OSDN Git Service

mwifiex: Fix possible buffer overflows in mwifiex_ret_wmm_get_status()
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / crypto / vmac.c
index df76a81..bb2fc78 100644 (file)
@@ -1,6 +1,10 @@
 /*
- * Modified to interface to the Linux kernel
+ * VMAC: Message Authentication Code using Universal Hashing
+ *
+ * Reference: https://tools.ietf.org/html/draft-krovetz-vmac-01
+ *
  * Copyright (c) 2009, Intel Corporation.
+ * Copyright (c) 2018, Google Inc.
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
  * Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  */
 
-/* --------------------------------------------------------------------------
- * VMAC and VHASH Implementation by Ted Krovetz (tdk@acm.org) and Wei Dai.
- * This implementation is herby placed in the public domain.
- * The authors offers no warranty. Use at your own risk.
- * Please send bug reports to the authors.
- * Last modified: 17 APR 08, 1700 PDT
- * ----------------------------------------------------------------------- */
+/*
+ * Derived from:
+ *     VMAC and VHASH Implementation by Ted Krovetz (tdk@acm.org) and Wei Dai.
+ *     This implementation is herby placed in the public domain.
+ *     The authors offers no warranty. Use at your own risk.
+ *     Last modified: 17 APR 08, 1700 PDT
+ */
 
+#include <asm/unaligned.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/crypto.h>
 #include <linux/scatterlist.h>
 #include <asm/byteorder.h>
 #include <crypto/scatterwalk.h>
-#include <crypto/vmac.h>
 #include <crypto/internal/hash.h>
 
 /*
+ * User definable settings.
+ */
+#define VMAC_TAG_LEN   64
+#define VMAC_KEY_SIZE  128/* Must be 128, 192 or 256                   */
+#define VMAC_KEY_LEN   (VMAC_KEY_SIZE/8)
+#define VMAC_NHBYTES   128/* Must 2^i for any 3 < i < 13 Standard = 128*/
+
+/* per-transform (per-key) context */
+struct vmac_tfm_ctx {
+       struct crypto_cipher *cipher;
+       u64 nhkey[(VMAC_NHBYTES/8)+2*(VMAC_TAG_LEN/64-1)];
+       u64 polykey[2*VMAC_TAG_LEN/64];
+       u64 l3key[2*VMAC_TAG_LEN/64];
+};
+
+/* per-request context */
+struct vmac_desc_ctx {
+       union {
+               u8 partial[VMAC_NHBYTES];       /* partial block */
+               __le64 partial_words[VMAC_NHBYTES / 8];
+       };
+       unsigned int partial_size;      /* size of the partial block */
+       bool first_block_processed;
+       u64 polytmp[2*VMAC_TAG_LEN/64]; /* running total of L2-hash */
+};
+
+/*
  * Constants and masks
  */
 #define UINT64_C(x) x##ULL
@@ -318,13 +349,6 @@ static void poly_step_func(u64 *ahi, u64 *alo,
        } while (0)
 #endif
 
-static void vhash_abort(struct vmac_ctx *ctx)
-{
-       ctx->polytmp[0] = ctx->polykey[0] ;
-       ctx->polytmp[1] = ctx->polykey[1] ;
-       ctx->first_block_processed = 0;
-}
-
 static u64 l3hash(u64 p1, u64 p2, u64 k1, u64 k2, u64 len)
 {
        u64 rh, rl, t, z = 0;
@@ -364,280 +388,209 @@ static u64 l3hash(u64 p1, u64 p2, u64 k1, u64 k2, u64 len)
        return rl;
 }
 
