Quelle  key.c   Sprache: C

/*
 * Copyright (c) 2009 Atheros Communications Inc.
 * Copyright (c) 2010 Bruno Randolf <br1@einfach.org>
 *
 * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
 * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
 * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
 * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
 * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
 * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
 * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
 * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
 * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
 */

#include <linux/export.h>
#include <linux/unaligned.h>
#include <net/mac80211.h>

#include "ath.h"
#include "reg.h"

#define REG_READ   (common->ops->read)
#define REG_WRITE(_ah, _reg, _val) (common->ops->write)(_ah, _val, _reg)
#define ENABLE_REGWRITE_BUFFER(_ah)   \
 if (common->ops->enable_write_buffer)  \
  common->ops->enable_write_buffer((_ah));

#define REGWRITE_BUFFER_FLUSH(_ah)   \
 if (common->ops->write_flush)   \
  common->ops->write_flush((_ah));


#define IEEE80211_WEP_NKID      4       /* number of key ids */

/************************/
/* Key Cache Management */
/************************/

bool ath_hw_keyreset(struct ath_common *common, u16 entry)
{
 u32 keyType;
 void *ah = common->ah;

 if (entry >= common->keymax) {
  ath_err(common, "keyreset: keycache entry %u out of range\n",
   entry);
  return false;
 }

 keyType = REG_READ(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(entry));

 ENABLE_REGWRITE_BUFFER(ah);

 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(entry), 0);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(entry), 0);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY2(entry), 0);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY3(entry), 0);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY4(entry), 0);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(entry), AR_KEYTABLE_TYPE_CLR);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_MAC0(entry), 0);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_MAC1(entry), 0);

 if (keyType == AR_KEYTABLE_TYPE_TKIP) {
  u16 micentry = entry + 64;

  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(micentry), 0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(micentry), 0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY2(micentry), 0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY3(micentry), 0);
  if (common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED) {
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY4(micentry), 0);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(micentry),
      AR_KEYTABLE_TYPE_CLR);
  }

 }

 REGWRITE_BUFFER_FLUSH(ah);

 return true;
}
EXPORT_SYMBOL(ath_hw_keyreset);

bool ath_hw_keysetmac(struct ath_common *common, u16 entry, const u8 *mac)
{
 u32 macHi, macLo;
 u32 unicast_flag = AR_KEYTABLE_VALID;
 void *ah = common->ah;

 if (entry >= common->keymax) {
  ath_err(common, "keysetmac: keycache entry %u out of range\n",
   entry);
  return false;
 }

 if (mac != NULL) {
  /*
 * AR_KEYTABLE_VALID indicates that the address is a unicast
 * address, which must match the transmitter address for
 * decrypting frames.
 * Not setting this bit allows the hardware to use the key
 * for multicast frame decryption.
 */
  if (is_multicast_ether_addr(mac))
   unicast_flag = 0;

  macLo = get_unaligned_le32(mac);
  macHi = get_unaligned_le16(mac + 4);
  macLo >>= 1;
  macLo |= (macHi & 1) << 31;
  macHi >>= 1;
 } else {
  macLo = macHi = 0;
 }
 ENABLE_REGWRITE_BUFFER(ah);

 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_MAC0(entry), macLo);
 REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_MAC1(entry), macHi | unicast_flag);

 REGWRITE_BUFFER_FLUSH(ah);

 return true;
}
EXPORT_SYMBOL(ath_hw_keysetmac);

static bool ath_hw_set_keycache_entry(struct ath_common *common, u16 entry,
          const struct ath_keyval *k,
          const u8 *mac)
{
 void *ah = common->ah;
 u32 key0, key1, key2, key3, key4;
 u32 keyType;

 if (entry >= common->keymax) {
  ath_err(common, "set-entry: keycache entry %u out of range\n",
   entry);
  return false;
 }

