Quelle  nitrox_aead.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/crypto.h>
#include <linux/rtnetlink.h>

#include <crypto/aead.h>
#include <crypto/authenc.h>
#include <crypto/des.h>
#include <crypto/internal/aead.h>
#include <crypto/scatterwalk.h>
#include <crypto/gcm.h>

#include "nitrox_dev.h"
#include "nitrox_common.h"
#include "nitrox_req.h"

#define GCM_AES_SALT_SIZE 4

union gph_p3 {
 struct {
#ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
  u16 iv_offset : 8;
  u16 auth_offset : 8;
#else
  u16 auth_offset : 8;
  u16 iv_offset : 8;
#endif
 };
 u16 param;
};

static int nitrox_aes_gcm_setkey(struct crypto_aead *aead, const u8 *key,
     unsigned int keylen)
{
 int aes_keylen;
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct flexi_crypto_context *fctx;
 union fc_ctx_flags flags;

 aes_keylen = flexi_aes_keylen(keylen);
 if (aes_keylen < 0)
  return -EINVAL;

 /* fill crypto context */
 fctx = nctx->u.fctx;
 flags.fu = be64_to_cpu(fctx->flags.f);
 flags.w0.aes_keylen = aes_keylen;
 fctx->flags.f = cpu_to_be64(flags.fu);

 /* copy enc key to context */
 memset(&fctx->crypto, 0, sizeof(fctx->crypto));
 memcpy(fctx->crypto.u.key, key, keylen);

 return 0;
}

static int nitrox_aead_setauthsize(struct crypto_aead *aead,
       unsigned int authsize)
{
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct flexi_crypto_context *fctx = nctx->u.fctx;
 union fc_ctx_flags flags;

 flags.fu = be64_to_cpu(fctx->flags.f);
 flags.w0.mac_len = authsize;
 fctx->flags.f = cpu_to_be64(flags.fu);

 aead->authsize = authsize;

 return 0;
}

static int nitrox_aes_gcm_setauthsize(struct crypto_aead *aead,
          unsigned int authsize)
{
 switch (authsize) {
 case 4:
 case 8:
 case 12:
 case 13:
 case 14:
 case 15:
 case 16:
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return nitrox_aead_setauthsize(aead, authsize);
}

static int alloc_src_sglist(struct nitrox_kcrypt_request *nkreq,
       struct scatterlist *src, char *iv, int ivsize,
       int buflen)
{
 int nents = sg_nents_for_len(src, buflen);
 int ret;

 if (nents < 0)
  return nents;

 /* IV entry */
 nents += 1;
 /* Allocate buffer to hold IV and input scatterlist array */
 ret = alloc_src_req_buf(nkreq, nents, ivsize);
 if (ret)
  return ret;

 nitrox_creq_copy_iv(nkreq->src, iv, ivsize);
 nitrox_creq_set_src_sg(nkreq, nents, ivsize, src, buflen);

 return 0;
}

static int alloc_dst_sglist(struct nitrox_kcrypt_request *nkreq,
       struct scatterlist *dst, int ivsize, int buflen)
{
 int nents = sg_nents_for_len(dst, buflen);
 int ret;

 if (nents < 0)
  return nents;

 /* IV, ORH, COMPLETION entries */
 nents += 3;
 /* Allocate buffer to hold ORH, COMPLETION and output scatterlist
 * array
 */
 ret = alloc_dst_req_buf(nkreq, nents);
 if (ret)
  return ret;

 nitrox_creq_set_orh(nkreq);
 nitrox_creq_set_comp(nkreq);
 nitrox_creq_set_dst_sg(nkreq, nents, ivsize, dst, buflen);

 return 0;
}

static void free_src_sglist(struct nitrox_kcrypt_request *nkreq)
{
 kfree(nkreq->src);
}

static void free_dst_sglist(struct nitrox_kcrypt_request *nkreq)
{
 kfree(nkreq->dst);
}

