crypto/aead.c

   1 /*
   2  * AEAD: Authenticated Encryption with Associated Data
   3  *
   4  * This file provides API support for AEAD algorithms.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2007 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   9  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
  11  * any later version.
  12  *
  13  */
  14
  15 #include <crypto/internal/aead.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/rtnetlink.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/seq_file.h>
  24 #include <linux/cryptouser.h>
  25 #include <net/netlink.h>
  26
  27 #include "internal.h"
  28
  29 static int setkey_unaligned(struct crypto_aead *tfm, const u8 *key,
  30                             unsigned int keylen)
  31 {
  32         struct aead_alg *aead = crypto_aead_alg(tfm);
  33         unsigned long alignmask = crypto_aead_alignmask(tfm);
  34         int ret;
  35         u8 *buffer, *alignbuffer;
  36         unsigned long absize;
  37
  38         absize = keylen + alignmask;
  39         buffer = kmalloc(absize, GFP_ATOMIC);
  40         if (!buffer)
  41                 return -ENOMEM;
  42
  43         alignbuffer = (u8 *)ALIGN((unsigned long)buffer, alignmask + 1);
  44         memcpy(alignbuffer, key, keylen);
  45         ret = aead->setkey(tfm, alignbuffer, keylen);
  46         memset(alignbuffer, 0, keylen);
  47         kfree(buffer);
  48         return ret;
  49 }
  50
  51 static int setkey(struct crypto_aead *tfm, const u8 *key, unsigned int keylen)
  52 {
  53         struct aead_alg *aead = crypto_aead_alg(tfm);
  54         unsigned long alignmask = crypto_aead_alignmask(tfm);
  55
  56         if ((unsigned long)key & alignmask)
  57                 return setkey_unaligned(tfm, key, keylen);
  58
  59         return aead->setkey(tfm, key, keylen);
  60 }
  61
  62 int crypto_aead_setauthsize(struct crypto_aead *tfm, unsigned int authsize)
  63 {
  64         struct aead_tfm *crt = crypto_aead_crt(tfm);
  65         int err;
  66
  67         if (authsize > crypto_aead_alg(tfm)->maxauthsize)
  68                 return -EINVAL;
  69
  70         if (crypto_aead_alg(tfm)->setauthsize) {
  71                 err = crypto_aead_alg(tfm)->setauthsize(crt->base, authsize);
  72                 if (err)
  73                         return err;
  74         }
  75
  76         crypto_aead_crt(crt->base)->authsize = authsize;
  77         crt->authsize = authsize;
  78         return 0;
  79 }
  80 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_aead_setauthsize);
  81
  82 static unsigned int crypto_aead_ctxsize(struct crypto_alg *alg, u32 type,
  83                                         u32 mask)
  84 {
  85         return alg->cra_ctxsize;
  86 }
  87
  88 static int no_givcrypt(struct aead_givcrypt_request *req)
  89 {
  90         return -ENOSYS;
  91 }
  92
  93 static int crypto_init_aead_ops(struct crypto_tfm *tfm, u32 type, u32 mask)
  94 {
  95         struct aead_alg *alg = &tfm->__crt_alg->cra_aead;
  96         struct aead_tfm *crt = &tfm->crt_aead;
  97
  98         if (max(alg->maxauthsize, alg->ivsize) > PAGE_SIZE / 8)
  99                 return -EINVAL;
 100
 101         crt->setkey = tfm->__crt_alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_GENIV ?
