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 <[email protected]>
  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 #include <linux/skbuff_ref.h>
  40
  41 #include <linux/highmem.h>
  42
  43 struct esp_skb_cb {
  44         struct xfrm_skb_cb xfrm;
  45         void *tmp;
  46 };
  47
  48 struct esp_output_extra {
  49         __be32 seqhi;
  50         u32 esphoff;
  51 };
  52
  53 #define ESP_SKB_CB(__skb) ((struct esp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  54
  55 /*
  56  * Allocate an AEAD request structure with extra space for SG and IV.
  57  *
  58  * For alignment considerations the upper 32 bits of the sequence number are
  59  * placed at the front, if present. Followed by the IV, the request and finally
  60  * the SG list.
  61  *
  62  * TODO: Use spare space in skb for this where possible.
  63  */
  64 static void *esp_alloc_tmp(struct crypto_aead *aead, int nfrags, int seqihlen)
  65 {
  66         unsigned int len;
  67
  68         len = seqihlen;
  69
  70         len += crypto_aead_ivsize(aead);
  71
  72         if (len) {
  73                 len += crypto_aead_alignmask(aead) &
  74                        ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
  75                 len = ALIGN(len, crypto_tfm_ctx_alignment());
  76         }
  77
  78         len += sizeof(struct aead_request) + crypto_aead_reqsize(aead);
  79         len = ALIGN(len, __alignof__(struct scatterlist));
  80
  81         len += sizeof(struct scatterlist) * nfrags;
  82
  83         return kmalloc(len, GFP_ATOMIC);
  84 }
  85
  86 static inline void *esp_tmp_extra(void *tmp)
  87 {
  88         return PTR_ALIGN(tmp, __alignof__(struct esp_output_extra));
  89 }
  90
  91 static inline u8 *esp_tmp_iv(struct crypto_aead *aead, void *tmp, int seqhilen)
  92 {
  93         return crypto_aead_ivsize(aead) ?
  94                PTR_ALIGN((u8 *)tmp + seqhilen,
  95                          crypto_aead_alignmask(aead) + 1) : tmp + seqhilen;
  96 }
  97
  98 static inline struct aead_request *esp_tmp_req(struct crypto_aead *aead, u8 *iv)
  99 {
 100         struct aead_request *req;
 101
 102         req = (void *)PTR_ALIGN(iv + crypto_aead_ivsize(aead),
 103                                 crypto_tfm_ctx_alignment());
 104         aead_request_set_tfm(req, aead);
 105         return req;
 106 }
 107
 108 static inline struct scatterlist *esp_req_sg(struct crypto_aead *aead,
 109                                              struct aead_request *req)
 110 {
 111         return (void *)ALIGN((unsigned long)(req + 1) +
 112                              crypto_aead_reqsize(aead),
 113                              __alignof__(struct scatterlist));
 114 }
 115
 116 static void esp_ssg_unref(struct xfrm_state *x, void *tmp, struct sk_buff *skb)
 117 {
 118         struct crypto_aead *aead = x->data;
 119         int extralen = 0;
 120         u8 *iv;
 121         struct aead_request *req;
 122         struct scatterlist *sg;
 123
 124         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)
 125                 extralen += sizeof(struct esp_output_extra);
 126
 127         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 128         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 129
 130         /* Unref skb_frag_pages in the src scatterlist if necessary.
 131          * Skip the first sg which comes from skb->data.
 132          */
 133         if (req->src != req->dst)
 134                 for (sg = sg_next(req->src); sg; sg = sg_next(sg))
 135                         skb_page_unref(sg_page(sg), skb->pp_recycle);
 136 }
 137
 138 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
 139 struct esp_tcp_sk {
 140         struct sock *sk;
 141         struct rcu_head rcu;
 142 };
 143
 144 static void esp_free_tcp_sk(struct rcu_head *head)
 145 {
 146         struct esp_tcp_sk *esk = container_of(head, struct esp_tcp_sk, rcu);
 147
 148         sock_put(esk->sk);
 149         kfree(esk);
 150 }
 151
 152 static struct sock *esp6_find_tcp_sk(struct xfrm_state *x)
 153 {
 154         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 155         struct net *net = xs_net(x);
 156         struct esp_tcp_sk *esk;
 157         __be16 sport, dport;
 158         struct sock *nsk;
 159         struct sock *sk;
 160
 161         sk = rcu_dereference(x->encap_sk);
 162         if (sk && sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
 163                 return sk;
 164
 165         spin_lock_bh(&x->lock);
 166         sport = encap->encap_sport;
 167         dport = encap->encap_dport;
 168         nsk = rcu_dereference_protected(x->encap_sk,
 169                                         lockdep_is_held(&x->lock));
 170         if (sk && sk == nsk) {
 171                 esk = kmalloc(sizeof(*esk), GFP_ATOMIC);
 172                 if (!esk) {
 173                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 174                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 175                 }
 176                 RCU_INIT_POINTER(x->encap_sk, NULL);
 177                 esk->sk = sk;
 178                 call_rcu(&esk->rcu, esp_free_tcp_sk);
 179         }
 180         spin_unlock_bh(&x->lock);
 181
 182         sk = __inet6_lookup_established(net, net->ipv4.tcp_death_row.hashinfo, &x->id.daddr.in6,
 183                                         dport, &x->props.saddr.in6, ntohs(sport), 0, 0);
 184         if (!sk)
 185                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 186
 187         if (!tcp_is_ulp_esp(sk)) {
 188                 sock_put(sk);
 189                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 190         }
 191
 192         spin_lock_bh(&x->lock);
