Quelle  des_glue.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/* Glue code for DES encryption optimized for sparc64 crypto opcodes.
 *
 * Copyright (C) 2012 David S. Miller <davem@davemloft.net>
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/crypto.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/types.h>
#include <crypto/algapi.h>
#include <crypto/internal/des.h>
#include <crypto/internal/skcipher.h>

#include <asm/fpumacro.h>
#include <asm/opcodes.h>
#include <asm/pstate.h>
#include <asm/elf.h>

struct des_sparc64_ctx {
 u64 encrypt_expkey[DES_EXPKEY_WORDS / 2];
 u64 decrypt_expkey[DES_EXPKEY_WORDS / 2];
};

struct des3_ede_sparc64_ctx {
 u64 encrypt_expkey[DES3_EDE_EXPKEY_WORDS / 2];
 u64 decrypt_expkey[DES3_EDE_EXPKEY_WORDS / 2];
};

static void encrypt_to_decrypt(u64 *d, const u64 *e)
{
 const u64 *s = e + (DES_EXPKEY_WORDS / 2) - 1;
 int i;

 for (i = 0; i < DES_EXPKEY_WORDS / 2; i++)
  *d++ = *s--;
}

extern void des_sparc64_key_expand(const u32 *input_key, u64 *key);

static int des_set_key(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key,
         unsigned int keylen)
{
 struct des_sparc64_ctx *dctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 int err;

 /* Even though we have special instructions for key expansion,
 * we call des_verify_key() so that we don't have to write our own
 * weak key detection code.
 */
 err = crypto_des_verify_key(tfm, key);
 if (err)
  return err;

 des_sparc64_key_expand((const u32 *) key, &dctx->encrypt_expkey[0]);
 encrypt_to_decrypt(&dctx->decrypt_expkey[0], &dctx->encrypt_expkey[0]);

 return 0;
}

static int des_set_key_skcipher(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
    unsigned int keylen)
{
 return des_set_key(crypto_skcipher_tfm(tfm), key, keylen);
}

extern void des_sparc64_crypt(const u64 *key, const u64 *input,
         u64 *output);

static void sparc_des_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
{
 struct des_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 const u64 *K = ctx->encrypt_expkey;

 des_sparc64_crypt(K, (const u64 *) src, (u64 *) dst);
}

static void sparc_des_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
{
 struct des_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 const u64 *K = ctx->decrypt_expkey;

 des_sparc64_crypt(K, (const u64 *) src, (u64 *) dst);
}

extern void des_sparc64_load_keys(const u64 *key);

extern void des_sparc64_ecb_crypt(const u64 *input, u64 *output,
      unsigned int len);

static int __ecb_crypt(struct skcipher_request *req, bool encrypt)
{
 struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 const struct des_sparc64_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 struct skcipher_walk walk;
 unsigned int nbytes;
 int err;

 err = skcipher_walk_virt(&walk, req, true);
 if (err)
  return err;

 if (encrypt)
  des_sparc64_load_keys(&ctx->encrypt_expkey[0]);
 else
  des_sparc64_load_keys(&ctx->decrypt_expkey[0]);
 while ((nbytes = walk.nbytes) != 0) {
  des_sparc64_ecb_crypt(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
          round_down(nbytes, DES_BLOCK_SIZE));
  err = skcipher_walk_done(&walk, nbytes % DES_BLOCK_SIZE);
 }
 fprs_write(0);
 return err;
}

static int ecb_encrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __ecb_crypt(req, true);
}

static int ecb_decrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __ecb_crypt(req, false);
}

extern void des_sparc64_cbc_encrypt(const u64 *input, u64 *output,
        unsigned int len, u64 *iv);

extern void des_sparc64_cbc_decrypt(const u64 *input, u64 *output,
        unsigned int len, u64 *iv);

static int __cbc_crypt(struct skcipher_request *req, bool encrypt)
{
 struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 const struct des_sparc64_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 struct skcipher_walk walk;
 unsigned int nbytes;
 int err;