 switch (k->kv_type) {
 case ATH_CIPHER_AES_OCB:
  keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_AES;
  break;
 case ATH_CIPHER_AES_CCM:
  if (!(common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_CIPHER_AESCCM)) {
   ath_dbg(common, ANY,
    "AES-CCM not supported by this mac rev\n");
   return false;
  }
  keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_CCM;
  break;
 case ATH_CIPHER_TKIP:
  keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_TKIP;
  if (entry + 64 >= common->keymax) {
   ath_dbg(common, ANY,
    "entry %u inappropriate for TKIP\n", entry);
   return false;
  }
  break;
 case ATH_CIPHER_WEP:
  if (k->kv_len < WLAN_KEY_LEN_WEP40) {
   ath_dbg(common, ANY, "WEP key length %u too small\n",
    k->kv_len);
   return false;
  }
  if (k->kv_len <= WLAN_KEY_LEN_WEP40)
   keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_40;
  else if (k->kv_len <= WLAN_KEY_LEN_WEP104)
   keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_104;
  else
   keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_128;
  break;
 case ATH_CIPHER_CLR:
  keyType = AR_KEYTABLE_TYPE_CLR;
  break;
 default:
  ath_err(common, "cipher %u not supported\n", k->kv_type);
  return false;
 }

 key0 = get_unaligned_le32(k->kv_val + 0);
 key1 = get_unaligned_le16(k->kv_val + 4);
 key2 = get_unaligned_le32(k->kv_val + 6);
 key3 = get_unaligned_le16(k->kv_val + 10);
 key4 = get_unaligned_le32(k->kv_val + 12);
 if (k->kv_len <= WLAN_KEY_LEN_WEP104)
  key4 &= 0xff;

 /*
 * Note: Key cache registers access special memory area that requires
 * two 32-bit writes to actually update the values in the internal
 * memory. Consequently, the exact order and pairs used here must be
 * maintained.
 */

 if (keyType == AR_KEYTABLE_TYPE_TKIP) {
  u16 micentry = entry + 64;

  /*
 * Write inverted key[47:0] first to avoid Michael MIC errors
 * on frames that could be sent or received at the same time.
 * The correct key will be written in the end once everything
 * else is ready.
 */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(entry), ~key0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(entry), ~key1);

  /* Write key[95:48] */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY2(entry), key2);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY3(entry), key3);

  /* Write key[127:96] and key type */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY4(entry), key4);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(entry), keyType);

  /* Write MAC address for the entry */
  (void) ath_hw_keysetmac(common, entry, mac);

  if (common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED) {
   /*
 * TKIP uses two key cache entries:
 * Michael MIC TX/RX keys in the same key cache entry
 * (idx = main index + 64):
 * key0 [31:0] = RX key [31:0]
 * key1 [15:0] = TX key [31:16]
 * key1 [31:16] = reserved
 * key2 [31:0] = RX key [63:32]
 * key3 [15:0] = TX key [15:0]
 * key3 [31:16] = reserved
 * key4 [31:0] = TX key [63:32]
 */
   u32 mic0, mic1, mic2, mic3, mic4;

   mic0 = get_unaligned_le32(k->kv_mic + 0);
   mic2 = get_unaligned_le32(k->kv_mic + 4);
   mic1 = get_unaligned_le16(k->kv_txmic + 2) & 0xffff;
   mic3 = get_unaligned_le16(k->kv_txmic + 0) & 0xffff;
   mic4 = get_unaligned_le32(k->kv_txmic + 4);

   ENABLE_REGWRITE_BUFFER(ah);

   /* Write RX[31:0] and TX[31:16] */
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(micentry), mic0);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(micentry), mic1);

   /* Write RX[63:32] and TX[15:0] */
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY2(micentry), mic2);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY3(micentry), mic3);

   /* Write TX[63:32] and keyType(reserved) */
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY4(micentry), mic4);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(micentry),
      AR_KEYTABLE_TYPE_CLR);

   REGWRITE_BUFFER_FLUSH(ah);

