net/ipv4/esp4.c

   1 #define pr_fmt(fmt) "IPsec: " fmt
   2
   3 #include <crypto/aead.h>
   4 #include <crypto/authenc.h>
   5 #include <linux/err.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <net/ip.h>
   8 #include <net/xfrm.h>
   9 #include <net/esp.h>
  10 #include <linux/scatterlist.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/pfkeyv2.h>
  13 #include <linux/rtnetlink.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/spinlock.h>
  16 #include <linux/in6.h>
  17 #include <net/icmp.h>
  18 #include <net/protocol.h>
  19 #include <net/udp.h>
  20
  21 #include <linux/highmem.h>
  22
  23 struct esp_skb_cb {
  24         struct xfrm_skb_cb xfrm;
  25         void *tmp;
  26 };
  27
  28 struct esp_output_extra {
  29         __be32 seqhi;
  30         u32 esphoff;
  31 };
  32
  33 #define ESP_SKB_CB(__skb) ((struct esp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  34
  35 static u32 esp4_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu);
  36
  37 /*
  38  * Allocate an AEAD request structure with extra space for SG and IV.
  39  *
  40  * For alignment considerations the IV is placed at the front, followed
  41  * by the request and finally the SG list.
  42  *
  43  * TODO: Use spare space in skb for this where possible.
  44  */
  45 static void *esp_alloc_tmp(struct crypto_aead *aead, int nfrags, int extralen)
  46 {
  47         unsigned int len;
  48
  49         len = extralen;
  50
  51         len += crypto_aead_ivsize(aead);
  52
  53         if (len) {
  54                 len += crypto_aead_alignmask(aead) &
  55                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
  56                 len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
  57         }
  58
  59         len += sizeof(struct aead_request) + crypto_aead_reqsize(aead);
  60         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
  61
  62         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
  63
  64         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
  65 }
  66
  67 static inline void *esp_tmp_extra(void *tmp)
  68 {
  69         return PTR_ALIGN(tmp, __alignof__(struct esp_output_extra));
  70 }
  71
  72 static inline u8 *esp_tmp_iv(struct crypto_aead *aead, void *tmp, int extralen)
  73 {
  74         return crypto_aead_ivsize(aead) ?
  75                PTR_ALIGN((u8 *)tmp + extralen,
  76                          crypto_aead_alignmask(aead) + 1) : tmp + extralen;
  77 }
  78
  79 static inline struct aead_request *esp_tmp_req(struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
  80 {
  81         struct aead_request *req;
  82
  83         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
  84                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
  85         aead_request_set_tfm(req, aead);
  86         return req;
  87 }
  88
  89 static inline struct scatterlist *esp_req_sg(struct crypto_aead *aead,
  90                                              struct aead_request *req)
  91 {
  92         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
  93                              crypto_aead_reqsize(aead),
  94                              __alignof__(struct scatterlist));
  95 }
  96
  97 static void esp_ssg_unref(struct xfrm_state *x, void *tmp)
  98 {
  99         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 100         struct crypto_aead *aead = x->data;
 101         int extralen = 0;
 102         u8 *iv;
 103         struct aead_request *req;
 104         struct scatterlist *sg;
 105
 106         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)
 107                 extralen += sizeof(*extra);
 108
 109         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 110         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 111         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 112
 113         /* Unref skb_frag_pages in the src scatterlist if necessary.
 114          * Skip the first sg which comes from skb->data.
 115          */
 116         if (req->src != req->dst)
 117                 for (sg = sg_next(req->src); sg; sg = sg_next(sg))
 118                         put_page(sg_page(sg));
 119 }
 120
 121 static void esp_output_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 122 {
 123         struct sk_buff *skb = base->data;
 124         void *tmp;
 125         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 126         struct xfrm_state *x = dst->xfrm;
 127
 128         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 129         esp_ssg_unref(x, tmp);
 130         kfree(tmp);
 131         xfrm_output_resume(skb, err);
 132 }
 133
 134 /* Move ESP header back into place. */
 135 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 136 {
 137         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 138         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 139         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 140
 141         esph->seq_no = esph->spi;
 142         esph->spi = *seqhi;
 143 }
 144
 145 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 146 {
 147         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 148         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 149
 150         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 151                                 sizeof(__be32));
 152 }
 153
 154 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_extra(struct sk_buff *skb,
 155                                                struct xfrm_state *x,
 156                                                struct ip_esp_hdr *esph,
 157                                                struct esp_output_extra *extra)
 158 {
 159         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 160          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 161          * encryption.