 102                       alg->setkey : setkey;
 103         crt->encrypt = alg->encrypt;
 104         crt->decrypt = alg->decrypt;
 105         crt->givencrypt = alg->givencrypt ?: no_givcrypt;
 106         crt->givdecrypt = alg->givdecrypt ?: no_givcrypt;
 107         crt->base = __crypto_aead_cast(tfm);
 108         crt->ivsize = alg->ivsize;
 109         crt->authsize = alg->maxauthsize;
 110
 111         return 0;
 112 }
 113
 114 static int crypto_aead_report(struct sk_buff *skb, struct crypto_alg *alg)
 115 {
 116         struct crypto_report_aead raead;
 117         struct aead_alg *aead = &alg->cra_aead;
 118
 119         snprintf(raead.type, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s", "aead");
 120         snprintf(raead.geniv, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s",
 121                  aead->geniv ?: "<built-in>");
 122
 123         raead.blocksize = alg->cra_blocksize;
 124         raead.maxauthsize = aead->maxauthsize;
 125         raead.ivsize = aead->ivsize;
 126
 127         NLA_PUT(skb, CRYPTOCFGA_REPORT_AEAD,
 128                 sizeof(struct crypto_report_aead), &raead);
 129
 130         return 0;
 131
 132 nla_put_failure:
 133         return -EMSGSIZE;
 134 }
 135
 136 static void crypto_aead_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
 137         __attribute__ ((unused));
 138 static void crypto_aead_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
 139 {
 140         struct aead_alg *aead = &alg->cra_aead;
 141
 142         seq_printf(m, "type         : aead\n");
 143         seq_printf(m, "async        : %s\n", alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_ASYNC ?
 144                                              "yes" : "no");
 145         seq_printf(m, "blocksize    : %u\n", alg->cra_blocksize);
 146         seq_printf(m, "ivsize       : %u\n", aead->ivsize);
 147         seq_printf(m, "maxauthsize  : %u\n", aead->maxauthsize);
 148         seq_printf(m, "geniv        : %s\n", aead->geniv ?: "<built-in>");
 149 }
 150
 151 const struct crypto_type crypto_aead_type = {
 152         .ctxsize = crypto_aead_ctxsize,
 153         .init = crypto_init_aead_ops,
 154 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 155         .show = crypto_aead_show,
 156 #endif
 157         .report = crypto_aead_report,
 158 };
 159 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_aead_type);
 160
 161 static int aead_null_givencrypt(struct aead_givcrypt_request *req)
 162 {
 163         return crypto_aead_encrypt(&req->areq);
 164 }
 165
 166 static int aead_null_givdecrypt(struct aead_givcrypt_request *req)
 167 {
 168         return crypto_aead_decrypt(&req->areq);
 169 }
 170
 171 static int crypto_init_nivaead_ops(struct crypto_tfm *tfm, u32 type, u32 mask)
 172 {
 173         struct aead_alg *alg = &tfm->__crt_alg->cra_aead;
 174         struct aead_tfm *crt = &tfm->crt_aead;
 175
 176         if (max(alg->maxauthsize, alg->ivsize) > PAGE_SIZE / 8)
 177                 return -EINVAL;
 178
 179         crt->setkey = setkey;
 180         crt->encrypt = alg->encrypt;
 181         crt->decrypt = alg->decrypt;
 182         if (!alg->ivsize) {
 183                 crt->givencrypt = aead_null_givencrypt;
 184                 crt->givdecrypt = aead_null_givdecrypt;
 185         }
 186         crt->base = __crypto_aead_cast(tfm);
 187         crt->ivsize = alg->ivsize;
 188         crt->authsize = alg->maxauthsize;
 189
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 static void crypto_nivaead_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
 194         __attribute__ ((unused));
 195 static void crypto_nivaead_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
 196 {
 197         struct aead_alg *aead = &alg->cra_aead;
 198
 199         seq_printf(m, "type         : nivaead\n");
 200         seq_printf(m, "async        : %s\n", alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_ASYNC ?