  } else {
   /*
 * TKIP uses four key cache entries (two for group
 * keys):
 * Michael MIC TX/RX keys are in different key cache
 * entries (idx = main index + 64 for TX and
 * main index + 32 + 96 for RX):
 * key0 [31:0] = TX/RX MIC key [31:0]
 * key1 [31:0] = reserved
 * key2 [31:0] = TX/RX MIC key [63:32]
 * key3 [31:0] = reserved
 * key4 [31:0] = reserved
 *
 * Upper layer code will call this function separately
 * for TX and RX keys when these registers offsets are
 * used.
 */
   u32 mic0, mic2;

   mic0 = get_unaligned_le32(k->kv_mic + 0);
   mic2 = get_unaligned_le32(k->kv_mic + 4);

   ENABLE_REGWRITE_BUFFER(ah);

   /* Write MIC key[31:0] */
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(micentry), mic0);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(micentry), 0);

   /* Write MIC key[63:32] */
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY2(micentry), mic2);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY3(micentry), 0);

   /* Write TX[63:32] and keyType(reserved) */
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY4(micentry), 0);
   REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(micentry),
      AR_KEYTABLE_TYPE_CLR);

   REGWRITE_BUFFER_FLUSH(ah);
  }

  ENABLE_REGWRITE_BUFFER(ah);

  /* MAC address registers are reserved for the MIC entry */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_MAC0(micentry), 0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_MAC1(micentry), 0);

  /*
 * Write the correct (un-inverted) key[47:0] last to enable
 * TKIP now that all other registers are set with correct
 * values.
 */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(entry), key0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(entry), key1);

  REGWRITE_BUFFER_FLUSH(ah);
 } else {
  ENABLE_REGWRITE_BUFFER(ah);

  /* Write key[47:0] */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY0(entry), key0);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY1(entry), key1);

  /* Write key[95:48] */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY2(entry), key2);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY3(entry), key3);

  /* Write key[127:96] and key type */
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_KEY4(entry), key4);
  REG_WRITE(ah, AR_KEYTABLE_TYPE(entry), keyType);

  REGWRITE_BUFFER_FLUSH(ah);

  /* Write MAC address for the entry */
  (void) ath_hw_keysetmac(common, entry, mac);
 }

 return true;
}

static int ath_setkey_tkip(struct ath_common *common, u16 keyix, const u8 *key,
      struct ath_keyval *hk, const u8 *addr,
      bool authenticator)
{
 const u8 *key_rxmic;
 const u8 *key_txmic;

 key_txmic = key + NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_TX_MIC_KEY;
 key_rxmic = key + NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_RX_MIC_KEY;

 if (addr == NULL) {
  /*
 * Group key installation - only two key cache entries are used
 * regardless of splitmic capability since group key is only
 * used either for TX or RX.
 */
  if (authenticator) {
   memcpy(hk->kv_mic, key_txmic, sizeof(hk->kv_mic));
   memcpy(hk->kv_txmic, key_txmic, sizeof(hk->kv_mic));
  } else {
   memcpy(hk->kv_mic, key_rxmic, sizeof(hk->kv_mic));
   memcpy(hk->kv_txmic, key_rxmic, sizeof(hk->kv_mic));
  }
  return ath_hw_set_keycache_entry(common, keyix, hk, addr);
 }
 if (common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED) {
  /* TX and RX keys share the same key cache entry. */
  memcpy(hk->kv_mic, key_rxmic, sizeof(hk->kv_mic));
  memcpy(hk->kv_txmic, key_txmic, sizeof(hk->kv_txmic));
  return ath_hw_set_keycache_entry(common, keyix, hk, addr);
 }

 /* Separate key cache entries for TX and RX */

 /* TX key goes at first index, RX key at +32. */
 memcpy(hk->kv_mic, key_txmic, sizeof(hk->kv_mic));
 if (!ath_hw_set_keycache_entry(common, keyix, hk, NULL)) {
  /* TX MIC entry failed. No need to proceed further */
  ath_err(common, "Setting TX MIC Key Failed\n");
  return 0;
 }

 memcpy(hk->kv_mic, key_rxmic, sizeof(hk->kv_mic));
 /* XXX delete tx key on failure? */
 return ath_hw_set_keycache_entry(common, keyix + 32, hk, addr);
}

static int ath_reserve_key_cache_slot_tkip(struct ath_common *common)
{
 int i;

 for (i = IEEE80211_WEP_NKID; i < common->keymax / 2; i++) {
  if (test_bit(i, common->keymap) ||
      test_bit(i + 64, common->keymap))
   continue; /* At least one part of TKIP key allocated */
  if (!(common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED) &&
      (test_bit(i + 32, common->keymap) ||
       test_bit(i + 64 + 32, common->keymap)))
   continue; /* At least one part of TKIP key allocated */

