crypto/skcipher.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Symmetric key cipher operations.
   4  *
   5  * Generic encrypt/decrypt wrapper for ciphers, handles operations across
   6  * multiple page boundaries by using temporary blocks.  In user context,
   7  * the kernel is given a chance to schedule us once per page.
   8  *
   9  * Copyright (c) 2015 Herbert Xu <[email protected]>
  10  */
  11
  12 #include <crypto/internal/aead.h>
  13 #include <crypto/internal/cipher.h>
  14 #include <crypto/internal/skcipher.h>
  15 #include <crypto/scatterwalk.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/cryptouser.h>
  18 #include <linux/err.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/list.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/seq_file.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/string.h>
  26 #include <net/netlink.h>
  27 #include "skcipher.h"
  28
  29 #define CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER_MASK   0x0000000e
  30
  31 enum {
  32         SKCIPHER_WALK_PHYS = 1 << 0,
  33         SKCIPHER_WALK_SLOW = 1 << 1,
  34         SKCIPHER_WALK_COPY = 1 << 2,
  35         SKCIPHER_WALK_DIFF = 1 << 3,
  36         SKCIPHER_WALK_SLEEP = 1 << 4,
  37 };
  38
  39 struct skcipher_walk_buffer {
  40         struct list_head entry;
  41         struct scatter_walk dst;
  42         unsigned int len;
  43         u8 *data;
  44         u8 buffer[];
  45 };
  46
  47 static const struct crypto_type crypto_skcipher_type;
  48
  49 static int skcipher_walk_next(struct skcipher_walk *walk);
  50
  51 static inline void skcipher_map_src(struct skcipher_walk *walk)
  52 {
  53         walk->src.virt.addr = scatterwalk_map(&walk->in);
  54 }
  55
  56 static inline void skcipher_map_dst(struct skcipher_walk *walk)
  57 {
  58         walk->dst.virt.addr = scatterwalk_map(&walk->out);
  59 }
  60
  61 static inline void skcipher_unmap_src(struct skcipher_walk *walk)
  62 {
  63         scatterwalk_unmap(walk->src.virt.addr);
  64 }
  65
  66 static inline void skcipher_unmap_dst(struct skcipher_walk *walk)
  67 {
  68         scatterwalk_unmap(walk->dst.virt.addr);
  69 }
  70
  71 static inline gfp_t skcipher_walk_gfp(struct skcipher_walk *walk)
  72 {
  73         return walk->flags & SKCIPHER_WALK_SLEEP ? GFP_KERNEL : GFP_ATOMIC;
  74 }
  75
  76 /* Get a spot of the specified length that does not straddle a page.
  77  * The caller needs to ensure that there is enough space for this operation.
  78  */
  79 static inline u8 *skcipher_get_spot(u8 *start, unsigned int len)
  80 {
  81         u8 *end_page = (u8 *)(((unsigned long)(start + len - 1)) & PAGE_MASK);
  82
  83         return max(start, end_page);
  84 }
  85
  86 static inline struct skcipher_alg *__crypto_skcipher_alg(
  87         struct crypto_alg *alg)
  88 {
  89         return container_of(alg, struct skcipher_alg, base);
  90 }
  91
  92 static inline struct crypto_istat_cipher *skcipher_get_stat(
  93         struct skcipher_alg *alg)
  94 {
  95         return skcipher_get_stat_common(&alg->co);
  96 }
  97
  98 static inline int crypto_skcipher_errstat(struct skcipher_alg *alg, int err)
  99 {
 100         struct crypto_istat_cipher *istat = skcipher_get_stat(alg);
 101
 102         if (!IS_ENABLED(CONFIG_CRYPTO_STATS))
 103                 return err;
 104
 105         if (err && err != -EINPROGRESS && err != -EBUSY)
 106                 atomic64_inc(&istat->err_cnt);
 107
 108         return err;
 109 }
 110
 111 static int skcipher_done_slow(struct skcipher_walk *walk, unsigned int bsize)
 112 {
 113         u8 *addr;
 114
 115         addr = (u8 *)ALIGN((unsigned long)walk->buffer, walk->alignmask + 1);
 116         addr = skcipher_get_spot(addr, bsize);
 117         scatterwalk_copychunks(addr, &walk->out, bsize,
 118                                (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS) ? 2 : 1);
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 int skcipher_walk_done(struct skcipher_walk *walk, int err)
 123 {
 124         unsigned int n = walk->nbytes;
 125         unsigned int nbytes = 0;
 126
 127         if (!n)
 128                 goto finish;
 129
 130         if (likely(err >= 0)) {
 131                 n -= err;
 132                 nbytes = walk->total - n;
 133         }
 134
 135         if (likely(!(walk->flags & (SKCIPHER_WALK_PHYS |
 136                                     SKCIPHER_WALK_SLOW |
 137                                     SKCIPHER_WALK_COPY |
 138                                     SKCIPHER_WALK_DIFF)))) {
 139 unmap_src:
 140                 skcipher_unmap_src(walk);
 141         } else if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_DIFF) {
 142                 skcipher_unmap_dst(walk);
 143                 goto unmap_src;
 144         } else if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_COPY) {
 145                 skcipher_map_dst(walk);
 146                 memcpy(walk->dst.virt.addr, walk->page, n);
 147                 skcipher_unmap_dst(walk);
 148         } else if (unlikely(walk->flags & SKCIPHER_WALK_SLOW)) {
 149                 if (err > 0) {
 150                         /*
 151                          * Didn't process all bytes.  Either the algorithm is
 152                          * broken, or this was the last step and it turned out
 153                          * the message wasn't evenly divisible into blocks but
 154                          * the algorithm requires it.