 162          */
 163         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 164                 __u32 seqhi;
 165                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 166
 167                 if (xo)
 168                         seqhi = xo->seq.hi;
 169                 else
 170                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 171
 172                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 173                                  skb_transport_header(skb);
 174                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 175                 extra->seqhi = esph->spi;
 176                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 177         }
 178
 179         esph->spi = x->id.spi;
 180
 181         return esph;
 182 }
 183
 184 static void esp_output_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 185 {
 186         struct sk_buff *skb = base->data;
 187
 188         esp_output_restore_header(skb);
 189         esp_output_done(base, err);
 190 }
 191
 192 static void esp_output_fill_trailer(u8 *tail, int tfclen, int plen, __u8 proto)
 193 {
 194         /* Fill padding... */
 195         if (tfclen) {
 196                 memset(tail, 0, tfclen);
 197                 tail += tfclen;
 198         }
 199         do {
 200                 int i;
 201                 for (i = 0; i < plen - 2; i++)
 202                         tail[i] = i + 1;
 203         } while (0);
 204         tail[plen - 2] = plen - 2;
 205         tail[plen - 1] = proto;
 206 }
 207
 208 static void esp_output_udp_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 209 {
 210         int encap_type;
 211         struct udphdr *uh;
 212         __be32 *udpdata32;
 213         __be16 sport, dport;
 214         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 215         struct ip_esp_hdr *esph = esp->esph;
 216
 217         spin_lock_bh(&x->lock);
 218         sport = encap->encap_sport;
 219         dport = encap->encap_dport;
 220         encap_type = encap->encap_type;
 221         spin_unlock_bh(&x->lock);
 222
 223         uh = (struct udphdr *)esph;
 224         uh->source = sport;
 225         uh->dest = dport;
 226         uh->len = htons(skb->len + esp->tailen
 227                   - skb_transport_offset(skb));
 228         uh->check = 0;
 229
 230         switch (encap_type) {
 231         default:
 232         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 233                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 234                 break;
 235         case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 236                 udpdata32 = (__be32 *)(uh + 1);
 237                 udpdata32[0] = udpdata32[1] = 0;
 238                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(udpdata32 + 2);
 239                 break;
 240         }
 241
 242         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 243         esp->esph = esph;
 244 }
 245
 246 int esp_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 247 {
 248         u8 *tail;
 249         u8 *vaddr;
 250         int nfrags;
 251         int esph_offset;
 252         struct page *page;
 253         struct sk_buff *trailer;
 254         int tailen = esp->tailen;
 255
 256         /* this is non-NULL only with UDP Encapsulation */
 257         if (x->encap)
 258                 esp_output_udp_encap(x, skb, esp);
 259
 260         if (!skb_cloned(skb)) {
 261                 if (tailen <= skb_availroom(skb)) {
 262                         nfrags = 1;
 263                         trailer = skb;
 264                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 265
 266                         goto skip_cow;
 267                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 268                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 269                         int allocsize;
 270                         struct sock *sk = skb->sk;
 271                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 272
 273                         esp->inplace = false;
 274
 275                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 276
 277                         spin_lock_bh(&x->lock);
 278
 279                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 280                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 281                                 goto cow;
 282                         }
 283
 284                         page = pfrag->page;
 285                         get_page(page);
 286
 287                         vaddr = kmap_atomic(page);
 288
 289                         tail = vaddr + pfrag->offset;
 290
 291                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 292
 293                         kunmap_atomic(vaddr);
 294
 295                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 296
 297                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 298
 299                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 300                                              tailen);
 301                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 302
 303                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 304                         nfrags++;
 305
 306                         skb->len += tailen;
 307                         skb->data_len += tailen;
 308                         skb->truesize += tailen;
 309                         if (sk)
 310                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 311
 312                         goto out;
 313                 }
 314         }
 315
 316 cow:
 317         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 318
 319         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 320         if (nfrags < 0)
 321                 goto out;
 322         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 323         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 324
 325 skip_cow:
 326         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 327         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 328
 329 out:
 330         return nfrags;
 331 }
 332 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_head);
 333
 334 int esp_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 335 {
 336         u8 *iv;
 337         int alen;
 338         void *tmp;
 339         int ivlen;
 340         int assoclen;
 341         int extralen;
 342         struct page *page;
 343         struct ip_esp_hdr *esph;
 344         struct crypto_aead *aead;
 345         struct aead_request *req;
 346         struct scatterlist *sg, *dsg;
 347         struct esp_output_extra *extra;
 348         int err = -ENOMEM;
 349
 350         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 351         extralen = 0;
 352
 353         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 354                 extralen += sizeof(*extra);
 355                 assoclen += sizeof(__be32);
 356         }
 357
