net/ceph/crypto.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   4
   5 #include <linux/err.h>
   6 #include <linux/scatterlist.h>
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <crypto/aes.h>
  10 #include <crypto/skcipher.h>
  11 #include <linux/key-type.h>
  12 #include <linux/sched/mm.h>
  13
  14 #include <keys/ceph-type.h>
  15 #include <keys/user-type.h>
  16 #include <linux/ceph/decode.h>
  17 #include "crypto.h"
  18
  19 /*
  20  * Set ->key and ->tfm.  The rest of the key should be filled in before
  21  * this function is called.
  22  */
  23 static int set_secret(struct ceph_crypto_key *key, void *buf)
  24 {
  25         unsigned int noio_flag;
  26         int ret;
  27
  28         key->key = NULL;
  29         key->tfm = NULL;
  30
  31         switch (key->type) {
  32         case CEPH_CRYPTO_NONE:
  33                 return 0; /* nothing to do */
  34         case CEPH_CRYPTO_AES:
  35                 break;
  36         default:
  37                 return -ENOTSUPP;
  38         }
  39
  40         if (!key->len)
  41                 return -EINVAL;
  42
  43         key->key = kmemdup(buf, key->len, GFP_NOIO);
  44         if (!key->key) {
  45                 ret = -ENOMEM;
  46                 goto fail;
  47         }
  48
  49         /* crypto_alloc_sync_skcipher() allocates with GFP_KERNEL */
  50         noio_flag = memalloc_noio_save();
  51         key->tfm = crypto_alloc_sync_skcipher("cbc(aes)", 0, 0);
  52         memalloc_noio_restore(noio_flag);
  53         if (IS_ERR(key->tfm)) {
  54                 ret = PTR_ERR(key->tfm);
  55                 key->tfm = NULL;
  56                 goto fail;
  57         }
  58
  59         ret = crypto_sync_skcipher_setkey(key->tfm, key->key, key->len);
  60         if (ret)
  61                 goto fail;
  62
  63         return 0;
  64
  65 fail:
  66         ceph_crypto_key_destroy(key);
  67         return ret;
  68 }
  69
  70 int ceph_crypto_key_clone(struct ceph_crypto_key *dst,
  71                           const struct ceph_crypto_key *src)
  72 {
  73         memcpy(dst, src, sizeof(struct ceph_crypto_key));
  74         return set_secret(dst, src->key);
  75 }
  76
  77 int ceph_crypto_key_decode(struct ceph_crypto_key *key, void **p, void *end)
  78 {
  79         int ret;
  80
  81         ceph_decode_need(p, end, 2*sizeof(u16) + sizeof(key->created), bad);
  82         key->type = ceph_decode_16(p);
  83         ceph_decode_copy(p, &key->created, sizeof(key->created));
  84         key->len = ceph_decode_16(p);
  85         ceph_decode_need(p, end, key->len, bad);
  86         ret = set_secret(key, *p);
  87         memzero_explicit(*p, key->len);
  88         *p += key->len;
  89         return ret;
  90
  91 bad:
  92         dout("failed to decode crypto key\n");
  93         return -EINVAL;
  94 }
  95
  96 int ceph_crypto_key_unarmor(struct ceph_crypto_key *key, const char *inkey)
  97 {
  98         int inlen = strlen(inkey);
  99         int blen = inlen * 3 / 4;
 100         void *buf, *p;
 101         int ret;
 102
 103         dout("crypto_key_unarmor %s\n", inkey);
 104         buf = kmalloc(blen, GFP_NOFS);
 105         if (!buf)
 106                 return -ENOMEM;
 107         blen = ceph_unarmor(buf, inkey, inkey+inlen);
 108         if (blen < 0) {
 109                 kfree(buf);
 110                 return blen;
 111         }
 112
 113         p = buf;
 114         ret = ceph_crypto_key_decode(key, &p, p + blen);
 115         kfree(buf);
 116         if (ret)
 117                 return ret;
 118         dout("crypto_key_unarmor key %p type %d len %d\n", key,
 119              key->type, key->len);
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 void ceph_crypto_key_destroy(struct ceph_crypto_key *key)
 124 {
 125         if (key) {
 126                 kfree_sensitive(key->key);
 127                 key->key = NULL;
 128                 if (key->tfm) {
 129                         crypto_free_sync_skcipher(key->tfm);
 130                         key->tfm = NULL;
 131                 }
 132         }
 133 }
 134
 135 static const u8 *aes_iv = (u8 *)CEPH_AES_IV;
 136
 137 /*
 138  * Should be used for buffers allocated with kvmalloc().