 155                          */
 156                         err = -EINVAL;
 157                         nbytes = 0;
 158                 } else
 159                         n = skcipher_done_slow(walk, n);
 160         }
 161
 162         if (err > 0)
 163                 err = 0;
 164
 165         walk->total = nbytes;
 166         walk->nbytes = 0;
 167
 168         scatterwalk_advance(&walk->in, n);
 169         scatterwalk_advance(&walk->out, n);
 170         scatterwalk_done(&walk->in, 0, nbytes);
 171         scatterwalk_done(&walk->out, 1, nbytes);
 172
 173         if (nbytes) {
 174                 crypto_yield(walk->flags & SKCIPHER_WALK_SLEEP ?
 175                              CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP : 0);
 176                 return skcipher_walk_next(walk);
 177         }
 178
 179 finish:
 180         /* Short-circuit for the common/fast path. */
 181         if (!((unsigned long)walk->buffer | (unsigned long)walk->page))
 182                 goto out;
 183
 184         if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)
 185                 goto out;
 186
 187         if (walk->iv != walk->oiv)
 188                 memcpy(walk->oiv, walk->iv, walk->ivsize);
 189         if (walk->buffer != walk->page)
 190                 kfree(walk->buffer);
 191         if (walk->page)
 192                 free_page((unsigned long)walk->page);
 193
 194 out:
 195         return err;
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_done);
 198
 199 void skcipher_walk_complete(struct skcipher_walk *walk, int err)
 200 {
 201         struct skcipher_walk_buffer *p, *tmp;
 202
 203         list_for_each_entry_safe(p, tmp, &walk->buffers, entry) {
 204                 u8 *data;
 205
 206                 if (err)
 207                         goto done;
 208
 209                 data = p->data;
 210                 if (!data) {
 211                         data = PTR_ALIGN(&p->buffer[0], walk->alignmask + 1);
 212                         data = skcipher_get_spot(data, walk->stride);
 213                 }
 214
 215                 scatterwalk_copychunks(data, &p->dst, p->len, 1);
 216
 217                 if (offset_in_page(p->data) + p->len + walk->stride >
 218                     PAGE_SIZE)
 219                         free_page((unsigned long)p->data);
 220
 221 done:
 222                 list_del(&p->entry);
 223                 kfree(p);
 224         }
 225
 226         if (!err && walk->iv != walk->oiv)
 227                 memcpy(walk->oiv, walk->iv, walk->ivsize);
 228         if (walk->buffer != walk->page)
 229                 kfree(walk->buffer);
 230         if (walk->page)
 231                 free_page((unsigned long)walk->page);
 232 }
 233 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_complete);
 234
 235 static void skcipher_queue_write(struct skcipher_walk *walk,
 236                                  struct skcipher_walk_buffer *p)
 237 {
 238         p->dst = walk->out;
 239         list_add_tail(&p->entry, &walk->buffers);
 240 }
 241
 242 static int skcipher_next_slow(struct skcipher_walk *walk, unsigned int bsize)
 243 {
 244         bool phys = walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS;
 245         unsigned alignmask = walk->alignmask;
 246         struct skcipher_walk_buffer *p;
 247         unsigned a;
 248         unsigned n;
 249         u8 *buffer;
 250         void *v;
 251
 252         if (!phys) {
 253                 if (!walk->buffer)
 254                         walk->buffer = walk->page;
 255                 buffer = walk->buffer;
 256                 if (buffer)
 257                         goto ok;
 258         }
 259
 260         /* Start with the minimum alignment of kmalloc. */
 261         a = crypto_tfm_ctx_alignment() - 1;
 262         n = bsize;
 263
 264         if (phys) {
 265                 /* Calculate the minimum alignment of p->buffer. */
 266                 a &= (sizeof(*p) ^ (sizeof(*p) - 1)) >> 1;
 267                 n += sizeof(*p);
 268         }
 269
 270         /* Minimum size to align p->buffer by alignmask. */
 271         n += alignmask & ~a;
 272
 273         /* Minimum size to ensure p->buffer does not straddle a page. */
 274         n += (bsize - 1) & ~(alignmask | a);
 275
 276         v = kzalloc(n, skcipher_walk_gfp(walk));
 277         if (!v)
 278                 return skcipher_walk_done(walk, -ENOMEM);
 279
 280         if (phys) {
 281                 p = v;
 282                 p->len = bsize;
 283                 skcipher_queue_write(walk, p);
 284                 buffer = p->buffer;
 285         } else {
 286                 walk->buffer = v;
 287                 buffer = v;
 288         }
 289
 290 ok:
 291         walk->dst.virt.addr = PTR_ALIGN(buffer, alignmask + 1);
 292         walk->dst.virt.addr = skcipher_get_spot(walk->dst.virt.addr, bsize);
 293         walk->src.virt.addr = walk->dst.virt.addr;
 294
 295         scatterwalk_copychunks(walk->src.virt.addr, &walk->in, bsize, 0);
 296
 297         walk->nbytes = bsize;
 298         walk->flags |= SKCIPHER_WALK_SLOW;
 299
 300         return 0;
 301 }
 302
 303 static int skcipher_next_copy(struct skcipher_walk *walk)
 304 {
 305         struct skcipher_walk_buffer *p;
 306         u8 *tmp = walk->page;
 307
 308         skcipher_map_src(walk);
 309         memcpy(tmp, walk->src.virt.addr, walk->nbytes);
 310         skcipher_unmap_src(walk);
 311
 312         walk->src.virt.addr = tmp;
 313         walk->dst.virt.addr = tmp;
 314
 315         if (!(walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS))
 316                 return 0;
 317
 318         p = kmalloc(sizeof(*p), skcipher_walk_gfp(walk));
 319         if (!p)
 320                 return -ENOMEM;
 321
