Merge branch 'hugepage-fallbacks' (hugepatch patches from David Rientjes)
[platform/kernel/linux-rpi.git] / crypto / skcipher.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Symmetric key cipher operations.
4  *
5  * Generic encrypt/decrypt wrapper for ciphers, handles operations across
6  * multiple page boundaries by using temporary blocks.  In user context,
7  * the kernel is given a chance to schedule us once per page.
8  *
9  * Copyright (c) 2015 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
10  */
11
12 #include <crypto/internal/aead.h>
13 #include <crypto/internal/skcipher.h>
14 #include <crypto/scatterwalk.h>
15 #include <linux/bug.h>
16 #include <linux/cryptouser.h>
17 #include <linux/compiler.h>
18 #include <linux/list.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/rtnetlink.h>
21 #include <linux/seq_file.h>
22 #include <net/netlink.h>
23
24 #include "internal.h"
25
26 enum {
27         SKCIPHER_WALK_PHYS = 1 << 0,
28         SKCIPHER_WALK_SLOW = 1 << 1,
29         SKCIPHER_WALK_COPY = 1 << 2,
30         SKCIPHER_WALK_DIFF = 1 << 3,
31         SKCIPHER_WALK_SLEEP = 1 << 4,
32 };
33
34 struct skcipher_walk_buffer {
35         struct list_head entry;
36         struct scatter_walk dst;
37         unsigned int len;
38         u8 *data;
39         u8 buffer[];
40 };
41
42 static int skcipher_walk_next(struct skcipher_walk *walk);
43
44 static inline void skcipher_unmap(struct scatter_walk *walk, void *vaddr)
45 {
46         if (PageHighMem(scatterwalk_page(walk)))
47                 kunmap_atomic(vaddr);
48 }
49
50 static inline void *skcipher_map(struct scatter_walk *walk)
51 {
52         struct page *page = scatterwalk_page(walk);
53
54         return (PageHighMem(page) ? kmap_atomic(page) : page_address(page)) +
55                offset_in_page(walk->offset);
56 }
57
58 static inline void skcipher_map_src(struct skcipher_walk *walk)
59 {
60         walk->src.virt.addr = skcipher_map(&walk->in);
61 }
62
63 static inline void skcipher_map_dst(struct skcipher_walk *walk)
64 {
65         walk->dst.virt.addr = skcipher_map(&walk->out);
66 }
67
68 static inline void skcipher_unmap_src(struct skcipher_walk *walk)
69 {
70         skcipher_unmap(&walk->in, walk->src.virt.addr);
71 }
72
73 static inline void skcipher_unmap_dst(struct skcipher_walk *walk)
74 {
75         skcipher_unmap(&walk->out, walk->dst.virt.addr);
76 }
77
78 static inline gfp_t skcipher_walk_gfp(struct skcipher_walk *walk)
79 {
80         return walk->flags & SKCIPHER_WALK_SLEEP ? GFP_KERNEL : GFP_ATOMIC;
81 }
82
83 /* Get a spot of the specified length that does not straddle a page.
84  * The caller needs to ensure that there is enough space for this operation.
85  */
86 static inline u8 *skcipher_get_spot(u8 *start, unsigned int len)
87 {
88         u8 *end_page = (u8 *)(((unsigned long)(start + len - 1)) & PAGE_MASK);
89
90         return max(start, end_page);
91 }
92
93 static int skcipher_done_slow(struct skcipher_walk *walk, unsigned int bsize)
94 {
95         u8 *addr;
96
97         addr = (u8 *)ALIGN((unsigned long)walk->buffer, walk->alignmask + 1);
98         addr = skcipher_get_spot(addr, bsize);
99         scatterwalk_copychunks(addr, &walk->out, bsize,
100                                (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS) ? 2 : 1);
101         return 0;
102 }
103
104 int skcipher_walk_done(struct skcipher_walk *walk, int err)
105 {
106         unsigned int n = walk->nbytes;
107         unsigned int nbytes = 0;
108
109         if (!n)
110                 goto finish;
111
112         if (likely(err >= 0)) {
113                 n -= err;
114                 nbytes = walk->total - n;
115         }
116
117         if (likely(!(walk->flags & (SKCIPHER_WALK_PHYS |
118                                     SKCIPHER_WALK_SLOW |
119                                     SKCIPHER_WALK_COPY |
120                                     SKCIPHER_WALK_DIFF)))) {
121 unmap_src:
122                 skcipher_unmap_src(walk);
123         } else if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_DIFF) {
124                 skcipher_unmap_dst(walk);
125                 goto unmap_src;
126         } else if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_COPY) {
127                 skcipher_map_dst(walk);
128                 memcpy(walk->dst.virt.addr, walk->page, n);
129                 skcipher_unmap_dst(walk);
130         } else if (unlikely(walk->flags & SKCIPHER_WALK_SLOW)) {
131                 if (err > 0) {
132                         /*
133                          * Didn't process all bytes.  Either the algorithm is
134                          * broken, or this was the last step and it turned out
135                          * the message wasn't evenly divisible into blocks but
136                          * the algorithm requires it.
137                          */
138                         err = -EINVAL;
139                         nbytes = 0;
140                 } else
141                         n = skcipher_done_slow(walk, n);
142         }
143
144         if (err > 0)
145                 err = 0;
146
147         walk->total = nbytes;
148         walk->nbytes = 0;
149
150         scatterwalk_advance(&walk->in, n);
151         scatterwalk_advance(&walk->out, n);
152         scatterwalk_done(&walk->in, 0, nbytes);
153         scatterwalk_done(&walk->out, 1, nbytes);
154
155         if (nbytes) {
156                 crypto_yield(walk->flags & SKCIPHER_WALK_SLEEP ?
