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 crypto_aead *aead = x->data;
 118         int extralen = 0;
 119         u8 *iv;
 120         struct aead_request *req;
 121         struct scatterlist *sg;
 122
 123         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)
 124                 extralen += sizeof(struct esp_output_extra);
 125
 126         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 127         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 128
 129         /* Unref skb_frag_pages in the src scatterlist if necessary.
 130          * Skip the first sg which comes from skb->data.
 131          */
 132         if (req->src != req->dst)
 133                 for (sg = sg_next(req->src); sg; sg = sg_next(sg))
 134                         put_page(sg_page(sg));
 135 }
 136
 137 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
 138 struct esp_tcp_sk {
 139         struct sock *sk;
 140         struct rcu_head rcu;
 141 };
 142
 143 static void esp_free_tcp_sk(struct rcu_head *head)
 144 {
 145         struct esp_tcp_sk *esk = container_of(head, struct esp_tcp_sk, rcu);
 146
 147         sock_put(esk->sk);
 148         kfree(esk);
 149 }
 150
 151 static struct sock *esp6_find_tcp_sk(struct xfrm_state *x)
 152 {
 153         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 154         struct esp_tcp_sk *esk;
 155         __be16 sport, dport;
 156         struct sock *nsk;
 157         struct sock *sk;
 158
 159         sk = rcu_dereference(x->encap_sk);
 160         if (sk && sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
 161                 return sk;
 162
 163         spin_lock_bh(&x->lock);
 164         sport = encap->encap_sport;
 165         dport = encap->encap_dport;
 166         nsk = rcu_dereference_protected(x->encap_sk,
 167                                         lockdep_is_held(&x->lock));
 168         if (sk && sk == nsk) {
 169                 esk = kmalloc(sizeof(*esk), GFP_ATOMIC);
 170                 if (!esk) {
 171                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 172                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 173                 }
 174                 RCU_INIT_POINTER(x->encap_sk, NULL);
 175                 esk->sk = sk;
 176                 call_rcu(&esk->rcu, esp_free_tcp_sk);
 177         }
 178         spin_unlock_bh(&x->lock);
 179
 180         sk = __inet6_lookup_established(xs_net(x), &tcp_hashinfo, &x->id.daddr.in6,
 181                                         dport, &x->props.saddr.in6, ntohs(sport), 0, 0);
 182         if (!sk)
 183                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 184
 185         if (!tcp_is_ulp_esp(sk)) {
 186                 sock_put(sk);
 187                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 188         }
 189
 190         spin_lock_bh(&x->lock);
 191         nsk = rcu_dereference_protected(x->encap_sk,
 192                                         lockdep_is_held(&x->lock));
 193         if (encap->encap_sport != sport ||
 194             encap->encap_dport != dport) {
 195                 sock_put(sk);
 196                 sk = nsk ?: ERR_PTR(-EREMCHG);
 197         } else if (sk == nsk) {
 198                 sock_put(sk);
 199         } else {
 200                 rcu_assign_pointer(x->encap_sk, sk);
 201         }
 202         spin_unlock_bh(&x->lock);
 203
 204         return sk;
 205 }
 206
 207 static int esp_output_tcp_finish(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 208 {
 209         struct sock *sk;
 210         int err;
 211
 212         rcu_read_lock();
 213
 214         sk = esp6_find_tcp_sk(x);
 215         err = PTR_ERR_OR_ZERO(sk);
 216         if (err)
 217                 goto out;
 218
 219         bh_lock_sock(sk);
 220         if (sock_owned_by_user(sk))
 221                 err = espintcp_queue_out(sk, skb);
 222         else
 223                 err = espintcp_push_skb(sk, skb);
 224         bh_unlock_sock(sk);
 225
 226 out:
 227         rcu_read_unlock();
 228         return err;
 229 }
 230
 231 static int esp_output_tcp_encap_cb(struct net *net, struct sock *sk,
 232                                    struct sk_buff *skb)
 233 {
 234         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 235         struct xfrm_state *x = dst->xfrm;
 236
 237         return esp_output_tcp_finish(x, skb);
 238 }
 239
 240 static int esp_output_tail_tcp(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 241 {
 242         int err;
 243
 244         local_bh_disable();
 245         err = xfrm_trans_queue_net(xs_net(x), skb, esp_output_tcp_encap_cb);
 246         local_bh_enable();
 247
 248         /* EINPROGRESS just happens to do the right thing.  It
 249          * actually means that the skb has been consumed and
 250          * isn't coming back.
