net/xfrm/xfrm_interface_core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *      XFRM virtual interface
   4  *
   5  *      Copyright (C) 2018 secunet Security Networks AG
   6  *
   7  *      Author:
   8  *      Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/capability.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/sockios.h>
  16 #include <linux/icmp.h>
  17 #include <linux/if.h>
  18 #include <linux/in.h>
  19 #include <linux/ip.h>
  20 #include <linux/net.h>
  21 #include <linux/in6.h>
  22 #include <linux/netdevice.h>
  23 #include <linux/if_link.h>
  24 #include <linux/if_arp.h>
  25 #include <linux/icmpv6.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <linux/route.h>
  28 #include <linux/rtnetlink.h>
  29 #include <linux/netfilter_ipv6.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/hash.h>
  32
  33 #include <linux/uaccess.h>
  34 #include <linux/atomic.h>
  35
  36 #include <net/icmp.h>
  37 #include <net/ip.h>
  38 #include <net/ipv6.h>
  39 #include <net/ip6_route.h>
  40 #include <net/ip_tunnels.h>
  41 #include <net/addrconf.h>
  42 #include <net/xfrm.h>
  43 #include <net/net_namespace.h>
  44 #include <net/dst_metadata.h>
  45 #include <net/netns/generic.h>
  46 #include <linux/etherdevice.h>
  47
  48 static int xfrmi_dev_init(struct net_device *dev);
  49 static void xfrmi_dev_setup(struct net_device *dev);
  50 static struct rtnl_link_ops xfrmi_link_ops __read_mostly;
  51 static unsigned int xfrmi_net_id __read_mostly;
  52 static const struct net_device_ops xfrmi_netdev_ops;
  53
  54 #define XFRMI_HASH_BITS 8
  55 #define XFRMI_HASH_SIZE BIT(XFRMI_HASH_BITS)
  56
  57 struct xfrmi_net {
  58         /* lists for storing interfaces in use */
  59         struct xfrm_if __rcu *xfrmi[XFRMI_HASH_SIZE];
  60         struct xfrm_if __rcu *collect_md_xfrmi;
  61 };
  62
  63 static const struct nla_policy xfrm_lwt_policy[LWT_XFRM_MAX + 1] = {
  64         [LWT_XFRM_IF_ID]        = NLA_POLICY_MIN(NLA_U32, 1),
  65         [LWT_XFRM_LINK]         = NLA_POLICY_MIN(NLA_U32, 1),
  66 };
  67
  68 static void xfrmi_destroy_state(struct lwtunnel_state *lwt)
  69 {
  70 }
  71
  72 static int xfrmi_build_state(struct net *net, struct nlattr *nla,
  73                              unsigned int family, const void *cfg,
  74                              struct lwtunnel_state **ts,
  75                              struct netlink_ext_ack *extack)
  76 {
  77         struct nlattr *tb[LWT_XFRM_MAX + 1];
  78         struct lwtunnel_state *new_state;
  79         struct xfrm_md_info *info;
  80         int ret;
  81
  82         ret = nla_parse_nested(tb, LWT_XFRM_MAX, nla, xfrm_lwt_policy, extack);
  83         if (ret < 0)
  84                 return ret;
  85
  86         if (!tb[LWT_XFRM_IF_ID]) {
  87                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "if_id must be set");
  88                 return -EINVAL;
  89         }
  90
  91         new_state = lwtunnel_state_alloc(sizeof(*info));
  92         if (!new_state) {
  93                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "failed to create encap info");
  94                 return -ENOMEM;
  95         }
  96
  97         new_state->type = LWTUNNEL_ENCAP_XFRM;
  98
  99         info = lwt_xfrm_info(new_state);
 100
 101         info->if_id = nla_get_u32(tb[LWT_XFRM_IF_ID]);
 102
 103         if (tb[LWT_XFRM_LINK])
 104                 info->link = nla_get_u32(tb[LWT_XFRM_LINK]);
 105
 106         *ts = new_state;
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 static int xfrmi_fill_encap_info(struct sk_buff *skb,
 111                                  struct lwtunnel_state *lwt)
 112 {
 113         struct xfrm_md_info *info = lwt_xfrm_info(lwt);
 114
 115         if (nla_put_u32(skb, LWT_XFRM_IF_ID, info->if_id) ||
 116             (info->link && nla_put_u32(skb, LWT_XFRM_LINK, info->link)))
 117                 return -EMSGSIZE;
 118
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 static int xfrmi_encap_nlsize(struct lwtunnel_state *lwtstate)
 123 {
 124         return nla_total_size(sizeof(u32)) + /* LWT_XFRM_IF_ID */
 125                 nla_total_size(sizeof(u32)); /* LWT_XFRM_LINK */
 126 }
 127
 128 static int xfrmi_encap_cmp(struct lwtunnel_state *a, struct lwtunnel_state *b)
 129 {
 130         struct xfrm_md_info *a_info = lwt_xfrm_info(a);
 131         struct xfrm_md_info *b_info = lwt_xfrm_info(b);
 132
 133         return memcmp(a_info, b_info, sizeof(*a_info));
 134 }
 135
 136 static const struct lwtunnel_encap_ops xfrmi_encap_ops = {
 137         .build_state    = xfrmi_build_state,
 138         .destroy_state  = xfrmi_destroy_state,
 139         .fill_encap     = xfrmi_fill_encap_info,
 140         .get_encap_size = xfrmi_encap_nlsize,