157                              CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP : 0);
158                 return skcipher_walk_next(walk);
159         }
160
161 finish:
162         /* Short-circuit for the common/fast path. */
163         if (!((unsigned long)walk->buffer | (unsigned long)walk->page))
164                 goto out;
165
166         if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)
167                 goto out;
168
169         if (walk->iv != walk->oiv)
170                 memcpy(walk->oiv, walk->iv, walk->ivsize);
171         if (walk->buffer != walk->page)
172                 kfree(walk->buffer);
173         if (walk->page)
174                 free_page((unsigned long)walk->page);
175
176 out:
177         return err;
178 }
179 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_done);
180
181 void skcipher_walk_complete(struct skcipher_walk *walk, int err)
182 {
183         struct skcipher_walk_buffer *p, *tmp;
184
185         list_for_each_entry_safe(p, tmp, &walk->buffers, entry) {
186                 u8 *data;
187
188                 if (err)
189                         goto done;
190
191                 data = p->data;
192                 if (!data) {
193                         data = PTR_ALIGN(&p->buffer[0], walk->alignmask + 1);
194                         data = skcipher_get_spot(data, walk->stride);
195                 }
196
197                 scatterwalk_copychunks(data, &p->dst, p->len, 1);
198
199                 if (offset_in_page(p->data) + p->len + walk->stride >
200                     PAGE_SIZE)
201                         free_page((unsigned long)p->data);
202
203 done:
204                 list_del(&p->entry);
205                 kfree(p);
206         }
207
208         if (!err && walk->iv != walk->oiv)
209                 memcpy(walk->oiv, walk->iv, walk->ivsize);
210         if (walk->buffer != walk->page)
211                 kfree(walk->buffer);
212         if (walk->page)
213                 free_page((unsigned long)walk->page);
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_complete);
216
217 static void skcipher_queue_write(struct skcipher_walk *walk,
218                                  struct skcipher_walk_buffer *p)
219 {
220         p->dst = walk->out;
221         list_add_tail(&p->entry, &walk->buffers);
222 }
223
224 static int skcipher_next_slow(struct skcipher_walk *walk, unsigned int bsize)
225 {
226         bool phys = walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS;
227         unsigned alignmask = walk->alignmask;
228         struct skcipher_walk_buffer *p;
229         unsigned a;
230         unsigned n;
231         u8 *buffer;
232         void *v;
233
234         if (!phys) {
235                 if (!walk->buffer)
236                         walk->buffer = walk->page;
237                 buffer = walk->buffer;
238                 if (buffer)
239                         goto ok;
240         }
241
242         /* Start with the minimum alignment of kmalloc. */
243         a = crypto_tfm_ctx_alignment() - 1;
244         n = bsize;
245
246         if (phys) {
247                 /* Calculate the minimum alignment of p->buffer. */
248                 a &= (sizeof(*p) ^ (sizeof(*p) - 1)) >> 1;
249                 n += sizeof(*p);
250         }
251
252         /* Minimum size to align p->buffer by alignmask. */
253         n += alignmask & ~a;
254
255         /* Minimum size to ensure p->buffer does not straddle a page. */
256         n += (bsize - 1) & ~(alignmask | a);
257
258         v = kzalloc(n, skcipher_walk_gfp(walk));
259         if (!v)
260                 return skcipher_walk_done(walk, -ENOMEM);
261
262         if (phys) {
263                 p = v;
264                 p->len = bsize;
265                 skcipher_queue_write(walk, p);
266                 buffer = p->buffer;
267         } else {
268                 walk->buffer = v;
269                 buffer = v;
270         }
271
272 ok:
273         walk->dst.virt.addr = PTR_ALIGN(buffer, alignmask + 1);
274         walk->dst.virt.addr = skcipher_get_spot(walk->dst.virt.addr, bsize);
275         walk->src.virt.addr = walk->dst.virt.addr;
276
277         scatterwalk_copychunks(walk->src.virt.addr, &walk->in, bsize, 0);
278
279         walk->nbytes = bsize;
280         walk->flags |= SKCIPHER_WALK_SLOW;
281
282         return 0;
283 }
284
285 static int skcipher_next_copy(struct skcipher_walk *walk)
286 {
287         struct skcipher_walk_buffer *p;
288         u8 *tmp = walk->page;
289
290         skcipher_map_src(walk);
291         memcpy(tmp, walk->src.virt.addr, walk->nbytes);
292         skcipher_unmap_src(walk);
293
294         walk->src.virt.addr = tmp;
295         walk->dst.virt.addr = tmp;
296
297         if (!(walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS))
298                 return 0;
299
300         p = kmalloc(sizeof(*p), skcipher_walk_gfp(walk));
301         if (!p)
302                 return -ENOMEM;
303
304         p->data = walk->page;
305         p->len = walk->nbytes;
306         skcipher_queue_write(walk, p);
307
308         if (offset_in_page(walk->page) + walk->nbytes + walk->stride >
309             PAGE_SIZE)
310                 walk->page = NULL;
311         else