-static void vhash_update(const unsigned char *m,
-                       unsigned int mbytes, /* Pos multiple of VMAC_NHBYTES */
-                       struct vmac_ctx *ctx)
+/* L1 and L2-hash one or more VMAC_NHBYTES-byte blocks */
+static void vhash_blocks(const struct vmac_tfm_ctx *tctx,
+                        struct vmac_desc_ctx *dctx,
+                        const __le64 *mptr, unsigned int blocks)
 {
-       u64 rh, rl, *mptr;
-       const u64 *kptr = (u64 *)ctx->nhkey;
-       int i;
-       u64 ch, cl;
-       u64 pkh = ctx->polykey[0];
-       u64 pkl = ctx->polykey[1];
-
-       if (!mbytes)
-               return;
-
-       BUG_ON(mbytes % VMAC_NHBYTES);
-
-       mptr = (u64 *)m;
-       i = mbytes / VMAC_NHBYTES;  /* Must be non-zero */
-
-       ch = ctx->polytmp[0];
-       cl = ctx->polytmp[1];
-
-       if (!ctx->first_block_processed) {
-               ctx->first_block_processed = 1;
+       const u64 *kptr = tctx->nhkey;
+       const u64 pkh = tctx->polykey[0];
+       const u64 pkl = tctx->polykey[1];
+       u64 ch = dctx->polytmp[0];
+       u64 cl = dctx->polytmp[1];
+       u64 rh, rl;
+
+       if (!dctx->first_block_processed) {
+               dctx->first_block_processed = true;
                nh_vmac_nhbytes(mptr, kptr, VMAC_NHBYTES/8, rh, rl);
                rh &= m62;
                ADD128(ch, cl, rh, rl);
                mptr += (VMAC_NHBYTES/sizeof(u64));
-               i--;
+               blocks--;
        }
 
-       while (i--) {
+       while (blocks--) {
                nh_vmac_nhbytes(mptr, kptr, VMAC_NHBYTES/8, rh, rl);
                rh &= m62;
                poly_step(ch, cl, pkh, pkl, rh, rl);
                mptr += (VMAC_NHBYTES/sizeof(u64));
        }
 
-       ctx->polytmp[0] = ch;
-       ctx->polytmp[1] = cl;
+       dctx->polytmp[0] = ch;
+       dctx->polytmp[1] = cl;
 }
 
-static u64 vhash(unsigned char m[], unsigned int mbytes,
-                       u64 *tagl, struct vmac_ctx *ctx)
+static int vmac_setkey(struct crypto_shash *tfm,
+                      const u8 *key, unsigned int keylen)
 {
-       u64 rh, rl, *mptr;
-       const u64 *kptr = (u64 *)ctx->nhkey;
-       int i, remaining;
-       u64 ch, cl;
-       u64 pkh = ctx->polykey[0];
-       u64 pkl = ctx->polykey[1];
-
-       mptr = (u64 *)m;
-       i = mbytes / VMAC_NHBYTES;
-       remaining = mbytes % VMAC_NHBYTES;
-
-       if (ctx->first_block_processed) {
-               ch = ctx->polytmp[0];
-               cl = ctx->polytmp[1];
-       } else if (i) {
-               nh_vmac_nhbytes(mptr, kptr, VMAC_NHBYTES/8, ch, cl);
-               ch &= m62;
-               ADD128(ch, cl, pkh, pkl);
-               mptr += (VMAC_NHBYTES/sizeof(u64));
-               i--;
-       } else if (remaining) {
-               nh_16(mptr, kptr, 2*((remaining+15)/16), ch, cl);
-               ch &= m62;
-               ADD128(ch, cl, pkh, pkl);
-               mptr += (VMAC_NHBYTES/sizeof(u64));
-               goto do_l3;
-       } else {/* Empty String */
-               ch = pkh; cl = pkl;
-               goto do_l3;
-       }
-
-       while (i--) {
-               nh_vmac_nhbytes(mptr, kptr, VMAC_NHBYTES/8, rh, rl);
-               rh &= m62;
-               poly_step(ch, cl, pkh, pkl, rh, rl);
-               mptr += (VMAC_NHBYTES/sizeof(u64));
-       }
-       if (remaining) {
-               nh_16(mptr, kptr, 2*((remaining+15)/16), rh, rl);
-               rh &= m62;
-               poly_step(ch, cl, pkh, pkl, rh, rl);
-       }
-
-do_l3:
-       vhash_abort(ctx);
-       remaining *= 8;
-       return l3hash(ch, cl, ctx->l3key[0], ctx->l3key[1], remaining);
-}
+       struct vmac_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(tfm);
+       __be64 out[2];
+       u8 in[16] = { 0 };
+       unsigned int i;
+       int err;
 