 251          */
 252         return err ?: -EINPROGRESS;
 253 }
 254 #else
 255 static int esp_output_tail_tcp(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 256 {
 257         kfree_skb(skb);
 258
 259         return -EOPNOTSUPP;
 260 }
 261 #endif
 262
 263 static void esp_output_encap_csum(struct sk_buff *skb)
 264 {
 265         /* UDP encap with IPv6 requires a valid checksum */
 266         if (*skb_mac_header(skb) == IPPROTO_UDP) {
 267                 struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 268                 struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 269                 int len = ntohs(uh->len);
 270                 unsigned int offset = skb_transport_offset(skb);
 271                 __wsum csum = skb_checksum(skb, offset, skb->len - offset, 0);
 272
 273                 uh->check = csum_ipv6_magic(&ip6h->saddr, &ip6h->daddr,
 274                                             len, IPPROTO_UDP, csum);
 275                 if (uh->check == 0)
 276                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 277         }
 278 }
 279
 280 static void esp_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 281 {
 282         struct sk_buff *skb = base->data;
 283         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 284         void *tmp;
 285         struct xfrm_state *x;
 286
 287         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 288                 struct sec_path *sp = skb_sec_path(skb);
 289
 290                 x = sp->xvec[sp->len - 1];
 291         } else {
 292                 x = skb_dst(skb)->xfrm;
 293         }
 294
 295         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 296         esp_ssg_unref(x, tmp);
 297         kfree(tmp);
 298
 299         esp_output_encap_csum(skb);
 300
 301         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 302                 if (err) {
 303                         XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
 304                         kfree_skb(skb);
 305                         return;
 306                 }
 307
 308                 skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
 309                 secpath_reset(skb);
 310                 xfrm_dev_resume(skb);
 311         } else {
 312                 if (!err &&
 313                     x->encap && x->encap->encap_type == TCP_ENCAP_ESPINTCP)
 314                         esp_output_tail_tcp(x, skb);
 315                 else
 316                         xfrm_output_resume(skb->sk, skb, err);
 317         }
 318 }
 319
 320 /* Move ESP header back into place. */
 321 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 322 {
 323         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 324         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 325         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 326
 327         esph->seq_no = esph->spi;
 328         esph->spi = *seqhi;
 329 }
 330
 331 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 332 {
 333         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 334         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 335
 336         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 337                                 sizeof(__be32));
 338 }
 339
 340 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_esn(struct sk_buff *skb,
 341                                              struct xfrm_state *x,
 342                                              struct ip_esp_hdr *esph,
 343                                              struct esp_output_extra *extra)
 344 {
 345         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 346          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 347          * encryption.
