb;
 499                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 500
 501                         goto skip_cow;
 502                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 503                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 504                         int allocsize;
 505                         struct sock *sk = skb->sk;
 506                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 507
 508                         esp->inplace = false;
 509
 510                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 511
 512                         spin_lock_bh(&x->lock);
 513
 514                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 515                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 516                                 goto cow;
 517                         }
 518
 519                         page = pfrag->page;
 520                         get_page(page);
 521
 522                         vaddr = kmap_atomic(page);
 523
 524                         tail = vaddr + pfrag->offset;
 525
 526                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 527
 528                         kunmap_atomic(vaddr);
 529
 530                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 531
 532                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 533                                              tailen);
 534                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 535
 536                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 537
 538                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 539
 540                         nfrags++;
 541
 542                         skb->len += tailen;
 543                         skb->data_len += tailen;
 544                         skb->truesize += tailen;
 545                         if (sk && sk_fullsock(sk))
 546                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 547
 548                         goto out;
 549                 }
 550         }
 551
 552 cow:
 553         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 554
 555         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 556         if (nfrags < 0)
 557                 goto out;
 558         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 559         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 560
 561 skip_cow:
 562         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 563         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 564
 565 out:
 566         return nfrags;
 567 }
 568 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_output_head);
 569
 570 int esp6_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 571 {
 572         u8 *iv;
 573         int alen;
 574         void *tmp;
 575         int ivlen;
 576         int assoclen;
 577         int extralen;
 578         struct page *page;
 579         struct ip_esp_hdr *esph;
 580         struct aead_request *req;
 581         struct crypto_aead *aead;
 582         struct scatterlist *sg, *dsg;
 583         struct esp_output_extra *extra;
 584         int err = -ENOMEM;
 585
 586         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 587         extralen = 0;
 588
 589         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 590                 extralen += sizeof(*extra);
 591                 assoclen += sizeof(__be32);
 592         }
 593
 594         aead = x->data;
 595         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 596         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 597
 598         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 599         if (!tmp)
 600                 goto error;
 601
 602         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 603         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 604         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 605         sg = esp_req_sg(aead, req);
 606
 607         if (esp->inplace)
 608                 dsg = sg;
 609         else
 610                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 611
 612         esph = esp_output_set_esn(skb, x, esp->esph, extra);
 613         esp->esph = esph;
 614
 615         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 616         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 617                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 618                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 619         if (unlikely(err < 0))
 620                 goto error_free;
 621
 622         if (!esp->inplace) {
 623                 int allocsize;
 624                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 625
 626                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 627
 628                 spin_lock_bh(&x->lock);
 629                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 630                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 631                         goto error_free;
 632                 }
 633
 634                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 635
 636                 page = pfrag->page;
 637                 get_page(page);
 638                 /* replace page frags in skb with new page */
 639                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 640                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 641                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 642
 643                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 644                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 645                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 646                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 647                 if (unlikely(err < 0))
 648                         goto error_free;
 649         }
 650
 651         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 652                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 653         else
 654                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 655
 656         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 657         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 658
 659         memset(iv, 0, ivlen);
 660         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 661                min(ivlen, 8));
 662
 663         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 664         err = crypto_aead_encrypt(req);
 665
 666         switch (err) {
 667         case -EINPROGRESS:
 668                 goto error;
 669
 670         case -ENOSPC:
 671                 err = NET_XMIT_DROP;
 672                 break;
 673
 674         case 0:
 675                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 676                         esp_output_restore_header(skb);
 677                 esp_output_encap_csum(skb);
 678         }
 679
 680         if (sg != dsg)
 681                 esp_ssg_unref(x, tmp);
 682
 683         if (!err && x->encap && x->encap->encap_type == TCP_ENCAP_ESPINTCP)
 684                 err = esp_output_tail_tcp(x, skb);
 685
 686 error_free:
 687         kfree(tmp);
 688 error:
 689         return err;
 690 }
 691 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_output_tail);
 692
 693 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 694 {
 695         int alen;
 696         int blksize;
 697         struct ip_esp_hdr *esph;
 698         struct crypto_aead *aead;
 699         struct esp_info esp;
 700
 701         esp.inplace = true;
 702
 703         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 704         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 705
 706         /* skb is pure payload to encrypt */
 707
 708         aead = x->data;