 err = skcipher_walk_virt(&walk, req, true);
 if (err)
  return err;

 if (encrypt)
  des_sparc64_load_keys(&ctx->encrypt_expkey[0]);
 else
  des_sparc64_load_keys(&ctx->decrypt_expkey[0]);
 while ((nbytes = walk.nbytes) != 0) {
  if (encrypt)
   des_sparc64_cbc_encrypt(walk.src.virt.addr,
      walk.dst.virt.addr,
      round_down(nbytes,
          DES_BLOCK_SIZE),
      walk.iv);
  else
   des_sparc64_cbc_decrypt(walk.src.virt.addr,
      walk.dst.virt.addr,
      round_down(nbytes,
          DES_BLOCK_SIZE),
      walk.iv);
  err = skcipher_walk_done(&walk, nbytes % DES_BLOCK_SIZE);
 }
 fprs_write(0);
 return err;
}

static int cbc_encrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __cbc_crypt(req, true);
}

static int cbc_decrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __cbc_crypt(req, false);
}

static int des3_ede_set_key(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key,
       unsigned int keylen)
{
 struct des3_ede_sparc64_ctx *dctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 u64 k1[DES_EXPKEY_WORDS / 2];
 u64 k2[DES_EXPKEY_WORDS / 2];
 u64 k3[DES_EXPKEY_WORDS / 2];
 int err;

 err = crypto_des3_ede_verify_key(tfm, key);
 if (err)
  return err;

 des_sparc64_key_expand((const u32 *)key, k1);
 key += DES_KEY_SIZE;
 des_sparc64_key_expand((const u32 *)key, k2);
 key += DES_KEY_SIZE;
 des_sparc64_key_expand((const u32 *)key, k3);

 memcpy(&dctx->encrypt_expkey[0], &k1[0], sizeof(k1));
 encrypt_to_decrypt(&dctx->encrypt_expkey[DES_EXPKEY_WORDS / 2], &k2[0]);
 memcpy(&dctx->encrypt_expkey[(DES_EXPKEY_WORDS / 2) * 2],
        &k3[0], sizeof(k3));

 encrypt_to_decrypt(&dctx->decrypt_expkey[0], &k3[0]);
 memcpy(&dctx->decrypt_expkey[DES_EXPKEY_WORDS / 2],
        &k2[0], sizeof(k2));
 encrypt_to_decrypt(&dctx->decrypt_expkey[(DES_EXPKEY_WORDS / 2) * 2],
      &k1[0]);

 return 0;
}

static int des3_ede_set_key_skcipher(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
         unsigned int keylen)
{
 return des3_ede_set_key(crypto_skcipher_tfm(tfm), key, keylen);
}

extern void des3_ede_sparc64_crypt(const u64 *key, const u64 *input,
       u64 *output);

static void sparc_des3_ede_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
{
 struct des3_ede_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 const u64 *K = ctx->encrypt_expkey;

 des3_ede_sparc64_crypt(K, (const u64 *) src, (u64 *) dst);
}

static void sparc_des3_ede_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
{
 struct des3_ede_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 const u64 *K = ctx->decrypt_expkey;

 des3_ede_sparc64_crypt(K, (const u64 *) src, (u64 *) dst);
}

extern void des3_ede_sparc64_load_keys(const u64 *key);

extern void des3_ede_sparc64_ecb_crypt(const u64 *expkey, const u64 *input,
           u64 *output, unsigned int len);

static int __ecb3_crypt(struct skcipher_request *req, bool encrypt)
{
 struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 const struct des3_ede_sparc64_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 struct skcipher_walk walk;
 const u64 *K;
 unsigned int nbytes;
 int err;

 err = skcipher_walk_virt(&walk, req, true);
 if (err)
  return err;