-static u64 vmac(unsigned char m[], unsigned int mbytes,
-                       const unsigned char n[16], u64 *tagl,
-                       struct vmac_ctx_t *ctx)
-{
-       u64 *in_n, *out_p;
-       u64 p, h;
-       int i;
-
-       in_n = ctx->__vmac_ctx.cached_nonce;
-       out_p = ctx->__vmac_ctx.cached_aes;
-
-       i = n[15] & 1;
-       if ((*(u64 *)(n+8) != in_n[1]) || (*(u64 *)(n) != in_n[0])) {
-               in_n[0] = *(u64 *)(n);
-               in_n[1] = *(u64 *)(n+8);
-               ((unsigned char *)in_n)[15] &= 0xFE;
-               crypto_cipher_encrypt_one(ctx->child,
-                       (unsigned char *)out_p, (unsigned char *)in_n);
-
-               ((unsigned char *)in_n)[15] |= (unsigned char)(1-i);
+       if (keylen != VMAC_KEY_LEN) {
+               crypto_shash_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
+               return -EINVAL;
        }
-       p = be64_to_cpup(out_p + i);
-       h = vhash(m, mbytes, (u64 *)0, &ctx->__vmac_ctx);
-       return le64_to_cpu(p + h);
-}
 
-static int vmac_set_key(unsigned char user_key[], struct vmac_ctx_t *ctx)
-{
-       u64 in[2] = {0}, out[2];
-       unsigned i;
-       int err = 0;
-
-       err = crypto_cipher_setkey(ctx->child, user_key, VMAC_KEY_LEN);
+       err = crypto_cipher_setkey(tctx->cipher, key, keylen);
        if (err)
                return err;
 
        /* Fill nh key */
-       ((unsigned char *)in)[0] = 0x80;
-       for (i = 0; i < sizeof(ctx->__vmac_ctx.nhkey)/8; i += 2) {
-               crypto_cipher_encrypt_one(ctx->child,
-                       (unsigned char *)out, (unsigned char *)in);
-               ctx->__vmac_ctx.nhkey[i] = be64_to_cpup(out);
-               ctx->__vmac_ctx.nhkey[i+1] = be64_to_cpup(out+1);
-               ((unsigned char *)in)[15] += 1;
+       in[0] = 0x80;
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tctx->nhkey); i += 2) {
+               crypto_cipher_encrypt_one(tctx->cipher, (u8 *)out, in);
+               tctx->nhkey[i] = be64_to_cpu(out[0]);
+               tctx->nhkey[i+1] = be64_to_cpu(out[1]);
+               in[15]++;
        }
 
        /* Fill poly key */
-       ((unsigned char *)in)[0] = 0xC0;
-       in[1] = 0;
-       for (i = 0; i < sizeof(ctx->__vmac_ctx.polykey)/8; i += 2) {
-               crypto_cipher_encrypt_one(ctx->child,
-                       (unsigned char *)out, (unsigned char *)in);
-               ctx->__vmac_ctx.polytmp[i] =
-                       ctx->__vmac_ctx.polykey[i] =
-                               be64_to_cpup(out) & mpoly;
-               ctx->__vmac_ctx.polytmp[i+1] =
-                       ctx->__vmac_ctx.polykey[i+1] =
-                               be64_to_cpup(out+1) & mpoly;
-               ((unsigned char *)in)[15] += 1;
+       in[0] = 0xC0;
+       in[15] = 0;
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tctx->polykey); i += 2) {
+               crypto_cipher_encrypt_one(tctx->cipher, (u8 *)out, in);
+               tctx->polykey[i] = be64_to_cpu(out[0]) & mpoly;
+               tctx->polykey[i+1] = be64_to_cpu(out[1]) & mpoly;
+               in[15]++;
        }
 
        /* Fill ip key */
-       ((unsigned char *)in)[0] = 0xE0;
-       in[1] = 0;
-       for (i = 0; i < sizeof(ctx->__vmac_ctx.l3key)/8; i += 2) {
+       in[0] = 0xE0;
+       in[15] = 0;
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tctx->l3key); i += 2) {
                do {
-                       crypto_cipher_encrypt_one(ctx->child,
-                               (unsigned char *)out, (unsigned char *)in);
-                       ctx->__vmac_ctx.l3key[i] = be64_to_cpup(out);
-                       ctx->__vmac_ctx.l3key[i+1] = be64_to_cpup(out+1);
-                       ((unsigned char *)in)[15] += 1;
-               } while (ctx->__vmac_ctx.l3key[i] >= p64
-                       || ctx->__vmac_ctx.l3key[i+1] >= p64);
+                       crypto_cipher_encrypt_one(tctx->cipher, (u8 *)out, in);
+                       tctx->l3key[i] = be64_to_cpu(out[0]);
+                       tctx->l3key[i+1] = be64_to_cpu(out[1]);
+                       in[15]++;
+               } while (tctx->l3key[i] >= p64 || tctx->l3key[i+1] >= p64);
        }
 