  /* Found a free slot for a TKIP key */
  return i;
 }
 return -1;
}

static int ath_reserve_key_cache_slot(struct ath_common *common,
          u32 cipher)
{
 int i;

 if (cipher == WLAN_CIPHER_SUITE_TKIP)
  return ath_reserve_key_cache_slot_tkip(common);

 /* First, try to find slots that would not be available for TKIP. */
 if (!(common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED)) {
  for (i = IEEE80211_WEP_NKID; i < common->keymax / 4; i++) {
   if (!test_bit(i, common->keymap) &&
       (test_bit(i + 32, common->keymap) ||
        test_bit(i + 64, common->keymap) ||
        test_bit(i + 64 + 32, common->keymap)))
    return i;
   if (!test_bit(i + 32, common->keymap) &&
       (test_bit(i, common->keymap) ||
        test_bit(i + 64, common->keymap) ||
        test_bit(i + 64 + 32, common->keymap)))
    return i + 32;
   if (!test_bit(i + 64, common->keymap) &&
       (test_bit(i , common->keymap) ||
        test_bit(i + 32, common->keymap) ||
        test_bit(i + 64 + 32, common->keymap)))
    return i + 64;
   if (!test_bit(i + 64 + 32, common->keymap) &&
       (test_bit(i, common->keymap) ||
        test_bit(i + 32, common->keymap) ||
        test_bit(i + 64, common->keymap)))
    return i + 64 + 32;
  }
 } else {
  for (i = IEEE80211_WEP_NKID; i < common->keymax / 2; i++) {
   if (!test_bit(i, common->keymap) &&
       test_bit(i + 64, common->keymap))
    return i;
   if (test_bit(i, common->keymap) &&
       !test_bit(i + 64, common->keymap))
    return i + 64;
  }
 }

 /* No partially used TKIP slots, pick any available slot */
 for (i = IEEE80211_WEP_NKID; i < common->keymax; i++) {
  /* Do not allow slots that could be needed for TKIP group keys
 * to be used. This limitation could be removed if we know that
 * TKIP will not be used. */
  if (i >= 64 && i < 64 + IEEE80211_WEP_NKID)
   continue;
  if (!(common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED)) {
   if (i >= 32 && i < 32 + IEEE80211_WEP_NKID)
    continue;
   if (i >= 64 + 32 && i < 64 + 32 + IEEE80211_WEP_NKID)
    continue;
  }

  if (!test_bit(i, common->keymap))
   return i; /* Found a free slot for a key */
 }

 /* No free slot found */
 return -1;
}

/*
 * Configure encryption in the HW.
 */
int ath_key_config(struct ath_common *common,
     struct ieee80211_vif *vif,
     struct ieee80211_sta *sta,
     struct ieee80211_key_conf *key)
{
 struct ath_keyval hk;
 const u8 *mac = NULL;
 u8 gmac[ETH_ALEN];
 int ret = 0;
 int idx;

 memset(&hk, 0, sizeof(hk));

 switch (key->cipher) {
 case 0:
  hk.kv_type = ATH_CIPHER_CLR;
  break;
 case WLAN_CIPHER_SUITE_WEP40:
 case WLAN_CIPHER_SUITE_WEP104:
  hk.kv_type = ATH_CIPHER_WEP;
  break;
 case WLAN_CIPHER_SUITE_TKIP:
  hk.kv_type = ATH_CIPHER_TKIP;
  break;
 case WLAN_CIPHER_SUITE_CCMP:
  hk.kv_type = ATH_CIPHER_AES_CCM;
  break;
 default:
  return -EOPNOTSUPP;
 }

 hk.kv_len = key->keylen;
 if (key->keylen)
  memcpy(&hk.kv_values, key->key, key->keylen);