 141         .cmp_encap      = xfrmi_encap_cmp,
 142         .owner          = THIS_MODULE,
 143 };
 144
 145 #define for_each_xfrmi_rcu(start, xi) \
 146         for (xi = rcu_dereference(start); xi; xi = rcu_dereference(xi->next))
 147
 148 static u32 xfrmi_hash(u32 if_id)
 149 {
 150         return hash_32(if_id, XFRMI_HASH_BITS);
 151 }
 152
 153 static struct xfrm_if *xfrmi_lookup(struct net *net, struct xfrm_state *x)
 154 {
 155         struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(net, xfrmi_net_id);
 156         struct xfrm_if *xi;
 157
 158         for_each_xfrmi_rcu(xfrmn->xfrmi[xfrmi_hash(x->if_id)], xi) {
 159                 if (x->if_id == xi->p.if_id &&
 160                     (xi->dev->flags & IFF_UP))
 161                         return xi;
 162         }
 163
 164         xi = rcu_dereference(xfrmn->collect_md_xfrmi);
 165         if (xi && (xi->dev->flags & IFF_UP))
 166                 return xi;
 167
 168         return NULL;
 169 }
 170
 171 static bool xfrmi_decode_session(struct sk_buff *skb,
 172                                  unsigned short family,
 173                                  struct xfrm_if_decode_session_result *res)
 174 {
 175         struct net_device *dev;
 176         struct xfrm_if *xi;
 177         int ifindex = 0;
 178
 179         if (!secpath_exists(skb) || !skb->dev)
 180                 return false;
 181
 182         switch (family) {
 183         case AF_INET6:
 184                 ifindex = inet6_sdif(skb);
 185                 break;
 186         case AF_INET:
 187                 ifindex = inet_sdif(skb);
 188                 break;
 189         }
 190
 191         if (ifindex) {
 192                 struct net *net = xs_net(xfrm_input_state(skb));
 193
 194                 dev = dev_get_by_index_rcu(net, ifindex);
 195         } else {
 196                 dev = skb->dev;
 197         }
 198
 199         if (!dev || !(dev->flags & IFF_UP))
 200                 return false;
 201         if (dev->netdev_ops != &xfrmi_netdev_ops)
 202                 return false;
 203
 204         xi = netdev_priv(dev);
 205         res->net = xi->net;
 206
 207         if (xi->p.collect_md)
 208                 res->if_id = xfrm_input_state(skb)->if_id;
 209         else
 210                 res->if_id = xi->p.if_id;
 211         return true;
 212 }
 213
 214 static void xfrmi_link(struct xfrmi_net *xfrmn, struct xfrm_if *xi)
 215 {
 216         struct xfrm_if __rcu **xip = &xfrmn->xfrmi[xfrmi_hash(xi->p.if_id)];
 217
 218         rcu_assign_pointer(xi->next , rtnl_dereference(*xip));
 219         rcu_assign_pointer(*xip, xi);
 220 }
 221
 222 static void xfrmi_unlink(struct xfrmi_net *xfrmn, struct xfrm_if *xi)
 223 {
 224         struct xfrm_if __rcu **xip;
 225         struct xfrm_if *iter;
 226
 227         for (xip = &xfrmn->xfrmi[xfrmi_hash(xi->p.if_id)];
 228              (iter = rtnl_dereference(*xip)) != NULL;
 229              xip = &iter->next) {
 230                 if (xi == iter) {
 231                         rcu_assign_pointer(*xip, xi->next);
 232                         break;
 233                 }
 234         }
 235 }
 236
 237 static void xfrmi_dev_free(struct net_device *dev)
 238 {
 239         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 240
 241         gro_cells_destroy(&xi->gro_cells);
 242         free_percpu(dev->tstats);
 243 }
 244
 245 static int xfrmi_create(struct net_device *dev)
 246 {
 247         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 248         struct net *net = dev_net(dev);
 249         struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(net, xfrmi_net_id);
 250         int err;
 251
 252         dev->rtnl_link_ops = &xfrmi_link_ops;
 253         err = register_netdevice(dev);
 254         if (err < 0)
 255                 goto out;
 256
 257         if (xi->p.collect_md)
 258                 rcu_assign_pointer(xfrmn->collect_md_xfrmi, xi);
 259         else
 260                 xfrmi_link(xfrmn, xi);
 261
 262         return 0;
 263
 264 out:
 265         return err;
 266 }
 267
 268 static struct xfrm_if *xfrmi_locate(struct net *net, struct xfrm_if_parms *p)
 269 {
 270         struct xfrm_if __rcu **xip;
 271         struct xfrm_if *xi;
 272         struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(net, xfrmi_net_id);
 273
 274         for (xip = &xfrmn->xfrmi[xfrmi_hash(p->if_id)];
 275              (xi = rtnl_dereference(*xip)) != NULL;
 276              xip = &xi->next)
 277                 if (xi->p.if_id == p->if_id)
 278                         return xi;
 279
 280         return NULL;
 281 }
 282
 283 static void xfrmi_dev_uninit(struct net_device *dev)
 284 {