 358         aead = x->data;
 359         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 360         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 361
 362         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 363         if (!tmp)
 364                 goto error;
 365
 366         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 367         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 368         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 369         sg = esp_req_sg(aead, req);
 370
 371         if (esp->inplace)
 372                 dsg = sg;
 373         else
 374                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 375
 376         esph = esp_output_set_extra(skb, x, esp->esph, extra);
 377         esp->esph = esph;
 378
 379         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 380         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 381                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 382                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 383         if (unlikely(err < 0))
 384                 goto error;
 385
 386         if (!esp->inplace) {
 387                 int allocsize;
 388                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 389
 390                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 391
 392                 spin_lock_bh(&x->lock);
 393                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 394                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 395                         goto error;
 396                 }
 397
 398                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 399
 400                 page = pfrag->page;
 401                 get_page(page);
 402                 /* replace page frags in skb with new page */
 403                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 404                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 405                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 406
 407                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 408                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 409                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 410                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 411                 if (unlikely(err < 0))
 412                         goto error;
 413         }
 414
 415         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 416                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 417         else
 418                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 419
 420         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 421         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 422
 423         memset(iv, 0, ivlen);
 424         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 425                min(ivlen, 8));
 426
 427         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 428         err = crypto_aead_encrypt(req);
 429
 430         switch (err) {
 431         case -EINPROGRESS:
 432                 goto error;
 433
 434         case -EBUSY:
 435                 err = NET_XMIT_DROP;
 436                 break;
 437
 438         case 0:
 439                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 440                         esp_output_restore_header(skb);
 441         }
 442
 443         if (sg != dsg)
 444                 esp_ssg_unref(x, tmp);
 445         kfree(tmp);
 446
 447 error:
 448         return err;
 449 }
 450 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_output_tail);
 451
 452 static int esp_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 453 {
 454         int alen;
 455         int blksize;
 456         struct ip_esp_hdr *esph;
 457         struct crypto_aead *aead;
 458         struct esp_info esp;
 459
 460         esp.inplace = true;
 461
 462         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 463         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 464
 465         /* skb is pure payload to encrypt */
 466
 467         aead = x->data;
 468         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 469
 470         esp.tfclen = 0;
 471         if (x->tfcpad) {
 472                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 473                 u32 padto;
 474
 475                 padto = min(x->tfcpad, esp4_get_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 476                 if (skb->len < padto)
 477                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 478         }
 479         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 480         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 481         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 482         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 483
 484         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 485
 486         esp.nfrags = esp_output_head(x, skb, &esp);
 487         if (esp.nfrags < 0)
 488                 return esp.nfrags;
 489
 490         esph = esp.esph;
 491         esph->spi = x->id.spi;
 492
 493         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 494         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 495                                  ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 496
 497         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 498
 499         return esp_output_tail(x, skb, &esp);
 500 }
 501
 502 int esp_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 503 {
 504         const struct iphdr *iph;
 505         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 506         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 507         struct crypto_aead *aead = x->data;
 508         int alen = crypto_aead_authsize(aead);
 509         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 510         int elen = skb->len - hlen;
 511         int ihl;
 512         u8 nexthdr[2];
 513         int padlen;
 514
 515         if (!xo || (xo && !(xo->flags & CRYPTO_DONE)))
 516                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 517
 518         if (unlikely(err))
 519                 goto out;
 520
 521         if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
 522                 BUG();
 523
 524         err = -EINVAL;
 525         padlen = nexthdr[0];
 526         if (padlen + 2 + alen >= elen)
 527                 goto out;
 528
 529         /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
 530
 531         iph = ip_hdr(skb);
 532         ihl = iph->ihl * 4;
 533
 534         if (x->encap) {
 535                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 536                 struct udphdr *uh = (void *)(skb_network_header(skb) + ihl);
 537
 538                 /*
 539                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 540                  *    advertize the change to the keying daemon.
