Merge tag 'fixes-v5.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/brauner...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / crypto / algif_skcipher.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * algif_skcipher: User-space interface for skcipher algorithms
4  *
5  * This file provides the user-space API for symmetric key ciphers.
6  *
7  * Copyright (c) 2010 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
8  *
9  * The following concept of the memory management is used:
10  *
11  * The kernel maintains two SGLs, the TX SGL and the RX SGL. The TX SGL is
12  * filled by user space with the data submitted via sendpage/sendmsg. Filling
13  * up the TX SGL does not cause a crypto operation -- the data will only be
14  * tracked by the kernel. Upon receipt of one recvmsg call, the caller must
15  * provide a buffer which is tracked with the RX SGL.
16  *
17  * During the processing of the recvmsg operation, the cipher request is
18  * allocated and prepared. As part of the recvmsg operation, the processed
19  * TX buffers are extracted from the TX SGL into a separate SGL.
20  *
21  * After the completion of the crypto operation, the RX SGL and the cipher
22  * request is released. The extracted TX SGL parts are released together with
23  * the RX SGL release.
24  */
25
26 #include <crypto/scatterwalk.h>
27 #include <crypto/skcipher.h>
28 #include <crypto/if_alg.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/list.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/module.h>
34 #include <linux/net.h>
35 #include <net/sock.h>
36
37 static int skcipher_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg,
38                             size_t size)
39 {
40         struct sock *sk = sock->sk;
41         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
42         struct sock *psk = ask->parent;
43         struct alg_sock *pask = alg_sk(psk);
44         struct crypto_skcipher *tfm = pask->private;
45         unsigned ivsize = crypto_skcipher_ivsize(tfm);
46
47         return af_alg_sendmsg(sock, msg, size, ivsize);
48 }
49
50 static int _skcipher_recvmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg,
51                              size_t ignored, int flags)
52 {
53         struct sock *sk = sock->sk;
54         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
55         struct sock *psk = ask->parent;
56         struct alg_sock *pask = alg_sk(psk);
57         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
58         struct crypto_skcipher *tfm = pask->private;
59         unsigned int bs = crypto_skcipher_chunksize(tfm);
60         struct af_alg_async_req *areq;
61         int err = 0;
62         size_t len = 0;
63
64         if (!ctx->init || (ctx->more && ctx->used < bs)) {
65                 err = af_alg_wait_for_data(sk, flags, bs);
66                 if (err)
67                         return err;
68         }
69
70         /* Allocate cipher request for current operation. */
71         areq = af_alg_alloc_areq(sk, sizeof(struct af_alg_async_req) +
72                                      crypto_skcipher_reqsize(tfm));
73         if (IS_ERR(areq))
74                 return PTR_ERR(areq);
75
76         /* convert iovecs of output buffers into RX SGL */
77         err = af_alg_get_rsgl(sk, msg, flags, areq, ctx->used, &len);
78         if (err)
79                 goto free;
80
81         /*
82          * If more buffers are to be expected to be processed, process only
83          * full block size buffers.
84          */
85         if (ctx->more || len < ctx->used)
86                 len -= len % bs;
87
88         /*
89          * Create a per request TX SGL for this request which tracks the
90          * SG entries from the global TX SGL.
91          */
92         areq->tsgl_entries = af_alg_count_tsgl(sk, len, 0);
93         if (!areq->tsgl_entries)
94                 areq->tsgl_entries = 1;
95         areq->tsgl = sock_kmalloc(sk, array_size(sizeof(*areq->tsgl),
96                                                  areq->tsgl_entries),
97                                   GFP_KERNEL);
98         if (!areq->tsgl) {
99                 err = -ENOMEM;
100                 goto free;
101         }
102         sg_init_table(areq->tsgl, areq->tsgl_entries);
103         af_alg_pull_tsgl(sk, len, areq->tsgl, 0);
104
105         /* Initialize the crypto operation */
106         skcipher_request_set_tfm(&areq->cra_u.skcipher_req, tfm);
107         skcipher_request_set_crypt(&areq->cra_u.skcipher_req, areq->tsgl,
108                                    areq->first_rsgl.sgl.sg, len, ctx->iv);
109
110         if (msg->msg_iocb && !is_sync_kiocb(msg->msg_iocb)) {
111                 /* AIO operation */
112                 sock_hold(sk);
113                 areq->iocb = msg->msg_iocb;
114
115                 /* Remember output size that will be generated. */
116                 areq->outlen = len;
117
118                 skcipher_request_set_callback(&areq->cra_u.skcipher_req,
119                                               CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
120                                               af_alg_async_cb, areq);
121                 err = ctx->enc ?