 193         nsk = rcu_dereference_protected(x->encap_sk,
 194                                         lockdep_is_held(&x->lock));
 195         if (encap->encap_sport != sport ||
 196             encap->encap_dport != dport) {
 197                 sock_put(sk);
 198                 sk = nsk ?: ERR_PTR(-EREMCHG);
 199         } else if (sk == nsk) {
 200                 sock_put(sk);
 201         } else {
 202                 rcu_assign_pointer(x->encap_sk, sk);
 203         }
 204         spin_unlock_bh(&x->lock);
 205
 206         return sk;
 207 }
 208
 209 static int esp_output_tcp_finish(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 210 {
 211         struct sock *sk;
 212         int err;
 213
 214         rcu_read_lock();
 215
 216         sk = esp6_find_tcp_sk(x);
 217         err = PTR_ERR_OR_ZERO(sk);
 218         if (err)
 219                 goto out;
 220
 221         bh_lock_sock(sk);
 222         if (sock_owned_by_user(sk))
 223                 err = espintcp_queue_out(sk, skb);
 224         else
 225                 err = espintcp_push_skb(sk, skb);
 226         bh_unlock_sock(sk);
 227
 228 out:
 229         rcu_read_unlock();
 230         return err;
 231 }
 232
 233 static int esp_output_tcp_encap_cb(struct net *net, struct sock *sk,
 234                                    struct sk_buff *skb)
 235 {
 236         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 237         struct xfrm_state *x = dst->xfrm;
 238
 239         return esp_output_tcp_finish(x, skb);
 240 }
 241
 242 static int esp_output_tail_tcp(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 243 {
 244         int err;
 245
 246         local_bh_disable();
 247         err = xfrm_trans_queue_net(xs_net(x), skb, esp_output_tcp_encap_cb);
 248         local_bh_enable();
 249
 250         /* EINPROGRESS just happens to do the right thing.  It
 251          * actually means that the skb has been consumed and
 252          * isn't coming back.
 253          */
 254         return err ?: -EINPROGRESS;
 255 }
 256 #else
 257 static int esp_output_tail_tcp(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 258 {
 259         kfree_skb(skb);
 260
 261         return -EOPNOTSUPP;
 262 }
 263 #endif
 264
 265 static void esp_output_encap_csum(struct sk_buff *skb)
 266 {
 267         /* UDP encap with IPv6 requires a valid checksum */
 268         if (*skb_mac_header(skb) == IPPROTO_UDP) {
 269                 struct udphdr *uh = udp_hdr(skb);
 270                 struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 271                 int len = ntohs(uh->len);
 272                 unsigned int offset = skb_transport_offset(skb);
 273                 __wsum csum = skb_checksum(skb, offset, skb->len - offset, 0);
 274
 275                 uh->check = csum_ipv6_magic(&ip6h->saddr, &ip6h->daddr,
 276                                             len, IPPROTO_UDP, csum);
 277                 if (uh->check == 0)
 278                         uh->check = CSUM_MANGLED_0;
 279         }
 280 }
 281
 282 static void esp_output_done(void *data, int err)
 283 {
 284         struct sk_buff *skb = data;
 285         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 286         void *tmp;
 287         struct xfrm_state *x;
 288
 289         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 290                 struct sec_path *sp = skb_sec_path(skb);
 291
 292                 x = sp->xvec[sp->len - 1];
 293         } else {
 294                 x = skb_dst(skb)->xfrm;
 295         }
 296
 297         tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 298         esp_ssg_unref(x, tmp, skb);
 299         kfree(tmp);
 300
 301         esp_output_encap_csum(skb);
 302
 303         if (xo && (xo->flags & XFRM_DEV_RESUME)) {
 304                 if (err) {
 305                         XFRM_INC_STATS(xs_net(x), LINUX_MIB_XFRMOUTSTATEPROTOERROR);
 306                         kfree_skb(skb);
 307                         return;
 308                 }
 309
 310                 skb_push(skb, skb->data - skb_mac_header(skb));
 311                 secpath_reset(skb);
 312                 xfrm_dev_resume(skb);
 313         } else {
 314                 if (!err &&
 315                     x->encap && x->encap->encap_type == TCP_ENCAP_ESPINTCP)
 316                         esp_output_tail_tcp(x, skb);
 317                 else
 318                         xfrm_output_resume(skb->sk, skb, err);
 319         }
 320 }
 321
 322 /* Move ESP header back into place. */
 323 static void esp_restore_header(struct sk_buff *skb, unsigned int offset)
 324 {
 325         struct ip_esp_hdr *esph = (void *)(skb->data + offset);
 326         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 327         __be32 *seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 328
 329         esph->seq_no = esph->spi;
 330         esph->spi = *seqhi;
 331 }
 332
 333 static void esp_output_restore_header(struct sk_buff *skb)
 334 {
 335         void *tmp = ESP_SKB_CB(skb)->tmp;
 336         struct esp_output_extra *extra = esp_tmp_extra(tmp);
 337
 338         esp_restore_header(skb, skb_transport_offset(skb) + extra->esphoff -
 339                                 sizeof(__be32));
 340 }
 341
 342 static struct ip_esp_hdr *esp_output_set_esn(struct sk_buff *skb,
 343                                              struct xfrm_state *x,
 344                                              struct ip_esp_hdr *esph,
 345                                              struct esp_output_extra *extra)
 346 {
 347         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 348          * accommodate the high bits.  We will move it back after
 349          * encryption.