 if (!(key->flags & IEEE80211_KEY_FLAG_PAIRWISE)) {
  switch (vif->type) {
  case NL80211_IFTYPE_AP:
   memcpy(gmac, vif->addr, ETH_ALEN);
   gmac[0] |= 0x01;
   mac = gmac;
   idx = ath_reserve_key_cache_slot(common, key->cipher);
   break;
  case NL80211_IFTYPE_ADHOC:
   if (!sta) {
    idx = key->keyidx;
    break;
   }
   memcpy(gmac, sta->addr, ETH_ALEN);
   gmac[0] |= 0x01;
   mac = gmac;
   idx = ath_reserve_key_cache_slot(common, key->cipher);
   break;
  default:
   idx = key->keyidx;
   break;
  }
 } else if (key->keyidx) {
  if (WARN_ON(!sta))
   return -EOPNOTSUPP;
  mac = sta->addr;

  if (vif->type != NL80211_IFTYPE_AP) {
   /* Only keyidx 0 should be used with unicast key, but
 * allow this for client mode for now. */
   idx = key->keyidx;
  } else
   return -EIO;
 } else {
  if (WARN_ON(!sta))
   return -EOPNOTSUPP;
  mac = sta->addr;

  idx = ath_reserve_key_cache_slot(common, key->cipher);
 }

 if (idx < 0)
  return -ENOSPC; /* no free key cache entries */

 if (key->cipher == WLAN_CIPHER_SUITE_TKIP)
  ret = ath_setkey_tkip(common, idx, key->key, &hk, mac,
          vif->type == NL80211_IFTYPE_AP);
 else
  ret = ath_hw_set_keycache_entry(common, idx, &hk, mac);

 if (!ret)
  return -EIO;

 set_bit(idx, common->keymap);
 if (key->cipher == WLAN_CIPHER_SUITE_CCMP)
  set_bit(idx, common->ccmp_keymap);

 if (key->cipher == WLAN_CIPHER_SUITE_TKIP) {
  set_bit(idx + 64, common->keymap);
  set_bit(idx, common->tkip_keymap);
  set_bit(idx + 64, common->tkip_keymap);
  if (!(common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED)) {
   set_bit(idx + 32, common->keymap);
   set_bit(idx + 64 + 32, common->keymap);
   set_bit(idx + 32, common->tkip_keymap);
   set_bit(idx + 64 + 32, common->tkip_keymap);
  }
 }

 return idx;
}
EXPORT_SYMBOL(ath_key_config);

/*
 * Delete Key.
 */
void ath_key_delete(struct ath_common *common, u8 hw_key_idx)
{
 /* Leave CCMP and TKIP (main key) configured to avoid disabling
 * encryption for potentially pending frames already in a TXQ with the
 * keyix pointing to this key entry. Instead, only clear the MAC address
 * to prevent RX processing from using this key cache entry.
 */
 if (test_bit(hw_key_idx, common->ccmp_keymap) ||
     test_bit(hw_key_idx, common->tkip_keymap))
  ath_hw_keysetmac(common, hw_key_idx, NULL);
 else
  ath_hw_keyreset(common, hw_key_idx);
 if (hw_key_idx < IEEE80211_WEP_NKID)
  return;

 clear_bit(hw_key_idx, common->keymap);
 clear_bit(hw_key_idx, common->ccmp_keymap);
 if (!test_bit(hw_key_idx, common->tkip_keymap))
  return;

 clear_bit(hw_key_idx + 64, common->keymap);

 clear_bit(hw_key_idx, common->tkip_keymap);
 clear_bit(hw_key_idx + 64, common->tkip_keymap);

 if (!(common->crypt_caps & ATH_CRYPT_CAP_MIC_COMBINED)) {
  ath_hw_keyreset(common, hw_key_idx + 32);
  clear_bit(hw_key_idx + 32, common->keymap);
  clear_bit(hw_key_idx + 64 + 32, common->keymap);

  clear_bit(hw_key_idx + 32, common->tkip_keymap);
  clear_bit(hw_key_idx + 64 + 32, common->tkip_keymap);
 }
}
EXPORT_SYMBOL(ath_key_delete);