Merge tag 'v6.4' into next
[platform/kernel/linux-starfive.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 int crypto_init_ops(struct crypto_tfm *tfm, u32 type, u32 mask)
349 {
350         const struct crypto_type *type_obj = tfm->__crt_alg->cra_type;
351
352         if (type_obj)
353                 return type_obj->init(tfm, type, mask);
354         return 0;
355 }
356
357 static void crypto_exit_ops(struct crypto_tfm *tfm)
358 {
359         const struct crypto_type *type = tfm->__crt_alg->cra_type;
360
361         if (type && tfm->exit)
362                 tfm->exit(tfm);
363 }
364
365 static unsigned int crypto_ctxsize(struct crypto_alg *alg, u32 type, u32 mask)
366 {
367         const struct crypto_type *type_obj = alg->cra_type;
368         unsigned int len;
369
370         len = alg->cra_alignmask & ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
371         if (type_obj)
372                 return len + type_obj->ctxsize(alg, type, mask);
373
374         switch (alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) {
375         default:
376                 BUG();
377
378         case CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER:
379                 len += crypto_cipher_ctxsize(alg);
380                 break;
381
382         case CRYPTO_ALG_TYPE_COMPRESS:
383                 len += crypto_compress_ctxsize(alg);
384                 break;
385         }
386
387         return len;
388 }
389
390 void crypto_shoot_alg(struct crypto_alg *alg)
391 {
392         down_write(&crypto_alg_sem);
393         alg->cra_flags |= CRYPTO_ALG_DYING;
394         up_write(&crypto_alg_sem);
395 }
396 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_shoot_alg);
397
398 struct crypto_tfm *__crypto_alloc_tfm(struct crypto_alg *alg, u32 type,
399                                       u32 mask)
400 {
401         struct crypto_tfm *tfm = NULL;
402         unsigned int tfm_size;
403         int err = -ENOMEM;
404
405         tfm_size = sizeof(*tfm) + crypto_ctxsize(alg, type, mask);
406         tfm = kzalloc(tfm_size, GFP_KERNEL);
407         if (tfm == NULL)
408                 goto out_err;
409
410         tfm->__crt_alg = alg;
411         refcount_set(&tfm->refcnt, 1);
412
413         err = crypto_init_ops(tfm, type, mask);
414         if (err)
415                 goto out_free_tfm;
416
417         if (!tfm->exit && alg->cra_init && (err = alg->cra_init(tfm)))
418                 goto cra_init_failed;
419
420         goto out;
421
422 cra_init_failed:
423         crypto_exit_ops(tfm);
424 out_free_tfm:
425         if (err == -EAGAIN)
426                 crypto_shoot_alg(alg);
427         kfree(tfm);
428 out_err:
429         tfm = ERR_PTR(err);
430 out:
431         return tfm;
432 }
433 EXPORT_SYMBOL_GPL(__crypto_alloc_tfm);
434
435 /*
436  *      crypto_alloc_base - Locate algorithm and allocate transform
437  *      @alg_name: Name of algorithm
438  *      @type: Type of algorithm
439  *      @mask: Mask for type comparison
440  *
441  *      This function should not be used by new algorithm types.
442  *      Please use crypto_alloc_tfm instead.
443  *
444  *      crypto_alloc_base() will first attempt to locate an already loaded
445  *      algorithm.  If that fails and the kernel supports dynamically loadable
446  *      modules, it will then attempt to load a module of the same name or
447  *      alias.  If that fails it will send a query to any loaded crypto manager
448  *      to construct an algorithm on the fly.  A refcount is grabbed on the
449  *      algorithm which is then associated with the new transform.
450  *
451  *      The returned transform is of a non-determinate type.  Most people
452  *      should use one of the more specific allocation functions such as
453  *      crypto_alloc_skcipher().
454  *
455  *      In case of error the return value is an error pointer.