 if (encrypt)
  K = &ctx->encrypt_expkey[0];
 else
  K = &ctx->decrypt_expkey[0];
 des3_ede_sparc64_load_keys(K);
 while ((nbytes = walk.nbytes) != 0) {
  des3_ede_sparc64_ecb_crypt(K, walk.src.virt.addr,
        walk.dst.virt.addr,
        round_down(nbytes, DES_BLOCK_SIZE));
  err = skcipher_walk_done(&walk, nbytes % DES_BLOCK_SIZE);
 }
 fprs_write(0);
 return err;
}

static int ecb3_encrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __ecb3_crypt(req, true);
}

static int ecb3_decrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __ecb3_crypt(req, false);
}

extern void des3_ede_sparc64_cbc_encrypt(const u64 *expkey, const u64 *input,
      u64 *output, unsigned int len,
      u64 *iv);

extern void des3_ede_sparc64_cbc_decrypt(const u64 *expkey, const u64 *input,
      u64 *output, unsigned int len,
      u64 *iv);

static int __cbc3_crypt(struct skcipher_request *req, bool encrypt)
{
 struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 const struct des3_ede_sparc64_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 struct skcipher_walk walk;
 const u64 *K;
 unsigned int nbytes;
 int err;

 err = skcipher_walk_virt(&walk, req, true);
 if (err)
  return err;

 if (encrypt)
  K = &ctx->encrypt_expkey[0];
 else
  K = &ctx->decrypt_expkey[0];
 des3_ede_sparc64_load_keys(K);
 while ((nbytes = walk.nbytes) != 0) {
  if (encrypt)
   des3_ede_sparc64_cbc_encrypt(K, walk.src.virt.addr,
           walk.dst.virt.addr,
           round_down(nbytes,
        DES_BLOCK_SIZE),
           walk.iv);
  else
   des3_ede_sparc64_cbc_decrypt(K, walk.src.virt.addr,
           walk.dst.virt.addr,
           round_down(nbytes,
        DES_BLOCK_SIZE),
           walk.iv);
  err = skcipher_walk_done(&walk, nbytes % DES_BLOCK_SIZE);
 }
 fprs_write(0);
 return err;
}

static int cbc3_encrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __cbc3_crypt(req, true);
}

static int cbc3_decrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return __cbc3_crypt(req, false);
}

static struct crypto_alg cipher_algs[] = {
 {
  .cra_name  = "des",
  .cra_driver_name = "des-sparc64",
  .cra_priority  = SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
  .cra_flags  = CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
  .cra_blocksize  = DES_BLOCK_SIZE,
  .cra_ctxsize  = sizeof(struct des_sparc64_ctx),
  .cra_alignmask  = 7,
  .cra_module  = THIS_MODULE,
  .cra_u = {
   .cipher = {
    .cia_min_keysize = DES_KEY_SIZE,
    .cia_max_keysize = DES_KEY_SIZE,
    .cia_setkey  = des_set_key,
    .cia_encrypt  = sparc_des_encrypt,
    .cia_decrypt  = sparc_des_decrypt
   }
  }
 }, {
  .cra_name  = "des3_ede",
  .cra_driver_name = "des3_ede-sparc64",
  .cra_priority  = SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
  .cra_flags  = CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
  .cra_blocksize  = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
  .cra_ctxsize  = sizeof(struct des3_ede_sparc64_ctx),
  .cra_alignmask  = 7,
  .cra_module  = THIS_MODULE,
  .cra_u = {
   .cipher = {
    .cia_min_keysize = DES3_EDE_KEY_SIZE,
    .cia_max_keysize = DES3_EDE_KEY_SIZE,
    .cia_setkey  = des3_ede_set_key,
    .cia_encrypt  = sparc_des3_ede_encrypt,
    .cia_decrypt  = sparc_des3_ede_decrypt
   }
  }
 }
};

