Quelle  rsa-pkcs1pad.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * RSA padding templates.
 *
 * Copyright (c) 2015  Intel Corporation
 */

#include <crypto/algapi.h>
#include <crypto/akcipher.h>
#include <crypto/internal/akcipher.h>
#include <crypto/internal/rsa.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/scatterlist.h>

struct pkcs1pad_ctx {
 struct crypto_akcipher *child;
 unsigned int key_size;
};

struct pkcs1pad_inst_ctx {
 struct crypto_akcipher_spawn spawn;
};

struct pkcs1pad_request {
 struct scatterlist in_sg[2], out_sg[1];
 uint8_t *in_buf, *out_buf;
 struct akcipher_request child_req;
};

static int pkcs1pad_set_pub_key(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
  unsigned int keylen)
{
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);

 return rsa_set_key(ctx->child, &ctx->key_size, RSA_PUB, key, keylen);
}

static int pkcs1pad_set_priv_key(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
  unsigned int keylen)
{
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);

 return rsa_set_key(ctx->child, &ctx->key_size, RSA_PRIV, key, keylen);
}

static unsigned int pkcs1pad_get_max_size(struct crypto_akcipher *tfm)
{
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);

 /*
 * The maximum destination buffer size for the encrypt operation
 * will be the same as for RSA, even though it's smaller for
 * decrypt.
 */

 return ctx->key_size;
}

static void pkcs1pad_sg_set_buf(struct scatterlist *sg, void *buf, size_t len,
  struct scatterlist *next)
{
 int nsegs = next ? 2 : 1;

 sg_init_table(sg, nsegs);
 sg_set_buf(sg, buf, len);

 if (next)
  sg_chain(sg, nsegs, next);
}

static int pkcs1pad_encrypt_complete(struct akcipher_request *req, int err)
{
 struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
 struct pkcs1pad_request *req_ctx = akcipher_request_ctx(req);
 unsigned int pad_len;
 unsigned int len;
 u8 *out_buf;

 if (err)
  goto out;

 len = req_ctx->child_req.dst_len;
 pad_len = ctx->key_size - len;

 /* Four billion to one */
 if (likely(!pad_len))
  goto out;

 out_buf = kzalloc(ctx->key_size, GFP_ATOMIC);
 err = -ENOMEM;
 if (!out_buf)
  goto out;

 sg_copy_to_buffer(req->dst, sg_nents_for_len(req->dst, len),
     out_buf + pad_len, len);
 sg_copy_from_buffer(req->dst,
       sg_nents_for_len(req->dst, ctx->key_size),
       out_buf, ctx->key_size);
 kfree_sensitive(out_buf);

out:
 req->dst_len = ctx->key_size;

 kfree(req_ctx->in_buf);

 return err;
}

static void pkcs1pad_encrypt_complete_cb(void *data, int err)
{
 struct akcipher_request *req = data;

 if (err == -EINPROGRESS)
  goto out;

 err = pkcs1pad_encrypt_complete(req, err);

out:
 akcipher_request_complete(req, err);
}

static int pkcs1pad_encrypt(struct akcipher_request *req)
{
 struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
 struct pkcs1pad_request *req_ctx = akcipher_request_ctx(req);
 int err;
 unsigned int i, ps_end;

 if (!ctx->key_size)
  return -EINVAL;

 if (req->src_len > ctx->key_size - 11)
  return -EOVERFLOW;

 if (req->dst_len < ctx->key_size) {
  req->dst_len = ctx->key_size;
  return -EOVERFLOW;
 }

 req_ctx->in_buf = kmalloc(ctx->key_size - 1 - req->src_len,
      GFP_KERNEL);
 if (!req_ctx->in_buf)
  return -ENOMEM;

 ps_end = ctx->key_size - req->src_len - 2;
 req_ctx->in_buf[0] = 0x02;
 for (i = 1; i < ps_end; i++)
  req_ctx->in_buf[i] = get_random_u32_inclusive(1, 255);
 req_ctx->in_buf[ps_end] = 0x00;

 pkcs1pad_sg_set_buf(req_ctx->in_sg, req_ctx->in_buf,
   ctx->key_size - 1 - req->src_len, req->src);

 akcipher_request_set_tfm(&req_ctx->child_req, ctx->child);
 akcipher_request_set_callback(&req_ctx->child_req, req->base.flags,
   pkcs1pad_encrypt_complete_cb, req);

 /* Reuse output buffer */
 akcipher_request_set_crypt(&req_ctx->child_req, req_ctx->in_sg,
       req->dst, ctx->key_size - 1, req->dst_len);

 err = crypto_akcipher_encrypt(&req_ctx->child_req);
 if (err != -EINPROGRESS && err != -EBUSY)
  return pkcs1pad_encrypt_complete(req, err);

 return err;
}

static int pkcs1pad_decrypt_complete(struct akcipher_request *req, int err)
{
 struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
 struct pkcs1pad_request *req_ctx = akcipher_request_ctx(req);
 unsigned int dst_len;
 unsigned int pos;
 u8 *out_buf;

 if (err)
  goto done;

 err = -EINVAL;
 dst_len = req_ctx->child_req.dst_len;
 if (dst_len < ctx->key_size - 1)
  goto done;

 out_buf = req_ctx->out_buf;
 if (dst_len == ctx->key_size) {
  if (out_buf[0] != 0x00)
   /* Decrypted value had no leading 0 byte */
   goto done;