 541                  *    This is an inbound SA, so just compare
 542                  *    SRC ports.
 543                  */
 544                 if (iph->saddr != x->props.saddr.a4 ||
 545                     uh->source != encap->encap_sport) {
 546                         xfrm_address_t ipaddr;
 547
 548                         ipaddr.a4 = iph->saddr;
 549                         km_new_mapping(x, &ipaddr, uh->source);
 550
 551                         /* XXX: perhaps add an extra
 552                          * policy check here, to see
 553                          * if we should allow or
 554                          * reject a packet from a
 555                          * different source
 556                          * address/port.
 557                          */
 558                 }
 559
 560                 /*
 561                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 562                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 563                  *    perform other post-processing fixes
 564                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 565                  *    section 3.1.2
 566                  */
 567                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 568                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 569         }
 570
 571         pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
 572         __skb_pull(skb, hlen);
 573         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 574                 skb_reset_transport_header(skb);
 575         else
 576                 skb_set_transport_header(skb, -ihl);
 577
 578         err = nexthdr[1];
 579
 580         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 581         if (err == IPPROTO_NONE)
 582                 err = -EINVAL;
 583
 584 out:
 585         return err;
 586 }
 587 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp_input_done2);
 588
 589 static void esp_input_done(struct crypto_async_request *base, int err)
 590 {
 591         struct sk_buff *skb = base->data;
 592
 593         xfrm_input_resume(skb, esp_input_done2(skb, err));
 594 }
 595
 596 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 597 {
 598         esp_restore_header(skb, 0);
 599         __skb_pull(skb, 4);
 600 }
 601
 602 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 603 {
 604         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 605         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)skb->data;
 606
 607         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 608          * accomodate the high bits.  We will move it back after
 609          * decryption.
 610          */
 611         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 612                 esph = skb_push(skb, 4);
 613                 *seqhi = esph->spi;
 614                 esph->spi = esph->seq_no;
 615                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 616         }
 617 }
 618
 619 static void esp_input_done_esn(struct crypto_async_request *base, int err)
 620 {
 621         struct sk_buff *skb = base->data;
 622
 623         esp_input_restore_header(skb);
 624         esp_input_done(base, err);
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Note: detecting truncated vs. non-truncated authentication data is very
 629  * expensive, so we only support truncated data, which is the recommended
 630  * and common case.