static int nitrox_set_creq(struct nitrox_aead_rctx *rctx)
{
 struct se_crypto_request *creq = &rctx->nkreq.creq;
 union gph_p3 param3;
 int ret;

 creq->flags = rctx->flags;
 creq->gfp = (rctx->flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP) ? GFP_KERNEL :
              GFP_ATOMIC;

 creq->ctrl.value = 0;
 creq->opcode = FLEXI_CRYPTO_ENCRYPT_HMAC;
 creq->ctrl.s.arg = rctx->ctrl_arg;

 creq->gph.param0 = cpu_to_be16(rctx->cryptlen);
 creq->gph.param1 = cpu_to_be16(rctx->cryptlen + rctx->assoclen);
 creq->gph.param2 = cpu_to_be16(rctx->ivsize + rctx->assoclen);
 param3.iv_offset = 0;
 param3.auth_offset = rctx->ivsize;
 creq->gph.param3 = cpu_to_be16(param3.param);

 creq->ctx_handle = rctx->ctx_handle;
 creq->ctrl.s.ctxl = sizeof(struct flexi_crypto_context);

 ret = alloc_src_sglist(&rctx->nkreq, rctx->src, rctx->iv, rctx->ivsize,
          rctx->srclen);
 if (ret)
  return ret;

 ret = alloc_dst_sglist(&rctx->nkreq, rctx->dst, rctx->ivsize,
          rctx->dstlen);
 if (ret) {
  free_src_sglist(&rctx->nkreq);
  return ret;
 }

 return 0;
}

static void nitrox_aead_callback(void *arg, int err)
{
 struct aead_request *areq = arg;
 struct nitrox_aead_rctx *rctx = aead_request_ctx(areq);

 free_src_sglist(&rctx->nkreq);
 free_dst_sglist(&rctx->nkreq);
 if (err) {
  pr_err_ratelimited("request failed status 0x%0x\n", err);
  err = -EINVAL;
 }

 aead_request_complete(areq, err);
}

static inline bool nitrox_aes_gcm_assoclen_supported(unsigned int assoclen)
{
 if (assoclen <= 512)
  return true;

 return false;
}

static int nitrox_aes_gcm_enc(struct aead_request *areq)
{
 struct crypto_aead *aead = crypto_aead_reqtfm(areq);
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct nitrox_aead_rctx *rctx = aead_request_ctx(areq);
 struct se_crypto_request *creq = &rctx->nkreq.creq;
 struct flexi_crypto_context *fctx = nctx->u.fctx;
 int ret;

 if (!nitrox_aes_gcm_assoclen_supported(areq->assoclen))
  return -EINVAL;

 memcpy(fctx->crypto.iv, areq->iv, GCM_AES_SALT_SIZE);

 rctx->cryptlen = areq->cryptlen;
 rctx->assoclen = areq->assoclen;
 rctx->srclen = areq->assoclen + areq->cryptlen;
 rctx->dstlen = rctx->srclen + aead->authsize;
 rctx->iv = &areq->iv[GCM_AES_SALT_SIZE];
 rctx->ivsize = GCM_AES_IV_SIZE - GCM_AES_SALT_SIZE;
 rctx->flags = areq->base.flags;
 rctx->ctx_handle = nctx->u.ctx_handle;
 rctx->src = areq->src;
 rctx->dst = areq->dst;
 rctx->ctrl_arg = ENCRYPT;
 ret = nitrox_set_creq(rctx);
 if (ret)
  return ret;