  dst_len--;
  out_buf++;
 }

 if (out_buf[0] != 0x02)
  goto done;

 for (pos = 1; pos < dst_len; pos++)
  if (out_buf[pos] == 0x00)
   break;
 if (pos < 9 || pos == dst_len)
  goto done;
 pos++;

 err = 0;

 if (req->dst_len < dst_len - pos)
  err = -EOVERFLOW;
 req->dst_len = dst_len - pos;

 if (!err)
  sg_copy_from_buffer(req->dst,
    sg_nents_for_len(req->dst, req->dst_len),
    out_buf + pos, req->dst_len);

done:
 kfree_sensitive(req_ctx->out_buf);

 return err;
}

static void pkcs1pad_decrypt_complete_cb(void *data, int err)
{
 struct akcipher_request *req = data;

 if (err == -EINPROGRESS)
  goto out;

 err = pkcs1pad_decrypt_complete(req, err);

out:
 akcipher_request_complete(req, err);
}

static int pkcs1pad_decrypt(struct akcipher_request *req)
{
 struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
 struct pkcs1pad_request *req_ctx = akcipher_request_ctx(req);
 int err;

 if (!ctx->key_size || req->src_len != ctx->key_size)
  return -EINVAL;

 req_ctx->out_buf = kmalloc(ctx->key_size, GFP_KERNEL);
 if (!req_ctx->out_buf)
  return -ENOMEM;

 pkcs1pad_sg_set_buf(req_ctx->out_sg, req_ctx->out_buf,
       ctx->key_size, NULL);

 akcipher_request_set_tfm(&req_ctx->child_req, ctx->child);
 akcipher_request_set_callback(&req_ctx->child_req, req->base.flags,
   pkcs1pad_decrypt_complete_cb, req);

 /* Reuse input buffer, output to a new buffer */
 akcipher_request_set_crypt(&req_ctx->child_req, req->src,
       req_ctx->out_sg, req->src_len,
       ctx->key_size);

 err = crypto_akcipher_decrypt(&req_ctx->child_req);
 if (err != -EINPROGRESS && err != -EBUSY)
  return pkcs1pad_decrypt_complete(req, err);

 return err;
}

static int pkcs1pad_init_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
{
 struct akcipher_instance *inst = akcipher_alg_instance(tfm);
 struct pkcs1pad_inst_ctx *ictx = akcipher_instance_ctx(inst);
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
 struct crypto_akcipher *child_tfm;

 child_tfm = crypto_spawn_akcipher(&ictx->spawn);
 if (IS_ERR(child_tfm))
  return PTR_ERR(child_tfm);

 ctx->child = child_tfm;

 akcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct pkcs1pad_request) +
      crypto_akcipher_reqsize(child_tfm));

 return 0;
}

static void pkcs1pad_exit_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
{
 struct pkcs1pad_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);

 crypto_free_akcipher(ctx->child);
}

static void pkcs1pad_free(struct akcipher_instance *inst)
{
 struct pkcs1pad_inst_ctx *ctx = akcipher_instance_ctx(inst);
 struct crypto_akcipher_spawn *spawn = &ctx->spawn;

 crypto_drop_akcipher(spawn);
 kfree(inst);
}

static int pkcs1pad_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
{
 u32 mask;
 struct akcipher_instance *inst;
 struct pkcs1pad_inst_ctx *ctx;
 struct akcipher_alg *rsa_alg;
 int err;

 err = crypto_check_attr_type(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_AKCIPHER, &mask);
 if (err)
  return err;

 inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 if (!inst)
  return -ENOMEM;

 ctx = akcipher_instance_ctx(inst);

 err = crypto_grab_akcipher(&ctx->spawn, akcipher_crypto_instance(inst),
       crypto_attr_alg_name(tb[1]), 0, mask);
 if (err)
  goto err_free_inst;

 rsa_alg = crypto_spawn_akcipher_alg(&ctx->spawn);

 if (strcmp(rsa_alg->base.cra_name, "rsa") != 0) {
  err = -EINVAL;
  goto err_free_inst;
 }

 err = -ENAMETOOLONG;
 if (snprintf(inst->alg.base.cra_name,
       CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "pkcs1pad(%s)",
       rsa_alg->base.cra_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
  goto err_free_inst;

 if (snprintf(inst->alg.base.cra_driver_name,
       CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "pkcs1pad(%s)",
       rsa_alg->base.cra_driver_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
  goto err_free_inst;

 inst->alg.base.cra_priority = rsa_alg->base.cra_priority;
 inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct pkcs1pad_ctx);

 inst->alg.init = pkcs1pad_init_tfm;
 inst->alg.exit = pkcs1pad_exit_tfm;

 inst->alg.encrypt = pkcs1pad_encrypt;
 inst->alg.decrypt = pkcs1pad_decrypt;
 inst->alg.set_pub_key = pkcs1pad_set_pub_key;
 inst->alg.set_priv_key = pkcs1pad_set_priv_key;
 inst->alg.max_size = pkcs1pad_get_max_size;

 inst->free = pkcs1pad_free;

 err = akcipher_register_instance(tmpl, inst);
 if (err) {
err_free_inst:
  pkcs1pad_free(inst);
 }
 return err;
}

struct crypto_template rsa_pkcs1pad_tmpl = {
 .name = "pkcs1pad",
 .create = pkcs1pad_create,
 .module = THIS_MODULE,
};

MODULE_ALIAS_CRYPTO("pkcs1pad");