456  */
457 struct crypto_tfm *crypto_alloc_base(const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
458 {
459         struct crypto_tfm *tfm;
460         int err;
461
462         for (;;) {
463                 struct crypto_alg *alg;
464
465                 alg = crypto_alg_mod_lookup(alg_name, type, mask);
466                 if (IS_ERR(alg)) {
467                         err = PTR_ERR(alg);
468                         goto err;
469                 }
470
471                 tfm = __crypto_alloc_tfm(alg, type, mask);
472                 if (!IS_ERR(tfm))
473                         return tfm;
474
475                 crypto_mod_put(alg);
476                 err = PTR_ERR(tfm);
477
478 err:
479                 if (err != -EAGAIN)
480                         break;
481                 if (fatal_signal_pending(current)) {
482                         err = -EINTR;
483                         break;
484                 }
485         }
486
487         return ERR_PTR(err);
488 }
489 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_base);
490
491 static void *crypto_alloc_tfmmem(struct crypto_alg *alg,
492                                  const struct crypto_type *frontend, int node,
493                                  gfp_t gfp)
494 {
495         struct crypto_tfm *tfm;
496         unsigned int tfmsize;
497         unsigned int total;
498         char *mem;
499
500         tfmsize = frontend->tfmsize;
501         total = tfmsize + sizeof(*tfm) + frontend->extsize(alg);
502
503         mem = kzalloc_node(total, gfp, node);
504         if (mem == NULL)
505                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
506
507         tfm = (struct crypto_tfm *)(mem + tfmsize);
508         tfm->__crt_alg = alg;
509         tfm->node = node;
510         refcount_set(&tfm->refcnt, 1);
511
512         return mem;
513 }
514
515 void *crypto_create_tfm_node(struct crypto_alg *alg,
516                              const struct crypto_type *frontend,
517                              int node)
518 {
519         struct crypto_tfm *tfm;
520         char *mem;
521         int err;
522
523         mem = crypto_alloc_tfmmem(alg, frontend, node, GFP_KERNEL);
524         if (IS_ERR(mem))
525                 goto out;
526
527         tfm = (struct crypto_tfm *)(mem + frontend->tfmsize);
528
529         err = frontend->init_tfm(tfm);
530         if (err)
531                 goto out_free_tfm;
532
533         if (!tfm->exit && alg->cra_init && (err = alg->cra_init(tfm)))
534                 goto cra_init_failed;
535
536         goto out;
537
538 cra_init_failed:
539         crypto_exit_ops(tfm);
540 out_free_tfm:
541         if (err == -EAGAIN)
542                 crypto_shoot_alg(alg);
543         kfree(mem);
544         mem = ERR_PTR(err);
545 out:
546         return mem;
547 }
548 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_create_tfm_node);
549
550 void *crypto_clone_tfm(const struct crypto_type *frontend,
551                        struct crypto_tfm *otfm)
552 {
553         struct crypto_alg *alg = otfm->__crt_alg;
554         struct crypto_tfm *tfm;
555         char *mem;
556
557         mem = ERR_PTR(-ESTALE);
558         if (unlikely(!crypto_mod_get(alg)))
559                 goto out;
560
561         mem = crypto_alloc_tfmmem(alg, frontend, otfm->node, GFP_ATOMIC);
562         if (IS_ERR(mem)) {
563                 crypto_mod_put(alg);
564                 goto out;
565         }
566
567         tfm = (struct crypto_tfm *)(mem + frontend->tfmsize);
568         tfm->crt_flags = otfm->crt_flags;
569         tfm->exit = otfm->exit;
570
571 out:
572         return mem;
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_clone_tfm);
575
576 struct crypto_alg *crypto_find_alg(const char *alg_name,
577                                    const struct crypto_type *frontend,
578                                    u32 type, u32 mask)
579 {
580         if (frontend) {
581                 type &= frontend->maskclear;
582                 mask &= frontend->maskclear;
583                 type |= frontend->type;
584                 mask |= frontend->maskset;
585         }
586
587         return crypto_alg_mod_lookup(alg_name, type, mask);
588 }
589 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_find_alg);
590
591 /*
592  *      crypto_alloc_tfm_node - Locate algorithm and allocate transform
593  *      @alg_name: Name of algorithm
594  *      @frontend: Frontend algorithm type
595  *      @type: Type of algorithm
596  *      @mask: Mask for type comparison
597  *      @node: NUMA node in which users desire to put requests, if node is
598  *              NUMA_NO_NODE, it means users have no special requirement.