 322         p->data = walk->page;
 323         p->len = walk->nbytes;
 324         skcipher_queue_write(walk, p);
 325
 326         if (offset_in_page(walk->page) + walk->nbytes + walk->stride >
 327             PAGE_SIZE)
 328                 walk->page = NULL;
 329         else
 330                 walk->page += walk->nbytes;
 331
 332         return 0;
 333 }
 334
 335 static int skcipher_next_fast(struct skcipher_walk *walk)
 336 {
 337         unsigned long diff;
 338
 339         walk->src.phys.page = scatterwalk_page(&walk->in);
 340         walk->src.phys.offset = offset_in_page(walk->in.offset);
 341         walk->dst.phys.page = scatterwalk_page(&walk->out);
 342         walk->dst.phys.offset = offset_in_page(walk->out.offset);
 343
 344         if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)
 345                 return 0;
 346
 347         diff = walk->src.phys.offset - walk->dst.phys.offset;
 348         diff |= walk->src.virt.page - walk->dst.virt.page;
 349
 350         skcipher_map_src(walk);
 351         walk->dst.virt.addr = walk->src.virt.addr;
 352
 353         if (diff) {
 354                 walk->flags |= SKCIPHER_WALK_DIFF;
 355                 skcipher_map_dst(walk);
 356         }
 357
 358         return 0;
 359 }
 360
 361 static int skcipher_walk_next(struct skcipher_walk *walk)
 362 {
 363         unsigned int bsize;
 364         unsigned int n;
 365         int err;
 366
 367         walk->flags &= ~(SKCIPHER_WALK_SLOW | SKCIPHER_WALK_COPY |
 368                          SKCIPHER_WALK_DIFF);
 369
 370         n = walk->total;
 371         bsize = min(walk->stride, max(n, walk->blocksize));
 372         n = scatterwalk_clamp(&walk->in, n);
 373         n = scatterwalk_clamp(&walk->out, n);
 374
 375         if (unlikely(n < bsize)) {
 376                 if (unlikely(walk->total < walk->blocksize))
 377                         return skcipher_walk_done(walk, -EINVAL);
 378
 379 slow_path:
 380                 err = skcipher_next_slow(walk, bsize);
 381                 goto set_phys_lowmem;
 382         }
 383
 384         if (unlikely((walk->in.offset | walk->out.offset) & walk->alignmask)) {
 385                 if (!walk->page) {
 386                         gfp_t gfp = skcipher_walk_gfp(walk);
 387
 388                         walk->page = (void *)__get_free_page(gfp);
 389                         if (!walk->page)
 390                                 goto slow_path;
 391                 }
 392
 393                 walk->nbytes = min_t(unsigned, n,
 394                                      PAGE_SIZE - offset_in_page(walk->page));
 395                 walk->flags |= SKCIPHER_WALK_COPY;
 396                 err = skcipher_next_copy(walk);
 397                 goto set_phys_lowmem;
 398         }
 399
 400         walk->nbytes = n;
 401
 402         return skcipher_next_fast(walk);
 403
 404 set_phys_lowmem:
 405         if (!err && (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)) {
 406                 walk->src.phys.page = virt_to_page(walk->src.virt.addr);
 407                 walk->dst.phys.page = virt_to_page(walk->dst.virt.addr);
 408                 walk->src.phys.offset &= PAGE_SIZE - 1;
 409                 walk->dst.phys.offset &= PAGE_SIZE - 1;
 410         }
 411         return err;
 412 }
 413
 414 static int skcipher_copy_iv(struct skcipher_walk *walk)
 415 {
 416         unsigned a = crypto_tfm_ctx_alignment() - 1;
 417         unsigned alignmask = walk->alignmask;
 418         unsigned ivsize = walk->ivsize;
 419         unsigned bs = walk->stride;
 420         unsigned aligned_bs;
 421         unsigned size;
 422         u8 *iv;
 423
 424         aligned_bs = ALIGN(bs, alignmask + 1);
 425
 426         /* Minimum size to align buffer by alignmask. */
 427         size = alignmask & ~a;
 428
 429         if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)
 430                 size += ivsize;
 431         else {
 432                 size += aligned_bs + ivsize;
 433
 434                 /* Minimum size to ensure buffer does not straddle a page. */
 435                 size += (bs - 1) & ~(alignmask | a);
 436         }
 437
 438         walk->buffer = kmalloc(size, skcipher_walk_gfp(walk));
 439         if (!walk->buffer)
 440                 return -ENOMEM;
 441
 442         iv = PTR_ALIGN(walk->buffer, alignmask + 1);
 443         iv = skcipher_get_spot(iv, bs) + aligned_bs;
 444
 445         walk->iv = memcpy(iv, walk->iv, walk->ivsize);
 446         return 0;
 447 }
 448
 449 static int skcipher_walk_first(struct skcipher_walk *walk)
 450 {
 451         if (WARN_ON_ONCE(in_hardirq()))
 452                 return -EDEADLK;
 453
 454         walk->buffer = NULL;
 455         if (unlikely(((unsigned long)walk->iv & walk->alignmask))) {
 456                 int err = skcipher_copy_iv(walk);
 457                 if (err)
 458                         return err;
 459         }
 460
 461         walk->page = NULL;
 462
 463         return skcipher_walk_next(walk);
 464 }
 465
 466 static int skcipher_walk_skcipher(struct skcipher_walk *walk,
 467                                   struct skcipher_request *req)
 468 {
 469         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 470         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(tfm);
 471
 472         walk->total = req->cryptlen;
 473         walk->nbytes = 0;
 474         walk->iv = req->iv;
 475         walk->oiv = req->iv;
 476
 477         if (unlikely(!walk->total))
 478                 return 0;
 479
 480         scatterwalk_start(&walk->in, req->src);
 481         scatterwalk_start(&walk->out, req->dst);
 482
 483         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
 484         walk->flags |= req->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP ?
