Quelle  trusted_tpm2.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2004 IBM Corporation
 * Copyright (C) 2014 Intel Corporation
 */

#include <linux/asn1_encoder.h>
#include <linux/oid_registry.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/tpm.h>
#include <linux/tpm_command.h>

#include <keys/trusted-type.h>
#include <keys/trusted_tpm.h>

#include <linux/unaligned.h>

#include "tpm2key.asn1.h"

static struct tpm2_hash tpm2_hash_map[] = {
 {HASH_ALGO_SHA1, TPM_ALG_SHA1},
 {HASH_ALGO_SHA256, TPM_ALG_SHA256},
 {HASH_ALGO_SHA384, TPM_ALG_SHA384},
 {HASH_ALGO_SHA512, TPM_ALG_SHA512},
 {HASH_ALGO_SM3_256, TPM_ALG_SM3_256},
};

static u32 tpm2key_oid[] = { 2, 23, 133, 10, 1, 5 };

static int tpm2_key_encode(struct trusted_key_payload *payload,
      struct trusted_key_options *options,
      u8 *src, u32 len)
{
 const int SCRATCH_SIZE = PAGE_SIZE;
 u8 *scratch = kmalloc(SCRATCH_SIZE, GFP_KERNEL);
 u8 *work = scratch, *work1;
 u8 *end_work = scratch + SCRATCH_SIZE;
 u8 *priv, *pub;
 u16 priv_len, pub_len;
 int ret;

 priv_len = get_unaligned_be16(src) + 2;
 priv = src;

 src += priv_len;

 pub_len = get_unaligned_be16(src) + 2;
 pub = src;

 if (!scratch)
  return -ENOMEM;

 work = asn1_encode_oid(work, end_work, tpm2key_oid,
          asn1_oid_len(tpm2key_oid));

 if (options->blobauth_len == 0) {
  unsigned char bool[3], *w = bool;
  /* tag 0 is emptyAuth */
  w = asn1_encode_boolean(w, w + sizeof(bool), true);
  if (WARN(IS_ERR(w), "BUG: Boolean failed to encode")) {
   ret = PTR_ERR(w);
   goto err;
  }
  work = asn1_encode_tag(work, end_work, 0, bool, w - bool);
 }

 /*
 * Assume both octet strings will encode to a 2 byte definite length
 *
 * Note: For a well behaved TPM, this warning should never
 * trigger, so if it does there's something nefarious going on
 */
 if (WARN(work - scratch + pub_len + priv_len + 14 > SCRATCH_SIZE,
   "BUG: scratch buffer is too small")) {
  ret = -EINVAL;
  goto err;
 }

 work = asn1_encode_integer(work, end_work, options->keyhandle);
 work = asn1_encode_octet_string(work, end_work, pub, pub_len);
 work = asn1_encode_octet_string(work, end_work, priv, priv_len);

 work1 = payload->blob;
 work1 = asn1_encode_sequence(work1, work1 + sizeof(payload->blob),
         scratch, work - scratch);
 if (IS_ERR(work1)) {
  ret = PTR_ERR(work1);
  pr_err("BUG: ASN.1 encoder failed with %d\n", ret);
  goto err;
 }

 kfree(scratch);
 return work1 - payload->blob;

err:
 kfree(scratch);
 return ret;
}

struct tpm2_key_context {
 u32 parent;
 const u8 *pub;
 u32 pub_len;
 const u8 *priv;
 u32 priv_len;
};

static int tpm2_key_decode(struct trusted_key_payload *payload,
      struct trusted_key_options *options,
      u8 **buf)
{
 int ret;
 struct tpm2_key_context ctx;
 u8 *blob;

 memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));

 ret = asn1_ber_decoder(&tpm2key_decoder, &ctx, payload->blob,
          payload->blob_len);
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (ctx.priv_len + ctx.pub_len > MAX_BLOB_SIZE)
  return -EINVAL;

 blob = kmalloc(ctx.priv_len + ctx.pub_len + 4, GFP_KERNEL);
 if (!blob)
  return -ENOMEM;