 709         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 710
 711         esp.tfclen = 0;
 712         if (x->tfcpad) {
 713                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 714                 u32 padto;
 715
 716                 padto = min(x->tfcpad, xfrm_state_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 717                 if (skb->len < padto)
 718                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 719         }
 720         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 721         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 722         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 723         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 724
 725         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 726
 727         esp.nfrags = esp6_output_head(x, skb, &esp);
 728         if (esp.nfrags < 0)
 729                 return esp.nfrags;
 730
 731         esph = esp.esph;
 732         esph->spi = x->id.spi;
 733
 734         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 735         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 736                             ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 737
 738         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 739
 740         return esp6_output_tail(x, skb, &esp);
 741 }
 742
 743 static inline int esp_remove_trailer(struct sk_buff *skb)
 744 {
 745         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 746         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 747         struct crypto_aead *aead = x->data;
 748         int alen, hlen, elen;
 749         int padlen, trimlen;
 750         __wsum csumdiff;
 751         u8 nexthdr[2];
 752         int ret;
 753
 754         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 755         hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 756         elen = skb->len - hlen;
 757
 758         if (xo && (xo->flags & XFRM_ESP_NO_TRAILER)) {
 759                 ret = xo->proto;
 760                 goto out;
 761         }
 762
 763         ret = skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2);
 764         BUG_ON(ret);
 765
 766         ret = -EINVAL;
 767         padlen = nexthdr[0];
 768         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
 769                 net_dbg_ratelimited("ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n",
 770                                     padlen + 2, elen - alen);
 771                 goto out;
 772         }
 773
 774         trimlen = alen + padlen + 2;
 775         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 776                 csumdiff = skb_checksum(skb, skb->len - trimlen, trimlen, 0);
 777                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, csumdiff,
 778                                            skb->len - trimlen);
 779         }
 780         pskb_trim(skb, skb->len - trimlen);
 781
 782         ret = nexthdr[1];
 783
 784 out:
 785         return ret;
 786 }
 787
 788 int esp6_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 789 {
 790         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 791         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 792         struct crypto_aead *aead = x->data;
 793         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 794         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
 795
 796         if (!xo || (xo && !(xo->flags & CRYPTO_DONE)))
 797                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 798
 799         if (unlikely(err))
 800                 goto out;
 801
 802         err = esp_remove_trailer(skb);
 803         if (unlikely(err < 0))
 804                 goto out;
 805
 806         if (x->encap) {
 807                 const struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 808                 int offset = skb_network_offset(skb) + sizeof(*ip6h);
 809                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 810                 u8 nexthdr = ip6h->nexthdr;
 811                 __be16 frag_off, source;
 812                 struct udphdr *uh;
 813                 struct tcphdr *th;
 814
 815                 offset = ipv6_skip_exthdr(skb, offset, &nexthdr, &frag_off);
 816                 uh = (void *)(skb->data + offset);
 817                 th = (void *)(skb->data + offset);
 818                 hdr_len += offset;
 819
 820                 switch (x->encap->encap_type) {
 821                 case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
 822                         source = th->source;
 823                         break;
 824                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 825                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 826                         source = uh->source;
 827                         break;
 828                 default:
 829                         WARN_ON_ONCE(1);
 830                         err = -EINVAL;
 831                         goto out;
 832                 }
 833
 834                 /*
 835                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 836                  *    advertize the change to the keying daemon.
 837                  *    This is an inbound SA, so just compare
 838                  *    SRC ports.
 839                  */
 840                 if (!ipv6_addr_equal(&ip6h->saddr, &x->props.saddr.in6) ||
 841                     source != encap->encap_sport) {
 842                         xfrm_address_t ipaddr;
 843
 844                         memcpy(&ipaddr.a6, &ip6h->saddr.s6_addr, sizeof(ipaddr.a6));
 845                         km_new_mapping(x, &ipaddr, source);
 846
 847                         /* XXX: perhaps add an extra
 848                          * policy check here, to see
 849                          * if we should allow or
 850                          * reject a packet from a
 851                          * different source
 852                          * address/port.
 853                          */
 854                 }
 855
 856                 /*
 857                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 858                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 859                  *    perform other post-processing fixes
 860                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 861                  *    section 3.1.2
 862                  */
 863                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 864                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 865         }
 866
 867         skb_postpull_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 868                            skb_network_header_len(skb));
 869         skb_pull_rcsum(skb, hlen);
 870         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 871                 skb_reset_transport_header(skb);
 872         else
 873                 skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
 874
 875         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 876         if (err == IPPROTO_NONE)
 877                 err = -EINVAL;
 878
 879 out:
 880         return err;
 881 }
 882 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_input_done2);
 883
 884 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 885 {
 886         struct sk_buff *skb = base->data;
 887
 888         xfrm_input_resume(skb, esp6_input_done2(skb, err));
 889 }
 890
 891 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 892 {
 893         esp_restore_header(skb, 0);
 894         __skb_pull(skb, 4);
 895 }
 896
 897 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 898 {
 899         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 900
 901         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 902          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 903          * decryption.