 139  * Currently these are encrypt out-buffer (ceph_buffer) and decrypt
 140  * in-buffer (msg front).
 141  *
 142  * Dispose of @sgt with teardown_sgtable().
 143  *
 144  * @prealloc_sg is to avoid memory allocation inside sg_alloc_table()
 145  * in cases where a single sg is sufficient.  No attempt to reduce the
 146  * number of sgs by squeezing physically contiguous pages together is
 147  * made though, for simplicity.
 148  */
 149 static int setup_sgtable(struct sg_table *sgt, struct scatterlist *prealloc_sg,
 150                          const void *buf, unsigned int buf_len)
 151 {
 152         struct scatterlist *sg;
 153         const bool is_vmalloc = is_vmalloc_addr(buf);
 154         unsigned int off = offset_in_page(buf);
 155         unsigned int chunk_cnt = 1;
 156         unsigned int chunk_len = PAGE_ALIGN(off + buf_len);
 157         int i;
 158         int ret;
 159
 160         if (buf_len == 0) {
 161                 memset(sgt, 0, sizeof(*sgt));
 162                 return -EINVAL;
 163         }
 164
 165         if (is_vmalloc) {
 166                 chunk_cnt = chunk_len >> PAGE_SHIFT;
 167                 chunk_len = PAGE_SIZE;
 168         }
 169
 170         if (chunk_cnt > 1) {
 171                 ret = sg_alloc_table(sgt, chunk_cnt, GFP_NOFS);
 172                 if (ret)
 173                         return ret;
 174         } else {
 175                 WARN_ON(chunk_cnt != 1);
 176                 sg_init_table(prealloc_sg, 1);
 177                 sgt->sgl = prealloc_sg;
 178                 sgt->nents = sgt->orig_nents = 1;
 179         }
 180
 181         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->orig_nents, i) {
 182                 struct page *page;
 183                 unsigned int len = min(chunk_len - off, buf_len);
 184
 185                 if (is_vmalloc)
 186                         page = vmalloc_to_page(buf);
 187                 else
 188                         page = virt_to_page(buf);
 189
 190                 sg_set_page(sg, page, len, off);
 191
 192                 off = 0;
 193                 buf += len;
 194                 buf_len -= len;
 195         }
 196         WARN_ON(buf_len != 0);
 197
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 static void teardown_sgtable(struct sg_table *sgt)
 202 {
 203         if (sgt->orig_nents > 1)
 204                 sg_free_table(sgt);
 205 }
 206
 207 static int ceph_aes_crypt(const struct ceph_crypto_key *key, bool encrypt,
 208                           void *buf, int buf_len, int in_len, int *pout_len)
 209 {
 210         SYNC_SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, key->tfm);
 211         struct sg_table sgt;
 212         struct scatterlist prealloc_sg;
 213         char iv[AES_BLOCK_SIZE] __aligned(8);
 214         int pad_byte = AES_BLOCK_SIZE - (in_len & (AES_BLOCK_SIZE - 1));
 215         int crypt_len = encrypt ? in_len + pad_byte : in_len;
 216         int ret;
 217
 218         WARN_ON(crypt_len > buf_len);
 219         if (encrypt)
 220                 memset(buf + in_len, pad_byte, pad_byte);
 221         ret = setup_sgtable(&sgt, &prealloc_sg, buf, crypt_len);
 222         if (ret)
 223                 return ret;
 224
 225         memcpy(iv, aes_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 226         skcipher_request_set_sync_tfm(req, key->tfm);
 227         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 228         skcipher_request_set_crypt(req, sgt.sgl, sgt.sgl, crypt_len, iv);
 229
 230         /*
 231         print_hex_dump(KERN_ERR, "key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
 232                        key->key, key->len, 1);
 233         print_hex_dump(KERN_ERR, " in: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