 350          */
 351         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 352                 __u32 seqhi;
 353                 struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 354
 355                 if (xo)
 356                         seqhi = xo->seq.hi;
 357                 else
 358                         seqhi = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi;
 359
 360                 extra->esphoff = (unsigned char *)esph -
 361                                  skb_transport_header(skb);
 362                 esph = (struct ip_esp_hdr *)((unsigned char *)esph - 4);
 363                 extra->seqhi = esph->spi;
 364                 esph->seq_no = htonl(seqhi);
 365         }
 366
 367         esph->spi = x->id.spi;
 368
 369         return esph;
 370 }
 371
 372 static void esp_output_done_esn(void *data, int err)
 373 {
 374         struct sk_buff *skb = data;
 375
 376         esp_output_restore_header(skb);
 377         esp_output_done(data, err);
 378 }
 379
 380 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_udp_encap(struct sk_buff *skb,
 381                                                int encap_type,
 382                                                struct esp_info *esp,
 383                                                __be16 sport,
 384                                                __be16 dport)
 385 {
 386         struct udphdr *uh;
 387         unsigned int len;
 388
 389         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 390         if (len > U16_MAX)
 391                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 392
 393         uh = (struct udphdr *)esp->esph;
 394         uh->source = sport;
 395         uh->dest = dport;
 396         uh->len = htons(len);
 397         uh->check = 0;
 398
 399         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_UDP;
 400
 401         return (struct ip_esp_hdr *)(uh + 1);
 402 }
 403
 404 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
 405 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_tcp_encap(struct xfrm_state *x,
 406                                                 struct sk_buff *skb,
 407                                                 struct esp_info *esp)
 408 {
 409         __be16 *lenp = (void *)esp->esph;
 410         struct ip_esp_hdr *esph;
 411         unsigned int len;
 412         struct sock *sk;
 413
 414         len = skb->len + esp->tailen - skb_transport_offset(skb);
 415         if (len > IP_MAX_MTU)
 416                 return ERR_PTR(-EMSGSIZE);
 417
 418         rcu_read_lock();
 419         sk = esp6_find_tcp_sk(x);
 420         rcu_read_unlock();
 421
 422         if (IS_ERR(sk))
 423                 return ERR_CAST(sk);
 424
 425         *lenp = htons(len);
 426         esph = (struct ip_esp_hdr *)(lenp + 1);
 427
 428         return esph;
 429 }
 430 #else
 431 static struct ip_esp_hdr *esp6_output_tcp_encap(struct xfrm_state *x,
 432                                                 struct sk_buff *skb,
 433                                                 struct esp_info *esp)
 434 {
 435         return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 436 }
 437 #endif
 438
 439 static int esp6_output_encap(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb,
 440                             struct esp_info *esp)
 441 {
 442         struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 443         struct ip_esp_hdr *esph;
 444         __be16 sport, dport;
 445         int encap_type;
 446
 447         spin_lock_bh(&x->lock);
 448         sport = encap->encap_sport;
 449         dport = encap->encap_dport;
 450         encap_type = encap->encap_type;
 451         spin_unlock_bh(&x->lock);
 452
 453         switch (encap_type) {
 454         default:
 455         case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 456                 esph = esp6_output_udp_encap(skb, encap_type, esp, sport, dport);
 457                 break;
 458         case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
 459                 esph = esp6_output_tcp_encap(x, skb, esp);
 460                 break;
 461         }
 462
 463         if (IS_ERR(esph))
 464                 return PTR_ERR(esph);
 465
 466         esp->esph = esph;
 467
 468         return 0;
 469 }
 470
 471 int esp6_output_head(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 472 {
 473         u8 *tail;
 474         int nfrags;
 475         int esph_offset;
 476         struct page *page;
 477         struct sk_buff *trailer;
 478         int tailen = esp->tailen;
 479
 480         if (x->encap) {
 481                 int err = esp6_output_encap(x, skb, esp);
 482
 483                 if (err < 0)
 484                         return err;
 485         }
 486
 487         if (ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES) > PAGE_SIZE ||
 488             ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES) > PAGE_SIZE)
 489                 goto cow;
 490
 491         if (!skb_cloned(skb)) {
 492                 if (tailen <= skb_tailroom(skb)) {
 493                         nfrags = 1;
 494                         trailer = skb;
 495                         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 496
 497                         goto skip_cow;
 498                 } else if ((skb_shinfo(skb)->nr_frags < MAX_SKB_FRAGS)
 499                            && !skb_has_frag_list(skb)) {
 500                         int allocsize;
 501                         struct sock *sk = skb->sk;
 502                         struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 503
 504                         esp->inplace = false;
 505
 506                         allocsize = ALIGN(tailen, L1_CACHE_BYTES);
 507
 508                         spin_lock_bh(&x->lock);
 509
 510                         if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 511                                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 512                                 goto cow;