312                 walk->page += walk->nbytes;
313
314         return 0;
315 }
316
317 static int skcipher_next_fast(struct skcipher_walk *walk)
318 {
319         unsigned long diff;
320
321         walk->src.phys.page = scatterwalk_page(&walk->in);
322         walk->src.phys.offset = offset_in_page(walk->in.offset);
323         walk->dst.phys.page = scatterwalk_page(&walk->out);
324         walk->dst.phys.offset = offset_in_page(walk->out.offset);
325
326         if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)
327                 return 0;
328
329         diff = walk->src.phys.offset - walk->dst.phys.offset;
330         diff |= walk->src.virt.page - walk->dst.virt.page;
331
332         skcipher_map_src(walk);
333         walk->dst.virt.addr = walk->src.virt.addr;
334
335         if (diff) {
336                 walk->flags |= SKCIPHER_WALK_DIFF;
337                 skcipher_map_dst(walk);
338         }
339
340         return 0;
341 }
342
343 static int skcipher_walk_next(struct skcipher_walk *walk)
344 {
345         unsigned int bsize;
346         unsigned int n;
347         int err;
348
349         walk->flags &= ~(SKCIPHER_WALK_SLOW | SKCIPHER_WALK_COPY |
350                          SKCIPHER_WALK_DIFF);
351
352         n = walk->total;
353         bsize = min(walk->stride, max(n, walk->blocksize));
354         n = scatterwalk_clamp(&walk->in, n);
355         n = scatterwalk_clamp(&walk->out, n);
356
357         if (unlikely(n < bsize)) {
358                 if (unlikely(walk->total < walk->blocksize))
359                         return skcipher_walk_done(walk, -EINVAL);
360
361 slow_path:
362                 err = skcipher_next_slow(walk, bsize);
363                 goto set_phys_lowmem;
364         }
365
366         if (unlikely((walk->in.offset | walk->out.offset) & walk->alignmask)) {
367                 if (!walk->page) {
368                         gfp_t gfp = skcipher_walk_gfp(walk);
369
370                         walk->page = (void *)__get_free_page(gfp);
371                         if (!walk->page)
372                                 goto slow_path;
373                 }
374
375                 walk->nbytes = min_t(unsigned, n,
376                                      PAGE_SIZE - offset_in_page(walk->page));
377                 walk->flags |= SKCIPHER_WALK_COPY;
378                 err = skcipher_next_copy(walk);
379                 goto set_phys_lowmem;
380         }
381
382         walk->nbytes = n;
383
384         return skcipher_next_fast(walk);
385
386 set_phys_lowmem:
387         if (!err && (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)) {
388                 walk->src.phys.page = virt_to_page(walk->src.virt.addr);
389                 walk->dst.phys.page = virt_to_page(walk->dst.virt.addr);
390                 walk->src.phys.offset &= PAGE_SIZE - 1;
391                 walk->dst.phys.offset &= PAGE_SIZE - 1;
392         }
393         return err;
394 }
395
396 static int skcipher_copy_iv(struct skcipher_walk *walk)
397 {
398         unsigned a = crypto_tfm_ctx_alignment() - 1;
399         unsigned alignmask = walk->alignmask;
400         unsigned ivsize = walk->ivsize;
401         unsigned bs = walk->stride;
402         unsigned aligned_bs;
403         unsigned size;
404         u8 *iv;
405
406         aligned_bs = ALIGN(bs, alignmask + 1);
407
408         /* Minimum size to align buffer by alignmask. */
409         size = alignmask & ~a;
410
411         if (walk->flags & SKCIPHER_WALK_PHYS)
412                 size += ivsize;
413         else {
414                 size += aligned_bs + ivsize;
415
416                 /* Minimum size to ensure buffer does not straddle a page. */
417                 size += (bs - 1) & ~(alignmask | a);
418         }
419
420         walk->buffer = kmalloc(size, skcipher_walk_gfp(walk));
421         if (!walk->buffer)
422                 return -ENOMEM;
423
424         iv = PTR_ALIGN(walk->buffer, alignmask + 1);
425         iv = skcipher_get_spot(iv, bs) + aligned_bs;
426
427         walk->iv = memcpy(iv, walk->iv, walk->ivsize);
428         return 0;
429 }
430
431 static int skcipher_walk_first(struct skcipher_walk *walk)
432 {
433         if (WARN_ON_ONCE(in_irq()))
434                 return -EDEADLK;
435
436         walk->buffer = NULL;
437         if (unlikely(((unsigned long)walk->iv & walk->alignmask))) {
438                 int err = skcipher_copy_iv(walk);
439                 if (err)
440                         return err;
441         }
442
443         walk->page = NULL;
444
445         return skcipher_walk_next(walk);
446 }
447
448 static int skcipher_walk_skcipher(struct skcipher_walk *walk,
449                                   struct skcipher_request *req)
450 {
451         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
452
453         walk->total = req->cryptlen;
454         walk->nbytes = 0;
455         walk->iv = req->iv;
456         walk->oiv = req->iv;
457
458         if (unlikely(!walk->total))
459                 return 0;
460
461         scatterwalk_start(&walk->in, req->src);
462         scatterwalk_start(&walk->out, req->dst);
463
464         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
465         walk->flags |= req->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP ?