 485                        SKCIPHER_WALK_SLEEP : 0;
 486
 487         walk->blocksize = crypto_skcipher_blocksize(tfm);
 488         walk->ivsize = crypto_skcipher_ivsize(tfm);
 489         walk->alignmask = crypto_skcipher_alignmask(tfm);
 490
 491         if (alg->co.base.cra_type != &crypto_skcipher_type)
 492                 walk->stride = alg->co.chunksize;
 493         else
 494                 walk->stride = alg->walksize;
 495
 496         return skcipher_walk_first(walk);
 497 }
 498
 499 int skcipher_walk_virt(struct skcipher_walk *walk,
 500                        struct skcipher_request *req, bool atomic)
 501 {
 502         int err;
 503
 504         might_sleep_if(req->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP);
 505
 506         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_PHYS;
 507
 508         err = skcipher_walk_skcipher(walk, req);
 509
 510         walk->flags &= atomic ? ~SKCIPHER_WALK_SLEEP : ~0;
 511
 512         return err;
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_virt);
 515
 516 int skcipher_walk_async(struct skcipher_walk *walk,
 517                         struct skcipher_request *req)
 518 {
 519         walk->flags |= SKCIPHER_WALK_PHYS;
 520
 521         INIT_LIST_HEAD(&walk->buffers);
 522
 523         return skcipher_walk_skcipher(walk, req);
 524 }
 525 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_async);
 526
 527 static int skcipher_walk_aead_common(struct skcipher_walk *walk,
 528                                      struct aead_request *req, bool atomic)
 529 {
 530         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
 531         int err;
 532
 533         walk->nbytes = 0;
 534         walk->iv = req->iv;
 535         walk->oiv = req->iv;
 536
 537         if (unlikely(!walk->total))
 538                 return 0;
 539
 540         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_PHYS;
 541
 542         scatterwalk_start(&walk->in, req->src);
 543         scatterwalk_start(&walk->out, req->dst);
 544
 545         scatterwalk_copychunks(NULL, &walk->in, req->assoclen, 2);
 546         scatterwalk_copychunks(NULL, &walk->out, req->assoclen, 2);
 547
 548         scatterwalk_done(&walk->in, 0, walk->total);
 549         scatterwalk_done(&walk->out, 0, walk->total);
 550
 551         if (req->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP)
 552                 walk->flags |= SKCIPHER_WALK_SLEEP;
 553         else
 554                 walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
 555
 556         walk->blocksize = crypto_aead_blocksize(tfm);
 557         walk->stride = crypto_aead_chunksize(tfm);
 558         walk->ivsize = crypto_aead_ivsize(tfm);
 559         walk->alignmask = crypto_aead_alignmask(tfm);
 560
 561         err = skcipher_walk_first(walk);
 562
 563         if (atomic)
 564                 walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
 565
 566         return err;
 567 }
 568
 569 int skcipher_walk_aead_encrypt(struct skcipher_walk *walk,
 570                                struct aead_request *req, bool atomic)
 571 {
 572         walk->total = req->cryptlen;
 573
 574         return skcipher_walk_aead_common(walk, req, atomic);
 575 }
 576 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_aead_encrypt);
 577
 578 int skcipher_walk_aead_decrypt(struct skcipher_walk *walk,
 579                                struct aead_request *req, bool atomic)
 580 {
 581         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
 582
 583         walk->total = req->cryptlen - crypto_aead_authsize(tfm);
 584
 585         return skcipher_walk_aead_common(walk, req, atomic);
 586 }
 587 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_aead_decrypt);
 588
 589 static void skcipher_set_needkey(struct crypto_skcipher *tfm)
 590 {
 591         if (crypto_skcipher_max_keysize(tfm) != 0)
 592                 crypto_skcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_NEED_KEY);
 593 }
 594
 595 static int skcipher_setkey_unaligned(struct crypto_skcipher *tfm,
 596                                      const u8 *key, unsigned int keylen)
 597 {
 598         unsigned long alignmask = crypto_skcipher_alignmask(tfm);
 599         struct skcipher_alg *cipher = crypto_skcipher_alg(tfm);
 600         u8 *buffer, *alignbuffer;
 601         unsigned long absize;
 602         int ret;
 603
 604         absize = keylen + alignmask;
 605         buffer = kmalloc(absize, GFP_ATOMIC);
 606         if (!buffer)
 607                 return -ENOMEM;
 608
 609         alignbuffer = (u8 *)ALIGN((unsigned long)buffer, alignmask + 1);
 610         memcpy(alignbuffer, key, keylen);
 611         ret = cipher->setkey(tfm, alignbuffer, keylen);
 612         kfree_sensitive(buffer);
 613         return ret;
 614 }
 615
 616 int crypto_skcipher_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
 617                            unsigned int keylen)
 618 {
 619         struct skcipher_alg *cipher = crypto_skcipher_alg(tfm);
 620         unsigned long alignmask = crypto_skcipher_alignmask(tfm);
 621         int err;
 622
 623         if (cipher->co.base.cra_type != &crypto_skcipher_type) {
 624                 struct crypto_lskcipher **ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 625