 234                        buf, crypt_len, 1);
 235         */
 236         if (encrypt)
 237                 ret = crypto_skcipher_encrypt(req);
 238         else
 239                 ret = crypto_skcipher_decrypt(req);
 240         skcipher_request_zero(req);
 241         if (ret) {
 242                 pr_err("%s %scrypt failed: %d\n", __func__,
 243                        encrypt ? "en" : "de", ret);
 244                 goto out_sgt;
 245         }
 246         /*
 247         print_hex_dump(KERN_ERR, "out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
 248                        buf, crypt_len, 1);
 249         */
 250
 251         if (encrypt) {
 252                 *pout_len = crypt_len;
 253         } else {
 254                 pad_byte = *(char *)(buf + in_len - 1);
 255                 if (pad_byte > 0 && pad_byte <= AES_BLOCK_SIZE &&
 256                     in_len >= pad_byte) {
 257                         *pout_len = in_len - pad_byte;
 258                 } else {
 259                         pr_err("%s got bad padding %d on in_len %d\n",
 260                                __func__, pad_byte, in_len);
 261                         ret = -EPERM;
 262                         goto out_sgt;
 263                 }
 264         }
 265
 266 out_sgt:
 267         teardown_sgtable(&sgt);
 268         return ret;
 269 }
 270
 271 int ceph_crypt(const struct ceph_crypto_key *key, bool encrypt,
 272                void *buf, int buf_len, int in_len, int *pout_len)
 273 {
 274         switch (key->type) {
 275         case CEPH_CRYPTO_NONE:
 276                 *pout_len = in_len;
 277                 return 0;
 278         case CEPH_CRYPTO_AES:
 279                 return ceph_aes_crypt(key, encrypt, buf, buf_len, in_len,
 280                                       pout_len);
 281         default:
 282                 return -ENOTSUPP;
 283         }
 284 }
 285
 286 static int ceph_key_preparse(struct key_preparsed_payload *prep)
 287 {
 288         struct ceph_crypto_key *ckey;
 289         size_t datalen = prep->datalen;
 290         int ret;
 291         void *p;
 292
 293         ret = -EINVAL;
 294         if (datalen <= 0 || datalen > 32767 || !prep->data)
 295                 goto err;
 296
 297         ret = -ENOMEM;
 298         ckey = kmalloc(sizeof(*ckey), GFP_KERNEL);
 299         if (!ckey)
 300                 goto err;
 301
 302         /* TODO ceph_crypto_key_decode should really take const input */
 303         p = (void *)prep->data;
 304         ret = ceph_crypto_key_decode(ckey, &p, (char*)prep->data+datalen);
 305         if (ret < 0)
 306                 goto err_ckey;
 307
 308         prep->payload.data[0] = ckey;
 309         prep->quotalen = datalen;
 310         return 0;
 311
 312 err_ckey:
 313         kfree(ckey);
 314 err:
 315         return ret;
 316 }
 317
 318 static void ceph_key_free_preparse(struct key_preparsed_payload *prep)
 319 {
 320         struct ceph_crypto_key *ckey = prep->payload.data[0];
 321         ceph_crypto_key_destroy(ckey);
 322         kfree(ckey);
 323 }
 324
 325 static void ceph_key_destroy(struct key *key)
 326 {
 327         struct ceph_crypto_key *ckey = key->payload.data[0];
 328
 329         ceph_crypto_key_destroy(ckey);
 330         kfree(ckey);
 331 }
 332
 333 struct key_type key_type_ceph = {
 334         .name           = "ceph",
 335         .preparse       = ceph_key_preparse,
 336         .free_preparse  = ceph_key_free_preparse,
 337         .instantiate    = generic_key_instantiate,
 338         .destroy        = ceph_key_destroy,
 339 };
 340
 341 int __init ceph_crypto_init(void)
 342 {
 343         return register_key_type(&key_type_ceph);
 344 }
 345
 346 void ceph_crypto_shutdown(void)
 347 {
 348         unregister_key_type(&key_type_ceph);
 349 }