 348          */
 349         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 350                 __u32 seqhi;
 351                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 352
 353                 if (xo)
 354                         seqhi = xo->seq.hi;
 355                 else
 356                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 357
 358                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 359                                  skb_transport_header(skb);
 360                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 361                 extra->seqhi = esph->spi;
 362                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 363         }
 364
 365         esph->spi = x->id.spi;
 366
 367         return esph;
 368 }
 369
 370 static void esp_output_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 371 {
 372         struct sk_buff *skb = base->data;
 373
 374         esp_output_restore_header(skb);
 375         esp_output_done(base, err);
 376 }
 377
 378 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_udp_encap(struct sk_buff *skb,
 379                                                int encap_type,
 380                                                struct esp_info *esp,
 381                                                __be16 sport,
 382                                                __be16 dport)
 383 {
 384         struct udphdr *uh;
 385         __be32 *udpdata32;
 386         unsigned int len;
 387
 388         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 389         if (len > U16_MAX)
 390                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 391
 392         uh = (struct udphdr *)esp->esph;
 393         uh->source = sport;
 394         uh->dest = dport;
 395         uh->len = htons(len);
 396         uh->check = 0;
 397
 398         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 399
 400         if (encap_type == UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE) {
 401                 udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
 402                 udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
 403                 return (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
 404         }
 405
 406         return (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 407 }
 408
 409 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
 410 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_tcp_encap(struct xfrm_state *x,
 411                                                 struct sk_buff *skb,
 412                                                 struct esp_info *esp)
 413 {
 414         __be16 *lenp = (void *)esp->esph;
 415         struct ip_esp_hdr *esph;
 416         unsigned int len;
 417         struct sock *sk;
 418
 419         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 420         if (len > IP_MAX_MTU)
 421                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 422
 423         rcu_read_lock();
 424         sk = esp6_find_tcp_sk(x);
 425         rcu_read_unlock();
 426
 427         if (IS_ERR(sk))
 428                 return ERR_CAST(sk);
 429
 430         *lenp = htons(len);
 431         esph = (struct ip_esp_hdr *)(lenp + 1);
 432
 433         return esph;
 434 }
 435 #else
 436 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_tcp_encap(struct xfrm_state *x,
 437                                                 struct sk_buff *skb,
 438                                                 struct esp_info *esp)
 439 {
 440         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 441 }
 442 #endif
 443
 444 static int esp6_output_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
 445                             struct esp_info *esp)
 446 {
 447         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 448         struct ip_esp_hdr *esph;
 449         __be16 sport, dport;
 450         int encap_type;
 451
 452         spin_lock_bh(&x->lock);
 453         sport = encap->encap_sport;
 454         dport = encap->encap_dport;
 455         encap_type = encap->encap_type;
 456         spin_unlock_bh(&x->lock);
 457
 458         switch (encap_type) {
 459         default:
 460         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 461         case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 462                 esph = esp6_output_udp_encap(skb, encap_type, esp, sport, dport);
 463                 break;
 464         case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
 465                 esph = esp6_output_tcp_encap(x, skb, esp);
 466                 break;
 467         }
 468
 469         if (IS_ERR(esph))
 470                 return PTR_ERR(esph);
 471
 472         esp->esph = esph;
 473
 474         return 0;
 475 }
 476
 477 int esp6_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 478 {
 479         u8 *tail;
 480         int nfrags;
 481         int esph_offset;
 482         struct page *page;
 483         struct sk_buff *trailer;
 484         int tailen = esp->tailen;
 485         unsigned int allocsz;
 486
 487         if (x->encap) {
 488                 int err = esp6_output_encap(x, skb, esp);
 489
 490                 if (err < 0)
 491                         return err;
 492         }
 493
 494         allocsz = ALIGN(skb->data_len + tailen, L1_CACHE_BYTES);
 495         if (allocsz > ESP_SKB_FRAG_MAXSIZE)
 496                 goto cow;
 497
 498         if (!skb_cloned(skb)) {
 499                 if (tailen <= skb_tailroom(skb)) {
 500                         nfrags = 1;
 501                         trailer = skb;
 502                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 503
 504                         goto skip_cow;
 505                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 506                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 507                         int allocsize;
 508                         struct sock *sk = skb->sk;
 509                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 510
 511                         esp->inplace = false;
 512
 513                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 514
 515                         spin_lock_bh(&x->lock);
 516
 517                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 518                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 519                                 goto cow;
 520                         }
 521
 522                         page = pfrag->page;
 523                         get_page(page);
 524
 525                         tail = page_address(page) + pfrag->offset;
 526
 527                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 528
 529                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 530
 531                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 532                                              tailen);
 533                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 534
 535                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 536
 537                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 538