-       /* Invalidate nonce/aes cache and reset other elements */
-       ctx->__vmac_ctx.cached_nonce[0] = (u64)-1; /* Ensure illegal nonce */
-       ctx->__vmac_ctx.cached_nonce[1] = (u64)0;  /* Ensure illegal nonce */
-       ctx->__vmac_ctx.first_block_processed = 0;
-
-       return err;
+       return 0;
 }
 
-static int vmac_setkey(struct crypto_shash *parent,
-               const u8 *key, unsigned int keylen)
+static int vmac_init(struct shash_desc *desc)
 {
-       struct vmac_ctx_t *ctx = crypto_shash_ctx(parent);
+       const struct vmac_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
+       struct vmac_desc_ctx *dctx = shash_desc_ctx(desc);
 
-       if (keylen != VMAC_KEY_LEN) {
-               crypto_shash_set_flags(parent, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
-               return -EINVAL;
-       }
-
-       return vmac_set_key((u8 *)key, ctx);
-}
-
-static int vmac_init(struct shash_desc *pdesc)
-{
+       dctx->partial_size = 0;
+       dctx->first_block_processed = false;
+       memcpy(dctx->polytmp, tctx->polykey, sizeof(dctx->polytmp));
        return 0;
 }
 
-static int vmac_update(struct shash_desc *pdesc, const u8 *p,
-               unsigned int len)
+static int vmac_update(struct shash_desc *desc, const u8 *p, unsigned int len)
 {
-       struct crypto_shash *parent = pdesc->tfm;
-       struct vmac_ctx_t *ctx = crypto_shash_ctx(parent);
-       int expand;
-       int min;
-
-       expand = VMAC_NHBYTES - ctx->partial_size > 0 ?
-                       VMAC_NHBYTES - ctx->partial_size : 0;
-
-       min = len < expand ? len : expand;
-
-       memcpy(ctx->partial + ctx->partial_size, p, min);
-       ctx->partial_size += min;
-
-       if (len < expand)
-               return 0;
-
-       vhash_update(ctx->partial, VMAC_NHBYTES, &ctx->__vmac_ctx);
-       ctx->partial_size = 0;
-
-       len -= expand;
-       p += expand;
+       const struct vmac_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
+       struct vmac_desc_ctx *dctx = shash_desc_ctx(desc);
+       unsigned int n;
+
+       if (dctx->partial_size) {
+               n = min(len, VMAC_NHBYTES - dctx->partial_size);
+               memcpy(&dctx->partial[dctx->partial_size], p, n);
+               dctx->partial_size += n;
+               p += n;
+               len -= n;
+               if (dctx->partial_size == VMAC_NHBYTES) {
+                       vhash_blocks(tctx, dctx, dctx->partial_words, 1);
+                       dctx->partial_size = 0;
+               }
+       }
 
-       if (len % VMAC_NHBYTES) {
-               memcpy(ctx->partial, p + len - (len % VMAC_NHBYTES),
-                       len % VMAC_NHBYTES);
-               ctx->partial_size = len % VMAC_NHBYTES;
+       if (len >= VMAC_NHBYTES) {
+               n = round_down(len, VMAC_NHBYTES);
+               /* TODO: 'p' may be misaligned here */
+               vhash_blocks(tctx, dctx, (const __le64 *)p, n / VMAC_NHBYTES);
+               p += n;
+               len -= n;
        }
 
-       vhash_update(p, len - len % VMAC_NHBYTES, &ctx->__vmac_ctx);
+       if (len) {
+               memcpy(dctx->partial, p, len);
+               dctx->partial_size = len;
+       }
 