 201                                              "yes" : "no");
 202         seq_printf(m, "blocksize    : %u\n", alg->cra_blocksize);
 203         seq_printf(m, "ivsize       : %u\n", aead->ivsize);
 204         seq_printf(m, "maxauthsize  : %u\n", aead->maxauthsize);
 205         seq_printf(m, "geniv        : %s\n", aead->geniv);
 206 }
 207
 208 const struct crypto_type crypto_nivaead_type = {
 209         .ctxsize = crypto_aead_ctxsize,
 210         .init = crypto_init_nivaead_ops,
 211 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 212         .show = crypto_nivaead_show,
 213 #endif
 214 };
 215 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_nivaead_type);
 216
 217 static int crypto_grab_nivaead(struct crypto_aead_spawn *spawn,
 218                                const char *name, u32 type, u32 mask)
 219 {
 220         struct crypto_alg *alg;
 221         int err;
 222
 223         type &= ~(CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV);
 224         type |= CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD;
 225         mask |= CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV;
 226
 227         alg = crypto_alg_mod_lookup(name, type, mask);
 228         if (IS_ERR(alg))
 229                 return PTR_ERR(alg);
 230
 231         err = crypto_init_spawn(&spawn->base, alg, spawn->base.inst, mask);
 232         crypto_mod_put(alg);
 233         return err;
 234 }
 235
 236 struct crypto_instance *aead_geniv_alloc(struct crypto_template *tmpl,
 237                                          struct rtattr **tb, u32 type,
 238                                          u32 mask)
 239 {
 240         const char *name;
 241         struct crypto_aead_spawn *spawn;
 242         struct crypto_attr_type *algt;
 243         struct crypto_instance *inst;
 244         struct crypto_alg *alg;
 245         int err;
 246
 247         algt = crypto_get_attr_type(tb);
 248         err = PTR_ERR(algt);
 249         if (IS_ERR(algt))
 250                 return ERR_PTR(err);
 251
 252         if ((algt->type ^ (CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD | CRYPTO_ALG_GENIV)) &
 253             algt->mask)
 254                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 255
 256         name = crypto_attr_alg_name(tb[1]);
 257         err = PTR_ERR(name);
 258         if (IS_ERR(name))
 259                 return ERR_PTR(err);
 260
 261         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*spawn), GFP_KERNEL);
 262         if (!inst)
 263                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 264
 265         spawn = crypto_instance_ctx(inst);
 266
 267         /* Ignore async algorithms if necessary. */
 268         mask |= crypto_requires_sync(algt->type, algt->mask);
 269
 270         crypto_set_aead_spawn(spawn, inst);
 271         err = crypto_grab_nivaead(spawn, name, type, mask);
 272         if (err)
 273                 goto err_free_inst;
 274
 275         alg = crypto_aead_spawn_alg(spawn);
 276
 277         err = -EINVAL;
 278         if (!alg->cra_aead.ivsize)
 279                 goto err_drop_alg;
 280
 281         /*
 282          * This is only true if we're constructing an algorithm with its
 283          * default IV generator.  For the default generator we elide the
 284          * template name and double-check the IV generator.
 285          */
 286         if (algt->mask & CRYPTO_ALG_GENIV) {
 287                 if (strcmp(tmpl->name, alg->cra_aead.geniv))
 288                         goto err_drop_alg;
 289
 290                 memcpy(inst->alg.cra_name, alg->cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
 291                 memcpy(inst->alg.cra_driver_name, alg->cra_driver_name,
 292                        CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
 293         } else {
 294                 err = -ENAMETOOLONG;
 295                 if (snprintf(inst->alg.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 296                              "%s(%s)", tmpl->name, alg->cra_name) >=
 297                     CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 298                         goto err_drop_alg;