 285         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 286         struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(xi->net, xfrmi_net_id);
 287
 288         if (xi->p.collect_md)
 289                 RCU_INIT_POINTER(xfrmn->collect_md_xfrmi, NULL);
 290         else
 291                 xfrmi_unlink(xfrmn, xi);
 292 }
 293
 294 static void xfrmi_scrub_packet(struct sk_buff *skb, bool xnet)
 295 {
 296         skb_clear_tstamp(skb);
 297         skb->pkt_type = PACKET_HOST;
 298         skb->skb_iif = 0;
 299         skb->ignore_df = 0;
 300         skb_dst_drop(skb);
 301         nf_reset_ct(skb);
 302         nf_reset_trace(skb);
 303
 304         if (!xnet)
 305                 return;
 306
 307         ipvs_reset(skb);
 308         secpath_reset(skb);
 309         skb_orphan(skb);
 310         skb->mark = 0;
 311 }
 312
 313 static int xfrmi_rcv_cb(struct sk_buff *skb, int err)
 314 {
 315         const struct xfrm_mode *inner_mode;
 316         struct net_device *dev;
 317         struct xfrm_state *x;
 318         struct xfrm_if *xi;
 319         bool xnet;
 320         int link;
 321
 322         if (err && !secpath_exists(skb))
 323                 return 0;
 324
 325         x = xfrm_input_state(skb);
 326
 327         xi = xfrmi_lookup(xs_net(x), x);
 328         if (!xi)
 329                 return 1;
 330
 331         link = skb->dev->ifindex;
 332         dev = xi->dev;
 333         skb->dev = dev;
 334
 335         if (err) {
 336                 dev->stats.rx_errors++;
 337                 dev->stats.rx_dropped++;
 338
 339                 return 0;
 340         }
 341
 342         xnet = !net_eq(xi->net, dev_net(skb->dev));
 343
 344         if (xnet) {
 345                 inner_mode = &x->inner_mode;
 346
 347                 if (x->sel.family == AF_UNSPEC) {
 348                         inner_mode = xfrm_ip2inner_mode(x, XFRM_MODE_SKB_CB(skb)->protocol);
 349                         if (inner_mode == NULL) {
 350                                 XFRM_INC_STATS(dev_net(skb->dev),
 351                                                LINUX_MIB_XFRMINSTATEMODEERROR);
 352                                 return -EINVAL;
 353                         }
 354                 }
 355
 356                 if (!xfrm_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb,
 357                                        inner_mode->family))
 358                         return -EPERM;
 359         }
 360
 361         xfrmi_scrub_packet(skb, xnet);
 362         if (xi->p.collect_md) {
 363                 struct metadata_dst *md_dst;
 364
 365                 md_dst = metadata_dst_alloc(0, METADATA_XFRM, GFP_ATOMIC);
 366                 if (!md_dst)
 367                         return -ENOMEM;
 368
 369                 md_dst->u.xfrm_info.if_id = x->if_id;
 370                 md_dst->u.xfrm_info.link = link;
 371                 skb_dst_set(skb, (struct dst_entry *)md_dst);
 372         }
 373         dev_sw_netstats_rx_add(dev, skb->len);
 374
 375         return 0;
 376 }
 377
 378 static int
 379 xfrmi_xmit2(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct flowi *fl)
 380 {
 381         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 382         struct net_device_stats *stats = &xi->dev->stats;
 383         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 384         unsigned int length = skb->len;
 385         struct net_device *tdev;
 386         struct xfrm_state *x;
 387         int err = -1;
 388         u32 if_id;
 389         int mtu;
 390
 391         if (xi->p.collect_md) {
 392                 struct xfrm_md_info *md_info = skb_xfrm_md_info(skb);
 393
 394                 if (unlikely(!md_info))
 395                         return -EINVAL;
 396
 397                 if_id = md_info->if_id;
 398                 fl->flowi_oif = md_info->link;
 399         } else {
 400                 if_id = xi->p.if_id;
 401         }
 402
 403         dst_hold(dst);
 404         dst = xfrm_lookup_with_ifid(xi->net, dst, fl, NULL, 0, if_id);
 405         if (IS_ERR(dst)) {
 406                 err = PTR_ERR(dst);
 407                 dst = NULL;
 408                 goto tx_err_link_failure;
 409         }
 410
 411         x = dst->xfrm;
 412         if (!x)
 413                 goto tx_err_link_failure;
 414
 415         if (x->if_id != if_id)
 416                 goto tx_err_link_failure;
 417
 418         tdev = dst->dev;
 419
 420         if (tdev == dev) {
 421                 stats->collisions++;
 422                 net_warn_ratelimited("%s: Local routing loop detected!\n",
 423                                      dev->name);
 424                 goto tx_err_dst_release;
 425         }
 426
 427         mtu = dst_mtu(dst);
 428         if ((!skb_is_gso(skb) && skb->len > mtu) ||