 631  */
 632 static int esp_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 633 {
 634         struct ip_esp_hdr *esph;
 635         struct crypto_aead *aead = x->data;
 636         struct aead_request *req;
 637         struct sk_buff *trailer;
 638         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 639         int elen = skb->len - sizeof(*esph) - ivlen;
 640         int nfrags;
 641         int assoclen;
 642         int seqhilen;
 643         __be32 *seqhi;
 644         void *tmp;
 645         u8 *iv;
 646         struct scatterlist *sg;
 647         int err = -EINVAL;
 648
 649         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(*esph) + ivlen))
 650                 goto out;
 651
 652         if (elen <= 0)
 653                 goto out;
 654
 655         assoclen = sizeof(*esph);
 656         seqhilen = 0;
 657
 658         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 659                 seqhilen += sizeof(__be32);
 660                 assoclen += seqhilen;
 661         }
 662
 663         if (!skb_cloned(skb)) {
 664                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 665                         nfrags = 1;
 666
 667                         goto skip_cow;
 668                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 669                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 670                         nfrags++;
 671
 672                         goto skip_cow;
 673                 }
 674         }
 675
 676         err = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 677         if (err < 0)
 678                 goto out;
 679
 680         nfrags = err;
 681
 682 skip_cow:
 683         err = -ENOMEM;
 684         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 685         if (!tmp)
 686                 goto out;
 687
 688         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 689         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 690         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 691         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 692         sg = esp_req_sg(aead, req);
 693
 694         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 695
 696         sg_init_table(sg, nfrags);
 697         err = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 698         if (unlikely(err < 0))
 699                 goto out;
 700
 701         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 702
 703         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 704                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
 705         else
 706                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
 707
 708         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
 709         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 710
 711         err = crypto_aead_decrypt(req);
 712         if (err == -EINPROGRESS)
 713                 goto out;
 714
 715         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 716                 esp_input_restore_header(skb);
 717
 718         err = esp_input_done2(skb, err);
 719
 720 out:
 721         return err;
 722 }
 723
 724 static u32 esp4_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
 725 {
 726         struct crypto_aead *aead = x->data;
 727         u32 blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 728         unsigned int net_adj;
 729
 730         switch (x->props.mode) {
 731         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
 732         case XFRM_MODE_BEET:
 733                 net_adj = sizeof(struct iphdr);
 734                 break;
 735         case XFRM_MODE_TUNNEL:
 736                 net_adj = 0;
 737                 break;
 738         default:
 739                 BUG();
 740         }
 741
 742         return ((mtu - x->props.header_len - crypto_aead_authsize(aead) -
 743                  net_adj) & ~(blksize - 1)) + net_adj - 2;
 744 }
 745
 746 static int esp4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 747 {
 748         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 749         const struct iphdr *iph = (const struct iphdr *)skb->data;
 750         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 751         struct xfrm_state *x;
 752
 753         switch (icmp_hdr(skb)->type) {
 754         case ICMP_DEST_UNREACH:
 755                 if (icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 756                         return 0;
 757         case ICMP_REDIRECT:
 758                 break;
 759         default:
 760                 return 0;
 761         }
 762
 763         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 764                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET);
 765         if (!x)
 766                 return 0;
 767
 768         if (icmp_hdr(skb)->type == ICMP_DEST_UNREACH)
 769                 ipv4_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, IPPROTO_ESP, 0);
 770         else
 771                 ipv4_redirect(skb, net, 0, 0, IPPROTO_ESP, 0);
 772         xfrm_state_put(x);
 773
 774         return 0;
 775 }
 776
 777 static void esp_destroy(struct xfrm_state *x)
 778 {
 779         struct crypto_aead *aead = x->data;
 780
 781         if (!aead)
 782                 return;
 783
 784         crypto_free_aead(aead);
 785 }
 786
 787 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x)
 788 {
 789         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 790         struct crypto_aead *aead;
 791         int err;
 792         u32 mask = 0;
 793
 794         err = -ENAMETOOLONG;
 795         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
 796                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 797                 goto error;
 798
 799         if (x->xso.offload_handle)
 800                 mask |= CRYPTO_ALG_ASYNC;
 801
 802         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, mask);
 803         err = PTR_ERR(aead);
 804         if (IS_ERR(aead))
 805                 goto error;
 806
 807         x->data = aead;
 808
 809         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
 810                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
 811         if (err)
 812                 goto error;
 813
 814         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
 815         if (err)
 816                 goto error;
 817
 818 error:
 819         return err;
 820 }
 821
 822 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x)
 823 {
 824         struct crypto_aead *aead;
 825         struct crypto_authenc_key_param *param;
 826         struct rtattr *rta;
 827         char *key;
 828         char *p;
 829         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 830         unsigned int keylen;
 831         int err;
 832         u32 mask = 0;
 833
 834         err = -EINVAL;
 835         if (!x->ealg)
 836                 goto error;
 837
 838         err = -ENAMETOOLONG;
 839