 299                 if (snprintf(inst->alg.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 300                              "%s(%s)", tmpl->name, alg->cra_driver_name) >=
 301                     CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 302                         goto err_drop_alg;
 303         }
 304
 305         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD | CRYPTO_ALG_GENIV;
 306         inst->alg.cra_flags |= alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_ASYNC;
 307         inst->alg.cra_priority = alg->cra_priority;
 308         inst->alg.cra_blocksize = alg->cra_blocksize;
 309         inst->alg.cra_alignmask = alg->cra_alignmask;
 310         inst->alg.cra_type = &crypto_aead_type;
 311
 312         inst->alg.cra_aead.ivsize = alg->cra_aead.ivsize;
 313         inst->alg.cra_aead.maxauthsize = alg->cra_aead.maxauthsize;
 314         inst->alg.cra_aead.geniv = alg->cra_aead.geniv;
 315
 316         inst->alg.cra_aead.setkey = alg->cra_aead.setkey;
 317         inst->alg.cra_aead.setauthsize = alg->cra_aead.setauthsize;
 318         inst->alg.cra_aead.encrypt = alg->cra_aead.encrypt;
 319         inst->alg.cra_aead.decrypt = alg->cra_aead.decrypt;
 320
 321 out:
 322         return inst;
 323
 324 err_drop_alg:
 325         crypto_drop_aead(spawn);
 326 err_free_inst:
 327         kfree(inst);
 328         inst = ERR_PTR(err);
 329         goto out;
 330 }
 331 EXPORT_SYMBOL_GPL(aead_geniv_alloc);
 332
 333 void aead_geniv_free(struct crypto_instance *inst)
 334 {
 335         crypto_drop_aead(crypto_instance_ctx(inst));
 336         kfree(inst);
 337 }
 338 EXPORT_SYMBOL_GPL(aead_geniv_free);
 339
 340 int aead_geniv_init(struct crypto_tfm *tfm)
 341 {
 342         struct crypto_instance *inst = (void *)tfm->__crt_alg;
 343         struct crypto_aead *aead;
 344
 345         aead = crypto_spawn_aead(crypto_instance_ctx(inst));
 346         if (IS_ERR(aead))
 347                 return PTR_ERR(aead);
 348
 349         tfm->crt_aead.base = aead;
 350         tfm->crt_aead.reqsize += crypto_aead_reqsize(aead);
 351
 352         return 0;
 353 }
 354 EXPORT_SYMBOL_GPL(aead_geniv_init);
 355
 356 void aead_geniv_exit(struct crypto_tfm *tfm)
 357 {
 358         crypto_free_aead(tfm->crt_aead.base);
 359 }
 360 EXPORT_SYMBOL_GPL(aead_geniv_exit);
 361
 362 static int crypto_nivaead_default(struct crypto_alg *alg, u32 type, u32 mask)
 363 {
 364         struct rtattr *tb[3];
 365         struct {
 366                 struct rtattr attr;
 367                 struct crypto_attr_type data;
 368         } ptype;
 369         struct {
 370                 struct rtattr attr;
 371                 struct crypto_attr_alg data;
 372         } palg;
 373         struct crypto_template *tmpl;
 374         struct crypto_instance *inst;
 375         struct crypto_alg *larval;
 376         const char *geniv;
 377         int err;
 378
 379         larval = crypto_larval_lookup(alg->cra_driver_name,
 380                                       CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD | CRYPTO_ALG_GENIV,
 381                                       CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV);
 382         err = PTR_ERR(larval);
 383         if (IS_ERR(larval))
 384                 goto out;
 385
 386         err = -EAGAIN;
 387         if (!crypto_is_larval(larval))
 388                 goto drop_larval;
 389
 390         ptype.attr.rta_len = sizeof(ptype);
 391         ptype.attr.rta_type = CRYPTOA_TYPE;
 392         ptype.data.type = type | CRYPTO_ALG_GENIV;
 393         /* GENIV tells the template that we're making a default geniv. */
 394         ptype.data.mask = mask | CRYPTO_ALG_GENIV;
 395         tb[0] = &ptype.attr;
 396
 397         palg.attr.rta_len = sizeof(palg);
 398         palg.attr.rta_type = CRYPTOA_ALG;
 399         /* Must use the exact name to locate ourselves. */
 400         memcpy(palg.data.name, alg->cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
 401         tb[1] = &palg.attr;
 402
 403         tb[2] = NULL;
 404
 405         geniv = alg->cra_aead.geniv;
 406
 407         tmpl = crypto_lookup_template(geniv);
 408         err = -ENOENT;
 409         if (!tmpl)