 /* send the crypto request */
 return nitrox_process_se_request(nctx->ndev, creq, nitrox_aead_callback,
      areq);
}

static int nitrox_aes_gcm_dec(struct aead_request *areq)
{
 struct crypto_aead *aead = crypto_aead_reqtfm(areq);
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct nitrox_aead_rctx *rctx = aead_request_ctx(areq);
 struct se_crypto_request *creq = &rctx->nkreq.creq;
 struct flexi_crypto_context *fctx = nctx->u.fctx;
 int ret;

 if (!nitrox_aes_gcm_assoclen_supported(areq->assoclen))
  return -EINVAL;

 memcpy(fctx->crypto.iv, areq->iv, GCM_AES_SALT_SIZE);

 rctx->cryptlen = areq->cryptlen - aead->authsize;
 rctx->assoclen = areq->assoclen;
 rctx->srclen = areq->cryptlen + areq->assoclen;
 rctx->dstlen = rctx->srclen - aead->authsize;
 rctx->iv = &areq->iv[GCM_AES_SALT_SIZE];
 rctx->ivsize = GCM_AES_IV_SIZE - GCM_AES_SALT_SIZE;
 rctx->flags = areq->base.flags;
 rctx->ctx_handle = nctx->u.ctx_handle;
 rctx->src = areq->src;
 rctx->dst = areq->dst;
 rctx->ctrl_arg = DECRYPT;
 ret = nitrox_set_creq(rctx);
 if (ret)
  return ret;

 /* send the crypto request */
 return nitrox_process_se_request(nctx->ndev, creq, nitrox_aead_callback,
      areq);
}

static int nitrox_aead_init(struct crypto_aead *aead)
{
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct crypto_ctx_hdr *chdr;

 /* get the first device */
 nctx->ndev = nitrox_get_first_device();
 if (!nctx->ndev)
  return -ENODEV;

 /* allocate nitrox crypto context */
 chdr = crypto_alloc_context(nctx->ndev);
 if (!chdr) {
  nitrox_put_device(nctx->ndev);
  return -ENOMEM;
 }
 nctx->chdr = chdr;
 nctx->u.ctx_handle = (uintptr_t)((u8 *)chdr->vaddr +
      sizeof(struct ctx_hdr));
 nctx->u.fctx->flags.f = 0;

 return 0;
}

static int nitrox_gcm_common_init(struct crypto_aead *aead)
{
 int ret;
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 union fc_ctx_flags *flags;

 ret = nitrox_aead_init(aead);
 if (ret)
  return ret;

 flags = &nctx->u.fctx->flags;
 flags->w0.cipher_type = CIPHER_AES_GCM;
 flags->w0.hash_type = AUTH_NULL;
 flags->w0.iv_source = IV_FROM_DPTR;
 /* ask microcode to calculate ipad/opad */
 flags->w0.auth_input_type = 1;
 flags->f = cpu_to_be64(flags->fu);

 return 0;
}

static int nitrox_aes_gcm_init(struct crypto_aead *aead)
{
 int ret;

 ret = nitrox_gcm_common_init(aead);
 if (ret)
  return ret;

 crypto_aead_set_reqsize(aead,
    sizeof(struct aead_request) +
     sizeof(struct nitrox_aead_rctx));

 return 0;
}

static void nitrox_aead_exit(struct crypto_aead *aead)
{
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);

 /* free the nitrox crypto context */
 if (nctx->u.ctx_handle) {
  struct flexi_crypto_context *fctx = nctx->u.fctx;

  memzero_explicit(&fctx->crypto, sizeof(struct crypto_keys));
  memzero_explicit(&fctx->auth, sizeof(struct auth_keys));
  crypto_free_context((void *)nctx->chdr);
 }
 nitrox_put_device(nctx->ndev);

 nctx->u.ctx_handle = 0;
 nctx->ndev = NULL;
}

static int nitrox_rfc4106_setkey(struct crypto_aead *aead, const u8 *key,
     unsigned int keylen)
{
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct flexi_crypto_context *fctx = nctx->u.fctx;
 int ret;

 if (keylen < GCM_AES_SALT_SIZE)
  return -EINVAL;

 keylen -= GCM_AES_SALT_SIZE;
 ret = nitrox_aes_gcm_setkey(aead, key, keylen);
 if (ret)
  return ret;