 513                         }
 514
 515                         page = pfrag->page;
 516                         get_page(page);
 517
 518                         tail = page_address(page) + pfrag->offset;
 519
 520                         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 521
 522                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 523
 524                         __skb_fill_page_desc(skb, nfrags, page, pfrag->offset,
 525                                              tailen);
 526                         skb_shinfo(skb)->nr_frags = ++nfrags;
 527
 528                         pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 529
 530                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 531
 532                         nfrags++;
 533
 534                         skb->len += tailen;
 535                         skb->data_len += tailen;
 536                         skb->truesize += tailen;
 537                         if (sk && sk_fullsock(sk))
 538                                 refcount_add(tailen, &sk->sk_wmem_alloc);
 539
 540                         goto out;
 541                 }
 542         }
 543
 544 cow:
 545         esph_offset = (unsigned char *)esp->esph - skb_transport_header(skb);
 546
 547         nfrags = skb_cow_data(skb, tailen, &trailer);
 548         if (nfrags < 0)
 549                 goto out;
 550         tail = skb_tail_pointer(trailer);
 551         esp->esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb_transport_header(skb) + esph_offset);
 552
 553 skip_cow:
 554         esp_output_fill_trailer(tail, esp->tfclen, esp->plen, esp->proto);
 555         pskb_put(skb, trailer, tailen);
 556
 557 out:
 558         return nfrags;
 559 }
 560 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_output_head);
 561
 562 int esp6_output_tail(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb, struct esp_info *esp)
 563 {
 564         u8 *iv;
 565         int alen;
 566         void *tmp;
 567         int ivlen;
 568         int assoclen;
 569         int extralen;
 570         struct page *page;
 571         struct ip_esp_hdr *esph;
 572         struct aead_request *req;
 573         struct crypto_aead *aead;
 574         struct scatterlist *sg, *dsg;
 575         struct esp_output_extra *extra;
 576         int err = -ENOMEM;
 577
 578         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 579         extralen = 0;
 580
 581         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 582                 extralen += sizeof(*extra);
 583                 assoclen += sizeof(__be32);
 584         }
 585
 586         aead = x->data;
 587         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 588         ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 589
 590         tmp = esp_alloc_tmp(aead, esp->nfrags + 2, extralen);
 591         if (!tmp)
 592                 goto error;
 593
 594         extra = esp_tmp_extra(tmp);
 595         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, extralen);
 596         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 597         sg = esp_req_sg(aead, req);
 598
 599         if (esp->inplace)
 600                 dsg = sg;
 601         else
 602                 dsg = &sg[esp->nfrags];
 603
 604         esph = esp_output_set_esn(skb, x, esp->esph, extra);
 605         esp->esph = esph;
 606
 607         sg_init_table(sg, esp->nfrags);
 608         err = skb_to_sgvec(skb, sg,
 609                            (unsigned char *)esph - skb->data,
 610                            assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 611         if (unlikely(err < 0))
 612                 goto error_free;
 613
 614         if (!esp->inplace) {
 615                 int allocsize;
 616                 struct page_frag *pfrag = &x->xfrag;
 617
 618                 allocsize = ALIGN(skb->data_len, L1_CACHE_BYTES);
 619
 620                 spin_lock_bh(&x->lock);
 621                 if (unlikely(!skb_page_frag_refill(allocsize, pfrag, GFP_ATOMIC))) {
 622                         spin_unlock_bh(&x->lock);
 623                         goto error_free;
 624                 }
 625
 626                 skb_shinfo(skb)->nr_frags = 1;
 627
 628                 page = pfrag->page;
 629                 get_page(page);
 630                 /* replace page frags in skb with new page */
 631                 __skb_fill_page_desc(skb, 0, page, pfrag->offset, skb->data_len);
 632                 pfrag->offset = pfrag->offset + allocsize;
 633                 spin_unlock_bh(&x->lock);
 634
 635                 sg_init_table(dsg, skb_shinfo(skb)->nr_frags + 1);
 636                 err = skb_to_sgvec(skb, dsg,
 637                                    (unsigned char *)esph - skb->data,
 638                                    assoclen + ivlen + esp->clen + alen);
 639                 if (unlikely(err < 0))
 640                         goto error_free;
 641         }
 642
 643         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 644                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done_esn, skb);
 645         else
 646                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_output_done, skb);
 647
 648         aead_request_set_crypt(req, sg, dsg, ivlen + esp->clen, iv);
 649         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 650
 651         memset(iv, 0, ivlen);
 652         memcpy(iv + ivlen - min(ivlen, 8), (u8 *)&esp->seqno + 8 - min(ivlen, 8),
 653                min(ivlen, 8));
 654
 655         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 656         err = crypto_aead_encrypt(req);
 657
 658         switch (err) {
 659         case -EINPROGRESS:
 660                 goto error;
 661
 662         case -ENOSPC:
 663                 err = NET_XMIT_DROP;
 664                 break;
 665
 666         case 0:
 667                 if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 668                         esp_output_restore_header(skb);