466                        SKCIPHER_WALK_SLEEP : 0;
467
468         walk->blocksize = crypto_skcipher_blocksize(tfm);
469         walk->stride = crypto_skcipher_walksize(tfm);
470         walk->ivsize = crypto_skcipher_ivsize(tfm);
471         walk->alignmask = crypto_skcipher_alignmask(tfm);
472
473         return skcipher_walk_first(walk);
474 }
475
476 int skcipher_walk_virt(struct skcipher_walk *walk,
477                        struct skcipher_request *req, bool atomic)
478 {
479         int err;
480
481         might_sleep_if(req->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP);
482
483         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_PHYS;
484
485         err = skcipher_walk_skcipher(walk, req);
486
487         walk->flags &= atomic ? ~SKCIPHER_WALK_SLEEP : ~0;
488
489         return err;
490 }
491 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_virt);
492
493 void skcipher_walk_atomise(struct skcipher_walk *walk)
494 {
495         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
496 }
497 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_atomise);
498
499 int skcipher_walk_async(struct skcipher_walk *walk,
500                         struct skcipher_request *req)
501 {
502         walk->flags |= SKCIPHER_WALK_PHYS;
503
504         INIT_LIST_HEAD(&walk->buffers);
505
506         return skcipher_walk_skcipher(walk, req);
507 }
508 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_async);
509
510 static int skcipher_walk_aead_common(struct skcipher_walk *walk,
511                                      struct aead_request *req, bool atomic)
512 {
513         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
514         int err;
515
516         walk->nbytes = 0;
517         walk->iv = req->iv;
518         walk->oiv = req->iv;
519
520         if (unlikely(!walk->total))
521                 return 0;
522
523         walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_PHYS;
524
525         scatterwalk_start(&walk->in, req->src);
526         scatterwalk_start(&walk->out, req->dst);
527
528         scatterwalk_copychunks(NULL, &walk->in, req->assoclen, 2);
529         scatterwalk_copychunks(NULL, &walk->out, req->assoclen, 2);
530
531         scatterwalk_done(&walk->in, 0, walk->total);
532         scatterwalk_done(&walk->out, 0, walk->total);
533
534         if (req->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP)
535                 walk->flags |= SKCIPHER_WALK_SLEEP;
536         else
537                 walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
538
539         walk->blocksize = crypto_aead_blocksize(tfm);
540         walk->stride = crypto_aead_chunksize(tfm);
541         walk->ivsize = crypto_aead_ivsize(tfm);
542         walk->alignmask = crypto_aead_alignmask(tfm);
543
544         err = skcipher_walk_first(walk);
545
546         if (atomic)
547                 walk->flags &= ~SKCIPHER_WALK_SLEEP;
548
549         return err;
550 }
551
552 int skcipher_walk_aead(struct skcipher_walk *walk, struct aead_request *req,
553                        bool atomic)
554 {
555         walk->total = req->cryptlen;
556
557         return skcipher_walk_aead_common(walk, req, atomic);
558 }
559 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_aead);
560
561 int skcipher_walk_aead_encrypt(struct skcipher_walk *walk,
562                                struct aead_request *req, bool atomic)
563 {
564         walk->total = req->cryptlen;
565
566         return skcipher_walk_aead_common(walk, req, atomic);
567 }
568 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_aead_encrypt);
569
570 int skcipher_walk_aead_decrypt(struct skcipher_walk *walk,
571                                struct aead_request *req, bool atomic)
572 {
573         struct crypto_aead *tfm = crypto_aead_reqtfm(req);
574
575         walk->total = req->cryptlen - crypto_aead_authsize(tfm);
576
577         return skcipher_walk_aead_common(walk, req, atomic);
578 }
579 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_walk_aead_decrypt);
580
581 static unsigned int crypto_skcipher_extsize(struct crypto_alg *alg)
582 {
583         if (alg->cra_type == &crypto_blkcipher_type)
584                 return sizeof(struct crypto_blkcipher *);
585
586         if (alg->cra_type == &crypto_ablkcipher_type)
587                 return sizeof(struct crypto_ablkcipher *);
588
589         return crypto_alg_extsize(alg);
590 }
591
592 static void skcipher_set_needkey(struct crypto_skcipher *tfm)
593 {
594         if (tfm->keysize)
595                 crypto_skcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_NEED_KEY);
596 }
597
598 static int skcipher_setkey_blkcipher(struct crypto_skcipher *tfm,
599                                      const u8 *key, unsigned int keylen)
600 {
601         struct crypto_blkcipher **ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
602         struct crypto_blkcipher *blkcipher = *ctx;
603         int err;
604
605         crypto_blkcipher_clear_flags(blkcipher, ~0);
606         crypto_blkcipher_set_flags(blkcipher, crypto_skcipher_get_flags(tfm) &
607                                               CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
608         err = crypto_blkcipher_setkey(blkcipher, key, keylen);
609         crypto_skcipher_set_flags(tfm, crypto_blkcipher_get_flags(blkcipher) &
610                                        CRYPTO_TFM_RES_MASK);
611         if (unlikely(err)) {
612                 skcipher_set_needkey(tfm);
613                 return err;
614         }
615
616         crypto_skcipher_clear_flags(tfm, CRYPTO_TFM_NEED_KEY);
617         return 0;
618 }
619
620 static int skcipher_crypt_blkcipher(struct skcipher_request *req,
621                                     int (*crypt)(struct blkcipher_desc *,
622                                                  struct scatterlist *,
623                                                  struct scatterlist *,
624                                                  unsigned int))
625 {
626         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
627         struct crypto_blkcipher **ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