 626                 crypto_lskcipher_clear_flags(*ctx, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
 627                 crypto_lskcipher_set_flags(*ctx,
 628                                            crypto_skcipher_get_flags(tfm) &
 629                                            CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
 630                 err = crypto_lskcipher_setkey(*ctx, key, keylen);
 631                 goto out;
 632         }
 633
 634         if (keylen < cipher->min_keysize || keylen > cipher->max_keysize)
 635                 return -EINVAL;
 636
 637         if ((unsigned long)key & alignmask)
 638                 err = skcipher_setkey_unaligned(tfm, key, keylen);
 639         else
 640                 err = cipher->setkey(tfm, key, keylen);
 641
 642 out:
 643         if (unlikely(err)) {
 644                 skcipher_set_needkey(tfm);
 645                 return err;
 646         }
 647
 648         crypto_skcipher_clear_flags(tfm, CRYPTO_TFM_NEED_KEY);
 649         return 0;
 650 }
 651 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_setkey);
 652
 653 int crypto_skcipher_encrypt(struct skcipher_request *req)
 654 {
 655         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 656         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(tfm);
 657         int ret;
 658
 659         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRYPTO_STATS)) {
 660                 struct crypto_istat_cipher *istat = skcipher_get_stat(alg);
 661
 662                 atomic64_inc(&istat->encrypt_cnt);
 663                 atomic64_add(req->cryptlen, &istat->encrypt_tlen);
 664         }
 665
 666         if (crypto_skcipher_get_flags(tfm) & CRYPTO_TFM_NEED_KEY)
 667                 ret = -ENOKEY;
 668         else if (alg->co.base.cra_type != &crypto_skcipher_type)
 669                 ret = crypto_lskcipher_encrypt_sg(req);
 670         else
 671                 ret = alg->encrypt(req);
 672
 673         return crypto_skcipher_errstat(alg, ret);
 674 }
 675 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_encrypt);
 676
 677 int crypto_skcipher_decrypt(struct skcipher_request *req)
 678 {
 679         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 680         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(tfm);
 681         int ret;
 682
 683         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRYPTO_STATS)) {
 684                 struct crypto_istat_cipher *istat = skcipher_get_stat(alg);
 685
 686                 atomic64_inc(&istat->decrypt_cnt);
 687                 atomic64_add(req->cryptlen, &istat->decrypt_tlen);
 688         }
 689
 690         if (crypto_skcipher_get_flags(tfm) & CRYPTO_TFM_NEED_KEY)
 691                 ret = -ENOKEY;
 692         else if (alg->co.base.cra_type != &crypto_skcipher_type)
 693                 ret = crypto_lskcipher_decrypt_sg(req);
 694         else
 695                 ret = alg->decrypt(req);
 696
 697         return crypto_skcipher_errstat(alg, ret);
 698 }
 699 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_decrypt);
 700
 701 static int crypto_lskcipher_export(struct skcipher_request *req, void *out)
 702 {
 703         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 704         u8 *ivs = skcipher_request_ctx(req);
 705
 706         ivs = PTR_ALIGN(ivs, crypto_skcipher_alignmask(tfm) + 1);
 707
 708         memcpy(out, ivs + crypto_skcipher_ivsize(tfm),
 709                crypto_skcipher_statesize(tfm));
 710
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 static int crypto_lskcipher_import(struct skcipher_request *req, const void *in)
 715 {
 716         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 717         u8 *ivs = skcipher_request_ctx(req);
 718
 719         ivs = PTR_ALIGN(ivs, crypto_skcipher_alignmask(tfm) + 1);
 720
 721         memcpy(ivs + crypto_skcipher_ivsize(tfm), in,
 722                crypto_skcipher_statesize(tfm));
 723
 724         return 0;
 725 }
 726
 727 static int skcipher_noexport(struct skcipher_request *req, void *out)
 728 {
 729         return 0;
 730 }
 731
 732 static int skcipher_noimport(struct skcipher_request *req, const void *in)
 733 {
 734         return 0;
 735 }
 736
 737 int crypto_skcipher_export(struct skcipher_request *req, void *out)
 738 {
 739         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 740         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(tfm);
 741
 742         if (alg->co.base.cra_type != &crypto_skcipher_type)
 743                 return crypto_lskcipher_export(req, out);
 744         return alg->export(req, out);
 745 }
 746 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_export);
 747
 748 int crypto_skcipher_import(struct skcipher_request *req, const void *in)
 749 {
 750         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 751         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(tfm);
 752
 753         if (alg->co.base.cra_type != &crypto_skcipher_type)
 754                 return crypto_lskcipher_import(req, in);
 755         return alg->import(req, in);
 756 }
 757 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_import);
 758
 759 static void crypto_skcipher_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
 760 {
 761         struct crypto_skcipher *skcipher = __crypto_skcipher_cast(tfm);
