Quelle  aes-ce-glue.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * aes-ce-cipher.c - core AES cipher using ARMv8 Crypto Extensions
 *
 * Copyright (C) 2013 - 2017 Linaro Ltd <ard.biesheuvel@linaro.org>
 */

#include <asm/neon.h>
#include <asm/simd.h>
#include <linux/unaligned.h>
#include <crypto/aes.h>
#include <crypto/algapi.h>
#include <crypto/internal/simd.h>
#include <linux/cpufeature.h>
#include <linux/module.h>

#include "aes-ce-setkey.h"

MODULE_DESCRIPTION("Synchronous AES cipher using ARMv8 Crypto Extensions");
MODULE_AUTHOR("Ard Biesheuvel ");
MODULE_LICENSE("GPL v2");

struct aes_block {
 u8 b[AES_BLOCK_SIZE];
};

asmlinkage void __aes_ce_encrypt(u32 *rk, u8 *out, const u8 *in, int rounds);
asmlinkage void __aes_ce_decrypt(u32 *rk, u8 *out, const u8 *in, int rounds);

asmlinkage u32 __aes_ce_sub(u32 l);
asmlinkage void __aes_ce_invert(struct aes_block *out,
    const struct aes_block *in);

static int num_rounds(struct crypto_aes_ctx *ctx)
{
 /*
 * # of rounds specified by AES:
 * 128 bit key 10 rounds
 * 192 bit key 12 rounds
 * 256 bit key 14 rounds
 * => n byte key => 6 + (n/4) rounds
 */
 return 6 + ctx->key_length / 4;
}

static void aes_cipher_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 dst[], u8 const src[])
{
 struct crypto_aes_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);

 if (!crypto_simd_usable()) {
  aes_encrypt(ctx, dst, src);
  return;
 }

 kernel_neon_begin();
 __aes_ce_encrypt(ctx->key_enc, dst, src, num_rounds(ctx));
 kernel_neon_end();
}

static void aes_cipher_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 dst[], u8 const src[])
{
 struct crypto_aes_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);

 if (!crypto_simd_usable()) {
  aes_decrypt(ctx, dst, src);
  return;
 }

 kernel_neon_begin();
 __aes_ce_decrypt(ctx->key_dec, dst, src, num_rounds(ctx));
 kernel_neon_end();
}

int ce_aes_expandkey(struct crypto_aes_ctx *ctx, const u8 *in_key,
       unsigned int key_len)
{
 /*
 * The AES key schedule round constants
 */
 static u8 const rcon[] = {
  0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36,
 };

 u32 kwords = key_len / sizeof(u32);
 struct aes_block *key_enc, *key_dec;
 int i, j;

 if (key_len != AES_KEYSIZE_128 &&
     key_len != AES_KEYSIZE_192 &&
     key_len != AES_KEYSIZE_256)
  return -EINVAL;

 ctx->key_length = key_len;
 for (i = 0; i < kwords; i++)
  ctx->key_enc[i] = get_unaligned_le32(in_key + i * sizeof(u32));

 kernel_neon_begin();
 for (i = 0; i < sizeof(rcon); i++) {
  u32 *rki = ctx->key_enc + (i * kwords);
  u32 *rko = rki + kwords;

  rko[0] = ror32(__aes_ce_sub(rki[kwords - 1]), 8) ^ rcon[i] ^ rki[0];
  rko[1] = rko[0] ^ rki[1];
  rko[2] = rko[1] ^ rki[2];
  rko[3] = rko[2] ^ rki[3];

  if (key_len == AES_KEYSIZE_192) {
   if (i >= 7)
    break;
   rko[4] = rko[3] ^ rki[4];
   rko[5] = rko[4] ^ rki[5];
  } else if (key_len == AES_KEYSIZE_256) {
   if (i >= 6)
    break;
   rko[4] = __aes_ce_sub(rko[3]) ^ rki[4];
   rko[5] = rko[4] ^ rki[5];
   rko[6] = rko[5] ^ rki[6];
   rko[7] = rko[6] ^ rki[7];
  }
 }

 /*
 * Generate the decryption keys for the Equivalent Inverse Cipher.
 * This involves reversing the order of the round keys, and applying
 * the Inverse Mix Columns transformation on all but the first and
 * the last one.
 */
 key_enc = (struct aes_block *)ctx->key_enc;
 key_dec = (struct aes_block *)ctx->key_dec;
 j = num_rounds(ctx);

 key_dec[0] = key_enc[j];
 for (i = 1, j--; j > 0; i++, j--)
  __aes_ce_invert(key_dec + i, key_enc + j);
 key_dec[i] = key_enc[0];

 kernel_neon_end();
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(ce_aes_expandkey);

int ce_aes_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *in_key,
    unsigned int key_len)
{
 struct crypto_aes_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);

 return ce_aes_expandkey(ctx, in_key, key_len);
}
EXPORT_SYMBOL(ce_aes_setkey);

static struct crypto_alg aes_alg = {
 .cra_name  = "aes",
 .cra_driver_name = "aes-ce",
 .cra_priority  = 250,
 .cra_flags  = CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
 .cra_blocksize  = AES_BLOCK_SIZE,
 .cra_ctxsize  = sizeof(struct crypto_aes_ctx),
 .cra_module  = THIS_MODULE,
 .cra_cipher = {
  .cia_min_keysize = AES_MIN_KEY_SIZE,
  .cia_max_keysize = AES_MAX_KEY_SIZE,
  .cia_setkey  = ce_aes_setkey,
  .cia_encrypt  = aes_cipher_encrypt,
  .cia_decrypt  = aes_cipher_decrypt
 }
};

static int __init aes_mod_init(void)
{
 return crypto_register_alg(&aes_alg);
}

static void __exit aes_mod_exit(void)
{
 crypto_unregister_alg(&aes_alg);
}

module_cpu_feature_match(AES, aes_mod_init);
module_exit(aes_mod_exit);