628         struct blkcipher_desc desc = {
629                 .tfm = *ctx,
630                 .info = req->iv,
631                 .flags = req->base.flags,
632         };
633
634
635         return crypt(&desc, req->dst, req->src, req->cryptlen);
636 }
637
638 static int skcipher_encrypt_blkcipher(struct skcipher_request *req)
639 {
640         struct crypto_skcipher *skcipher = crypto_skcipher_reqtfm(req);
641         struct crypto_tfm *tfm = crypto_skcipher_tfm(skcipher);
642         struct blkcipher_alg *alg = &tfm->__crt_alg->cra_blkcipher;
643
644         return skcipher_crypt_blkcipher(req, alg->encrypt);
645 }
646
647 static int skcipher_decrypt_blkcipher(struct skcipher_request *req)
648 {
649         struct crypto_skcipher *skcipher = crypto_skcipher_reqtfm(req);
650         struct crypto_tfm *tfm = crypto_skcipher_tfm(skcipher);
651         struct blkcipher_alg *alg = &tfm->__crt_alg->cra_blkcipher;
652
653         return skcipher_crypt_blkcipher(req, alg->decrypt);
654 }
655
656 static void crypto_exit_skcipher_ops_blkcipher(struct crypto_tfm *tfm)
657 {
658         struct crypto_blkcipher **ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
659
660         crypto_free_blkcipher(*ctx);
661 }
662
663 static int crypto_init_skcipher_ops_blkcipher(struct crypto_tfm *tfm)
664 {
665         struct crypto_alg *calg = tfm->__crt_alg;
666         struct crypto_skcipher *skcipher = __crypto_skcipher_cast(tfm);
667         struct crypto_blkcipher **ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
668         struct crypto_blkcipher *blkcipher;
669         struct crypto_tfm *btfm;
670
671         if (!crypto_mod_get(calg))
672                 return -EAGAIN;
673
674         btfm = __crypto_alloc_tfm(calg, CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
675                                         CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
676         if (IS_ERR(btfm)) {
677                 crypto_mod_put(calg);
678                 return PTR_ERR(btfm);
679         }
680
681         blkcipher = __crypto_blkcipher_cast(btfm);
682         *ctx = blkcipher;
683         tfm->exit = crypto_exit_skcipher_ops_blkcipher;
684
685         skcipher->setkey = skcipher_setkey_blkcipher;
686         skcipher->encrypt = skcipher_encrypt_blkcipher;
687         skcipher->decrypt = skcipher_decrypt_blkcipher;
688
689         skcipher->ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(blkcipher);
690         skcipher->keysize = calg->cra_blkcipher.max_keysize;
691
692         skcipher_set_needkey(skcipher);
693
694         return 0;
695 }
696
697 static int skcipher_setkey_ablkcipher(struct crypto_skcipher *tfm,
698                                       const u8 *key, unsigned int keylen)
699 {
700         struct crypto_ablkcipher **ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
701         struct crypto_ablkcipher *ablkcipher = *ctx;
702         int err;
703
704         crypto_ablkcipher_clear_flags(ablkcipher, ~0);
705         crypto_ablkcipher_set_flags(ablkcipher,
706                                     crypto_skcipher_get_flags(tfm) &
707                                     CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
708         err = crypto_ablkcipher_setkey(ablkcipher, key, keylen);
709         crypto_skcipher_set_flags(tfm,
710                                   crypto_ablkcipher_get_flags(ablkcipher) &
711                                   CRYPTO_TFM_RES_MASK);
712         if (unlikely(err)) {
713                 skcipher_set_needkey(tfm);
714                 return err;
715         }
716
717         crypto_skcipher_clear_flags(tfm, CRYPTO_TFM_NEED_KEY);
718         return 0;
719 }
720
721 static int skcipher_crypt_ablkcipher(struct skcipher_request *req,
722                                      int (*crypt)(struct ablkcipher_request *))
723 {
724         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
725         struct crypto_ablkcipher **ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
726         struct ablkcipher_request *subreq = skcipher_request_ctx(req);
727
728         ablkcipher_request_set_tfm(subreq, *ctx);
729         ablkcipher_request_set_callback(subreq, skcipher_request_flags(req),
730                                         req->base.complete, req->base.data);
731         ablkcipher_request_set_crypt(subreq, req->src, req->dst, req->cryptlen,
732                                      req->iv);
733
734         return crypt(subreq);
735 }
736
737 static int skcipher_encrypt_ablkcipher(struct skcipher_request *req)
738 {
739         struct crypto_skcipher *skcipher = crypto_skcipher_reqtfm(req);
740         struct crypto_tfm *tfm = crypto_skcipher_tfm(skcipher);
741         struct ablkcipher_alg *alg = &tfm->__crt_alg->cra_ablkcipher;
742
743         return skcipher_crypt_ablkcipher(req, alg->encrypt);
744 }
745
746 static int skcipher_decrypt_ablkcipher(struct skcipher_request *req)
747 {
748         struct crypto_skcipher *skcipher = crypto_skcipher_reqtfm(req);
749         struct crypto_tfm *tfm = crypto_skcipher_tfm(skcipher);
750         struct ablkcipher_alg *alg = &tfm->__crt_alg->cra_ablkcipher;
751
752         return skcipher_crypt_ablkcipher(req, alg->decrypt);
753 }
754
755 static void crypto_exit_skcipher_ops_ablkcipher(struct crypto_tfm *tfm)
756 {
757         struct crypto_ablkcipher **ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
758
759         crypto_free_ablkcipher(*ctx);
760 }
761
762 static int crypto_init_skcipher_ops_ablkcipher(struct crypto_tfm *tfm)
763 {
764         struct crypto_alg *calg = tfm->__crt_alg;
765         struct crypto_skcipher *skcipher = __crypto_skcipher_cast(tfm);
766         struct crypto_ablkcipher **ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
767         struct crypto_ablkcipher *ablkcipher;
768         struct crypto_tfm *abtfm;
769
770         if (!crypto_mod_get(calg))
771                 return -EAGAIN;
772
773         abtfm = __crypto_alloc_tfm(calg, 0, 0);
774         if (IS_ERR(abtfm)) {
775                 crypto_mod_put(calg);