 840         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 841                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 842                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
 843                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 844                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 845                              x->ealg->alg_name,
 846                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 847                         goto error;
 848         } else {
 849                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 850                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
 851                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
 852                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
 853                              x->ealg->alg_name,
 854                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
 855                         goto error;
 856         }
 857
 858         if (x->xso.offload_handle)
 859                 mask |= CRYPTO_ALG_ASYNC;
 860
 861         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, mask);
 862         err = PTR_ERR(aead);
 863         if (IS_ERR(aead))
 864                 goto error;
 865
 866         x->data = aead;
 867
 868         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
 869                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
 870         err = -ENOMEM;
 871         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
 872         if (!key)
 873                 goto error;
 874
 875         p = key;
 876         rta = (void *)p;
 877         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
 878         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
 879         param = RTA_DATA(rta);
 880         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
 881
 882         if (x->aalg) {
 883                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
 884
 885                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
 886                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
 887
 888                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
 889                 BUG_ON(!aalg_desc);
 890
 891                 err = -EINVAL;
 892                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
 893                     crypto_aead_authsize(aead)) {
 894                         pr_info("ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
 895                                 x->aalg->alg_name,
 896                                 crypto_aead_authsize(aead),
 897                                 aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8);
 898                         goto free_key;
 899                 }
 900
 901                 err = crypto_aead_setauthsize(
 902                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
 903                 if (err)
 904                         goto free_key;
 905         }
 906
 907         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 908         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
 909
 910         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
 911
 912 free_key:
 913         kfree(key);
 914
 915 error:
 916         return err;
 917 }
 918
 919 static int esp_init_state(struct xfrm_state *x)
 920 {
 921         struct crypto_aead *aead;
 922         u32 align;
 923         int err;
 924
 925         x->data = NULL;
 926
 927         if (x->aead)
 928                 err = esp_init_aead(x);
 929         else
 930                 err = esp_init_authenc(x);
 931
 932         if (err)
 933                 goto error;
 934
 935         aead = x->data;
 936
 937         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
 938                               crypto_aead_ivsize(aead);
 939         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 940                 x->props.header_len += sizeof(struct iphdr);
 941         else if (x->props.mode == XFRM_MODE_BEET && x->sel.family != AF_INET6)
 942                 x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN;
 943         if (x->encap) {
 944                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 945
 946                 switch (encap->encap_type) {
 947                 default:
 948                         goto error;
 949                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 950                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
 951                         break;
 952                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP_NON_IKE:
 953                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr) + 2 * sizeof(u32);
 954                         break;
 955                 }
 956         }
 957
 958         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 959         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
 960
 961 error:
 962         return err;
 963 }
 964
 965 static int esp4_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
 966 {
 967         return 0;
 968 }
 969
 970 static const struct xfrm_type esp_type =
 971 {
 972         .description    = "ESP4",
 973         .owner          = THIS_MODULE,
 974         .proto          = IPPROTO_ESP,
 975         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
 976         .init_state     = esp_init_state,
 977         .destructor     = esp_destroy,
 978         .get_mtu        = esp4_get_mtu,
 979         .input          = esp_input,
 980         .output         = esp_output,
 981 };
 982
 983 static struct xfrm4_protocol esp4_protocol = {
 984         .handler        =       xfrm4_rcv,
 985         .input_handler  =       xfrm_input,
 986         .cb_handler     =       esp4_rcv_cb,
 987         .err_handler    =       esp4_err,
 988         .priority       =       0,
 989 };
 990
 991 static int __init esp4_init(void)
 992 {
 993         if (xfrm_register_type(&esp_type, AF_INET) < 0) {
 994                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
 995                 return -EAGAIN;
 996         }
 997         if (xfrm4_protocol_register(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
 998                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
 999                 xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET);
1000                 return -EAGAIN;
1001         }
1002         return 0;
1003 }
1004
1005 static void __exit esp4_fini(void)
1006 {
1007         if (xfrm4_protocol_deregister(&esp4_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1008                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1009         if (xfrm_unregister_type(&esp_type, AF_INET) < 0)
1010                 pr_info("%s: can't remove xfrm type\n", __func__);
1011 }
1012
1013 module_init(esp4_init);
1014 module_exit(esp4_fini);
1015 MODULE_LICENSE("GPL");
1016 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET, XFRM_PROTO_ESP);