122                         crypto_skcipher_encrypt(&areq->cra_u.skcipher_req) :
123                         crypto_skcipher_decrypt(&areq->cra_u.skcipher_req);
124
125                 /* AIO operation in progress */
126                 if (err == -EINPROGRESS)
127                         return -EIOCBQUEUED;
128
129                 sock_put(sk);
130         } else {
131                 /* Synchronous operation */
132                 skcipher_request_set_callback(&areq->cra_u.skcipher_req,
133                                               CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP |
134                                               CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
135                                               crypto_req_done, &ctx->wait);
136                 err = crypto_wait_req(ctx->enc ?
137                         crypto_skcipher_encrypt(&areq->cra_u.skcipher_req) :
138                         crypto_skcipher_decrypt(&areq->cra_u.skcipher_req),
139                                                  &ctx->wait);
140         }
141
142
143 free:
144         af_alg_free_resources(areq);
145
146         return err ? err : len;
147 }
148
149 static int skcipher_recvmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg,
150                             size_t ignored, int flags)
151 {
152         struct sock *sk = sock->sk;
153         int ret = 0;
154
155         lock_sock(sk);
156         while (msg_data_left(msg)) {
157                 int err = _skcipher_recvmsg(sock, msg, ignored, flags);
158
159                 /*
160                  * This error covers -EIOCBQUEUED which implies that we can
161                  * only handle one AIO request. If the caller wants to have
162                  * multiple AIO requests in parallel, he must make multiple
163                  * separate AIO calls.
164                  *
165                  * Also return the error if no data has been processed so far.
166                  */
167                 if (err <= 0) {
168                         if (err == -EIOCBQUEUED || !ret)
169                                 ret = err;
170                         goto out;
171                 }
172
173                 ret += err;
174         }
175
176 out:
177         af_alg_wmem_wakeup(sk);
178         release_sock(sk);
179         return ret;
180 }
181
182 static struct proto_ops algif_skcipher_ops = {
183         .family         =       PF_ALG,
184
185         .connect        =       sock_no_connect,
186         .socketpair     =       sock_no_socketpair,
187         .getname        =       sock_no_getname,
188         .ioctl          =       sock_no_ioctl,
189         .listen         =       sock_no_listen,
190         .shutdown       =       sock_no_shutdown,
191         .mmap           =       sock_no_mmap,
192         .bind           =       sock_no_bind,
193         .accept         =       sock_no_accept,
194
195         .release        =       af_alg_release,
196         .sendmsg        =       skcipher_sendmsg,
197         .sendpage       =       af_alg_sendpage,
198         .recvmsg        =       skcipher_recvmsg,
199         .poll           =       af_alg_poll,
200 };
201
202 static int skcipher_check_key(struct socket *sock)
203 {
204         int err = 0;
205         struct sock *psk;
206         struct alg_sock *pask;
207         struct crypto_skcipher *tfm;
208         struct sock *sk = sock->sk;
209         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
210
211         lock_sock(sk);
212         if (!atomic_read(&ask->nokey_refcnt))
213                 goto unlock_child;
214
215         psk = ask->parent;
216         pask = alg_sk(ask->parent);
217         tfm = pask->private;
218
219         err = -ENOKEY;
220         lock_sock_nested(psk, SINGLE_DEPTH_NESTING);
221         if (crypto_skcipher_get_flags(tfm) & CRYPTO_TFM_NEED_KEY)
222                 goto unlock;
223
224         atomic_dec(&pask->nokey_refcnt);
225         atomic_set(&ask->nokey_refcnt, 0);
226
227         err = 0;
228
229 unlock:
230         release_sock(psk);
231 unlock_child:
232         release_sock(sk);
233
234         return err;
235 }
236
237 static int skcipher_sendmsg_nokey(struct socket *sock, struct msghdr *msg,
238                                   size_t size)
239 {
240         int err;
241
242         err = skcipher_check_key(sock);
243         if (err)
244                 return err;
245
246         return skcipher_sendmsg(sock, msg, size);
247 }
248
249 static ssize_t skcipher_sendpage_nokey(struct socket *sock, struct page *page,
250                                        int offset, size_t size, int flags)