776                 return PTR_ERR(abtfm);
777         }
778
779         ablkcipher = __crypto_ablkcipher_cast(abtfm);
780         *ctx = ablkcipher;
781         tfm->exit = crypto_exit_skcipher_ops_ablkcipher;
782
783         skcipher->setkey = skcipher_setkey_ablkcipher;
784         skcipher->encrypt = skcipher_encrypt_ablkcipher;
785         skcipher->decrypt = skcipher_decrypt_ablkcipher;
786
787         skcipher->ivsize = crypto_ablkcipher_ivsize(ablkcipher);
788         skcipher->reqsize = crypto_ablkcipher_reqsize(ablkcipher) +
789                             sizeof(struct ablkcipher_request);
790         skcipher->keysize = calg->cra_ablkcipher.max_keysize;
791
792         skcipher_set_needkey(skcipher);
793
794         return 0;
795 }
796
797 static int skcipher_setkey_unaligned(struct crypto_skcipher *tfm,
798                                      const u8 *key, unsigned int keylen)
799 {
800         unsigned long alignmask = crypto_skcipher_alignmask(tfm);
801         struct skcipher_alg *cipher = crypto_skcipher_alg(tfm);
802         u8 *buffer, *alignbuffer;
803         unsigned long absize;
804         int ret;
805
806         absize = keylen + alignmask;
807         buffer = kmalloc(absize, GFP_ATOMIC);
808         if (!buffer)
809                 return -ENOMEM;
810
811         alignbuffer = (u8 *)ALIGN((unsigned long)buffer, alignmask + 1);
812         memcpy(alignbuffer, key, keylen);
813         ret = cipher->setkey(tfm, alignbuffer, keylen);
814         kzfree(buffer);
815         return ret;
816 }
817
818 static int skcipher_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
819                            unsigned int keylen)
820 {
821         struct skcipher_alg *cipher = crypto_skcipher_alg(tfm);
822         unsigned long alignmask = crypto_skcipher_alignmask(tfm);
823         int err;
824
825         if (keylen < cipher->min_keysize || keylen > cipher->max_keysize) {
826                 crypto_skcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
827                 return -EINVAL;
828         }
829
830         if ((unsigned long)key & alignmask)
831                 err = skcipher_setkey_unaligned(tfm, key, keylen);
832         else
833                 err = cipher->setkey(tfm, key, keylen);
834
835         if (unlikely(err)) {
836                 skcipher_set_needkey(tfm);
837                 return err;
838         }
839
840         crypto_skcipher_clear_flags(tfm, CRYPTO_TFM_NEED_KEY);
841         return 0;
842 }
843
844 int crypto_skcipher_encrypt(struct skcipher_request *req)
845 {
846         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
847         struct crypto_alg *alg = tfm->base.__crt_alg;
848         unsigned int cryptlen = req->cryptlen;
849         int ret;
850
851         crypto_stats_get(alg);
852         if (crypto_skcipher_get_flags(tfm) & CRYPTO_TFM_NEED_KEY)
853                 ret = -ENOKEY;
854         else
855                 ret = tfm->encrypt(req);
856         crypto_stats_skcipher_encrypt(cryptlen, ret, alg);
857         return ret;
858 }
859 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_encrypt);
860
861 int crypto_skcipher_decrypt(struct skcipher_request *req)
862 {
863         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
864         struct crypto_alg *alg = tfm->base.__crt_alg;
865         unsigned int cryptlen = req->cryptlen;
866         int ret;
867
868         crypto_stats_get(alg);
869         if (crypto_skcipher_get_flags(tfm) & CRYPTO_TFM_NEED_KEY)
870                 ret = -ENOKEY;
871         else
872                 ret = tfm->decrypt(req);
873         crypto_stats_skcipher_decrypt(cryptlen, ret, alg);
874         return ret;
875 }
876 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_skcipher_decrypt);
877
878 static void crypto_skcipher_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
879 {
880         struct crypto_skcipher *skcipher = __crypto_skcipher_cast(tfm);
881         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(skcipher);
882
883         alg->exit(skcipher);
884 }
885
886 static int crypto_skcipher_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
887 {
888         struct crypto_skcipher *skcipher = __crypto_skcipher_cast(tfm);
889         struct skcipher_alg *alg = crypto_skcipher_alg(skcipher);
890
891         if (tfm->__crt_alg->cra_type == &crypto_blkcipher_type)
892                 return crypto_init_skcipher_ops_blkcipher(tfm);
893
894         if (tfm->__crt_alg->cra_type == &crypto_ablkcipher_type)
895                 return crypto_init_skcipher_ops_ablkcipher(tfm);
896
897         skcipher->setkey = skcipher_setkey;
898         skcipher->encrypt = alg->encrypt;
899         skcipher->decrypt = alg->decrypt;
900         skcipher->ivsize = alg->ivsize;
901         skcipher->keysize = alg->max_keysize;
902
903         skcipher_set_needkey(skcipher);
904
905         if (alg->exit)
906                 skcipher->base.exit = crypto_skcipher_exit_tfm;
907
908         if (alg->init)
909                 return alg->init(skcipher);
910
911         return 0;
912 }
913
914 static void crypto_skcipher_free_instance(struct crypto_instance *inst)
915 {
916         struct skcipher_instance *skcipher =
917                 container_of(inst, struct skcipher_instance, s.base);
918
919         skcipher->free(skcipher);
920 }
921
922 static void crypto_skcipher_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
923         __maybe_unused;
924 static void crypto_skcipher_show(struct seq_file *m, struct crypto_alg *alg)
925 {
926         struct skcipher_alg *skcipher = container_of(alg, struct skcipher_alg,
927                                                      base);
928
929         seq_printf(m, "type         : skcipher\n");
930         seq_printf(m, "async        : %s\n",
931                    alg->cra_flags & CRYPTO_ALG_ASYNC ?  "yes" : "no");
932         seq_printf(m, "blocksize    : %u\n", alg->cra_blocksize);
933         seq_printf(m, "min keysize  : %u\n", skcipher->min_keysize);
934         seq_printf(m, "max keysize  : %u\n", skcipher->max_keysize);
935         seq_printf(m, "ivsize       : %u\n", skcipher->ivsize);
