Quelle  libipw_crypto_wep.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * libipw crypt: host-based WEP encryption implementation for libipw
 *
 * Copyright (c) 2002-2004, Jouni Malinen <j@w1.fi>
 * Copyright (c) 2008, John W. Linville <linville@tuxdriver.com>
 */

#include <linux/err.h>
#include <linux/fips.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/mm.h>
#include <asm/string.h>
#include <crypto/arc4.h>
#include <linux/crc32.h>
#include "libipw.h"

struct libipw_wep_data {
 u32 iv;
#define WEP_KEY_LEN 13
 u8 key[WEP_KEY_LEN + 1];
 u8 key_len;
 u8 key_idx;
 struct arc4_ctx tx_ctx;
 struct arc4_ctx rx_ctx;
};

static void *libipw_wep_init(int keyidx)
{
 struct libipw_wep_data *priv;

 if (fips_enabled)
  return NULL;

 priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_ATOMIC);
 if (priv == NULL)
  return NULL;
 priv->key_idx = keyidx;

 /* start WEP IV from a random value */
 get_random_bytes(&priv->iv, 4);

 return priv;
}

static void libipw_wep_deinit(void *priv)
{
 kfree_sensitive(priv);
}

/* Add WEP IV/key info to a frame that has at least 4 bytes of headroom */
static int libipw_wep_build_iv(struct sk_buff *skb, int hdr_len,
          u8 *key, int keylen, void *priv)
{
 struct libipw_wep_data *wep = priv;
 u32 klen;
 u8 *pos;

 if (skb_headroom(skb) < 4 || skb->len < hdr_len)
  return -1;

 pos = skb_push(skb, 4);
 memmove(pos, pos + 4, hdr_len);
 pos += hdr_len;

 klen = 3 + wep->key_len;

 wep->iv++;

 /* Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the key
 * scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3, 0xff, N)
 * can be used to speedup attacks, so avoid using them. */
 if ((wep->iv & 0xff00) == 0xff00) {
  u8 B = (wep->iv >> 16) & 0xff;
  if (B >= 3 && B < klen)
   wep->iv += 0x0100;
 }

 /* Prepend 24-bit IV to RC4 key and TX frame */
 *pos++ = (wep->iv >> 16) & 0xff;
 *pos++ = (wep->iv >> 8) & 0xff;
 *pos++ = wep->iv & 0xff;
 *pos++ = wep->key_idx << 6;

 return 0;
}

/* Perform WEP encryption on given skb that has at least 4 bytes of headroom
 * for IV and 4 bytes of tailroom for ICV. Both IV and ICV will be transmitted,
 * so the payload length increases with 8 bytes.
 *
 * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
 */
static int libipw_wep_encrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
{
 struct libipw_wep_data *wep = priv;
 u32 crc, klen, len;
 u8 *pos, *icv;
 u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];

 /* other checks are in libipw_wep_build_iv */
 if (skb_tailroom(skb) < 4)
  return -1;

 /* add the IV to the frame */
 if (libipw_wep_build_iv(skb, hdr_len, NULL, 0, priv))
  return -1;

 /* Copy the IV into the first 3 bytes of the key */
 skb_copy_from_linear_data_offset(skb, hdr_len, key, 3);

 /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
 memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);

 len = skb->len - hdr_len - 4;
 pos = skb->data + hdr_len + 4;
 klen = 3 + wep->key_len;

 /* Append little-endian CRC32 over only the data and encrypt it to produce ICV */
 crc = ~crc32_le(~0, pos, len);
 icv = skb_put(skb, 4);
 icv[0] = crc;
 icv[1] = crc >> 8;
 icv[2] = crc >> 16;
 icv[3] = crc >> 24;

 arc4_setkey(&wep->tx_ctx, key, klen);
 arc4_crypt(&wep->tx_ctx, pos, pos, len + 4);

 return 0;
}

/* Perform WEP decryption on given buffer. Buffer includes whole WEP part of
 * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
 * ICV (4 bytes). len includes both IV and ICV.
 *
 * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
 * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed.
 */
static int libipw_wep_decrypt(struct sk_buff *skb, int hdr_len, void *priv)
{
 struct libipw_wep_data *wep = priv;
 u32 crc, klen, plen;
 u8 key[WEP_KEY_LEN + 3];
 u8 keyidx, *pos, icv[4];

 if (skb->len < hdr_len + 8)
  return -1;

 pos = skb->data + hdr_len;
 key[0] = *pos++;
 key[1] = *pos++;
 key[2] = *pos++;
 keyidx = *pos++ >> 6;
 if (keyidx != wep->key_idx)
  return -1;

 klen = 3 + wep->key_len;

 /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
 memcpy(key + 3, wep->key, wep->key_len);

 /* Apply RC4 to data and compute CRC32 over decrypted data */
 plen = skb->len - hdr_len - 8;

 arc4_setkey(&wep->rx_ctx, key, klen);
 arc4_crypt(&wep->rx_ctx, pos, pos, plen + 4);

 crc = ~crc32_le(~0, pos, plen);
 icv[0] = crc;
 icv[1] = crc >> 8;
 icv[2] = crc >> 16;
 icv[3] = crc >> 24;
 if (memcmp(icv, pos + plen, 4) != 0) {
  /* ICV mismatch - drop frame */
  return -2;
 }

 /* Remove IV and ICV */
 memmove(skb->data + 4, skb->data, hdr_len);
 skb_pull(skb, 4);
 skb_trim(skb, skb->len - 4);

 return 0;
}

static int libipw_wep_set_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
{
 struct libipw_wep_data *wep = priv;

 if (len < 0 || len > WEP_KEY_LEN)
  return -1;

 memcpy(wep->key, key, len);
 wep->key_len = len;

 return 0;
}

static int libipw_wep_get_key(void *key, int len, u8 * seq, void *priv)
{
 struct libipw_wep_data *wep = priv;

 if (len < wep->key_len)
  return -1;

 memcpy(key, wep->key, wep->key_len);

 return wep->key_len;
}

static void libipw_wep_print_stats(struct seq_file *m, void *priv)
{
 struct libipw_wep_data *wep = priv;
 seq_printf(m, "key[%d] alg=WEP len=%d\n", wep->key_idx, wep->key_len);
}

static const struct libipw_crypto_ops libipw_crypt_wep = {
 .name = "WEP",
 .init = libipw_wep_init,
 .deinit = libipw_wep_deinit,
 .encrypt_mpdu = libipw_wep_encrypt,
 .decrypt_mpdu = libipw_wep_decrypt,
 .encrypt_msdu = NULL,
 .decrypt_msdu = NULL,
 .set_key = libipw_wep_set_key,
 .get_key = libipw_wep_get_key,
 .print_stats = libipw_wep_print_stats,
 .extra_mpdu_prefix_len = 4, /* IV */
 .extra_mpdu_postfix_len = 4, /* ICV */
 .owner = THIS_MODULE,
};

int __init libipw_crypto_wep_init(void)
{
 return libipw_register_crypto_ops(&libipw_crypt_wep);
}

void __exit libipw_crypto_wep_exit(void)
{
 libipw_unregister_crypto_ops(&libipw_crypt_wep);
}