 539                         nfrags++;
 540
 541                         skb->len += tailen;
 542                         skb->data_len += tailen;
 543                         skb->truesize += tailen;
 544                         if (sk && sk_fullsock(sk))
 545                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 546
 547                         goto out;
 548                 }
 549         }
 550
 551 cow:
 552         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 553
 554         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 555         if (nfrags < 0)
 556                 goto out;
 557         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 558         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 559
 560 skip_cow:
 561         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 562         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 563
 564 out:
 565         return nfrags;
 566 }
 567 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_output_head);
 568
 569 int esp6_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 570 {
 571         u8 *iv;
 572         int alen;
 573         void *tmp;
 574         int ivlen;
 575         int assoclen;
 576         int extralen;
 577         struct page *page;
 578         struct ip_esp_hdr *esph;
 579         struct aead_request *req;
 580         struct crypto_aead *aead;
 581         struct scatterlist *sg, *dsg;
 582         struct esp_output_extra *extra;
 583         int err = -ENOMEM;
 584
 585         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 586         extralen = 0;
 587
 588         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 589                 extralen += sizeof(*extra);
 590                 assoclen += sizeof(__be32);
 591         }
 592
 593         aead = x->data;
 594         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 595         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 596
 597         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 598         if (!tmp)
 599                 goto error;
 600
 601         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 602         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 603         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 604         sg = esp_req_sg(aead, req);
 605
 606         if (esp->inplace)
 607                 dsg = sg;
 608         else
 609                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 610
 611         esph = esp_output_set_esn(skb, x, esp->esph, extra);
 612         esp->esph = esph;
 613
 614         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 615         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 616                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 617                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 618         if (unlikely(err < 0))
 619                 goto error_free;
 620
 621         if (!esp->inplace) {
 622                 int allocsize;
 623                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 624
 625                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 626
 627                 spin_lock_bh(&x->lock);
 628                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 629                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 630                         goto error_free;
 631                 }
 632
 633                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 634
 635                 page = pfrag->page;
 636                 get_page(page);
 637                 /* replace page frags in skb with new page */
 638                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 639                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 640                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 641
 642                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 643                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 644                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 645                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 646                 if (unlikely(err < 0))
 647                         goto error_free;
 648         }
 649
 650         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 651                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 652         else
 653                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 654
 655         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 656         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 657
 658         memset(iv, 0, ivlen);
 659         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 660                min(ivlen, 8));
 661
 662         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 663         err = crypto_aead_encrypt(req);
 664
 665         switch (err) {
 666         case -EINPROGRESS:
 667                 goto error;
 668
 669         case -ENOSPC:
 670                 err = NET_XMIT_DROP;
 671                 break;
 672
 673         case 0:
 674                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 675                         esp_output_restore_header(skb);
 676                 esp_output_encap_csum(skb);
 677         }
 678
 679         if (sg != dsg)
 680                 esp_ssg_unref(x, tmp);
 681
 682         if (!err && x->encap && x->encap->encap_type == TCP_ENCAP_ESPINTCP)
 683                 err = esp_output_tail_tcp(x, skb);
 684
 685 error_free:
 686         kfree(tmp);
 687 error:
 688         return err;
 689 }
 690 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_output_tail);
 691
 692 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 693 {
 694         int alen;
 695         int blksize;
 696         struct ip_esp_hdr *esph;
 697         struct crypto_aead *aead;
 698         struct esp_info esp;
 699
 700         esp.inplace = true;
 701
 702         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 703         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 704
 705         /* skb is pure payload to encrypt */
 706
 707         aead = x->data;
 708         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 709
 710         esp.tfclen = 0;
 711         if (x->tfcpad) {
 712                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 713                 u32 padto;
 714
 715                 padto = min(x->tfcpad, xfrm_state_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 716                 if (skb->len < padto)
 717                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 718         }
 719         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 720         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 721         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 722         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 723
 724         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 725
 726         esp.nfrags = esp6_output_head(x, skb, &esp);
 727         if (esp.nfrags < 0)
