Merge tag 'arm-smmu-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/will...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / crypto / api.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Scatterlist Cryptographic API.
4  *
5  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
6  * Copyright (c) 2002 David S. Miller (davem@redhat.com)
7  * Copyright (c) 2005 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
8  *
9  * Portions derived from Cryptoapi, by Alexander Kjeldaas <astor@fast.no>
10  * and Nettle, by Niels Möller.
11  */
12
13 #include <linux/err.h>
14 #include <linux/errno.h>
15 #include <linux/jump_label.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/kmod.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/param.h>
20 #include <linux/sched/signal.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/completion.h>
24 #include "internal.h"
25
26 LIST_HEAD(crypto_alg_list);
27 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alg_list);
28 DECLARE_RWSEM(crypto_alg_sem);
29 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alg_sem);
30
31 BLOCKING_NOTIFIER_HEAD(crypto_chain);
32 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_chain);
33
34 #ifndef CONFIG_CRYPTO_MANAGER_DISABLE_TESTS
35 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__crypto_boot_test_finished);
36 EXPORT_SYMBOL_GPL(__crypto_boot_test_finished);
37 #endif
38
39 static struct crypto_alg *crypto_larval_wait(struct crypto_alg *alg);
40
41 struct crypto_alg *crypto_mod_get(struct crypto_alg *alg)
42 {
43         return try_module_get(alg->cra_module) ? crypto_alg_get(alg) : NULL;
44 }
45 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_mod_get);
46
47 void crypto_mod_put(struct crypto_alg *alg)
48 {
49         struct module *module = alg->cra_module;
50
51         crypto_alg_put(alg);
52         module_put(module);
53 }
54 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_mod_put);
55
56 static struct crypto_alg *__crypto_alg_lookup(const char *name, u32 type,
57                                               u32 mask)
58 {
59         struct crypto_alg *q, *alg = NULL;
60         int best = -2;
61
62         list_for_each_entry(q, &crypto_alg_list, cra_list) {
63                 int exact, fuzzy;
64
65                 if (crypto_is_moribund(q))
66                         continue;
67
68                 if ((q->cra_flags ^ type) & mask)
69                         continue;
70
71                 if (crypto_is_larval(q) &&
72                     !crypto_is_test_larval((struct crypto_larval *)q) &&
73                     ((struct crypto_larval *)q)->mask != mask)
74                         continue;
75
76                 exact = !strcmp(q->cra_driver_name, name);
77                 fuzzy = !strcmp(q->cra_name, name);
78                 if (!exact && !(fuzzy && q->cra_priority > best))
79                         continue;
80
81                 if (unlikely(!crypto_mod_get(q)))
82                         continue;
83
84                 best = q->cra_priority;
85                 if (alg)
86                         crypto_mod_put(alg);
87                 alg = q;
88
89                 if (exact)
90                         break;
91         }
92
93         return alg;
94 }
95
96 static void crypto_larval_destroy(struct crypto_alg *alg)
97 {
98         struct crypto_larval *larval = (void *)alg;
99
100         BUG_ON(!crypto_is_larval(alg));
101         if (!IS_ERR_OR_NULL(larval->adult))
102                 crypto_mod_put(larval->adult);
103         kfree(larval);
104 }
105
106 struct crypto_larval *crypto_larval_alloc(const char *name, u32 type, u32 mask)
107 {
108         struct crypto_larval *larval;
109
110         larval = kzalloc(sizeof(*larval), GFP_KERNEL);
111         if (!larval)
112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
113
114         larval->mask = mask;
115         larval->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_LARVAL | type;
116         larval->alg.cra_priority = -1;
117         larval->alg.cra_destroy = crypto_larval_destroy;
118
119         strscpy(larval->alg.cra_name, name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
120         init_completion(&larval->completion);
121
122         return larval;
123 }
124 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_larval_alloc);
125
126 static struct crypto_alg *crypto_larval_add(const char *name, u32 type,
127                                             u32 mask)
128 {
129         struct crypto_alg *alg;
130         struct crypto_larval *larval;
131
132         larval = crypto_larval_alloc(name, type, mask);
133         if (IS_ERR(larval))
134                 return ERR_CAST(larval);
135
136         refcount_set(&larval->alg.cra_refcnt, 2);
137
138         down_write(&crypto_alg_sem);
139         alg = __crypto_alg_lookup(name, type, mask);
140         if (!alg) {
141                 alg = &larval->alg;
142                 list_add(&alg->cra_list, &crypto_alg_list);
143         }