 *buf = blob;
 options->keyhandle = ctx.parent;

 memcpy(blob, ctx.priv, ctx.priv_len);
 blob += ctx.priv_len;

 memcpy(blob, ctx.pub, ctx.pub_len);

 return 0;
}

int tpm2_key_parent(void *context, size_t hdrlen,
    unsigned char tag,
    const void *value, size_t vlen)
{
 struct tpm2_key_context *ctx = context;
 const u8 *v = value;
 int i;

 ctx->parent = 0;
 for (i = 0; i < vlen; i++) {
  ctx->parent <<= 8;
  ctx->parent |= v[i];
 }

 return 0;
}

int tpm2_key_type(void *context, size_t hdrlen,
  unsigned char tag,
  const void *value, size_t vlen)
{
 enum OID oid = look_up_OID(value, vlen);

 if (oid != OID_TPMSealedData) {
  char buffer[50];

  sprint_oid(value, vlen, buffer, sizeof(buffer));
  pr_debug("OID is \"%s\" which is not TPMSealedData\n",
    buffer);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

int tpm2_key_pub(void *context, size_t hdrlen,
        unsigned char tag,
        const void *value, size_t vlen)
{
 struct tpm2_key_context *ctx = context;

 ctx->pub = value;
 ctx->pub_len = vlen;

 return 0;
}

int tpm2_key_priv(void *context, size_t hdrlen,
  unsigned char tag,
  const void *value, size_t vlen)
{
 struct tpm2_key_context *ctx = context;

 ctx->priv = value;
 ctx->priv_len = vlen;

 return 0;
}

/**
 * tpm2_buf_append_auth() - append TPMS_AUTH_COMMAND to the buffer.
 *
 * @buf: an allocated tpm_buf instance
 * @session_handle: session handle
 * @nonce: the session nonce, may be NULL if not used
 * @nonce_len: the session nonce length, may be 0 if not used
 * @attributes: the session attributes
 * @hmac: the session HMAC or password, may be NULL if not used
 * @hmac_len: the session HMAC or password length, maybe 0 if not used
 */
static void tpm2_buf_append_auth(struct tpm_buf *buf, u32 session_handle,
     const u8 *nonce, u16 nonce_len,
     u8 attributes,
     const u8 *hmac, u16 hmac_len)
{
 tpm_buf_append_u32(buf, 9 + nonce_len + hmac_len);
 tpm_buf_append_u32(buf, session_handle);
 tpm_buf_append_u16(buf, nonce_len);

 if (nonce && nonce_len)
  tpm_buf_append(buf, nonce, nonce_len);

 tpm_buf_append_u8(buf, attributes);
 tpm_buf_append_u16(buf, hmac_len);

 if (hmac && hmac_len)
  tpm_buf_append(buf, hmac, hmac_len);
}

/**
 * tpm2_seal_trusted() - seal the payload of a trusted key
 *
 * @chip: TPM chip to use
 * @payload: the key data in clear and encrypted form
 * @options: authentication values and other options
 *
 * Return: < 0 on error and 0 on success.
 */
int tpm2_seal_trusted(struct tpm_chip *chip,
        struct trusted_key_payload *payload,
        struct trusted_key_options *options)
{
 off_t offset = TPM_HEADER_SIZE;
 struct tpm_buf buf, sized;
 int blob_len = 0;
 u32 hash;
 u32 flags;
 int i;
 int rc;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tpm2_hash_map); i++) {
  if (options->hash == tpm2_hash_map[i].crypto_id) {
   hash = tpm2_hash_map[i].tpm_id;
   break;
  }
 }

 if (i == ARRAY_SIZE(tpm2_hash_map))
  return -EINVAL;

 if (!options->keyhandle)
  return -EINVAL;

 rc = tpm_try_get_ops(chip);
 if (rc)
  return rc;

 rc = tpm2_start_auth_session(chip);
 if (rc)
  goto out_put;

 rc = tpm_buf_init(&buf, TPM2_ST_SESSIONS, TPM2_CC_CREATE);
 if (rc) {
  tpm2_end_auth_session(chip);
  goto out_put;
 }

 rc = tpm_buf_init_sized(&sized);
 if (rc) {
  tpm_buf_destroy(&buf);
  tpm2_end_auth_session(chip);
  goto out_put;
 }

 tpm_buf_append_name(chip, &buf, options->keyhandle, NULL);
 tpm_buf_append_hmac_session(chip, &buf, TPM2_SA_DECRYPT,
        options->keyauth, TPM_DIGEST_SIZE);

 /* sensitive */
 tpm_buf_append_u16(&sized, options->blobauth_len);

 if (options->blobauth_len)
  tpm_buf_append(&sized, options->blobauth, options->blobauth_len);

 tpm_buf_append_u16(&sized, payload->key_len);
 tpm_buf_append(&sized, payload->key, payload->key_len);
 tpm_buf_append(&buf, sized.data, sized.length);

 /* public */
 tpm_buf_reset_sized(&sized);
 tpm_buf_append_u16(&sized, TPM_ALG_KEYEDHASH);
 tpm_buf_append_u16(&sized, hash);