 669                 esp_output_encap_csum(skb);
 670         }
 671
 672         if (sg != dsg)
 673                 esp_ssg_unref(x, tmp, skb);
 674
 675         if (!err && x->encap && x->encap->encap_type == TCP_ENCAP_ESPINTCP)
 676                 err = esp_output_tail_tcp(x, skb);
 677
 678 error_free:
 679         kfree(tmp);
 680 error:
 681         return err;
 682 }
 683 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_output_tail);
 684
 685 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 686 {
 687         int alen;
 688         int blksize;
 689         struct ip_esp_hdr *esph;
 690         struct crypto_aead *aead;
 691         struct esp_info esp;
 692
 693         esp.inplace = true;
 694
 695         esp.proto = *skb_mac_header(skb);
 696         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
 697
 698         /* skb is pure payload to encrypt */
 699
 700         aead = x->data;
 701         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 702
 703         esp.tfclen = 0;
 704         if (x->tfcpad) {
 705                 struct xfrm_dst *dst = (struct xfrm_dst *)skb_dst(skb);
 706                 u32 padto;
 707
 708                 padto = min(x->tfcpad, xfrm_state_mtu(x, dst->child_mtu_cached));
 709                 if (skb->len < padto)
 710                         esp.tfclen = padto - skb->len;
 711         }
 712         blksize = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
 713         esp.clen = ALIGN(skb->len + 2 + esp.tfclen, blksize);
 714         esp.plen = esp.clen - skb->len - esp.tfclen;
 715         esp.tailen = esp.tfclen + esp.plen + alen;
 716
 717         esp.esph = ip_esp_hdr(skb);
 718
 719         esp.nfrags = esp6_output_head(x, skb, &esp);
 720         if (esp.nfrags < 0)
 721                 return esp.nfrags;
 722
 723         esph = esp.esph;
 724         esph->spi = x->id.spi;
 725
 726         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low);
 727         esp.seqno = cpu_to_be64(XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.low +
 728                             ((u64)XFRM_SKB_CB(skb)->seq.output.hi << 32));
 729
 730         skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
 731
 732         return esp6_output_tail(x, skb, &esp);
 733 }
 734
 735 static inline int esp_remove_trailer(struct sk_buff *skb)
 736 {
 737         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 738         struct crypto_aead *aead = x->data;
 739         int alen, hlen, elen;
 740         int padlen, trimlen;
 741         __wsum csumdiff;
 742         u8 nexthdr[2];
 743         int ret;
 744
 745         alen = crypto_aead_authsize(aead);
 746         hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 747         elen = skb->len - hlen;
 748
 749         ret = skb_copy_bits(skb, skb->len - alen - 2, nexthdr, 2);
 750         BUG_ON(ret);
 751
 752         ret = -EINVAL;
 753         padlen = nexthdr[0];
 754         if (padlen + 2 + alen >= elen) {
 755                 net_dbg_ratelimited("ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n",
 756                                     padlen + 2, elen - alen);
 757                 goto out;
 758         }
 759
 760         trimlen = alen + padlen + 2;
 761         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 762                 csumdiff = skb_checksum(skb, skb->len - trimlen, trimlen, 0);
 763                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, csumdiff,
 764                                            skb->len - trimlen);
 765         }
 766         ret = pskb_trim(skb, skb->len - trimlen);
 767         if (unlikely(ret))
 768                 return ret;
 769
 770         ret = nexthdr[1];
 771
 772 out:
 773         return ret;
 774 }
 775
 776 int esp6_input_done2(struct sk_buff *skb, int err)
 777 {
 778         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 779         struct xfrm_offload *xo = xfrm_offload(skb);
 780         struct crypto_aead *aead = x->data;
 781         int hlen = sizeof(struct ip_esp_hdr) + crypto_aead_ivsize(aead);
 782         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
 783
 784         if (!xo || !(xo->flags & CRYPTO_DONE))
 785                 kfree(ESP_SKB_CB(skb)->tmp);
 786
 787         if (unlikely(err))
 788                 goto out;
 789
 790         err = esp_remove_trailer(skb);
 791         if (unlikely(err < 0))
 792                 goto out;
 793
 794         if (x->encap) {
 795                 const struct ipv6hdr *ip6h = ipv6_hdr(skb);
 796                 int offset = skb_network_offset(skb) + sizeof(*ip6h);
 797                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
 798                 u8 nexthdr = ip6h->nexthdr;
 799                 __be16 frag_off, source;
 800                 struct udphdr *uh;
 801                 struct tcphdr *th;
 802
 803                 offset = ipv6_skip_exthdr(skb, offset, &nexthdr, &frag_off);
 804                 if (offset == -1) {
 805                         err = -EINVAL;
 806                         goto out;
 807                 }
 808
 809                 uh = (void *)(skb->data + offset);
 810                 th = (void *)(skb->data + offset);
 811                 hdr_len += offset;
 812
 813                 switch (x->encap->encap_type) {
 814                 case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
 815                         source = th->source;
 816                         break;
 817                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
 818                         source = uh->source;
 819                         break;
 820                 default:
 821                         WARN_ON_ONCE(1);
 822                         err = -EINVAL;
 823                         goto out;
 824                 }
 825
 826                 /*
 827                  * 1) if the NAT-T peer's IP or port changed then
 828                  *    advertise the change to the keying daemon.