 memcpy(fctx->crypto.iv, key + keylen, GCM_AES_SALT_SIZE);
 return 0;
}

static int nitrox_rfc4106_setauthsize(struct crypto_aead *aead,
          unsigned int authsize)
{
 switch (authsize) {
 case 8:
 case 12:
 case 16:
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return nitrox_aead_setauthsize(aead, authsize);
}

static int nitrox_rfc4106_set_aead_rctx_sglist(struct aead_request *areq)
{
 struct nitrox_rfc4106_rctx *rctx = aead_request_ctx_dma(areq);
 struct nitrox_aead_rctx *aead_rctx = &rctx->base;
 unsigned int assoclen = areq->assoclen - GCM_RFC4106_IV_SIZE;
 struct scatterlist *sg;

 if (areq->assoclen != 16 && areq->assoclen != 20)
  return -EINVAL;

 scatterwalk_map_and_copy(rctx->assoc, areq->src, 0, assoclen, 0);
 sg_init_table(rctx->src, 3);
 sg_set_buf(rctx->src, rctx->assoc, assoclen);
 sg = scatterwalk_ffwd(rctx->src + 1, areq->src, areq->assoclen);
 if (sg != rctx->src + 1)
  sg_chain(rctx->src, 2, sg);

 if (areq->src != areq->dst) {
  sg_init_table(rctx->dst, 3);
  sg_set_buf(rctx->dst, rctx->assoc, assoclen);
  sg = scatterwalk_ffwd(rctx->dst + 1, areq->dst, areq->assoclen);
  if (sg != rctx->dst + 1)
   sg_chain(rctx->dst, 2, sg);
 }

 aead_rctx->src = rctx->src;
 aead_rctx->dst = (areq->src == areq->dst) ? rctx->src : rctx->dst;

 return 0;
}

static void nitrox_rfc4106_callback(void *arg, int err)
{
 struct aead_request *areq = arg;
 struct nitrox_rfc4106_rctx *rctx = aead_request_ctx_dma(areq);
 struct nitrox_kcrypt_request *nkreq = &rctx->base.nkreq;

 free_src_sglist(nkreq);
 free_dst_sglist(nkreq);
 if (err) {
  pr_err_ratelimited("request failed status 0x%0x\n", err);
  err = -EINVAL;
 }

 aead_request_complete(areq, err);
}

static int nitrox_rfc4106_enc(struct aead_request *areq)
{
 struct crypto_aead *aead = crypto_aead_reqtfm(areq);
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx(aead);
 struct nitrox_rfc4106_rctx *rctx = aead_request_ctx_dma(areq);
 struct nitrox_aead_rctx *aead_rctx = &rctx->base;
 struct se_crypto_request *creq = &aead_rctx->nkreq.creq;
 int ret;

 aead_rctx->cryptlen = areq->cryptlen;
 aead_rctx->assoclen = areq->assoclen - GCM_RFC4106_IV_SIZE;
 aead_rctx->srclen = aead_rctx->assoclen + aead_rctx->cryptlen;
 aead_rctx->dstlen = aead_rctx->srclen + aead->authsize;
 aead_rctx->iv = areq->iv;
 aead_rctx->ivsize = GCM_RFC4106_IV_SIZE;
 aead_rctx->flags = areq->base.flags;
 aead_rctx->ctx_handle = nctx->u.ctx_handle;
 aead_rctx->ctrl_arg = ENCRYPT;

 ret = nitrox_rfc4106_set_aead_rctx_sglist(areq);
 if (ret)
  return ret;

 ret = nitrox_set_creq(aead_rctx);
 if (ret)
  return ret;