 904          */
 905         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 906                 struct ip_esp_hdr *esph = skb_push(skb, 4);
 907
 908                 *seqhi = esph->spi;
 909                 esph->spi = esph->seq_no;
 910                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 911         }
 912 }
 913
 914 static void esp_input_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 915 {
 916         struct sk_buff *skb = base->data;
 917
 918         esp_input_restore_header(skb);
 919         esp_input_done(base, err);
 920 }
 921
 922 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 923 {
 924         struct crypto_aead *aead = x->data;
 925         struct aead_request *req;
 926         struct sk_buff *trailer;
 927         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 928         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - ivlen;
 929         int nfrags;
 930         int assoclen;
 931         int seqhilen;
 932         int ret = 0;
 933         void *tmp;
 934         __be32 *seqhi;
 935         u8 *iv;
 936         struct scatterlist *sg;
 937
 938         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr) + ivlen)) {
 939                 ret = -EINVAL;
 940                 goto out;
 941         }
 942
 943         if (elen <= 0) {
 944                 ret = -EINVAL;
 945                 goto out;
 946         }
 947
 948         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 949         seqhilen = 0;
 950
 951         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 952                 seqhilen += sizeof(__be32);
 953                 assoclen += seqhilen;
 954         }
 955
 956         if (!skb_cloned(skb)) {
 957                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 958                         nfrags = 1;
 959
 960                         goto skip_cow;
 961                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 962                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 963                         nfrags++;
 964
 965                         goto skip_cow;
 966                 }
 967         }
 968
 969         nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 970         if (nfrags < 0) {
 971                 ret = -EINVAL;
 972                 goto out;
 973         }
 974
 975 skip_cow:
 976         ret = -ENOMEM;
 977         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 978         if (!tmp)
 979                 goto out;
 980
 981         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 982         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 983         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 984         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 985         sg = esp_req_sg(aead, req);
 986
 987         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 988
 989         sg_init_table(sg, nfrags);
 990         ret = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 991         if (unlikely(ret < 0)) {
 992                 kfree(tmp);
 993                 goto out;
 994         }
 995
 996         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 997
 998         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 999                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
1000         else
1001                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
1002
1003         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
1004         aead_request_set_ad(req, assoclen);
1005
1006         ret = crypto_aead_decrypt(req);
1007         if (ret == -EINPROGRESS)
1008                 goto out;
1009
1010         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
1011                 esp_input_restore_header(skb);
1012
1013         ret = esp6_input_done2(skb, ret);
1014
1015 out:
1016         return ret;
1017 }
1018
1019 static int esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
1020                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
1021 {
1022         struct net *net = dev_net(skb->dev);
1023         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
1024         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
1025         struct xfrm_state *x;
1026
1027         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
1028             type != NDISC_REDIRECT)
1029                 return 0;
1030
1031         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
1032                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
1033         if (!x)
1034                 return 0;
1035
1036         if (type == NDISC_REDIRECT)
1037                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0,
1038                              sock_net_uid(net, NULL));
1039         else
1040                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, sock_net_uid(net, NULL));
1041         xfrm_state_put(x);
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
1047 {
1048         struct crypto_aead *aead = x->data;
1049
1050         if (!aead)
1051                 return;
1052
1053         crypto_free_aead(aead);
1054 }
1055
1056 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
1057 {
1058         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
1059         struct crypto_aead *aead;
1060         int err;
1061
1062         err = -ENAMETOOLONG;
1063         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
1064                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
1065                 goto error;
1066
1067         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, 0);
1068         err = PTR_ERR(aead);
1069         if (IS_ERR(aead))
1070                 goto error;
1071
1072         x->data = aead;
1073
1074         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
1075                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
1076         if (err)
1077                 goto error;
1078
1079         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
1080         if (err)
1081                 goto error;
1082
1083 error:
1084         return err;
1085 }
1086
1087 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
1088 {
1089         struct crypto_aead *aead;
1090         struct crypto_authenc_key_param *param;
1091         struct rtattr *rta;
1092         char *key;
1093         char *p;
1094         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
1095         unsigned int keylen;
1096         int err;
1097
1098         err = -EINVAL;
1099         if (!x->ealg)
1100                 goto error;
1101
1102         err = -ENAMETOOLONG;
1103
1104         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
1105                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1106                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
1107                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
1108                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
1109                              x->ealg->alg_name,
1110                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