 762         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(skcipher);
 763
 764         alg->exit(skcipher);
 765 }
 766
 767 static int crypto_skcipher_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
 768 {
 769         struct crypto_skcipher *skcipher = __crypto_skcipher_cast(tfm);
 770         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(skcipher);
 771
 772         skcipher_set_needkey(skcipher);
 773
 774         if (tfm->__crt_alg->cra_type != &crypto_skcipher_type) {
 775                 unsigned am = crypto_skcipher_alignmask(skcipher);
 776                 unsigned reqsize;
 777
 778                 reqsize = am & ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
 779                 reqsize += crypto_skcipher_ivsize(skcipher);
 780                 reqsize += crypto_skcipher_statesize(skcipher);
 781                 crypto_skcipher_set_reqsize(skcipher, reqsize);
 782
 783                 return crypto_init_lskcipher_ops_sg(tfm);
 784         }
 785
 786         if (alg->exit)
 787                 skcipher->base.exit = crypto_skcipher_exit_tfm;
 788
 789         if (alg->init)
 790                 return alg->init(skcipher);
 791
 792         return 0;
 793 }
 794
 795 static unsigned int crypto_skcipher_extsize(struct crypto_alg *alg)
 796 {
 797         if (alg->cra_type != &crypto_skcipher_type)
 798                 return sizeof(struct crypto_lskcipher *);
 799
 800         return crypto_alg_extsize(alg);
 801 }
 802
 803 static void crypto_skcipher_free_instance(struct crypto_instance *inst)
 804 {
 805         struct skcipher_instance *skcipher =
 806                 container_of(inst, struct skcipher_instance, s.base);
 807
 808         skcipher->free(skcipher);
 809 }
 810
 811 static void crypto_skcipher_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
 812         __maybe_unused;
 813 static void crypto_skcipher_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
 814 {
 815         struct skcipher_alg *skcipher = __crypto_skcipher_alg(alg);
 816
 817         seq_printf(m, "type         : skcipher\n");
 818         seq_printf(m, "async        : %s\n",
 819                    alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_ASYNC ?  "yes" : "no");
 820         seq_printf(m, "blocksize    : %u\n", alg->cra_blocksize);
 821         seq_printf(m, "min keysize  : %u\n", skcipher->min_keysize);
 822         seq_printf(m, "max keysize  : %u\n", skcipher->max_keysize);
 823         seq_printf(m, "ivsize       : %u\n", skcipher->ivsize);
 824         seq_printf(m, "chunksize    : %u\n", skcipher->chunksize);
 825         seq_printf(m, "walksize     : %u\n", skcipher->walksize);
 826         seq_printf(m, "statesize    : %u\n", skcipher->statesize);
 827 }
 828
 829 static int __maybe_unused crypto_skcipher_report(
 830         struct sk_buff *skb, struct crypto_alg *alg)
 831 {
 832         struct skcipher_alg *skcipher = __crypto_skcipher_alg(alg);
 833         struct crypto_report_blkcipher rblkcipher;
 834
 835         memset(&rblkcipher, 0, sizeof(rblkcipher));
 836
 837         strscpy(rblkcipher.type, "skcipher", sizeof(rblkcipher.type));
 838         strscpy(rblkcipher.geniv, "<none>", sizeof(rblkcipher.geniv));
 839
 840         rblkcipher.blocksize = alg->cra_blocksize;
 841         rblkcipher.min_keysize = skcipher->min_keysize;
 842         rblkcipher.max_keysize = skcipher->max_keysize;
 843         rblkcipher.ivsize = skcipher->ivsize;
 844
 845         return nla_put(skb, CRYPTOCFGA_REPORT_BLKCIPHER,
 846                        sizeof(rblkcipher), &rblkcipher);
 847 }
 848
 849 static int __maybe_unused crypto_skcipher_report_stat(
 850         struct sk_buff *skb, struct crypto_alg *alg)
 851 {
 852         struct skcipher_alg *skcipher = __crypto_skcipher_alg(alg);
 853         struct crypto_istat_cipher *istat;
 854         struct crypto_stat_cipher rcipher;
 855
 856         istat = skcipher_get_stat(skcipher);
 857
 858         memset(&rcipher, 0, sizeof(rcipher));
 859
 860         strscpy(rcipher.type, "cipher", sizeof(rcipher.type));
 861
 862         rcipher.stat_encrypt_cnt = atomic64_read(&istat->encrypt_cnt);
 863         rcipher.stat_encrypt_tlen = atomic64_read(&istat->encrypt_tlen);
 864         rcipher.stat_decrypt_cnt =  atomic64_read(&istat->decrypt_cnt);
 865         rcipher.stat_decrypt_tlen = atomic64_read(&istat->decrypt_tlen);
 866         rcipher.stat_err_cnt =  atomic64_read(&istat->err_cnt);
 867
 868         return nla_put(skb, CRYPTOCFGA_STAT_CIPHER, sizeof(rcipher), &rcipher);
 869 }
 870
 871 static const struct crypto_type crypto_skcipher_type = {
 872         .extsize = crypto_skcipher_extsize,
 873         .init_tfm = crypto_skcipher_init_tfm,
 874         .free = crypto_skcipher_free_instance,
 875 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 876         .show = crypto_skcipher_show,
 877 #endif
 878 #if IS_ENABLED(CONFIG_CRYPTO_USER)
 879         .report = crypto_skcipher_report,
 880 #endif
 881 #ifdef CONFIG_CRYPTO_STATS
 882         .report_stat = crypto_skcipher_report_stat,
 883 #endif
 884         .maskclear = ~CRYPTO_ALG_TYPE_MASK,
 885         .maskset = CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER_MASK,
 886         .type = CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER,
