net/bluetooth/ecdh_helper.c

   1 /*
   2  * ECDH helper functions - KPP wrappings
   3  *
   4  * Copyright (C) 2017 Intel Corporation
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation;
   9  *
  10  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  11  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS.
  13  * IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER(S) AND AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY
  14  * CLAIM, OR ANY SPECIAL INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES, OR ANY DAMAGES
  15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  18  *
  19  * ALL LIABILITY, INCLUDING LIABILITY FOR INFRINGEMENT OF ANY PATENTS,
  20  * COPYRIGHTS, TRADEMARKS OR OTHER RIGHTS, RELATING TO USE OF THIS
  21  * SOFTWARE IS DISCLAIMED.
  22  */
  23 #include "ecdh_helper.h"
  24
  25 #include <linux/scatterlist.h>
  26 #include <crypto/ecdh.h>
  27
  28 struct ecdh_completion {
  29         struct completion completion;
  30         int err;
  31 };
  32
  33 static void ecdh_complete(struct crypto_async_request *req, int err)
  34 {
  35         struct ecdh_completion *res = req->data;
  36
  37         if (err == -EINPROGRESS)
  38                 return;
  39
  40         res->err = err;
  41         complete(&res->completion);
  42 }
  43
  44 static inline void swap_digits(u64 *in, u64 *out, unsigned int ndigits)
  45 {
  46         int i;
  47
  48         for (i = 0; i < ndigits; i++)
  49                 out[i] = __swab64(in[ndigits - 1 - i]);
  50 }
  51
  52 /* compute_ecdh_secret() - function assumes that the private key was
  53  *                         already set.
  54  * @tfm:          KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
  55  * @public_key:   pair's ecc public key.
  56  * secret:        memory where the ecdh computed shared secret will be saved.
  57  *
  58  * Return: zero on success; error code in case of error.
  59  */
  60 int compute_ecdh_secret(struct crypto_kpp *tfm, const u8 public_key[64],
  61                         u8 secret[32])
  62 {
  63         struct kpp_request *req;
  64         u8 *tmp;
  65         struct ecdh_completion result;
  66         struct scatterlist src, dst;
  67         int err;
  68
  69         tmp = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
  70         if (!tmp)
  71                 return -ENOMEM;
  72
  73         req = kpp_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
  74         if (!req) {
  75                 err = -ENOMEM;
  76                 goto free_tmp;
  77         }
  78
  79         init_completion(&result.completion);
  80
  81         swap_digits((u64 *)public_key, (u64 *)tmp, 4); /* x */
  82         swap_digits((u64 *)&public_key[32], (u64 *)&tmp[32], 4); /* y */
  83
  84         sg_init_one(&src, tmp, 64);
  85         sg_init_one(&dst, secret, 32);
  86         kpp_request_set_input(req, &src, 64);
  87         kpp_request_set_output(req, &dst, 32);
  88         kpp_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
  89                                  ecdh_complete, &result);
  90         err = crypto_kpp_compute_shared_secret(req);
  91         if (err == -EINPROGRESS) {
  92                 wait_for_completion(&result.completion);
  93                 err = result.err;
  94         }
  95         if (err < 0) {
  96                 pr_err("alg: ecdh: compute shared secret failed. err %d\n",
  97                        err);
  98                 goto free_all;
  99         }
 100
 101         swap_digits((u64 *)secret, (u64 *)tmp, 4);
 102         memcpy(secret, tmp, 32);
 103
 104 free_all:
 105         kpp_request_free(req);
 106 free_tmp:
 107         kfree_sensitive(tmp);
 108         return err;
 109 }
 110
 111 /* set_ecdh_privkey() - set or generate ecc private key.
 112  *
 113  * Function generates an ecc private key in the crypto subsystem when receiving
 114  * a NULL private key or sets the received key when not NULL.
 115  *
 116  * @tfm:           KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
 117  * @private_key:   user's ecc private key. When not NULL, the key is expected
 118  *                 in little endian format.
 119  *
 120  * Return: zero on success; error code in case of error.
 121  */
 122 int set_ecdh_privkey(struct crypto_kpp *tfm, const u8 private_key[32])
 123 {
 124         u8 *buf, *tmp = NULL;
 125         unsigned int buf_len;
 126         int err;
 127         struct ecdh p = {0};
 128
 129         if (private_key) {
 130                 tmp = kmalloc(32, GFP_KERNEL);
 131                 if (!tmp)
 132                         return -ENOMEM;
 133                 swap_digits((u64 *)private_key, (u64 *)tmp, 4);
 134                 p.key = tmp;
 135                 p.key_size = 32;
 136         }
 137
 138         buf_len = crypto_ecdh_key_len(&p);
 139         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
 140         if (!buf) {
 141                 err = -ENOMEM;
 142                 goto free_tmp;
 143         }
 144
 145         err = crypto_ecdh_encode_key(buf, buf_len, &p);
 146         if (err)
 147                 goto free_all;
 148
 149         err = crypto_kpp_set_secret(tfm, buf, buf_len);
 150         /* fall through */
 151 free_all:
 152         kfree_sensitive(buf);
 153 free_tmp:
 154         kfree_sensitive(tmp);
 155         return err;
 156 }
 157
 158 /* generate_ecdh_public_key() - function assumes that the private key was
 159  *                              already set.
 160  *
 161  * @tfm:          KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
 162  * @public_key:   memory where the computed ecc public key will be saved.
 163  *
 164  * Return: zero on success; error code in case of error.
 165  */
 166 int generate_ecdh_public_key(struct crypto_kpp *tfm, u8 public_key[64])
 167 {
 168         struct kpp_request *req;
 169         u8 *tmp;
 170         struct ecdh_completion result;
 171         struct scatterlist dst;
 172         int err;
 173
 174         tmp = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 175         if (!tmp)
 176                 return -ENOMEM;
 177
 178         req = kpp_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
 179         if (!req) {
 180                 err = -ENOMEM;
 181                 goto free_tmp;
 182         }
 183
 184         init_completion(&result.completion);
 185         sg_init_one(&dst, tmp, 64);
 186         kpp_request_set_input(req, NULL, 0);
 187         kpp_request_set_output(req, &dst, 64);
 188         kpp_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
 189                                  ecdh_complete, &result);
 190
 191         err = crypto_kpp_generate_public_key(req);
 192         if (err == -EINPROGRESS) {
 193                 wait_for_completion(&result.completion);
 194                 err = result.err;
 195         }
 196         if (err < 0)
 197                 goto free_all;
 198
 199         /* The public key is handed back in little endian as expected by
 200          * the Security Manager Protocol.
 201          */
 202         swap_digits((u64 *)tmp, (u64 *)public_key, 4); /* x */
 203         swap_digits((u64 *)&tmp[32], (u64 *)&public_key[32], 4); /* y */
 204
 205 free_all:
 206         kpp_request_free(req);
 207 free_tmp:
 208         kfree(tmp);
 209         return err;
 210 }
 211
 212 /* generate_ecdh_keys() - generate ecc key pair.
 213  *
 214  * @tfm:          KPP tfm handle allocated with crypto_alloc_kpp().
 215  * @public_key:   memory where the computed ecc public key will be saved.
 216  *
 217  * Return: zero on success; error code in case of error.
 218  */
 219 int generate_ecdh_keys(struct crypto_kpp *tfm, u8 public_key[64])
 220 {
 221         int err;
 222
 223         err = set_ecdh_privkey(tfm, NULL);
 224         if (err)
 225                 return err;
 226
 227         return generate_ecdh_public_key(tfm, public_key);
 228 }