 429             (skb_is_gso(skb) && !skb_gso_validate_network_len(skb, mtu))) {
 430                 skb_dst_update_pmtu_no_confirm(skb, mtu);
 431
 432                 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
 433                         if (mtu < IPV6_MIN_MTU)
 434                                 mtu = IPV6_MIN_MTU;
 435
 436                         if (skb->len > 1280)
 437                                 icmpv6_ndo_send(skb, ICMPV6_PKT_TOOBIG, 0, mtu);
 438                         else
 439                                 goto xmit;
 440                 } else {
 441                         if (!(ip_hdr(skb)->frag_off & htons(IP_DF)))
 442                                 goto xmit;
 443                         icmp_ndo_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH, ICMP_FRAG_NEEDED,
 444                                       htonl(mtu));
 445                 }
 446
 447                 dst_release(dst);
 448                 return -EMSGSIZE;
 449         }
 450
 451 xmit:
 452         xfrmi_scrub_packet(skb, !net_eq(xi->net, dev_net(dev)));
 453         skb_dst_set(skb, dst);
 454         skb->dev = tdev;
 455
 456         err = dst_output(xi->net, skb->sk, skb);
 457         if (net_xmit_eval(err) == 0) {
 458                 dev_sw_netstats_tx_add(dev, 1, length);
 459         } else {
 460                 stats->tx_errors++;
 461                 stats->tx_aborted_errors++;
 462         }
 463
 464         return 0;
 465 tx_err_link_failure:
 466         stats->tx_carrier_errors++;
 467         dst_link_failure(skb);
 468 tx_err_dst_release:
 469         dst_release(dst);
 470         return err;
 471 }
 472
 473 static netdev_tx_t xfrmi_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 474 {
 475         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 476         struct net_device_stats *stats = &xi->dev->stats;
 477         struct dst_entry *dst = skb_dst(skb);
 478         struct flowi fl;
 479         int ret;
 480
 481         memset(&fl, 0, sizeof(fl));
 482
 483         switch (skb->protocol) {
 484         case htons(ETH_P_IPV6):
 485                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET6);
 486                 memset(IP6CB(skb), 0, sizeof(*IP6CB(skb)));
 487                 if (!dst) {
 488                         fl.u.ip6.flowi6_oif = dev->ifindex;
 489                         fl.u.ip6.flowi6_flags |= FLOWI_FLAG_ANYSRC;
 490                         dst = ip6_route_output(dev_net(dev), NULL, &fl.u.ip6);
 491                         if (dst->error) {
 492                                 dst_release(dst);
 493                                 stats->tx_carrier_errors++;
 494                                 goto tx_err;
 495                         }
 496                         skb_dst_set(skb, dst);
 497                 }
 498                 break;
 499         case htons(ETH_P_IP):
 500                 xfrm_decode_session(skb, &fl, AF_INET);
 501                 memset(IPCB(skb), 0, sizeof(*IPCB(skb)));
 502                 if (!dst) {
 503                         struct rtable *rt;
 504
 505                         fl.u.ip4.flowi4_oif = dev->ifindex;
 506                         fl.u.ip4.flowi4_flags |= FLOWI_FLAG_ANYSRC;
 507                         rt = __ip_route_output_key(dev_net(dev), &fl.u.ip4);
 508                         if (IS_ERR(rt)) {
 509                                 stats->tx_carrier_errors++;
 510                                 goto tx_err;
 511                         }
 512                         skb_dst_set(skb, &rt->dst);
 513                 }
 514                 break;
 515         default:
 516                 goto tx_err;
 517         }
 518
 519         fl.flowi_oif = xi->p.link;
 520
 521         ret = xfrmi_xmit2(skb, dev, &fl);
 522         if (ret < 0)
 523                 goto tx_err;
 524
 525         return NETDEV_TX_OK;
 526
 527 tx_err:
 528         stats->tx_errors++;
 529         stats->tx_dropped++;
 530         kfree_skb(skb);
 531         return NETDEV_TX_OK;
 532 }
 533
 534 static int xfrmi4_err(struct sk_buff *skb, u32 info)
 535 {
 536         const struct iphdr *iph = (const struct iphdr *)skb->data;
 537         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 538         int protocol = iph->protocol;
 539         struct ip_comp_hdr *ipch;
 540         struct ip_esp_hdr *esph;
 541         struct ip_auth_hdr *ah ;
 542         struct xfrm_state *x;
 543         struct xfrm_if *xi;
 544         __be32 spi;
 545
 546         switch (protocol) {
 547         case IPPROTO_ESP:
 548                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 549                 spi = esph->spi;
 550                 break;
 551         case IPPROTO_AH:
 552                 ah = (struct ip_auth_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 553                 spi = ah->spi;
 554                 break;
 555         case IPPROTO_COMP:
 556                 ipch = (struct ip_comp_hdr *)(skb->data+(iph->ihl<<2));
 557                 spi = htonl(ntohs(ipch->cpi));
 558                 break;
 559         default:
 560                 return 0;
 561         }
 562
 563         switch (icmp_hdr(skb)->type) {
 564         case ICMP_DEST_UNREACH:
 565                 if (icmp_hdr(skb)->code != ICMP_FRAG_NEEDED)
 566                         return 0;
 567                 break;
 568         case ICMP_REDIRECT:
 569                 break;
 570         default:
 571                 return 0;
 572         }
 573
 574         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 575                               spi, protocol, AF_INET);
 576         if (!x)
 577                 return 0;
 578
 579         xi = xfrmi_lookup(net, x);
 580         if (!xi) {
 581                 xfrm_state_put(x);
 582                 return -1;
 583         }
 584
 585         if (icmp_hdr(skb)->type == ICMP_DEST_UNREACH)
 586                 ipv4_update_pmtu(skb, net, info, 0, protocol);
 587         else
 588                 ipv4_redirect(skb, net, 0, protocol);
 589         xfrm_state_put(x);
 590
 591         return 0;
 592 }
 593
 594 static int xfrmi6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
 595                     u8 type, u8 code, int offset, __be32 info)
 596 {
 597         const struct ipv6hdr *iph = (const struct ipv6hdr *)skb->data;
 598         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 599         int protocol = iph->nexthdr;
 600         struct ip_comp_hdr *ipch;
 601         struct ip_esp_hdr *esph;
 602         struct ip_auth_hdr *ah;
 603         struct xfrm_state *x;
 604         struct xfrm_if *xi;
 605         __be32 spi;
 606
 607         switch (protocol) {
 608         case IPPROTO_ESP:
 609                 esph = (struct ip_esp_hdr *)(skb->data + offset);
 610                 spi = esph->spi;
 611                 break;
 612         case IPPROTO_AH:
 613                 ah = (struct ip_auth_hdr *)(skb->data + offset);
 614                 spi = ah->spi;
 615                 break;
 616         case IPPROTO_COMP:
 617                 ipch = (struct ip_comp_hdr *)(skb->data + offset);
 618                 spi = htonl(ntohs(ipch->cpi));
 619                 break;
 620         default:
 621                 return 0;
 622         }
 623
 624         if (type != ICMPV6_PKT_TOOBIG &&
 625             type != NDISC_REDIRECT)
 626                 return 0;
 627
 628         x = xfrm_state_lookup(net, skb->mark, (const xfrm_address_t *)&iph->daddr,
 629                               spi, protocol, AF_INET6);
 630         if (!x)
 631                 return 0;
 632
 633         xi = xfrmi_lookup(net, x);
 634         if (!xi) {
 635                 xfrm_state_put(x);
 636                 return -1;
 637         }
 638
 639         if (type == NDISC_REDIRECT)
 640                 ip6_redirect(skb, net, skb->dev->ifindex, 0,
 641                              sock_net_uid(net, NULL));
 642         else
 643                 ip6_update_pmtu(skb, net, info, 0, 0, sock_net_uid(net, NULL));
 644         xfrm_state_put(x);
 645
 646         return 0;
 647 }
 648
 649 static int xfrmi_change(struct xfrm_if *xi, const struct xfrm_if_parms *p)
 650 {
 651         if (xi->p.link != p->link)
 652                 return -EINVAL;
 653
 654         xi->p.if_id = p->if_id;
 655
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 static int xfrmi_update(struct xfrm_if *xi, struct xfrm_if_parms *p)
 660 {
 661         struct net *net = xi->net;
 662         struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(net, xfrmi_net_id);
 663         int err;
 664
 665         xfrmi_unlink(xfrmn, xi);
 666         synchronize_net();
 667         err = xfrmi_change(xi, p);
 668         xfrmi_link(xfrmn, xi);
 669         netdev_state_change(xi->dev);
 670         return err;
 671 }
 672
 673 static int xfrmi_get_iflink(const struct net_device *dev)
 674 {
 675         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 676
 677         return xi->p.link;
 678 }
 679
 680 static const struct net_device_ops xfrmi_netdev_ops = {
 681         .ndo_init       = xfrmi_dev_init,
 682         .ndo_uninit     = xfrmi_dev_uninit,
 683         .ndo_start_xmit = xfrmi_xmit,
 684         .ndo_get_stats64 = dev_get_tstats64,
 685         .ndo_get_iflink = xfrmi_get_iflink,
 686 };
 687
 688 static void xfrmi_dev_setup(struct net_device *dev)
 689 {
 690         dev->netdev_ops         = &xfrmi_netdev_ops;
 691         dev->header_ops         = &ip_tunnel_header_ops;