144         up_write(&crypto_alg_sem);
145
146         if (alg != &larval->alg) {
147                 kfree(larval);
148                 if (crypto_is_larval(alg))
149                         alg = crypto_larval_wait(alg);
150         }
151
152         return alg;
153 }
154
155 void crypto_larval_kill(struct crypto_alg *alg)
156 {
157         struct crypto_larval *larval = (void *)alg;
158
159         down_write(&crypto_alg_sem);
160         list_del(&alg->cra_list);
161         up_write(&crypto_alg_sem);
162         complete_all(&larval->completion);
163         crypto_alg_put(alg);
164 }
165 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_larval_kill);
166
167 void crypto_wait_for_test(struct crypto_larval *larval)
168 {
169         int err;
170
171         err = crypto_probing_notify(CRYPTO_MSG_ALG_REGISTER, larval->adult);
172         if (WARN_ON_ONCE(err != NOTIFY_STOP))
173                 goto out;
174
175         err = wait_for_completion_killable(&larval->completion);
176         WARN_ON(err);
177 out:
178         crypto_larval_kill(&larval->alg);
179 }
180 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_wait_for_test);
181
182 static void crypto_start_test(struct crypto_larval *larval)
183 {
184         if (!crypto_is_test_larval(larval))
185                 return;
186
187         if (larval->test_started)
188                 return;
189
190         down_write(&crypto_alg_sem);
191         if (larval->test_started) {
192                 up_write(&crypto_alg_sem);
193                 return;
194         }
195
196         larval->test_started = true;
197         up_write(&crypto_alg_sem);
198
199         crypto_wait_for_test(larval);
200 }
201
202 static struct crypto_alg *crypto_larval_wait(struct crypto_alg *alg)
203 {
204         struct crypto_larval *larval = (void *)alg;
205         long timeout;
206
207         if (!crypto_boot_test_finished())
208                 crypto_start_test(larval);
209
210         timeout = wait_for_completion_killable_timeout(
211                 &larval->completion, 60 * HZ);
212
213         alg = larval->adult;
214         if (timeout < 0)
215                 alg = ERR_PTR(-EINTR);
216         else if (!timeout)
217                 alg = ERR_PTR(-ETIMEDOUT);
218         else if (!alg)
219                 alg = ERR_PTR(-ENOENT);
220         else if (IS_ERR(alg))
221                 ;
222         else if (crypto_is_test_larval(larval) &&
223                  !(alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_TESTED))
224                 alg = ERR_PTR(-EAGAIN);
225         else if (alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_FIPS_INTERNAL)
226                 alg = ERR_PTR(-EAGAIN);
227         else if (!crypto_mod_get(alg))
228                 alg = ERR_PTR(-EAGAIN);
229         crypto_mod_put(&larval->alg);
230
231         return alg;
232 }
233
234 static struct crypto_alg *crypto_alg_lookup(const char *name, u32 type,
235                                             u32 mask)
236 {
237         const u32 fips = CRYPTO_ALG_FIPS_INTERNAL;
238         struct crypto_alg *alg;
239         u32 test = 0;
240
241         if (!((type | mask) & CRYPTO_ALG_TESTED))
242                 test |= CRYPTO_ALG_TESTED;
243
244         down_read(&crypto_alg_sem);
245         alg = __crypto_alg_lookup(name, (type | test) & ~fips,
246                                   (mask | test) & ~fips);
247         if (alg) {
248                 if (((type | mask) ^ fips) & fips)
249                         mask |= fips;
250                 mask &= fips;
251
252                 if (!crypto_is_larval(alg) &&
253                     ((type ^ alg->cra_flags) & mask)) {
254                         /* Algorithm is disallowed in FIPS mode. */
255                         crypto_mod_put(alg);
256                         alg = ERR_PTR(-ENOENT);
257                 }
258         } else if (test) {
259                 alg = __crypto_alg_lookup(name, type, mask);
260                 if (alg && !crypto_is_larval(alg)) {
261                         /* Test failed */
262                         crypto_mod_put(alg);
263                         alg = ERR_PTR(-ELIBBAD);
264                 }
265         }
266         up_read(&crypto_alg_sem);
267
268         return alg;
269 }
270
271 static struct crypto_alg *crypto_larval_lookup(const char *name, u32 type,
272                                                u32 mask)
273 {
274         struct crypto_alg *alg;
275
276         if (!name)
277                 return ERR_PTR(-ENOENT);
278
279         type &= ~(CRYPTO_ALG_LARVAL | CRYPTO_ALG_DEAD);
280         mask &= ~(CRYPTO_ALG_LARVAL | CRYPTO_ALG_DEAD);
281
282         alg = crypto_alg_lookup(name, type, mask);
283         if (!alg && !(mask & CRYPTO_NOLOAD)) {
284                 request_module("crypto-%s", name);
285
286                 if (!((type ^ CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK) & mask &
287                       CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK))