 887         .tfmsize = offsetof(struct crypto_skcipher, base),
 888 };
 889
 890 int crypto_grab_skcipher(struct crypto_skcipher_spawn *spawn,
 891                          struct crypto_instance *inst,
 892                          const char *name, u32 type, u32 mask)
 893 {
 894         spawn->base.frontend = &crypto_skcipher_type;
 895         return crypto_grab_spawn(&spawn->base, inst, name, type, mask);
 896 }
 897 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_grab_skcipher);
 898
 899 struct crypto_skcipher *crypto_alloc_skcipher(const char *alg_name,
 900                                               u32 type, u32 mask)
 901 {
 902         return crypto_alloc_tfm(alg_name, &crypto_skcipher_type, type, mask);
 903 }
 904 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_skcipher);
 905
 906 struct crypto_sync_skcipher *crypto_alloc_sync_skcipher(
 907                                 const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
 908 {
 909         struct crypto_skcipher *tfm;
 910
 911         /* Only sync algorithms allowed. */
 912         mask |= CRYPTO_ALG_ASYNC | CRYPTO_ALG_SKCIPHER_REQSIZE_LARGE;
 913
 914         tfm = crypto_alloc_tfm(alg_name, &crypto_skcipher_type, type, mask);
 915
 916         /*
 917          * Make sure we do not allocate something that might get used with
 918          * an on-stack request: check the request size.
 919          */
 920         if (!IS_ERR(tfm) && WARN_ON(crypto_skcipher_reqsize(tfm) >
 921                                     MAX_SYNC_SKCIPHER_REQSIZE)) {
 922                 crypto_free_skcipher(tfm);
 923                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 924         }
 925
 926         return (struct crypto_sync_skcipher *)tfm;
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_sync_skcipher);
 929
 930 int crypto_has_skcipher(const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
 931 {
 932         return crypto_type_has_alg(alg_name, &crypto_skcipher_type, type, mask);
 933 }
 934 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_has_skcipher);
 935
 936 int skcipher_prepare_alg_common(struct skcipher_alg_common *alg)
 937 {
 938         struct crypto_istat_cipher *istat = skcipher_get_stat_common(alg);
 939         struct crypto_alg *base = &alg->base;
 940
 941         if (alg->ivsize > PAGE_SIZE / 8 || alg->chunksize > PAGE_SIZE / 8 ||
 942             alg->statesize > PAGE_SIZE / 2 ||
 943             (alg->ivsize + alg->statesize) > PAGE_SIZE / 2)
 944                 return -EINVAL;
 945
 946         if (!alg->chunksize)
 947                 alg->chunksize = base->cra_blocksize;
 948
 949         base->cra_flags &= ~CRYPTO_ALG_TYPE_MASK;
 950
 951         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRYPTO_STATS))
 952                 memset(istat, 0, sizeof(*istat));
 953
 954         return 0;
 955 }
 956
 957 static int skcipher_prepare_alg(struct skcipher_alg *alg)
 958 {
 959         struct crypto_alg *base = &alg->base;
 960         int err;
 961
 962         err = skcipher_prepare_alg_common(&alg->co);
 963         if (err)
 964                 return err;
 965
 966         if (alg->walksize > PAGE_SIZE / 8)
 967                 return -EINVAL;
 968
 969         if (!alg->walksize)
 970                 alg->walksize = alg->chunksize;
 971
 972         if (!alg->statesize) {
 973                 alg->import = skcipher_noimport;
 974                 alg->export = skcipher_noexport;
 975         } else if (!(alg->import && alg->export))
 976                 return -EINVAL;
 977
 978         base->cra_type = &crypto_skcipher_type;
 979         base->cra_flags |= CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER;
 980
 981         return 0;
 982 }
 983
 984 int crypto_register_skcipher(struct skcipher_alg *alg)
 985 {
 986         struct crypto_alg *base = &alg->base;
 987         int err;
 988
 989         err = skcipher_prepare_alg(alg);
 990         if (err)
 991                 return err;
 992
 993         return crypto_register_alg(base);
 994 }
 995 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_register_skcipher);
 996
 997 void crypto_unregister_skcipher(struct skcipher_alg *alg)
 998 {
 999         crypto_unregister_alg(&alg->base);
1000 }
1001 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_unregister_skcipher);
1002
1003 int crypto_register_skciphers(struct skcipher_alg *algs, int count)
1004 {
1005         int i, ret;
1006
1007         for (i = 0; i < count; i++) {
1008                 ret = crypto_register_skcipher(&algs[i]);
1009                 if (ret)
1010                         goto err;
1011         }
1012
1013         return 0;
1014
1015 err:
1016         for (--i; i >= 0; --i)
1017                 crypto_unregister_skcipher(&algs[i]);
1018
1019         return ret;
1020 }
1021 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_register_skciphers);
1022
1023 void crypto_unregister_skciphers(struct skcipher_alg *algs, int count)
1024 {
1025         int i;
1026
1027         for (i = count - 1; i >= 0; --i)
1028                 crypto_unregister_skcipher(&algs[i]);
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_unregister_skciphers);
1031
1032 int skcipher_register_instance(struct crypto_template *tmpl,