 692         dev->type               = ARPHRD_NONE;
 693         dev->mtu                = ETH_DATA_LEN;
 694         dev->min_mtu            = ETH_MIN_MTU;
 695         dev->max_mtu            = IP_MAX_MTU;
 696         dev->flags              = IFF_NOARP;
 697         dev->needs_free_netdev  = true;
 698         dev->priv_destructor    = xfrmi_dev_free;
 699         netif_keep_dst(dev);
 700
 701         eth_broadcast_addr(dev->broadcast);
 702 }
 703
 704 #define XFRMI_FEATURES (NETIF_F_SG |            \
 705                         NETIF_F_FRAGLIST |      \
 706                         NETIF_F_GSO_SOFTWARE |  \
 707                         NETIF_F_HW_CSUM)
 708
 709 static int xfrmi_dev_init(struct net_device *dev)
 710 {
 711         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 712         struct net_device *phydev = __dev_get_by_index(xi->net, xi->p.link);
 713         int err;
 714
 715         dev->tstats = netdev_alloc_pcpu_stats(struct pcpu_sw_netstats);
 716         if (!dev->tstats)
 717                 return -ENOMEM;
 718
 719         err = gro_cells_init(&xi->gro_cells, dev);
 720         if (err) {
 721                 free_percpu(dev->tstats);
 722                 return err;
 723         }
 724
 725         dev->features |= NETIF_F_LLTX;
 726         dev->features |= XFRMI_FEATURES;
 727         dev->hw_features |= XFRMI_FEATURES;
 728
 729         if (phydev) {
 730                 dev->needed_headroom = phydev->needed_headroom;
 731                 dev->needed_tailroom = phydev->needed_tailroom;
 732
 733                 if (is_zero_ether_addr(dev->dev_addr))
 734                         eth_hw_addr_inherit(dev, phydev);
 735                 if (is_zero_ether_addr(dev->broadcast))
 736                         memcpy(dev->broadcast, phydev->broadcast,
 737                                dev->addr_len);
 738         } else {
 739                 eth_hw_addr_random(dev);
 740                 eth_broadcast_addr(dev->broadcast);
 741         }
 742
 743         return 0;
 744 }
 745
 746 static int xfrmi_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
 747                          struct netlink_ext_ack *extack)
 748 {
 749         return 0;
 750 }
 751
 752 static void xfrmi_netlink_parms(struct nlattr *data[],
 753                                struct xfrm_if_parms *parms)
 754 {
 755         memset(parms, 0, sizeof(*parms));
 756
 757         if (!data)
 758                 return;
 759
 760         if (data[IFLA_XFRM_LINK])
 761                 parms->link = nla_get_u32(data[IFLA_XFRM_LINK]);
 762
 763         if (data[IFLA_XFRM_IF_ID])
 764                 parms->if_id = nla_get_u32(data[IFLA_XFRM_IF_ID]);
 765
 766         if (data[IFLA_XFRM_COLLECT_METADATA])
 767                 parms->collect_md = true;
 768 }
 769
 770 static int xfrmi_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
 771                         struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
 772                         struct netlink_ext_ack *extack)
 773 {
 774         struct net *net = dev_net(dev);
 775         struct xfrm_if_parms p = {};
 776         struct xfrm_if *xi;
 777         int err;
 778
 779         xfrmi_netlink_parms(data, &p);
 780         if (p.collect_md) {
 781                 struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(net, xfrmi_net_id);
 782
 783                 if (p.link || p.if_id) {
 784                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "link and if_id must be zero");
 785                         return -EINVAL;
 786                 }
 787
 788                 if (rtnl_dereference(xfrmn->collect_md_xfrmi))
 789                         return -EEXIST;
 790
 791         } else {
 792                 if (!p.if_id) {
 793                         NL_SET_ERR_MSG(extack, "if_id must be non zero");
 794                         return -EINVAL;
 795                 }
 796
 797                 xi = xfrmi_locate(net, &p);
 798                 if (xi)
 799                         return -EEXIST;
 800         }
 801
 802         xi = netdev_priv(dev);
 803         xi->p = p;
 804         xi->net = net;
 805         xi->dev = dev;
 806
 807         err = xfrmi_create(dev);
 808         return err;
 809 }
 810
 811 static void xfrmi_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
 812 {
 813         unregister_netdevice_queue(dev, head);
 814 }
 815
 816 static int xfrmi_changelink(struct net_device *dev, struct nlattr *tb[],
 817                            struct nlattr *data[],
 818                            struct netlink_ext_ack *extack)
 819 {
 820         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 821         struct net *net = xi->net;
 822         struct xfrm_if_parms p = {};