251 {
252         int err;
253
254         err = skcipher_check_key(sock);
255         if (err)
256                 return err;
257
258         return af_alg_sendpage(sock, page, offset, size, flags);
259 }
260
261 static int skcipher_recvmsg_nokey(struct socket *sock, struct msghdr *msg,
262                                   size_t ignored, int flags)
263 {
264         int err;
265
266         err = skcipher_check_key(sock);
267         if (err)
268                 return err;
269
270         return skcipher_recvmsg(sock, msg, ignored, flags);
271 }
272
273 static struct proto_ops algif_skcipher_ops_nokey = {
274         .family         =       PF_ALG,
275
276         .connect        =       sock_no_connect,
277         .socketpair     =       sock_no_socketpair,
278         .getname        =       sock_no_getname,
279         .ioctl          =       sock_no_ioctl,
280         .listen         =       sock_no_listen,
281         .shutdown       =       sock_no_shutdown,
282         .mmap           =       sock_no_mmap,
283         .bind           =       sock_no_bind,
284         .accept         =       sock_no_accept,
285
286         .release        =       af_alg_release,
287         .sendmsg        =       skcipher_sendmsg_nokey,
288         .sendpage       =       skcipher_sendpage_nokey,
289         .recvmsg        =       skcipher_recvmsg_nokey,
290         .poll           =       af_alg_poll,
291 };
292
293 static void *skcipher_bind(const char *name, u32 type, u32 mask)
294 {
295         return crypto_alloc_skcipher(name, type, mask);
296 }
297
298 static void skcipher_release(void *private)
299 {
300         crypto_free_skcipher(private);
301 }
302
303 static int skcipher_setkey(void *private, const u8 *key, unsigned int keylen)
304 {
305         return crypto_skcipher_setkey(private, key, keylen);
306 }
307
308 static void skcipher_sock_destruct(struct sock *sk)
309 {
310         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
311         struct af_alg_ctx *ctx = ask->private;
312         struct sock *psk = ask->parent;
313         struct alg_sock *pask = alg_sk(psk);
314         struct crypto_skcipher *tfm = pask->private;
315
316         af_alg_pull_tsgl(sk, ctx->used, NULL, 0);
317         sock_kzfree_s(sk, ctx->iv, crypto_skcipher_ivsize(tfm));
318         sock_kfree_s(sk, ctx, ctx->len);
319         af_alg_release_parent(sk);
320 }
321
322 static int skcipher_accept_parent_nokey(void *private, struct sock *sk)
323 {
324         struct af_alg_ctx *ctx;
325         struct alg_sock *ask = alg_sk(sk);
326         struct crypto_skcipher *tfm = private;
327         unsigned int len = sizeof(*ctx);
328
329         ctx = sock_kmalloc(sk, len, GFP_KERNEL);
330         if (!ctx)
331                 return -ENOMEM;
332         memset(ctx, 0, len);
333
334         ctx->iv = sock_kmalloc(sk, crypto_skcipher_ivsize(tfm),
335                                GFP_KERNEL);
336         if (!ctx->iv) {
337                 sock_kfree_s(sk, ctx, len);
338                 return -ENOMEM;
339         }
340         memset(ctx->iv, 0, crypto_skcipher_ivsize(tfm));
341
342         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tsgl_list);
343         ctx->len = len;
344         crypto_init_wait(&ctx->wait);
345
346         ask->private = ctx;
347
348         sk->sk_destruct = skcipher_sock_destruct;
349
350         return 0;
351 }
352
353 static int skcipher_accept_parent(void *private, struct sock *sk)
354 {
355         struct crypto_skcipher *tfm = private;
356
357         if (crypto_skcipher_get_flags(tfm) & CRYPTO_TFM_NEED_KEY)
358                 return -ENOKEY;
359
360         return skcipher_accept_parent_nokey(private, sk);
361 }
362
363 static const struct af_alg_type algif_type_skcipher = {
364         .bind           =       skcipher_bind,
365         .release        =       skcipher_release,
366         .setkey         =       skcipher_setkey,
367         .accept         =       skcipher_accept_parent,
368         .accept_nokey   =       skcipher_accept_parent_nokey,
369         .ops            =       &algif_skcipher_ops,
370         .ops_nokey      =       &algif_skcipher_ops_nokey,
371         .name           =       "skcipher",
372         .owner          =       THIS_MODULE
373 };
374
375 static int __init algif_skcipher_init(void)
376 {
377         return af_alg_register_type(&algif_type_skcipher);
378 }
379
380 static void __exit algif_skcipher_exit(void)
381 {
382         int err = af_alg_unregister_type(&algif_type_skcipher);
383         BUG_ON(err);
384 }
385
386 module_init(algif_skcipher_init);
387 module_exit(algif_skcipher_exit);
388 MODULE_LICENSE("GPL");