static struct skcipher_alg skcipher_algs[] = {
 {
  .base.cra_name  = "ecb(des)",
  .base.cra_driver_name = "ecb-des-sparc64",
  .base.cra_priority = SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
  .base.cra_blocksize = DES_BLOCK_SIZE,
  .base.cra_ctxsize = sizeof(struct des_sparc64_ctx),
  .base.cra_alignmask = 7,
  .base.cra_module = THIS_MODULE,
  .min_keysize  = DES_KEY_SIZE,
  .max_keysize  = DES_KEY_SIZE,
  .setkey   = des_set_key_skcipher,
  .encrypt  = ecb_encrypt,
  .decrypt  = ecb_decrypt,
 }, {
  .base.cra_name  = "cbc(des)",
  .base.cra_driver_name = "cbc-des-sparc64",
  .base.cra_priority = SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
  .base.cra_blocksize = DES_BLOCK_SIZE,
  .base.cra_ctxsize = sizeof(struct des_sparc64_ctx),
  .base.cra_alignmask = 7,
  .base.cra_module = THIS_MODULE,
  .min_keysize  = DES_KEY_SIZE,
  .max_keysize  = DES_KEY_SIZE,
  .ivsize   = DES_BLOCK_SIZE,
  .setkey   = des_set_key_skcipher,
  .encrypt  = cbc_encrypt,
  .decrypt  = cbc_decrypt,
 }, {
  .base.cra_name  = "ecb(des3_ede)",
  .base.cra_driver_name = "ecb-des3_ede-sparc64",
  .base.cra_priority = SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
  .base.cra_blocksize = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
  .base.cra_ctxsize = sizeof(struct des3_ede_sparc64_ctx),
  .base.cra_alignmask = 7,
  .base.cra_module = THIS_MODULE,
  .min_keysize  = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .max_keysize  = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .setkey   = des3_ede_set_key_skcipher,
  .encrypt  = ecb3_encrypt,
  .decrypt  = ecb3_decrypt,
 }, {
  .base.cra_name  = "cbc(des3_ede)",
  .base.cra_driver_name = "cbc-des3_ede-sparc64",
  .base.cra_priority = SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
  .base.cra_blocksize = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
  .base.cra_ctxsize = sizeof(struct des3_ede_sparc64_ctx),
  .base.cra_alignmask = 7,
  .base.cra_module = THIS_MODULE,
  .min_keysize  = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .max_keysize  = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .ivsize   = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
  .setkey   = des3_ede_set_key_skcipher,
  .encrypt  = cbc3_encrypt,
  .decrypt  = cbc3_decrypt,
 }
};

static bool __init sparc64_has_des_opcode(void)
{
 unsigned long cfr;

 if (!(sparc64_elf_hwcap & HWCAP_SPARC_CRYPTO))
  return false;

 __asm__ __volatile__("rd %%asr26, %0" : "=r" (cfr));
 if (!(cfr & CFR_DES))
  return false;

 return true;
}

static int __init des_sparc64_mod_init(void)
{
 int err;

 if (!sparc64_has_des_opcode()) {
  pr_info("sparc64 des opcodes not available.\n");
  return -ENODEV;
 }
 pr_info("Using sparc64 des opcodes optimized DES implementation\n");
 err = crypto_register_algs(cipher_algs, ARRAY_SIZE(cipher_algs));
 if (err)
  return err;
 err = crypto_register_skciphers(skcipher_algs,
     ARRAY_SIZE(skcipher_algs));
 if (err)
  crypto_unregister_algs(cipher_algs, ARRAY_SIZE(cipher_algs));
 return err;
}

static void __exit des_sparc64_mod_fini(void)
{
 crypto_unregister_algs(cipher_algs, ARRAY_SIZE(cipher_algs));
 crypto_unregister_skciphers(skcipher_algs, ARRAY_SIZE(skcipher_algs));
}

module_init(des_sparc64_mod_init);
module_exit(des_sparc64_mod_fini);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("DES & Triple DES EDE Cipher Algorithms, sparc64 des opcode accelerated");

MODULE_ALIAS_CRYPTO("des");
MODULE_ALIAS_CRYPTO("des3_ede");

#include "crop_devid.c"