 823
 824         xfrmi_netlink_parms(data, &p);
 825         if (!p.if_id) {
 826                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "if_id must be non zero");
 827                 return -EINVAL;
 828         }
 829
 830         if (p.collect_md) {
 831                 NL_SET_ERR_MSG(extack, "collect_md can't be changed");
 832                 return -EINVAL;
 833         }
 834
 835         xi = xfrmi_locate(net, &p);
 836         if (!xi) {
 837                 xi = netdev_priv(dev);
 838         } else {
 839                 if (xi->dev != dev)
 840                         return -EEXIST;
 841                 if (xi->p.collect_md) {
 842                         NL_SET_ERR_MSG(extack,
 843                                        "device can't be changed to collect_md");
 844                         return -EINVAL;
 845                 }
 846         }
 847
 848         return xfrmi_update(xi, &p);
 849 }
 850
 851 static size_t xfrmi_get_size(const struct net_device *dev)
 852 {
 853         return
 854                 /* IFLA_XFRM_LINK */
 855                 nla_total_size(4) +
 856                 /* IFLA_XFRM_IF_ID */
 857                 nla_total_size(4) +
 858                 /* IFLA_XFRM_COLLECT_METADATA */
 859                 nla_total_size(0) +
 860                 0;
 861 }
 862
 863 static int xfrmi_fill_info(struct sk_buff *skb, const struct net_device *dev)
 864 {
 865         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 866         struct xfrm_if_parms *parm = &xi->p;
 867
 868         if (nla_put_u32(skb, IFLA_XFRM_LINK, parm->link) ||
 869             nla_put_u32(skb, IFLA_XFRM_IF_ID, parm->if_id) ||
 870             (xi->p.collect_md && nla_put_flag(skb, IFLA_XFRM_COLLECT_METADATA)))
 871                 goto nla_put_failure;
 872         return 0;
 873
 874 nla_put_failure:
 875         return -EMSGSIZE;
 876 }
 877
 878 static struct net *xfrmi_get_link_net(const struct net_device *dev)
 879 {
 880         struct xfrm_if *xi = netdev_priv(dev);
 881
 882         return xi->net;
 883 }
 884
 885 static const struct nla_policy xfrmi_policy[IFLA_XFRM_MAX + 1] = {
 886         [IFLA_XFRM_UNSPEC]              = { .strict_start_type = IFLA_XFRM_COLLECT_METADATA },
 887         [IFLA_XFRM_LINK]                = { .type = NLA_U32 },
 888         [IFLA_XFRM_IF_ID]               = { .type = NLA_U32 },
 889         [IFLA_XFRM_COLLECT_METADATA]    = { .type = NLA_FLAG },
 890 };
 891
 892 static struct rtnl_link_ops xfrmi_link_ops __read_mostly = {
 893         .kind           = "xfrm",
 894         .maxtype        = IFLA_XFRM_MAX,
 895         .policy         = xfrmi_policy,
 896         .priv_size      = sizeof(struct xfrm_if),
 897         .setup          = xfrmi_dev_setup,
 898         .validate       = xfrmi_validate,
 899         .newlink        = xfrmi_newlink,
 900         .dellink        = xfrmi_dellink,
 901         .changelink     = xfrmi_changelink,
 902         .get_size       = xfrmi_get_size,
 903         .fill_info      = xfrmi_fill_info,
 904         .get_link_net   = xfrmi_get_link_net,
 905 };
 906
 907 static void __net_exit xfrmi_exit_batch_net(struct list_head *net_exit_list)
 908 {
 909         struct net *net;
 910         LIST_HEAD(list);
 911
 912         rtnl_lock();
 913         list_for_each_entry(net, net_exit_list, exit_list) {
 914                 struct xfrmi_net *xfrmn = net_generic(net, xfrmi_net_id);
 915                 struct xfrm_if __rcu **xip;
 916                 struct xfrm_if *xi;
 917                 int i;
 918
 919                 for (i = 0; i < XFRMI_HASH_SIZE; i++) {
 920                         for (xip = &xfrmn->xfrmi[i];
 921                              (xi = rtnl_dereference(*xip)) != NULL;
 922                              xip = &xi->next)
 923                                 unregister_netdevice_queue(xi->dev, &list);
 924                 }
 925                 xi = rtnl_dereference(xfrmn->collect_md_xfrmi);
 926                 if (xi)
 927                         unregister_netdevice_queue(xi->dev, &list);
 928         }
 929         unregister_netdevice_many(&list);
 930         rtnl_unlock();
 931 }
 932
 933 static struct pernet_operations xfrmi_net_ops = {
 934         .exit_batch = xfrmi_exit_batch_net,
 935         .id   = &xfrmi_net_id,
 936         .size = sizeof(struct xfrmi_net),
 937 };
 938
 939 static struct xfrm6_protocol xfrmi_esp6_protocol __read_mostly = {
 940         .handler        =       xfrm6_rcv,
 941         .input_handler  =       xfrm_input,
 942         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
 943         .err_handler    =       xfrmi6_err,
 944         .priority       =       10,
 945 };
 946