 829                  *    This is an inbound SA, so just compare
 830                  *    SRC ports.
 831                  */
 832                 if (!ipv6_addr_equal(&ip6h->saddr, &x->props.saddr.in6) ||
 833                     source != encap->encap_sport) {
 834                         xfrm_address_t ipaddr;
 835
 836                         memcpy(&ipaddr.a6, &ip6h->saddr.s6_addr, sizeof(ipaddr.a6));
 837                         km_new_mapping(x, &ipaddr, source);
 838
 839                         /* XXX: perhaps add an extra
 840                          * policy check here, to see
 841                          * if we should allow or
 842                          * reject a packet from a
 843                          * different source
 844                          * address/port.
 845                          */
 846                 }
 847
 848                 /*
 849                  * 2) ignore UDP/TCP checksums in case
 850                  *    of NAT-T in Transport Mode, or
 851                  *    perform other post-processing fixes
 852                  *    as per draft-ietf-ipsec-udp-encaps-06,
 853                  *    section 3.1.2
 854                  */
 855                 if (x->props.mode == XFRM_MODE_TRANSPORT)
 856                         skb->ip_summed = CHECKSUM_UNNECESSARY;
 857         }
 858
 859         skb_postpull_rcsum(skb, skb_network_header(skb),
 860                            skb_network_header_len(skb));
 861         skb_pull_rcsum(skb, hlen);
 862         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 863                 skb_reset_transport_header(skb);
 864         else
 865                 skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
 866
 867         /* RFC4303: Drop dummy packets without any error */
 868         if (err == IPPROTO_NONE)
 869                 err = -EINVAL;
 870
 871 out:
 872         return err;
 873 }
 874 EXPORT_SYMBOL_GPL(esp6_input_done2);
 875
 876 static void esp_input_done(void *data, int err)
 877 {
 878         struct sk_buff *skb = data;
 879
 880         xfrm_input_resume(skb, esp6_input_done2(skb, err));
 881 }
 882
 883 static void esp_input_restore_header(struct sk_buff *skb)
 884 {
 885         esp_restore_header(skb, 0);
 886         __skb_pull(skb, 4);
 887 }
 888
 889 static void esp_input_set_header(struct sk_buff *skb, __be32 *seqhi)
 890 {
 891         struct xfrm_state *x = xfrm_input_state(skb);
 892
 893         /* For ESN we move the header forward by 4 bytes to
 894          * accommodate the high bits.  We will move it back after
 895          * decryption.
 896          */
 897         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
 898                 struct ip_esp_hdr *esph = skb_push(skb, 4);
 899
 900                 *seqhi = esph->spi;
 901                 esph->spi = esph->seq_no;
 902                 esph->seq_no = XFRM_SKB_CB(skb)->seq.input.hi;
 903         }
 904 }
 905
 906 static void esp_input_done_esn(void *data, int err)
 907 {
 908         struct sk_buff *skb = data;
 909
 910         esp_input_restore_header(skb);
 911         esp_input_done(data, err);
 912 }
 913
 914 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 915 {
 916         struct crypto_aead *aead = x->data;
 917         struct aead_request *req;
 918         struct sk_buff *trailer;
 919         int ivlen = crypto_aead_ivsize(aead);
 920         int elen = skb->len - sizeof(struct ip_esp_hdr) - ivlen;
 921         int nfrags;
 922         int assoclen;
 923         int seqhilen;
 924         int ret = 0;
 925         void *tmp;
 926         __be32 *seqhi;
 927         u8 *iv;
 928         struct scatterlist *sg;
 929
 930         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ip_esp_hdr) + ivlen)) {
 931                 ret = -EINVAL;
 932                 goto out;
 933         }
 934
 935         if (elen <= 0) {
 936                 ret = -EINVAL;
 937                 goto out;
 938         }
 939
 940         assoclen = sizeof(struct ip_esp_hdr);
 941         seqhilen = 0;
 942
 943         if (x->props.flags & XFRM_STATE_ESN) {
 944                 seqhilen += sizeof(__be32);
 945                 assoclen += seqhilen;
 946         }
 947
 948         if (!skb_cloned(skb)) {
 949                 if (!skb_is_nonlinear(skb)) {
 950                         nfrags = 1;
 951
 952                         goto skip_cow;
 953                 } else if (!skb_has_frag_list(skb)) {
 954                         nfrags = skb_shinfo(skb)->nr_frags;
 955                         nfrags++;
 956
 957                         goto skip_cow;
 958                 }
 959         }
 960
 961         nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 962         if (nfrags < 0) {
 963                 ret = -EINVAL;
 964                 goto out;
 965         }
 966
 967 skip_cow:
 968         ret = -ENOMEM;
 969         tmp = esp_alloc_tmp(aead, nfrags, seqhilen);
 970         if (!tmp)
 971                 goto out;
 972
 973         ESP_SKB_CB(skb)->tmp = tmp;
 974         seqhi = esp_tmp_extra(tmp);
 975         iv = esp_tmp_iv(aead, tmp, seqhilen);
 976         req = esp_tmp_req(aead, iv);
 977         sg = esp_req_sg(aead, req);
 978
 979         esp_input_set_header(skb, seqhi);
 980
 981         sg_init_table(sg, nfrags);
 982         ret = skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 983         if (unlikely(ret < 0)) {
 984                 kfree(tmp);
 985                 goto out;
 986         }
 987
 988         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 989
 990         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
 991                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done_esn, skb);
 992         else
 993                 aead_request_set_callback(req, 0, esp_input_done, skb);
 994
 995         aead_request_set_crypt(req, sg, sg, elen + ivlen, iv);