288                         request_module("crypto-%s-all", name);
289
290                 alg = crypto_alg_lookup(name, type, mask);
291         }
292
293         if (!IS_ERR_OR_NULL(alg) && crypto_is_larval(alg))
294                 alg = crypto_larval_wait(alg);
295         else if (!alg)
296                 alg = crypto_larval_add(name, type, mask);
297
298         return alg;
299 }
300
301 int crypto_probing_notify(unsigned long val, void *v)
302 {
303         int ok;
304
305         ok = blocking_notifier_call_chain(&crypto_chain, val, v);
306         if (ok == NOTIFY_DONE) {
307                 request_module("cryptomgr");
308                 ok = blocking_notifier_call_chain(&crypto_chain, val, v);
309         }
310
311         return ok;
312 }
313 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_probing_notify);
314
315 struct crypto_alg *crypto_alg_mod_lookup(const char *name, u32 type, u32 mask)
316 {
317         struct crypto_alg *alg;
318         struct crypto_alg *larval;
319         int ok;
320
321         /*
322          * If the internal flag is set for a cipher, require a caller to
323          * invoke the cipher with the internal flag to use that cipher.
324          * Also, if a caller wants to allocate a cipher that may or may
325          * not be an internal cipher, use type | CRYPTO_ALG_INTERNAL and
326          * !(mask & CRYPTO_ALG_INTERNAL).
327          */
328         if (!((type | mask) & CRYPTO_ALG_INTERNAL))
329                 mask |= CRYPTO_ALG_INTERNAL;
330
331         larval = crypto_larval_lookup(name, type, mask);
332         if (IS_ERR(larval) || !crypto_is_larval(larval))
333                 return larval;
334
335         ok = crypto_probing_notify(CRYPTO_MSG_ALG_REQUEST, larval);
336
337         if (ok == NOTIFY_STOP)
338                 alg = crypto_larval_wait(larval);
339         else {
340                 crypto_mod_put(larval);
341                 alg = ERR_PTR(-ENOENT);
342         }
343         crypto_larval_kill(larval);
344         return alg;
345 }
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alg_mod_lookup);
347
348 static void crypto_exit_ops(struct crypto_tfm *tfm)
349 {
350         const struct crypto_type *type = tfm->__crt_alg->cra_type;
351
352         if (type && tfm->exit)
353                 tfm->exit(tfm);
354 }
355
356 static unsigned int crypto_ctxsize(struct crypto_alg *alg, u32 type, u32 mask)
357 {
358         const struct crypto_type *type_obj = alg->cra_type;
359         unsigned int len;
360
361         len = alg->cra_alignmask & ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
362         if (type_obj)
363                 return len + type_obj->ctxsize(alg, type, mask);
364
365         switch (alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) {
366         default:
367                 BUG();
368
369         case CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER:
370                 len += crypto_cipher_ctxsize(alg);
371                 break;
372
373         case CRYPTO_ALG_TYPE_COMPRESS:
374                 len += crypto_compress_ctxsize(alg);
375                 break;
376         }
377
378         return len;
379 }
380
381 void crypto_shoot_alg(struct crypto_alg *alg)
382 {
383         down_write(&crypto_alg_sem);
384         alg->cra_flags |= CRYPTO_ALG_DYING;
385         up_write(&crypto_alg_sem);
386 }
387 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_shoot_alg);
388
389 struct crypto_tfm *__crypto_alloc_tfmgfp(struct crypto_alg *alg, u32 type,
390                                          u32 mask, gfp_t gfp)
391 {
392         struct crypto_tfm *tfm = NULL;
393         unsigned int tfm_size;
394         int err = -ENOMEM;
395
396         tfm_size = sizeof(*tfm) + crypto_ctxsize(alg, type, mask);
397         tfm = kzalloc(tfm_size, gfp);
398         if (tfm == NULL)
399                 goto out_err;
400
401         tfm->__crt_alg = alg;
402         refcount_set(&tfm->refcnt, 1);
403
404         if (!tfm->exit && alg->cra_init && (err = alg->cra_init(tfm)))
405                 goto cra_init_failed;
406
407         goto out;
408
409 cra_init_failed:
410         crypto_exit_ops(tfm);
411         if (err == -EAGAIN)
412                 crypto_shoot_alg(alg);
413         kfree(tfm);
414 out_err:
415         tfm = ERR_PTR(err);
416 out:
417         return tfm;
418 }
419 EXPORT_SYMBOL_GPL(__crypto_alloc_tfmgfp);
420
421 struct crypto_tfm *__crypto_alloc_tfm(struct crypto_alg *alg, u32 type,
422                                       u32 mask)
423 {
424         return __crypto_alloc_tfmgfp(alg, type, mask, GFP_KERNEL);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(__crypto_alloc_tfm);
427
428 /*
429  *      crypto_alloc_base - Locate algorithm and allocate transform
430  *      @alg_name: Name of algorithm
431  *      @type: Type of algorithm
432  *      @mask: Mask for type comparison
433  *
434  *      This function should not be used by new algorithm types.
