Quelle  secure_seq.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2016 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cache.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/ktime.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/siphash.h>
#include <net/secure_seq.h>

#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) || IS_ENABLED(CONFIG_INET)
#include <linux/in6.h>
#include <net/tcp.h>

static siphash_aligned_key_t net_secret;
static siphash_aligned_key_t ts_secret;

#define EPHEMERAL_PORT_SHUFFLE_PERIOD (10 * HZ)

static __always_inline void net_secret_init(void)
{
 net_get_random_once(&net_secret, sizeof(net_secret));
}

static __always_inline void ts_secret_init(void)
{
 net_get_random_once(&ts_secret, sizeof(ts_secret));
}
#endif

#ifdef CONFIG_INET
static u32 seq_scale(u32 seq)
{
 /*
 * As close as possible to RFC 793, which
 * suggests using a 250 kHz clock.
 * Further reading shows this assumes 2 Mb/s networks.
 * For 10 Mb/s Ethernet, a 1 MHz clock is appropriate.
 * For 10 Gb/s Ethernet, a 1 GHz clock should be ok, but
 * we also need to limit the resolution so that the u32 seq
 * overlaps less than one time per MSL (2 minutes).
 * Choosing a clock of 64 ns period is OK. (period of 274 s)
 */
 return seq + (ktime_get_real_ns() >> 6);
}
#endif

#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
u32 secure_tcpv6_ts_off(const struct net *net,
   const __be32 *saddr, const __be32 *daddr)
{
 const struct {
  struct in6_addr saddr;
  struct in6_addr daddr;
 } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
  .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
  .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
 };

 if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) != 1)
  return 0;

 ts_secret_init();
 return siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), daddr),
         &ts_secret);
}
EXPORT_IPV6_MOD(secure_tcpv6_ts_off);

u32 secure_tcpv6_seq(const __be32 *saddr, const __be32 *daddr,
       __be16 sport, __be16 dport)
{
 const struct {
  struct in6_addr saddr;
  struct in6_addr daddr;
  __be16 sport;
  __be16 dport;
 } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
  .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
  .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
  .sport = sport,
  .dport = dport
 };
 u32 hash;

 net_secret_init();
 hash = siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), dport),
         &net_secret);
 return seq_scale(hash);
}
EXPORT_SYMBOL(secure_tcpv6_seq);

u64 secure_ipv6_port_ephemeral(const __be32 *saddr, const __be32 *daddr,
          __be16 dport)
{
 const struct {
  struct in6_addr saddr;
  struct in6_addr daddr;
  unsigned int timeseed;
  __be16 dport;
 } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
  .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
  .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
  .timeseed = jiffies / EPHEMERAL_PORT_SHUFFLE_PERIOD,
  .dport = dport,
 };
 net_secret_init();
 return siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), dport),
         &net_secret);
}
EXPORT_SYMBOL(secure_ipv6_port_ephemeral);
#endif

#ifdef CONFIG_INET
u32 secure_tcp_ts_off(const struct net *net, __be32 saddr, __be32 daddr)
{
 if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps) != 1)
  return 0;

 ts_secret_init();
 return siphash_2u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
       &ts_secret);
}

/* secure_tcp_seq_and_tsoff(a, b, 0, d) == secure_ipv4_port_ephemeral(a, b, d),
 * but fortunately, `sport' cannot be 0 in any circumstances. If this changes,
 * it would be easy enough to have the former function use siphash_4u32, passing
 * the arguments as separate u32.
 */
u32 secure_tcp_seq(__be32 saddr, __be32 daddr,
     __be16 sport, __be16 dport)
{
 u32 hash;

 net_secret_init();
 hash = siphash_3u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
       (__force u32)sport << 16 | (__force u32)dport,
       &net_secret);
 return seq_scale(hash);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(secure_tcp_seq);

u64 secure_ipv4_port_ephemeral(__be32 saddr, __be32 daddr, __be16 dport)
{
 net_secret_init();
 return siphash_4u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
       (__force u16)dport,
       jiffies / EPHEMERAL_PORT_SHUFFLE_PERIOD,
       &net_secret);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(secure_ipv4_port_ephemeral);
#endif