936         seq_printf(m, "chunksize    : %u\n", skcipher->chunksize);
937         seq_printf(m, "walksize     : %u\n", skcipher->walksize);
938 }
939
940 #ifdef CONFIG_NET
941 static int crypto_skcipher_report(struct sk_buff *skb, struct crypto_alg *alg)
942 {
943         struct crypto_report_blkcipher rblkcipher;
944         struct skcipher_alg *skcipher = container_of(alg, struct skcipher_alg,
945                                                      base);
946
947         memset(&rblkcipher, 0, sizeof(rblkcipher));
948
949         strscpy(rblkcipher.type, "skcipher", sizeof(rblkcipher.type));
950         strscpy(rblkcipher.geniv, "<none>", sizeof(rblkcipher.geniv));
951
952         rblkcipher.blocksize = alg->cra_blocksize;
953         rblkcipher.min_keysize = skcipher->min_keysize;
954         rblkcipher.max_keysize = skcipher->max_keysize;
955         rblkcipher.ivsize = skcipher->ivsize;
956
957         return nla_put(skb, CRYPTOCFGA_REPORT_BLKCIPHER,
958                        sizeof(rblkcipher), &rblkcipher);
959 }
960 #else
961 static int crypto_skcipher_report(struct sk_buff *skb, struct crypto_alg *alg)
962 {
963         return -ENOSYS;
964 }
965 #endif
966
967 static const struct crypto_type crypto_skcipher_type2 = {
968         .extsize = crypto_skcipher_extsize,
969         .init_tfm = crypto_skcipher_init_tfm,
970         .free = crypto_skcipher_free_instance,
971 #ifdef CONFIG_PROC_FS
972         .show = crypto_skcipher_show,
973 #endif
974         .report = crypto_skcipher_report,
975         .maskclear = ~CRYPTO_ALG_TYPE_MASK,
976         .maskset = CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER_MASK,
977         .type = CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER,
978         .tfmsize = offsetof(struct crypto_skcipher, base),
979 };
980
981 int crypto_grab_skcipher(struct crypto_skcipher_spawn *spawn,
982                           const char *name, u32 type, u32 mask)
983 {
984         spawn->base.frontend = &crypto_skcipher_type2;
985         return crypto_grab_spawn(&spawn->base, name, type, mask);
986 }
987 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_grab_skcipher);
988
989 struct crypto_skcipher *crypto_alloc_skcipher(const char *alg_name,
990                                               u32 type, u32 mask)
991 {
992         return crypto_alloc_tfm(alg_name, &crypto_skcipher_type2, type, mask);
993 }
994 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_skcipher);
995
996 struct crypto_sync_skcipher *crypto_alloc_sync_skcipher(
997                                 const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
998 {
999         struct crypto_skcipher *tfm;
1000
1001         /* Only sync algorithms allowed. */
1002         mask |= CRYPTO_ALG_ASYNC;
1003
1004         tfm = crypto_alloc_tfm(alg_name, &crypto_skcipher_type2, type, mask);
1005
1006         /*
1007          * Make sure we do not allocate something that might get used with
1008          * an on-stack request: check the request size.
1009          */
1010         if (!IS_ERR(tfm) && WARN_ON(crypto_skcipher_reqsize(tfm) >
1011                                     MAX_SYNC_SKCIPHER_REQSIZE)) {
1012                 crypto_free_skcipher(tfm);
1013                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1014         }
1015
1016         return (struct crypto_sync_skcipher *)tfm;
1017 }
1018 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_alloc_sync_skcipher);
1019
1020 int crypto_has_skcipher2(const char *alg_name, u32 type, u32 mask)
1021 {
1022         return crypto_type_has_alg(alg_name, &crypto_skcipher_type2,
1023                                    type, mask);
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_has_skcipher2);
1026
1027 static int skcipher_prepare_alg(struct skcipher_alg *alg)
1028 {
1029         struct crypto_alg *base = &alg->base;
1030
1031         if (alg->ivsize > PAGE_SIZE / 8 || alg->chunksize > PAGE_SIZE / 8 ||
1032             alg->walksize > PAGE_SIZE / 8)
1033                 return -EINVAL;
1034
1035         if (!alg->chunksize)
1036                 alg->chunksize = base->cra_blocksize;
1037         if (!alg->walksize)
1038                 alg->walksize = alg->chunksize;
1039
1040         base->cra_type = &crypto_skcipher_type2;
1041         base->cra_flags &= ~CRYPTO_ALG_TYPE_MASK;
1042         base->cra_flags |= CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER;
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 int crypto_register_skcipher(struct skcipher_alg *alg)
1048 {
1049         struct crypto_alg *base = &alg->base;
1050         int err;
1051
1052         err = skcipher_prepare_alg(alg);
1053         if (err)
1054                 return err;
1055
1056         return crypto_register_alg(base);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_register_skcipher);
1059
1060 void crypto_unregister_skcipher(struct skcipher_alg *alg)
1061 {
1062         crypto_unregister_alg(&alg->base);
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_unregister_skcipher);
1065
1066 int crypto_register_skciphers(struct skcipher_alg *algs, int count)
1067 {
1068         int i, ret;
1069
1070         for (i = 0; i < count; i++) {
1071                 ret = crypto_register_skcipher(&algs[i]);
1072                 if (ret)
1073                         goto err;
1074         }
1075
1076         return 0;
1077
1078 err:
1079         for (--i; i >= 0; --i)
1080                 crypto_unregister_skcipher(&algs[i]);
1081
1082         return ret;
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_register_skciphers);
1085
1086 void crypto_unregister_skciphers(struct skcipher_alg *algs, int count)
1087 {
1088         int i;
1089
1090         for (i = count - 1; i >= 0; --i)
1091                 crypto_unregister_skcipher(&algs[i]);
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_unregister_skciphers);
1094
1095 int skcipher_register_instance(struct crypto_template *tmpl,
1096                            struct skcipher_instance *inst)
1097 {
1098         int err;
1099
1100         err = skcipher_prepare_alg(&inst->alg);