435  *      Please use crypto_alloc_tfm instead.
436  *
437  *      crypto_alloc_base() will first attempt to locate an already loaded
438  *      algorithm.  If that fails and the kernel supports dynamically loadable
439  *      modules, it will then attempt to load a module of the same name or
440  *      alias.  If that fails it will send a query to any loaded crypto manager
441  *      to construct an algorithm on the fly.  A refcount is grabbed on the
442  *      algorithm which is then associated with the new transform.
443  *
444  *      The returned transform is of a non-determinate type.  Most people
445  *      should use one of the more specific allocation functions such as
446  *      crypto_alloc_skcipher().
447  *
448  *      In case of error the return value is an error pointer.
449  */
450 struct crypto_tfm *crypto_alloc_base(const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
451 {
452         struct crypto_tfm *tfm;
453         int err;
454
455         for (;;) {
456                 struct crypto_alg *alg;
457
458                 alg = crypto_alg_mod_lookup(alg_name, type, mask);
459                 if (IS_ERR(alg)) {
460                         err = PTR_ERR(alg);
461                         goto err;
462                 }
463
464                 tfm = __crypto_alloc_tfm(alg, type, mask);
465                 if (!IS_ERR(tfm))
466                         return tfm;
467
468                 crypto_mod_put(alg);
469                 err = PTR_ERR(tfm);
470
471 err:
472                 if (err != -EAGAIN)
473                         break;
474                 if (fatal_signal_pending(current)) {
475                         err = -EINTR;
476                         break;
477                 }
478         }
479
480         return ERR_PTR(err);
481 }
482 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_base);
483
484 static void *crypto_alloc_tfmmem(struct crypto_alg *alg,
485                                  const struct crypto_type *frontend, int node,
486                                  gfp_t gfp)
487 {
488         struct crypto_tfm *tfm;
489         unsigned int tfmsize;
490         unsigned int total;
491         char *mem;
492
493         tfmsize = frontend->tfmsize;
494         total = tfmsize + sizeof(*tfm) + frontend->extsize(alg);
495
496         mem = kzalloc_node(total, gfp, node);
497         if (mem == NULL)
498                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
499
500         tfm = (struct crypto_tfm *)(mem + tfmsize);
501         tfm->__crt_alg = alg;
502         tfm->node = node;
503         refcount_set(&tfm->refcnt, 1);
504
505         return mem;
506 }
507
508 void *crypto_create_tfm_node(struct crypto_alg *alg,
509                              const struct crypto_type *frontend,
510                              int node)
511 {
512         struct crypto_tfm *tfm;
513         char *mem;
514         int err;
515
516         mem = crypto_alloc_tfmmem(alg, frontend, node, GFP_KERNEL);
517         if (IS_ERR(mem))
518                 goto out;
519
520         tfm = (struct crypto_tfm *)(mem + frontend->tfmsize);
521
522         err = frontend->init_tfm(tfm);
523         if (err)
524                 goto out_free_tfm;
525
526         if (!tfm->exit && alg->cra_init && (err = alg->cra_init(tfm)))
527                 goto cra_init_failed;
528
529         goto out;
530
531 cra_init_failed:
532         crypto_exit_ops(tfm);
533 out_free_tfm:
534         if (err == -EAGAIN)
535                 crypto_shoot_alg(alg);
536         kfree(mem);
537         mem = ERR_PTR(err);
538 out:
539         return mem;
540 }
541 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_create_tfm_node);
542
543 void *crypto_clone_tfm(const struct crypto_type *frontend,
544                        struct crypto_tfm *otfm)
545 {
546         struct crypto_alg *alg = otfm->__crt_alg;
547         struct crypto_tfm *tfm;
548         char *mem;
549
550         mem = ERR_PTR(-ESTALE);
551         if (unlikely(!crypto_mod_get(alg)))
552                 goto out;
553
554         mem = crypto_alloc_tfmmem(alg, frontend, otfm->node, GFP_ATOMIC);
555         if (IS_ERR(mem)) {
556                 crypto_mod_put(alg);
557                 goto out;
558         }
559
560         tfm = (struct crypto_tfm *)(mem + frontend->tfmsize);
561         tfm->crt_flags = otfm->crt_flags;
562         tfm->exit = otfm->exit;
563
564 out:
565         return mem;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_clone_tfm);
568
569 struct crypto_alg *crypto_find_alg(const char *alg_name,
570                                    const struct crypto_type *frontend,
571                                    u32 type, u32 mask)
572 {
573         if (frontend) {
574                 type &= frontend->maskclear;
575                 mask &= frontend->maskclear;
576                 type |= frontend->type;
577                 mask |= frontend->maskset;
578         }
579
580         return crypto_alg_mod_lookup(alg_name, type, mask);
581 }
582 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_find_alg);
583
584 /*
585  *      crypto_alloc_tfm_node - Locate algorithm and allocate transform
586  *      @alg_name: Name of algorithm
587  *      @frontend: Frontend algorithm type
588  *      @type: Type of algorithm
589  *      @mask: Mask for type comparison
590  *      @node: NUMA node in which users desire to put requests, if node is
591  *              NUMA_NO_NODE, it means users have no special requirement.