 /* key properties */
 flags = 0;
 flags |= options->policydigest_len ? 0 : TPM2_OA_USER_WITH_AUTH;
 flags |= payload->migratable ? 0 : (TPM2_OA_FIXED_TPM | TPM2_OA_FIXED_PARENT);
 tpm_buf_append_u32(&sized, flags);

 /* policy */
 tpm_buf_append_u16(&sized, options->policydigest_len);
 if (options->policydigest_len)
  tpm_buf_append(&sized, options->policydigest, options->policydigest_len);

 /* public parameters */
 tpm_buf_append_u16(&sized, TPM_ALG_NULL);
 tpm_buf_append_u16(&sized, 0);

 tpm_buf_append(&buf, sized.data, sized.length);

 /* outside info */
 tpm_buf_append_u16(&buf, 0);

 /* creation PCR */
 tpm_buf_append_u32(&buf, 0);

 if (buf.flags & TPM_BUF_OVERFLOW) {
  rc = -E2BIG;
  tpm2_end_auth_session(chip);
  goto out;
 }

 tpm_buf_fill_hmac_session(chip, &buf);
 rc = tpm_transmit_cmd(chip, &buf, 4, "sealing data");
 rc = tpm_buf_check_hmac_response(chip, &buf, rc);
 if (rc)
  goto out;

 blob_len = tpm_buf_read_u32(&buf, &offset);
 if (blob_len > MAX_BLOB_SIZE || buf.flags & TPM_BUF_BOUNDARY_ERROR) {
  rc = -E2BIG;
  goto out;
 }
 if (buf.length - offset < blob_len) {
  rc = -EFAULT;
  goto out;
 }

 blob_len = tpm2_key_encode(payload, options, &buf.data[offset], blob_len);

out:
 tpm_buf_destroy(&sized);
 tpm_buf_destroy(&buf);

 if (rc > 0) {
  if (tpm2_rc_value(rc) == TPM2_RC_HASH)
   rc = -EINVAL;
  else
   rc = -EPERM;
 }
 if (blob_len < 0)
  rc = blob_len;
 else
  payload->blob_len = blob_len;

out_put:
 tpm_put_ops(chip);
 return rc;
}

/**
 * tpm2_load_cmd() - execute a TPM2_Load command
 *
 * @chip: TPM chip to use
 * @payload: the key data in clear and encrypted form
 * @options: authentication values and other options
 * @blob_handle: returned blob handle
 *
 * Return: 0 on success.
 *        -E2BIG on wrong payload size.
 *        -EPERM on tpm error status.
 *        < 0 error from tpm_send.
 */
static int tpm2_load_cmd(struct tpm_chip *chip,
    struct trusted_key_payload *payload,
    struct trusted_key_options *options,
    u32 *blob_handle)
{
 struct tpm_buf buf;
 unsigned int private_len;
 unsigned int public_len;
 unsigned int blob_len;
 u8 *blob, *pub;
 int rc;
 u32 attrs;

 rc = tpm2_key_decode(payload, options, &blob);
 if (rc) {
  /* old form */
  blob = payload->blob;
  payload->old_format = 1;
 }

 /* new format carries keyhandle but old format doesn't */
 if (!options->keyhandle)
  return -EINVAL;

 /* must be big enough for at least the two be16 size counts */
 if (payload->blob_len < 4)
  return -EINVAL;

 private_len = get_unaligned_be16(blob);

 /* must be big enough for following public_len */
 if (private_len + 2 + 2 > (payload->blob_len))
  return -E2BIG;

 public_len = get_unaligned_be16(blob + 2 + private_len);
 if (private_len + 2 + public_len + 2 > payload->blob_len)
  return -E2BIG;

 pub = blob + 2 + private_len + 2;
 /* key attributes are always at offset 4 */
 attrs = get_unaligned_be32(pub + 4);

 if ((attrs & (TPM2_OA_FIXED_TPM | TPM2_OA_FIXED_PARENT)) ==
     (TPM2_OA_FIXED_TPM | TPM2_OA_FIXED_PARENT))
  payload->migratable = 0;
 else
  payload->migratable = 1;

 blob_len = private_len + public_len + 4;
 if (blob_len > payload->blob_len)
  return -E2BIG;

 rc = tpm2_start_auth_session(chip);
 if (rc)
  return rc;

 rc = tpm_buf_init(&buf, TPM2_ST_SESSIONS, TPM2_CC_LOAD);
 if (rc) {
  tpm2_end_auth_session(chip);
  return rc;
 }

 tpm_buf_append_name(chip, &buf, options->keyhandle, NULL);
 tpm_buf_append_hmac_session(chip, &buf, 0, options->keyauth,
        TPM_DIGEST_SIZE);

 tpm_buf_append(&buf, blob, blob_len);