        return 0;
 }
 
-static int vmac_final(struct shash_desc *pdesc, u8 *out)
+static u64 vhash_final(const struct vmac_tfm_ctx *tctx,
+                      struct vmac_desc_ctx *dctx)
 {
-       struct crypto_shash *parent = pdesc->tfm;
-       struct vmac_ctx_t *ctx = crypto_shash_ctx(parent);
-       vmac_t mac;
-       u8 nonce[16] = {};
-
-       /* vmac() ends up accessing outside the array bounds that
-        * we specify.  In appears to access up to the next 2-word
-        * boundary.  We'll just be uber cautious and zero the
-        * unwritten bytes in the buffer.
-        */
-       if (ctx->partial_size) {
-               memset(ctx->partial + ctx->partial_size, 0,
-                       VMAC_NHBYTES - ctx->partial_size);
+       unsigned int partial = dctx->partial_size;
+       u64 ch = dctx->polytmp[0];
+       u64 cl = dctx->polytmp[1];
+
+       /* L1 and L2-hash the final block if needed */
+       if (partial) {
+               /* Zero-pad to next 128-bit boundary */
+               unsigned int n = round_up(partial, 16);
+               u64 rh, rl;
+
+               memset(&dctx->partial[partial], 0, n - partial);
+               nh_16(dctx->partial_words, tctx->nhkey, n / 8, rh, rl);
+               rh &= m62;
+               if (dctx->first_block_processed)
+                       poly_step(ch, cl, tctx->polykey[0], tctx->polykey[1],
+                                 rh, rl);
+               else
+                       ADD128(ch, cl, rh, rl);
        }
-       mac = vmac(ctx->partial, ctx->partial_size, nonce, NULL, ctx);
-       memcpy(out, &mac, sizeof(vmac_t));
-       memzero_explicit(&mac, sizeof(vmac_t));
-       memset(&ctx->__vmac_ctx, 0, sizeof(struct vmac_ctx));
-       ctx->partial_size = 0;
+
+       /* L3-hash the 128-bit output of L2-hash */
+       return l3hash(ch, cl, tctx->l3key[0], tctx->l3key[1], partial * 8);
+}
+
+static int vmac_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
+{
+       const struct vmac_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
+       struct vmac_desc_ctx *dctx = shash_desc_ctx(desc);
+       static const u8 nonce[16] = {}; /* TODO: this is insecure */
+       union {
+               u8 bytes[16];
+               __be64 pads[2];
+       } block;
+       int index;
+       u64 hash, pad;
+
+       /* Finish calculating the VHASH of the message */
+       hash = vhash_final(tctx, dctx);
+
+       /* Generate pseudorandom pad by encrypting the nonce */
+       memcpy(&block, nonce, 16);
+       index = block.bytes[15] & 1;
+       block.bytes[15] &= ~1;
+       crypto_cipher_encrypt_one(tctx->cipher, block.bytes, block.bytes);
+       pad = be64_to_cpu(block.pads[index]);
+
+       /* The VMAC is the sum of VHASH and the pseudorandom pad */
+       put_unaligned_le64(hash + pad, out);
        return 0;
 }
 
 static int vmac_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
 {
-       struct crypto_cipher *cipher;
-       struct crypto_instance *inst = (void *)tfm->__crt_alg;
+       struct crypto_instance *inst = crypto_tfm_alg_instance(tfm);
        struct crypto_spawn *spawn = crypto_instance_ctx(inst);
-       struct vmac_ctx_t *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
+       struct vmac_tfm_ctx *tctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
+       struct crypto_cipher *cipher;
 
        cipher = crypto_spawn_cipher(spawn);
        if (IS_ERR(cipher))
                return PTR_ERR(cipher);
 
-       ctx->child = cipher;
+       tctx->cipher = cipher;
        return 0;
 }
 
 static void vmac_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
 {
-       struct vmac_ctx_t *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
-       crypto_free_cipher(ctx->child);
+       struct vmac_tfm_ctx *tctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
+
+       crypto_free_cipher(tctx->cipher);
 }
 
 static int vmac_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
@@ -655,6 +608,10 @@ static int vmac_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
        if (IS_ERR(alg))
                return PTR_ERR(alg);
 
+       err = -EINVAL;
+       if (alg->cra_blocksize != 16)
+               goto out_put_alg;
+
        inst = shash_alloc_instance("vmac", alg);
        err = PTR_ERR(inst);
        if (IS_ERR(inst))
@@ -670,11 +627,12 @@ static int vmac_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
        inst->alg.base.cra_blocksize = alg->cra_blocksize;
        inst->alg.base.cra_alignmask = alg->cra_alignmask;
 
-       inst->alg.digestsize = sizeof(vmac_t);
-       inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct vmac_ctx_t);
+       inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct vmac_tfm_ctx);
        inst->alg.base.cra_init = vmac_init_tfm;
        inst->alg.base.cra_exit = vmac_exit_tfm;
 
+       inst->alg.descsize = sizeof(struct vmac_desc_ctx);
+       inst->alg.digestsize = VMAC_TAG_LEN / 8;
        inst->alg.init = vmac_init;
        inst->alg.update = vmac_update;
        inst->alg.final = vmac_final;