 996         aead_request_set_ad(req, assoclen);
 997
 998         ret = crypto_aead_decrypt(req);
 999         if (ret == -EINPROGRESS)
1000                 goto out;
1001
1002         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN))
1003                 esp_input_restore_header(skb);
1004
1005         ret = esp6_input_done2(skb, ret);
1006
1007 out:
1008         return ret;
1009 }
1010
1011 static int esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
1012                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
1013 {
1014         struct net *net = dev_net(skb->dev);
1015         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
1016         struct ip_esp_hdr *esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
1017         struct xfrm_state *x;
1018
1019         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
1020             type != NDISC_REDIRECT)
1021                 return 0;
1022
1023         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
1024                               esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
1025         if (!x)
1026                 return 0;
1027
1028         if (type == NDISC_REDIRECT)
1029                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0,
1030                              sock_net_uid(net, NULL));
1031         else
1032                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, sock_net_uid(net, NULL));
1033         xfrm_state_put(x);
1034
1035         return 0;
1036 }
1037
1038 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
1039 {
1040         struct crypto_aead *aead = x->data;
1041
1042         if (!aead)
1043                 return;
1044
1045         crypto_free_aead(aead);
1046 }
1047
1048 static int esp_init_aead(struct xfrm_state *x, struct netlink_ext_ack *extack)
1049 {
1050         char aead_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
1051         struct crypto_aead *aead;
1052         int err;
1053
1054         if (snprintf(aead_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s(%s)",
1055                      x->geniv, x->aead->alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
1056                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Algorithm name is too long");
1057                 return -ENAMETOOLONG;
1058         }
1059
1060         aead = crypto_alloc_aead(aead_name, 0, 0);
1061         err = PTR_ERR(aead);
1062         if (IS_ERR(aead))
1063                 goto error;
1064
1065         x->data = aead;
1066
1067         err = crypto_aead_setkey(aead, x->aead->alg_key,
1068                                  (x->aead->alg_key_len + 7) / 8);
1069         if (err)
1070                 goto error;
1071
1072         err = crypto_aead_setauthsize(aead, x->aead->alg_icv_len / 8);
1073         if (err)
1074                 goto error;
1075
1076         return 0;
1077
1078 error:
1079         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Kernel was unable to initialize cryptographic operations");
1080         return err;
1081 }
1082
1083 static int esp_init_authenc(struct xfrm_state *x,
1084                             struct netlink_ext_ack *extack)
1085 {
1086         struct crypto_aead *aead;
1087         struct crypto_authenc_key_param *param;
1088         struct rtattr *rta;
1089         char *key;
1090         char *p;
1091         char authenc_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
1092         unsigned int keylen;
1093         int err;
1094
1095         err = -ENAMETOOLONG;
1096
1097         if ((x->props.flags & XFRM_STATE_ESN)) {
1098                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1099                              "%s%sauthencesn(%s,%s)%s",
1100                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
1101                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
1102                              x->ealg->alg_name,
1103                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
1104                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Algorithm name is too long");
1105                         goto error;
1106                 }
1107         } else {
1108                 if (snprintf(authenc_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1109                              "%s%sauthenc(%s,%s)%s",
1110                              x->geniv ?: "", x->geniv ? "(" : "",
1111                              x->aalg ? x->aalg->alg_name : "digest_null",
1112                              x->ealg->alg_name,
1113                              x->geniv ? ")" : "") >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
1114                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Algorithm name is too long");
1115                         goto error;
1116                 }
1117         }
1118
1119         aead = crypto_alloc_aead(authenc_name, 0, 0);
1120         err = PTR_ERR(aead);
1121         if (IS_ERR(aead)) {
1122                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "Kernel was unable to initialize cryptographic operations");
1123                 goto error;
1124         }
1125
1126         x->data = aead;
1127
1128         keylen = (x->aalg ? (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8 : 0) +
1129                  (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8 + RTA_SPACE(sizeof(*param));
1130         err = -ENOMEM;
1131         key = kmalloc(keylen, GFP_KERNEL);
1132         if (!key)
1133                 goto error;
1134
1135         p = key;
1136         rta = (void *)p;
1137         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
1138         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
1139         param = RTA_DATA(rta);
1140         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
1141
1142         if (x->aalg) {