 if (buf.flags & TPM_BUF_OVERFLOW) {
  rc = -E2BIG;
  tpm2_end_auth_session(chip);
  goto out;
 }

 tpm_buf_fill_hmac_session(chip, &buf);
 rc = tpm_transmit_cmd(chip, &buf, 4, "loading blob");
 rc = tpm_buf_check_hmac_response(chip, &buf, rc);
 if (!rc)
  *blob_handle = be32_to_cpup(
   (__be32 *) &buf.data[TPM_HEADER_SIZE]);

out:
 if (blob != payload->blob)
  kfree(blob);
 tpm_buf_destroy(&buf);

 if (rc > 0)
  rc = -EPERM;

 return rc;
}

/**
 * tpm2_unseal_cmd() - execute a TPM2_Unload command
 *
 * @chip: TPM chip to use
 * @payload: the key data in clear and encrypted form
 * @options: authentication values and other options
 * @blob_handle: blob handle
 *
 * Return: 0 on success
 *         -EPERM on tpm error status
 *         < 0 error from tpm_send
 */
static int tpm2_unseal_cmd(struct tpm_chip *chip,
      struct trusted_key_payload *payload,
      struct trusted_key_options *options,
      u32 blob_handle)
{
 struct tpm_buf buf;
 u16 data_len;
 u8 *data;
 int rc;

 rc = tpm2_start_auth_session(chip);
 if (rc)
  return rc;

 rc = tpm_buf_init(&buf, TPM2_ST_SESSIONS, TPM2_CC_UNSEAL);
 if (rc) {
  tpm2_end_auth_session(chip);
  return rc;
 }

 tpm_buf_append_name(chip, &buf, blob_handle, NULL);

 if (!options->policyhandle) {
  tpm_buf_append_hmac_session(chip, &buf, TPM2_SA_ENCRYPT,
         options->blobauth,
         options->blobauth_len);
 } else {
  /*
 * FIXME: The policy session was generated outside the
 * kernel so we don't known the nonce and thus can't
 * calculate a HMAC on it.  Therefore, the user can
 * only really use TPM2_PolicyPassword and we must
 * send down the plain text password, which could be
 * intercepted.  We can still encrypt the returned
 * key, but that's small comfort since the interposer
 * could repeat our actions with the exfiltrated
 * password.
 */
  tpm2_buf_append_auth(&buf, options->policyhandle,
         NULL /* nonce */, 0, 0,
         options->blobauth, options->blobauth_len);
  tpm_buf_append_hmac_session_opt(chip, &buf, TPM2_SA_ENCRYPT,
      NULL, 0);
 }

 tpm_buf_fill_hmac_session(chip, &buf);
 rc = tpm_transmit_cmd(chip, &buf, 6, "unsealing");
 rc = tpm_buf_check_hmac_response(chip, &buf, rc);
 if (rc > 0)
  rc = -EPERM;

 if (!rc) {
  data_len = be16_to_cpup(
   (__be16 *) &buf.data[TPM_HEADER_SIZE + 4]);
  if (data_len < MIN_KEY_SIZE ||  data_len > MAX_KEY_SIZE) {
   rc = -EFAULT;
   goto out;
  }

  if (tpm_buf_length(&buf) < TPM_HEADER_SIZE + 6 + data_len) {
   rc = -EFAULT;
   goto out;
  }
  data = &buf.data[TPM_HEADER_SIZE + 6];

  if (payload->old_format) {
   /* migratable flag is at the end of the key */
   memcpy(payload->key, data, data_len - 1);
   payload->key_len = data_len - 1;
   payload->migratable = data[data_len - 1];
  } else {
   /*
 * migratable flag already collected from key
 * attributes
 */
   memcpy(payload->key, data, data_len);
   payload->key_len = data_len;
  }
 }

out:
 tpm_buf_destroy(&buf);
 return rc;
}

/**
 * tpm2_unseal_trusted() - unseal the payload of a trusted key
 *
 * @chip: TPM chip to use
 * @payload: the key data in clear and encrypted form
 * @options: authentication values and other options
 *
 * Return: Same as with tpm_send.
 */
int tpm2_unseal_trusted(struct tpm_chip *chip,
   struct trusted_key_payload *payload,
   struct trusted_key_options *options)
{
 u32 blob_handle;
 int rc;

 rc = tpm_try_get_ops(chip);
 if (rc)
  return rc;

 rc = tpm2_load_cmd(chip, payload, options, &blob_handle);
 if (rc)
  goto out;

 rc = tpm2_unseal_cmd(chip, payload, options, blob_handle);
 tpm2_flush_context(chip, blob_handle);

out:
 tpm_put_ops(chip);

 return rc;
}