 728                 return esp.nfrags;
 729
 730         esph = esp.esph;
 731         esph->spi = x->id.spi;
 732
 733         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 734         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 735                             ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 736
 737         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 738
 739         return esp6_output_tail(x, skb, &esp);
 740 }
 741
 742 static inline int esp_remove_trailer(struct sk_buff *skb)
 743 {
 744         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 745         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 746         struct crypto_aead *aead = x->data;
 747         int alen, hlen, elen;
 748         int padlen, trimlen;
 749         __wsum csumdiff;
 750         u8 nexthdr[2];
 751         int ret;
 752
 753         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 754         hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 755         elen = skb->len - hlen;
 756
 757         if (xo && (xo->flags & XFRM_ESP_NO_TRAILER)) {
 758                 ret = xo->proto;
 759                 goto out;
 760         }
 761
 762         ret = skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2);
 763         BUG_ON(ret);
 764
 765         ret = -EINVAL;
 766         padlen = nexthdr[0];
 767         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
 768                 net_dbg_ratelimited("ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n",
 769                                     padlen + 2, elen - alen);
 770                 goto out;
 771         }
 772
 773         trimlen = alen + padlen + 2;
 774         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 775                 csumdiff = skb_checksum(skb, skb->len - trimlen, trimlen, 0);
 776                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, csumdiff,
 777                                            skb->len - trimlen);
 778         }
 779         pskb_trim(skb, skb->len - trimlen);
 780
 781         ret = nexthdr[1];
 782
 783 out:
 784         return ret;
 785 }
 786
 787 int esp6_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 788 {
 789         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 790         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 791         struct crypto_aead *aead = x->data;
 792         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 793         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
 794
 795         if (!xo || !(xo->flags & CRYPTO_DONE))
 796                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 797
 798         if (unlikely(err))
 799                 goto out;
 800
 801         err = esp_remove_trailer(skb);
 802         if (unlikely(err < 0))
 803                 goto out;
 804
 805         if (x->encap) {
 806                 const struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 807                 int offset = skb_network_offset(skb) + sizeof(*ip6h);
 808                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 809                 u8 nexthdr = ip6h->nexthdr;
 810                 __be16 frag_off, source;
 811                 struct udphdr *uh;
 812                 struct tcphdr *th;
 813
 814                 offset = ipv6_skip_exthdr(skb, offset, &nexthdr, &frag_off);
 815                 if (offset == -1) {
 816                         err = -EINVAL;
 817                         goto out;
 818                 }
 819
 820                 uh = (void *)(skb->data + offset);
 821                 th = (void *)(skb->data + offset);
 822                 hdr_len += offset;
 823
 824                 switch (x->encap->encap_type) {
 825                 case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
 826                         source = th->source;
 827                         break;
 828                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 829                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 830                         source = uh->source;
 831                         break;
 832                 default:
 833                         WARN_ON_ONCE(1);
 834                         err = -EINVAL;
 835                         goto out;
 836                 }
 837
 838                 /*
 839                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 840                  *    advertize the change to the keying daemon.
 841                  *    This is an inbound SA, so just compare
 842                  *    SRC ports.
 843                  */
 844                 if (!ipv6_addr_equal(&ip6h->saddr, &x->props.saddr.in6) ||
 845                     source != encap->encap_sport) {
 846                         xfrm_address_t ipaddr;
 847
 848                         memcpy(&ipaddr.a6, &ip6h->saddr.s6_addr, sizeof(ipaddr.a6));
 849                         km_new_mapping(x, &ipaddr, source);
 850
 851                         /* XXX: perhaps add an extra
 852                          * policy check here, to see
 853                          * if we should allow or
 854                          * reject a packet from a
 855                          * different source
 856                          * address/port.
 857                          */
 858                 }
 859
 860                 /*
 861                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 862                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 863                  *    perform other post-processing fixes
 864                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 865                  *    section 3.1.2
 866                  */
 867                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 868                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 869         }
 870
 871         skb_postpull_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 872                            skb_network_header_len(skb));
 873         skb_pull_rcsum(skb, hlen);
 874         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 875                 skb_reset_transport_header(skb);
 876         else
 877                 skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
 878
 879         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 880         if (err == IPPROTO_NONE)
 881                 err = -EINVAL;
 882
 883 out:
 884         return err;
 885 }
 886 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_input_done2);
 887
 888 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 889 {
 890         struct sk_buff *skb = base->data;
 891
 892         xfrm_input_resume(skb, esp6_input_done2(skb, err));
 893 }
 894
 895 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 896 {
 897         esp_restore_header(skb, 0);
 898         __skb_pull(skb, 4);
 899 }
 900
 901 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 902 {
 903         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 904
 905         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 906          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 907          * decryption.