599  *
600  *      crypto_alloc_tfm() will first attempt to locate an already loaded
601  *      algorithm.  If that fails and the kernel supports dynamically loadable
602  *      modules, it will then attempt to load a module of the same name or
603  *      alias.  If that fails it will send a query to any loaded crypto manager
604  *      to construct an algorithm on the fly.  A refcount is grabbed on the
605  *      algorithm which is then associated with the new transform.
606  *
607  *      The returned transform is of a non-determinate type.  Most people
608  *      should use one of the more specific allocation functions such as
609  *      crypto_alloc_skcipher().
610  *
611  *      In case of error the return value is an error pointer.
612  */
613
614 void *crypto_alloc_tfm_node(const char *alg_name,
615                        const struct crypto_type *frontend, u32 type, u32 mask,
616                        int node)
617 {
618         void *tfm;
619         int err;
620
621         for (;;) {
622                 struct crypto_alg *alg;
623
624                 alg = crypto_find_alg(alg_name, frontend, type, mask);
625                 if (IS_ERR(alg)) {
626                         err = PTR_ERR(alg);
627                         goto err;
628                 }
629
630                 tfm = crypto_create_tfm_node(alg, frontend, node);
631                 if (!IS_ERR(tfm))
632                         return tfm;
633
634                 crypto_mod_put(alg);
635                 err = PTR_ERR(tfm);
636
637 err:
638                 if (err != -EAGAIN)
639                         break;
640                 if (fatal_signal_pending(current)) {
641                         err = -EINTR;
642                         break;
643                 }
644         }
645
646         return ERR_PTR(err);
647 }
648 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_tfm_node);
649
650 /*
651  *      crypto_destroy_tfm - Free crypto transform
652  *      @mem: Start of tfm slab
653  *      @tfm: Transform to free
654  *
655  *      This function frees up the transform and any associated resources,
656  *      then drops the refcount on the associated algorithm.
657  */
658 void crypto_destroy_tfm(void *mem, struct crypto_tfm *tfm)
659 {
660         struct crypto_alg *alg;
661
662         if (IS_ERR_OR_NULL(mem))
663                 return;
664
665         if (!refcount_dec_and_test(&tfm->refcnt))
666                 return;
667         alg = tfm->__crt_alg;
668
669         if (!tfm->exit && alg->cra_exit)
670                 alg->cra_exit(tfm);
671         crypto_exit_ops(tfm);
672         crypto_mod_put(alg);
673         kfree_sensitive(mem);
674 }
675 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_destroy_tfm);
676
677 int crypto_has_alg(const char *name, u32 type, u32 mask)
678 {
679         int ret = 0;
680         struct crypto_alg *alg = crypto_alg_mod_lookup(name, type, mask);
681
682         if (!IS_ERR(alg)) {
683                 crypto_mod_put(alg);
684                 ret = 1;
685         }
686
687         return ret;
688 }
689 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_has_alg);
690
691 void crypto_req_done(void *data, int err)
692 {
693         struct crypto_wait *wait = data;
694
695         if (err == -EINPROGRESS)
696                 return;
697
698         wait->err = err;
699         complete(&wait->completion);
700 }
701 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_req_done);
702
703 MODULE_DESCRIPTION("Cryptographic core API");
704 MODULE_LICENSE("GPL");