1101         if (err)
1102                 return err;
1103
1104         return crypto_register_instance(tmpl, skcipher_crypto_instance(inst));
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_register_instance);
1107
1108 static int skcipher_setkey_simple(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
1109                                   unsigned int keylen)
1110 {
1111         struct crypto_cipher *cipher = skcipher_cipher_simple(tfm);
1112         int err;
1113
1114         crypto_cipher_clear_flags(cipher, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
1115         crypto_cipher_set_flags(cipher, crypto_skcipher_get_flags(tfm) &
1116                                 CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
1117         err = crypto_cipher_setkey(cipher, key, keylen);
1118         crypto_skcipher_set_flags(tfm, crypto_cipher_get_flags(cipher) &
1119                                   CRYPTO_TFM_RES_MASK);
1120         return err;
1121 }
1122
1123 static int skcipher_init_tfm_simple(struct crypto_skcipher *tfm)
1124 {
1125         struct skcipher_instance *inst = skcipher_alg_instance(tfm);
1126         struct crypto_spawn *spawn = skcipher_instance_ctx(inst);
1127         struct skcipher_ctx_simple *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
1128         struct crypto_cipher *cipher;
1129
1130         cipher = crypto_spawn_cipher(spawn);
1131         if (IS_ERR(cipher))
1132                 return PTR_ERR(cipher);
1133
1134         ctx->cipher = cipher;
1135         return 0;
1136 }
1137
1138 static void skcipher_exit_tfm_simple(struct crypto_skcipher *tfm)
1139 {
1140         struct skcipher_ctx_simple *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
1141
1142         crypto_free_cipher(ctx->cipher);
1143 }
1144
1145 static void skcipher_free_instance_simple(struct skcipher_instance *inst)
1146 {
1147         crypto_drop_spawn(skcipher_instance_ctx(inst));
1148         kfree(inst);
1149 }
1150
1151 /**
1152  * skcipher_alloc_instance_simple - allocate instance of simple block cipher mode
1153  *
1154  * Allocate an skcipher_instance for a simple block cipher mode of operation,
1155  * e.g. cbc or ecb.  The instance context will have just a single crypto_spawn,
1156  * that for the underlying cipher.  The {min,max}_keysize, ivsize, blocksize,
1157  * alignmask, and priority are set from the underlying cipher but can be
1158  * overridden if needed.  The tfm context defaults to skcipher_ctx_simple, and
1159  * default ->setkey(), ->init(), and ->exit() methods are installed.
1160  *
1161  * @tmpl: the template being instantiated
1162  * @tb: the template parameters
1163  * @cipher_alg_ret: on success, a pointer to the underlying cipher algorithm is
1164  *                  returned here.  It must be dropped with crypto_mod_put().
1165  *
1166  * Return: a pointer to the new instance, or an ERR_PTR().  The caller still
1167  *         needs to register the instance.
1168  */
1169 struct skcipher_instance *
1170 skcipher_alloc_instance_simple(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb,
1171                                struct crypto_alg **cipher_alg_ret)
1172 {
1173         struct crypto_attr_type *algt;
1174         struct crypto_alg *cipher_alg;
1175         struct skcipher_instance *inst;
1176         struct crypto_spawn *spawn;
1177         u32 mask;
1178         int err;
1179
1180         algt = crypto_get_attr_type(tb);
1181         if (IS_ERR(algt))
1182                 return ERR_CAST(algt);
1183
1184         if ((algt->type ^ CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER) & algt->mask)
1185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1186
1187         mask = CRYPTO_ALG_TYPE_MASK |
1188                 crypto_requires_off(algt->type, algt->mask,
1189                                     CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK);
1190
1191         cipher_alg = crypto_get_attr_alg(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER, mask);
1192         if (IS_ERR(cipher_alg))
1193                 return ERR_CAST(cipher_alg);
1194
1195         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*spawn), GFP_KERNEL);
1196         if (!inst) {
1197                 err = -ENOMEM;
1198                 goto err_put_cipher_alg;
1199         }
1200         spawn = skcipher_instance_ctx(inst);
1201
1202         err = crypto_inst_setname(skcipher_crypto_instance(inst), tmpl->name,
1203                                   cipher_alg);
1204         if (err)
1205                 goto err_free_inst;
1206
1207         err = crypto_init_spawn(spawn, cipher_alg,
1208                                 skcipher_crypto_instance(inst),
1209                                 CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
1210         if (err)
1211                 goto err_free_inst;
1212         inst->free = skcipher_free_instance_simple;
1213
1214         /* Default algorithm properties, can be overridden */
1215         inst->alg.base.cra_blocksize = cipher_alg->cra_blocksize;
1216         inst->alg.base.cra_alignmask = cipher_alg->cra_alignmask;
1217         inst->alg.base.cra_priority = cipher_alg->cra_priority;
1218         inst->alg.min_keysize = cipher_alg->cra_cipher.cia_min_keysize;
1219         inst->alg.max_keysize = cipher_alg->cra_cipher.cia_max_keysize;
1220         inst->alg.ivsize = cipher_alg->cra_blocksize;
1221
1222         /* Use skcipher_ctx_simple by default, can be overridden */
1223         inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct skcipher_ctx_simple);
1224         inst->alg.setkey = skcipher_setkey_simple;
1225         inst->alg.init = skcipher_init_tfm_simple;
1226         inst->alg.exit = skcipher_exit_tfm_simple;
1227
1228         *cipher_alg_ret = cipher_alg;
1229         return inst;
1230
1231 err_free_inst:
1232         kfree(inst);
1233 err_put_cipher_alg:
1234         crypto_mod_put(cipher_alg);
1235         return ERR_PTR(err);
1236 }
1237 EXPORT_SYMBOL_GPL(skcipher_alloc_instance_simple);
1238
1239 MODULE_LICENSE("GPL");
1240 MODULE_DESCRIPTION("Symmetric key cipher type");