 908          */
 909         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 910                 struct ip_esp_hdr *esph = skb_push(skb, 4);
 911
 912                 *seqhi = esph->spi;
 913                 esph->spi = esph->seq_no;
 914                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 915         }
 916 }
 917
 918 static void esp_input_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 919 {
 920         struct sk_buff *skb = base->data;
 921
 922         esp_input_restore_header(skb);
 923         esp_input_done(base, err);
 924 }
 925
 926 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 927 {
 928         struct crypto_aead *aead = x->data;
 929         struct aead_request *req;
 930         struct sk_buff *trailer;
 931         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 932         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - ivlen;
 933         int nfrags;
 934         int assoclen;
 935         int seqhilen;
 936         int ret = 0;
 937         void *tmp;
 938         __be32 *seqhi;
 939         u8 *iv;
 940         struct scatterlist *sg;
 941
 942         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr) + ivlen)) {
 943                 ret = -EINVAL;
 944                 goto out;
 945         }
 946
 947         if (elen <= 0) {
 948                 ret = -EINVAL;
 949                 goto out;
 950         }
 951
 952         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 953         seqhilen = 0;
 954
 955         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 956                 seqhilen += sizeof(__be32);
 957                 assoclen += seqhilen;
 958         }
 959
 960         if (!skb_cloned(skb)) {
 961                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 962                         nfrags = 1;
 963
 964                         goto skip_cow;
 965                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 966                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 967                         nfrags++;
 968
 969                         goto skip_cow;
 970                 }
 971         }
 972
 973         nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 974         if (nfrags < 0) {
 975                 ret = -EINVAL;
 976                 goto out;
 977         }
 978
 979 skip_cow:
 980         ret = -ENOMEM;
 981         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 982         if (!tmp)
 983                 goto out;
 984
 985         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 986         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 987         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 988         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 989         sg = esp_req_sg(aead, req);
 990
 991         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 992
 993         sg_init_table(sg, nfrags);
 994         ret = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 995         if (unlikely(ret < 0)) {
 996                 kfree(tmp);
 997                 goto out;
 998         }
 999
1000         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
1001
1002         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
1003                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
1004         else
1005                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
1006
1007         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
1008         aead_request_set_ad(req, assoclen);
1009
1010         ret = crypto_aead_decrypt(req);
1011         if (ret == -EINPROGRESS)
1012                 goto out;
1013
1014         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
1015                 esp_input_restore_header(skb);
1016
1017         ret = esp6_input_done2(skb, ret);
1018
1019 out:
1020         return ret;
1021 }
1022
1023 static int esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
1024                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
1025 {
1026         struct net *net = dev_net(skb->dev);
1027         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
1028         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
1029         struct xfrm_state *x;
1030
1031         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
1032             type != NDISC_REDIRECT)
1033                 return 0;
1034
1035         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
1036                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
1037         if (!x)
1038                 return 0;
1039
1040         if (type == NDISC_REDIRECT)
1041                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0,
1042                              sock_net_uid(net, NULL));
1043         else
1044                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, sock_net_uid(net, NULL));
1045         xfrm_state_put(x);
1046
1047         return 0;
1048 }
1049
1050 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
1051 {
1052         struct crypto_aead *aead = x->data;
1053
1054         if (!aead)
1055                 return;
1056
1057         crypto_free_aead(aead);
1058 }
1059
1060 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
1061 {
1062         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
1063         struct crypto_aead *aead;
1064         int err;
1065
1066         err = -ENAMETOOLONG;
1067         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
1068                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
1069                 goto error;
1070
1071         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, 0);
1072         err = PTR_ERR(aead);
1073         if (IS_ERR(aead))
1074                 goto error;
1075
1076         x->data = aead;
1077
1078         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
1079                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
1080         if (err)
1081                 goto error;
1082
1083         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
1084         if (err)
1085                 goto error;
1086
1087 error:
1088         return err;
1089 }
1090
1091 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
1092 {
1093         struct crypto_aead *aead;
1094         struct crypto_authenc_key_param *param;
1095         struct rtattr *rta;
1096         char *key;
1097         char *p;
1098         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
1099         unsigned int keylen;
1100         int err;
1101
1102         err = -EINVAL;
1103         if (!x->ealg)
1104                 goto error;
1105
1106         err = -ENAMETOOLONG;
1107
1108         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
1109                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1110                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
1111                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
1112                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
1113                              x->ealg->alg_name,