 /* send the crypto request */
 return nitrox_process_se_request(nctx->ndev, creq,
      nitrox_rfc4106_callback, areq);
}

static int nitrox_rfc4106_dec(struct aead_request *areq)
{
 struct crypto_aead *aead = crypto_aead_reqtfm(areq);
 struct nitrox_crypto_ctx *nctx = crypto_aead_ctx_dma(aead);
 struct nitrox_rfc4106_rctx *rctx = aead_request_ctx(areq);
 struct nitrox_aead_rctx *aead_rctx = &rctx->base;
 struct se_crypto_request *creq = &aead_rctx->nkreq.creq;
 int ret;

 aead_rctx->cryptlen = areq->cryptlen - aead->authsize;
 aead_rctx->assoclen = areq->assoclen - GCM_RFC4106_IV_SIZE;
 aead_rctx->srclen =
  areq->cryptlen - GCM_RFC4106_IV_SIZE + areq->assoclen;
 aead_rctx->dstlen = aead_rctx->srclen - aead->authsize;
 aead_rctx->iv = areq->iv;
 aead_rctx->ivsize = GCM_RFC4106_IV_SIZE;
 aead_rctx->flags = areq->base.flags;
 aead_rctx->ctx_handle = nctx->u.ctx_handle;
 aead_rctx->ctrl_arg = DECRYPT;

 ret = nitrox_rfc4106_set_aead_rctx_sglist(areq);
 if (ret)
  return ret;

 ret = nitrox_set_creq(aead_rctx);
 if (ret)
  return ret;

 /* send the crypto request */
 return nitrox_process_se_request(nctx->ndev, creq,
      nitrox_rfc4106_callback, areq);
}

static int nitrox_rfc4106_init(struct crypto_aead *aead)
{
 int ret;

 ret = nitrox_gcm_common_init(aead);
 if (ret)
  return ret;

 crypto_aead_set_reqsize_dma(aead, sizeof(struct aead_request) +
       sizeof(struct nitrox_rfc4106_rctx));

 return 0;
}

static struct aead_alg nitrox_aeads[] = { {
 .base = {
  .cra_name = "gcm(aes)",
  .cra_driver_name = "n5_aes_gcm",
  .cra_priority = PRIO,
  .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC | CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
  .cra_blocksize = 1,
  .cra_ctxsize = sizeof(struct nitrox_crypto_ctx),
  .cra_alignmask = 0,
  .cra_module = THIS_MODULE,
 },
 .setkey = nitrox_aes_gcm_setkey,
 .setauthsize = nitrox_aes_gcm_setauthsize,
 .encrypt = nitrox_aes_gcm_enc,
 .decrypt = nitrox_aes_gcm_dec,
 .init = nitrox_aes_gcm_init,
 .exit = nitrox_aead_exit,
 .ivsize = GCM_AES_IV_SIZE,
 .maxauthsize = AES_BLOCK_SIZE,
}, {
 .base = {
  .cra_name = "rfc4106(gcm(aes))",
  .cra_driver_name = "n5_rfc4106",
  .cra_priority = PRIO,
  .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC | CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
  .cra_blocksize = 1,
  .cra_ctxsize = sizeof(struct nitrox_crypto_ctx),
  .cra_alignmask = 0,
  .cra_module = THIS_MODULE,
 },
 .setkey = nitrox_rfc4106_setkey,
 .setauthsize = nitrox_rfc4106_setauthsize,
 .encrypt = nitrox_rfc4106_enc,
 .decrypt = nitrox_rfc4106_dec,
 .init = nitrox_rfc4106_init,
 .exit = nitrox_aead_exit,
 .ivsize = GCM_RFC4106_IV_SIZE,
 .maxauthsize = AES_BLOCK_SIZE,
} };

int nitrox_register_aeads(void)
{
 return crypto_register_aeads(nitrox_aeads, ARRAY_SIZE(nitrox_aeads));
}

void nitrox_unregister_aeads(void)
{
 crypto_unregister_aeads(nitrox_aeads, ARRAY_SIZE(nitrox_aeads));
}