1143                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
1144
1145                 memcpy(p, x->aalg->alg_key, (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8);
1146                 p += (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8;
1147
1148                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
1149                 BUG_ON(!aalg_desc);
1150
1151                 err = -EINVAL;
1152                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits / 8 !=
1153                     crypto_aead_authsize(aead)) {
1154                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Kernel was unable to initialize cryptographic operations");
1155                         goto free_key;
1156                 }
1157
1158                 err = crypto_aead_setauthsize(
1159                         aead, x->aalg->alg_trunc_len / 8);
1160                 if (err) {
1161                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Kernel was unable to initialize cryptographic operations");
1162                         goto free_key;
1163                 }
1164         }
1165
1166         param->enckeylen = cpu_to_be32((x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
1167         memcpy(p, x->ealg->alg_key, (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8);
1168
1169         err = crypto_aead_setkey(aead, key, keylen);
1170
1171 free_key:
1172         kfree(key);
1173
1174 error:
1175         return err;
1176 }
1177
1178 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x, struct netlink_ext_ack *extack)
1179 {
1180         struct crypto_aead *aead;
1181         u32 align;
1182         int err;
1183
1184         x->data = NULL;
1185
1186         if (x->aead) {
1187                 err = esp_init_aead(x, extack);
1188         } else if (x->ealg) {
1189                 err = esp_init_authenc(x, extack);
1190         } else {
1191                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "ESP: AEAD or CRYPT must be provided");
1192                 err = -EINVAL;
1193         }
1194
1195         if (err)
1196                 goto error;
1197
1198         aead = x->data;
1199
1200         x->props.header_len = sizeof(struct ip_esp_hdr) +
1201                               crypto_aead_ivsize(aead);
1202         switch (x->props.mode) {
1203         case XFRM_MODE_BEET:
1204                 if (x->sel.family != AF_INET6)
1205                         x->props.header_len += IPV4_BEET_PHMAXLEN +
1206                                                (sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr));
1207                 break;
1208         default:
1209         case XFRM_MODE_TRANSPORT:
1210                 break;
1211         case XFRM_MODE_TUNNEL:
1212                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
1213                 break;
1214         }
1215
1216         if (x->encap) {
1217                 struct xfrm_encap_tmpl *encap = x->encap;
1218
1219                 switch (encap->encap_type) {
1220                 default:
1221                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "Unsupported encapsulation type for ESP");
1222                         err = -EINVAL;
1223                         goto error;
1224                 case UDP_ENCAP_ESPINUDP:
1225                         x->props.header_len += sizeof(struct udphdr);
1226                         break;
1227 #ifdef CONFIG_INET6_ESPINTCP
1228                 case TCP_ENCAP_ESPINTCP:
1229                         /* only the length field, TCP encap is done by
1230                          * the socket
1231                          */
1232                         x->props.header_len += 2;
1233                         break;
1234 #endif
1235                 }
1236         }
1237
1238         align = ALIGN(crypto_aead_blocksize(aead), 4);
1239         x->props.trailer_len = align + 1 + crypto_aead_authsize(aead);
1240
1241 error:
1242         return err;
1243 }
1244
1245 static int esp6_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
1246 {
1247         return 0;
1248 }
1249
1250 static const struct xfrm_type esp6_type = {
1251         .owner          = THIS_MODULE,
1252         .proto          = IPPROTO_ESP,
1253         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
1254         .init_state     = esp6_init_state,
1255         .destructor     = esp6_destroy,
1256         .input          = esp6_input,
1257         .output         = esp6_output,
1258 };
1259
1260 static struct xfrm6_protocol esp6_protocol = {
1261         .handler        =       xfrm6_rcv,
1262         .input_handler  =       xfrm_input,
1263         .cb_handler     =       esp6_rcv_cb,
1264         .err_handler    =       esp6_err,
1265         .priority       =       0,
1266 };
1267
1268 static int __init esp6_init(void)
1269 {
1270         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
1271                 pr_info("%s: can't add xfrm type\n", __func__);
1272                 return -EAGAIN;
1273         }
1274         if (xfrm6_protocol_register(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
1275                 pr_info("%s: can't add protocol\n", __func__);
1276                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
1277                 return -EAGAIN;
1278         }
1279
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 static void __exit esp6_fini(void)
1284 {
1285         if (xfrm6_protocol_deregister(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
1286                 pr_info("%s: can't remove protocol\n", __func__);
1287         xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
1288 }
1289
1290 module_init(esp6_init);
1291 module_exit(esp6_fini);
1292
1293 MODULE_DESCRIPTION("IPv6 ESP transformation helpers");
1294 MODULE_LICENSE("GPL");
1295 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);