592  *
593  *      crypto_alloc_tfm() will first attempt to locate an already loaded
594  *      algorithm.  If that fails and the kernel supports dynamically loadable
595  *      modules, it will then attempt to load a module of the same name or
596  *      alias.  If that fails it will send a query to any loaded crypto manager
597  *      to construct an algorithm on the fly.  A refcount is grabbed on the
598  *      algorithm which is then associated with the new transform.
599  *
600  *      The returned transform is of a non-determinate type.  Most people
601  *      should use one of the more specific allocation functions such as
602  *      crypto_alloc_skcipher().
603  *
604  *      In case of error the return value is an error pointer.
605  */
606
607 void *crypto_alloc_tfm_node(const char *alg_name,
608                        const struct crypto_type *frontend, u32 type, u32 mask,
609                        int node)
610 {
611         void *tfm;
612         int err;
613
614         for (;;) {
615                 struct crypto_alg *alg;
616
617                 alg = crypto_find_alg(alg_name, frontend, type, mask);
618                 if (IS_ERR(alg)) {
619                         err = PTR_ERR(alg);
620                         goto err;
621                 }
622
623                 tfm = crypto_create_tfm_node(alg, frontend, node);
624                 if (!IS_ERR(tfm))
625                         return tfm;
626
627                 crypto_mod_put(alg);
628                 err = PTR_ERR(tfm);
629
630 err:
631                 if (err != -EAGAIN)
632                         break;
633                 if (fatal_signal_pending(current)) {
634                         err = -EINTR;
635                         break;
636                 }
637         }
638
639         return ERR_PTR(err);
640 }
641 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_tfm_node);
642
643 /*
644  *      crypto_destroy_tfm - Free crypto transform
645  *      @mem: Start of tfm slab
646  *      @tfm: Transform to free
647  *
648  *      This function frees up the transform and any associated resources,
649  *      then drops the refcount on the associated algorithm.
650  */
651 void crypto_destroy_tfm(void *mem, struct crypto_tfm *tfm)
652 {
653         struct crypto_alg *alg;
654
655         if (IS_ERR_OR_NULL(mem))
656                 return;
657
658         if (!refcount_dec_and_test(&tfm->refcnt))
659                 return;
660         alg = tfm->__crt_alg;
661
662         if (!tfm->exit && alg->cra_exit)
663                 alg->cra_exit(tfm);
664         crypto_exit_ops(tfm);
665         crypto_mod_put(alg);
666         kfree_sensitive(mem);
667 }
668 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_destroy_tfm);
669
670 int crypto_has_alg(const char *name, u32 type, u32 mask)
671 {
672         int ret = 0;
673         struct crypto_alg *alg = crypto_alg_mod_lookup(name, type, mask);
674
675         if (!IS_ERR(alg)) {
676                 crypto_mod_put(alg);
677                 ret = 1;
678         }
679
680         return ret;
681 }
682 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_has_alg);
683
684 void crypto_req_done(void *data, int err)
685 {
686         struct crypto_wait *wait = data;
687
688         if (err == -EINPROGRESS)
689                 return;
690
691         wait->err = err;
692         complete(&wait->completion);
693 }
694 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_req_done);
695
696 MODULE_DESCRIPTION("Cryptographic core API");
697 MODULE_LICENSE("GPL");