1111                         goto error;
1112         } else {
1113                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1114                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
1115                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
1116                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
1117                              x->ealg->alg_name,
1118                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
1119                         goto error;
1120         }
1121
1122         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
1123         err = PTR_ERR(aead);
1124         if (IS_ERR(aead))
1125                 goto error;
1126
1127         x->data = aead;
1128
1129         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
1130                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
1131         err = -ENOMEM;
1132         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
1133         if (!key)
1134                 goto error;
1135
1136         p = key;
1137         rta = (void *)p;
1138         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
1139         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
1140         param = RTA_DATA(rta);
1141         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
1142
1143         if (x->aalg) {
1144                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
1145
1146                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
1147                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
1148
1149                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
1150                 BUG_ON(!aalg_desc);
1151
1152                 err = -EINVAL;
1153                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
1154                     crypto_aead_authsize(aead)) {
1155                         pr_info("ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
1156                                 x->aalg->alg_name,
1157                                 crypto_aead_authsize(aead),
1158                                 aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
1159                         goto free_key;
1160                 }
1161
1162                 err = crypto_aead_setauthsize(
1163                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
1164                 if (err)
1165                         goto free_key;
1166         }
1167
1168         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
1169         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
1170
1171         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
1172
1173 free_key:
1174         kfree(key);
1175
1176 error:
1177         return err;
1178 }
1179
1180 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
1181 {
1182         struct crypto_aead *aead;
1183         u32 align;
1184         int err;
1185
1186         x->data = NULL;
1187
1188         if (x->aead)
1189                 err = esp_init_aead(x);
1190         else
1191                 err = esp_init_authenc(x);
1192
1193         if (err)
1194                 goto error;
1195
1196         aead = x->data;
1197
1198         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
1199                               crypto_aead_ivsize(aead);
1200         switch (x->props.mode) {
1201         case XFRM_MODE_BEET:
1202                 if (x->sel.family != AF_INET6)
1203                         x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN +
1204                                                (sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr));
1205                 break;
1206         default:
1207         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
1208                 break;
1209         case XFRM_MODE_TUNNEL:
1210                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
1211                 break;
1212         }
1213
1214         if (x->encap) {
1215                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
1216
1217                 switch (encap->encap_type) {
1218                 default:
1219                         err = -EINVAL;
1220                         goto error;
1221                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
1222                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
1223                         break;
1224                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
1225                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
1226                         break;
1227 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
1228                 case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
1229                         /* only the length field, TCP encap is done by
1230                          * the socket
1231                          */
1232                         x->props.header_len += 2;
1233                         break;
1234 #endif
1235                 }
1236         }
1237
1238         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
1239         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
1240
1241 error:
1242         return err;
1243 }
1244
1245 static int esp6_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
1246 {
1247         return 0;
1248 }
1249
1250 static const struct xfrm_type esp6_type = {
1251         .description    = "ESP6",
1252         .owner          = THIS_MODULE,
1253         .proto          = IPPROTO_ESP,
1254         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
1255         .init_state     = esp6_init_state,
1256         .destructor     = esp6_destroy,
1257         .input          = esp6_input,
1258         .output         = esp6_output,
1259         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
1260 };
1261
1262 static struct xfrm6_protocol esp6_protocol = {
1263         .handler        =       xfrm6_rcv,
1264         .input_handler  =       xfrm_input,
1265         .cb_handler     =       esp6_rcv_cb,
1266         .err_handler    =       esp6_err,
1267         .priority       =       0,
1268 };
1269
1270 static int __init esp6_init(void)
1271 {
1272         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
1273                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
1274                 return -EAGAIN;
1275         }
1276         if (xfrm6_protocol_register(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
1277                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
1278                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
1279                 return -EAGAIN;
1280         }
1281
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 static void __exit esp6_fini(void)
1286 {
1287         if (xfrm6_protocol_deregister(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1288                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1289         xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
1290 }
1291
1292 module_init(esp6_init);
1293 module_exit(esp6_fini);
1294
1295 MODULE_LICENSE("GPL");
1296 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);