1114                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
1115                         goto error;
1116         } else {
1117                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1118                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
1119                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
1120                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
1121                              x->ealg->alg_name,
1122                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
1123                         goto error;
1124         }
1125
1126         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
1127         err = PTR_ERR(aead);
1128         if (IS_ERR(aead))
1129                 goto error;
1130
1131         x->data = aead;
1132
1133         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
1134                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
1135         err = -ENOMEM;
1136         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
1137         if (!key)
1138                 goto error;
1139
1140         p = key;
1141         rta = (void *)p;
1142         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
1143         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
1144         param = RTA_DATA(rta);
1145         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
1146
1147         if (x->aalg) {
1148                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
1149
1150                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
1151                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
1152
1153                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
1154                 BUG_ON(!aalg_desc);
1155
1156                 err = -EINVAL;
1157                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
1158                     crypto_aead_authsize(aead)) {
1159                         pr_info("ESP: %s digestsize %u != %u\n",
1160                                 x->aalg->alg_name,
1161                                 crypto_aead_authsize(aead),
1162                                 aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
1163                         goto free_key;
1164                 }
1165
1166                 err = crypto_aead_setauthsize(
1167                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
1168                 if (err)
1169                         goto free_key;
1170         }
1171
1172         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
1173         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
1174
1175         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
1176
1177 free_key:
1178         kfree(key);
1179
1180 error:
1181         return err;
1182 }
1183
1184 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
1185 {
1186         struct crypto_aead *aead;
1187         u32 align;
1188         int err;
1189
1190         x->data = NULL;
1191
1192         if (x->aead)
1193                 err = esp_init_aead(x);
1194         else
1195                 err = esp_init_authenc(x);
1196
1197         if (err)
1198                 goto error;
1199
1200         aead = x->data;
1201
1202         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
1203                               crypto_aead_ivsize(aead);
1204         switch (x->props.mode) {
1205         case XFRM_MODE_BEET:
1206                 if (x->sel.family != AF_INET6)
1207                         x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN +
1208                                                (sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr));
1209                 break;
1210         default:
1211         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
1212                 break;
1213         case XFRM_MODE_TUNNEL:
1214                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
1215                 break;
1216         }
1217
1218         if (x->encap) {
1219                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
1220
1221                 switch (encap->encap_type) {
1222                 default:
1223                         err = -EINVAL;
1224                         goto error;
1225                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
1226                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
1227                         break;
1228                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
1229                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
1230                         break;
1231 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
1232                 case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
1233                         /* only the length field, TCP encap is done by
1234                          * the socket
1235                          */
1236                         x->props.header_len += 2;
1237                         break;
1238 #endif
1239                 }
1240         }
1241
1242         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
1243         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
1244
1245 error:
1246         return err;
1247 }
1248
1249 static int esp6_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
1250 {
1251         return 0;
1252 }
1253
1254 static const struct xfrm_type esp6_type = {
1255         .owner          = THIS_MODULE,
1256         .proto          = IPPROTO_ESP,
1257         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
1258         .init_state     = esp6_init_state,
1259         .destructor     = esp6_destroy,
1260         .input          = esp6_input,
1261         .output         = esp6_output,
1262 };
1263
1264 static struct xfrm6_protocol esp6_protocol = {
1265         .handler        =       xfrm6_rcv,
1266         .input_handler  =       xfrm_input,
1267         .cb_handler     =       esp6_rcv_cb,
1268         .err_handler    =       esp6_err,
1269         .priority       =       0,
1270 };
1271
1272 static int __init esp6_init(void)
1273 {
1274         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
1275                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
1276                 return -EAGAIN;
1277         }
1278         if (xfrm6_protocol_register(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
1279                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
1280                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
1281                 return -EAGAIN;
1282         }
1283
1284         return 0;
1285 }
1286
1287 static void __exit esp6_fini(void)
1288 {
1289         if (xfrm6_protocol_deregister(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1290                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1291         xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
1292 }
1293
1294 module_init(esp6_init);
1295 module_exit(esp6_fini);
1296
1297 MODULE_LICENSE("GPL");
1298 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);