1033                            struct skcipher_instance *inst)
1034 {
1035         int err;
1036
1037         if (WARN_ON(!inst->free))
1038                 return -EINVAL;
1039
1040         err = skcipher_prepare_alg(&inst->alg);
1041         if (err)
1042                 return err;
1043
1044         return crypto_register_instance(tmpl, skcipher_crypto_instance(inst));
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_register_instance);
1047
1048 static int skcipher_setkey_simple(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
1049                                   unsigned int keylen)
1050 {
1051         struct crypto_cipher *cipher = skcipher_cipher_simple(tfm);
1052
1053         crypto_cipher_clear_flags(cipher, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
1054         crypto_cipher_set_flags(cipher, crypto_skcipher_get_flags(tfm) &
1055                                 CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
1056         return crypto_cipher_setkey(cipher, key, keylen);
1057 }
1058
1059 static int skcipher_init_tfm_simple(struct crypto_skcipher *tfm)
1060 {
1061         struct skcipher_instance *inst = skcipher_alg_instance(tfm);
1062         struct crypto_cipher_spawn *spawn = skcipher_instance_ctx(inst);
1063         struct skcipher_ctx_simple *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
1064         struct crypto_cipher *cipher;
1065
1066         cipher = crypto_spawn_cipher(spawn);
1067         if (IS_ERR(cipher))
1068                 return PTR_ERR(cipher);
1069
1070         ctx->cipher = cipher;
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 static void skcipher_exit_tfm_simple(struct crypto_skcipher *tfm)
1075 {
1076         struct skcipher_ctx_simple *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
1077
1078         crypto_free_cipher(ctx->cipher);
1079 }
1080
1081 static void skcipher_free_instance_simple(struct skcipher_instance *inst)
1082 {
1083         crypto_drop_cipher(skcipher_instance_ctx(inst));
1084         kfree(inst);
1085 }
1086
1087 /**
1088  * skcipher_alloc_instance_simple - allocate instance of simple block cipher mode
1089  *
1090  * Allocate an skcipher_instance for a simple block cipher mode of operation,
1091  * e.g. cbc or ecb.  The instance context will have just a single crypto_spawn,
1092  * that for the underlying cipher.  The {min,max}_keysize, ivsize, blocksize,
1093  * alignmask, and priority are set from the underlying cipher but can be
1094  * overridden if needed.  The tfm context defaults to skcipher_ctx_simple, and
1095  * default ->setkey(), ->init(), and ->exit() methods are installed.
1096  *
1097  * @tmpl: the template being instantiated
1098  * @tb: the template parameters
1099  *
1100  * Return: a pointer to the new instance, or an ERR_PTR().  The caller still
1101  *         needs to register the instance.
1102  */
1103 struct skcipher_instance *skcipher_alloc_instance_simple(
1104         struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
1105 {
1106         u32 mask;
1107         struct skcipher_instance *inst;
1108         struct crypto_cipher_spawn *spawn;
1109         struct crypto_alg *cipher_alg;
1110         int err;
1111
1112         err = crypto_check_attr_type(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER, &mask);
1113         if (err)
1114                 return ERR_PTR(err);
1115
1116         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*spawn), GFP_KERNEL);
1117         if (!inst)
1118                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1119         spawn = skcipher_instance_ctx(inst);
1120
1121         err = crypto_grab_cipher(spawn, skcipher_crypto_instance(inst),
1122                                  crypto_attr_alg_name(tb[1]), 0, mask);
1123         if (err)
1124                 goto err_free_inst;
1125         cipher_alg = crypto_spawn_cipher_alg(spawn);
1126
1127         err = crypto_inst_setname(skcipher_crypto_instance(inst), tmpl->name,
1128                                   cipher_alg);
1129         if (err)
1130                 goto err_free_inst;
1131
1132         inst->free = skcipher_free_instance_simple;
1133
1134         /* Default algorithm properties, can be overridden */
1135         inst->alg.base.cra_blocksize = cipher_alg->cra_blocksize;
1136         inst->alg.base.cra_alignmask = cipher_alg->cra_alignmask;
1137         inst->alg.base.cra_priority = cipher_alg->cra_priority;
1138         inst->alg.min_keysize = cipher_alg->cra_cipher.cia_min_keysize;
1139         inst->alg.max_keysize = cipher_alg->cra_cipher.cia_max_keysize;
1140         inst->alg.ivsize = cipher_alg->cra_blocksize;
1141
1142         /* Use skcipher_ctx_simple by default, can be overridden */
1143         inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct skcipher_ctx_simple);
1144         inst->alg.setkey = skcipher_setkey_simple;
1145         inst->alg.init = skcipher_init_tfm_simple;
1146         inst->alg.exit = skcipher_exit_tfm_simple;
1147
1148         return inst;
1149
1150 err_free_inst:
1151         skcipher_free_instance_simple(inst);
1152         return ERR_PTR(err);
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_alloc_instance_simple);
1155
1156 MODULE_LICENSE("GPL");
1157 MODULE_DESCRIPTION("Symmetric key cipher type");
1158 MODULE_IMPORT_NS(CRYPTO_INTERNAL);