 410                 goto kill_larval;
 411
 412         inst = tmpl->alloc(tb);
 413         err = PTR_ERR(inst);
 414         if (IS_ERR(inst))
 415                 goto put_tmpl;
 416
 417         if ((err = crypto_register_instance(tmpl, inst))) {
 418                 tmpl->free(inst);
 419                 goto put_tmpl;
 420         }
 421
 422         /* Redo the lookup to use the instance we just registered. */
 423         err = -EAGAIN;
 424
 425 put_tmpl:
 426         crypto_tmpl_put(tmpl);
 427 kill_larval:
 428         crypto_larval_kill(larval);
 429 drop_larval:
 430         crypto_mod_put(larval);
 431 out:
 432         crypto_mod_put(alg);
 433         return err;
 434 }
 435
 436 static struct crypto_alg *crypto_lookup_aead(const char *name, u32 type,
 437                                              u32 mask)
 438 {
 439         struct crypto_alg *alg;
 440
 441         alg = crypto_alg_mod_lookup(name, type, mask);
 442         if (IS_ERR(alg))
 443                 return alg;
 444
 445         if (alg->cra_type == &crypto_aead_type)
 446                 return alg;
 447
 448         if (!alg->cra_aead.ivsize)
 449                 return alg;
 450
 451         crypto_mod_put(alg);
 452         alg = crypto_alg_mod_lookup(name, type | CRYPTO_ALG_TESTED,
 453                                     mask & ~CRYPTO_ALG_TESTED);
 454         if (IS_ERR(alg))
 455                 return alg;
 456
 457         if (alg->cra_type == &crypto_aead_type) {
 458                 if ((alg->cra_flags ^ type ^ ~mask) & CRYPTO_ALG_TESTED) {
 459                         crypto_mod_put(alg);
 460                         alg = ERR_PTR(-ENOENT);
 461                 }
 462                 return alg;
 463         }
 464
 465         BUG_ON(!alg->cra_aead.ivsize);
 466
 467         return ERR_PTR(crypto_nivaead_default(alg, type, mask));
 468 }
 469
 470 int crypto_grab_aead(struct crypto_aead_spawn *spawn, const char *name,
 471                      u32 type, u32 mask)
 472 {
 473         struct crypto_alg *alg;
 474         int err;
 475
 476         type &= ~(CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV);
 477         type |= CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD;
 478         mask &= ~(CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV);
 479         mask |= CRYPTO_ALG_TYPE_MASK;
 480
 481         alg = crypto_lookup_aead(name, type, mask);
 482         if (IS_ERR(alg))
 483                 return PTR_ERR(alg);
 484
 485         err = crypto_init_spawn(&spawn->base, alg, spawn->base.inst, mask);
 486         crypto_mod_put(alg);
 487         return err;
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_grab_aead);
 490
 491 struct crypto_aead *crypto_alloc_aead(const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
 492 {
 493         struct crypto_tfm *tfm;
 494         int err;
 495
 496         type &= ~(CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV);
 497         type |= CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD;
 498         mask &= ~(CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_GENIV);
 499         mask |= CRYPTO_ALG_TYPE_MASK;
 500
 501         for (;;) {
 502                 struct crypto_alg *alg;
 503
 504                 alg = crypto_lookup_aead(alg_name, type, mask);
 505                 if (IS_ERR(alg)) {
 506                         err = PTR_ERR(alg);
 507                         goto err;
 508                 }
 509
 510                 tfm = __crypto_alloc_tfm(alg, type, mask);
 511                 if (!IS_ERR(tfm))
 512                         return __crypto_aead_cast(tfm);
 513
 514                 crypto_mod_put(alg);
 515                 err = PTR_ERR(tfm);
 516
 517 err:
 518                 if (err != -EAGAIN)
 519                         break;
 520                 if (signal_pending(current)) {
 521                         err = -EINTR;
 522                         break;
 523                 }
 524         }
 525
 526         return ERR_PTR(err);
 527 }
 528 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_aead);
 529
 530 MODULE_LICENSE("GPL");
 531 MODULE_DESCRIPTION("Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD)");