 947 static struct xfrm6_protocol xfrmi_ah6_protocol __read_mostly = {
 948         .handler        =       xfrm6_rcv,
 949         .input_handler  =       xfrm_input,
 950         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
 951         .err_handler    =       xfrmi6_err,
 952         .priority       =       10,
 953 };
 954
 955 static struct xfrm6_protocol xfrmi_ipcomp6_protocol __read_mostly = {
 956         .handler        =       xfrm6_rcv,
 957         .input_handler  =       xfrm_input,
 958         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
 959         .err_handler    =       xfrmi6_err,
 960         .priority       =       10,
 961 };
 962
 963 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET6_XFRM_TUNNEL)
 964 static int xfrmi6_rcv_tunnel(struct sk_buff *skb)
 965 {
 966         const xfrm_address_t *saddr;
 967         __be32 spi;
 968
 969         saddr = (const xfrm_address_t *)&ipv6_hdr(skb)->saddr;
 970         spi = xfrm6_tunnel_spi_lookup(dev_net(skb->dev), saddr);
 971
 972         return xfrm6_rcv_spi(skb, IPPROTO_IPV6, spi, NULL);
 973 }
 974
 975 static struct xfrm6_tunnel xfrmi_ipv6_handler __read_mostly = {
 976         .handler        =       xfrmi6_rcv_tunnel,
 977         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
 978         .err_handler    =       xfrmi6_err,
 979         .priority       =       2,
 980 };
 981
 982 static struct xfrm6_tunnel xfrmi_ip6ip_handler __read_mostly = {
 983         .handler        =       xfrmi6_rcv_tunnel,
 984         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
 985         .err_handler    =       xfrmi6_err,
 986         .priority       =       2,
 987 };
 988 #endif
 989
 990 static struct xfrm4_protocol xfrmi_esp4_protocol __read_mostly = {
 991         .handler        =       xfrm4_rcv,
 992         .input_handler  =       xfrm_input,
 993         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
 994         .err_handler    =       xfrmi4_err,
 995         .priority       =       10,
 996 };
 997
 998 static struct xfrm4_protocol xfrmi_ah4_protocol __read_mostly = {
 999         .handler        =       xfrm4_rcv,
1000         .input_handler  =       xfrm_input,
1001         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
1002         .err_handler    =       xfrmi4_err,
1003         .priority       =       10,
1004 };
1005
1006 static struct xfrm4_protocol xfrmi_ipcomp4_protocol __read_mostly = {
1007         .handler        =       xfrm4_rcv,
1008         .input_handler  =       xfrm_input,
1009         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
1010         .err_handler    =       xfrmi4_err,
1011         .priority       =       10,
1012 };
1013
1014 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET_XFRM_TUNNEL)
1015 static int xfrmi4_rcv_tunnel(struct sk_buff *skb)
1016 {
1017         return xfrm4_rcv_spi(skb, IPPROTO_IPIP, ip_hdr(skb)->saddr);
1018 }
1019
1020 static struct xfrm_tunnel xfrmi_ipip_handler __read_mostly = {
1021         .handler        =       xfrmi4_rcv_tunnel,
1022         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
1023         .err_handler    =       xfrmi4_err,
1024         .priority       =       3,
1025 };
1026
1027 static struct xfrm_tunnel xfrmi_ipip6_handler __read_mostly = {
1028         .handler        =       xfrmi4_rcv_tunnel,
1029         .cb_handler     =       xfrmi_rcv_cb,
1030         .err_handler    =       xfrmi4_err,
1031         .priority       =       2,
1032 };
1033 #endif
1034
1035 static int __init xfrmi4_init(void)
1036 {
1037         int err;
1038
1039         err = xfrm4_protocol_register(&xfrmi_esp4_protocol, IPPROTO_ESP);
1040         if (err < 0)
1041                 goto xfrm_proto_esp_failed;
1042         err = xfrm4_protocol_register(&xfrmi_ah4_protocol, IPPROTO_AH);
1043         if (err < 0)
1044                 goto xfrm_proto_ah_failed;
1045         err = xfrm4_protocol_register(&xfrmi_ipcomp4_protocol, IPPROTO_COMP);
1046         if (err < 0)
1047                 goto xfrm_proto_comp_failed;
1048 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET_XFRM_TUNNEL)
1049         err = xfrm4_tunnel_register(&xfrmi_ipip_handler, AF_INET);
1050         if (err < 0)
1051                 goto xfrm_tunnel_ipip_failed;
1052         err = xfrm4_tunnel_register(&xfrmi_ipip6_handler, AF_INET6);
1053         if (err < 0)
1054                 goto xfrm_tunnel_ipip6_failed;
1055 #endif
1056
1057         return 0;
1058
1059 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET_XFRM_TUNNEL)
1060 xfrm_tunnel_ipip6_failed:
1061         xfrm4_tunnel_deregister(&xfrmi_ipip_handler, AF_INET);
1062 xfrm_tunnel_ipip_failed:
1063         xfrm4_protocol_deregister(&xfrmi_ipcomp4_protocol, IPPROTO_COMP);
1064 #endif
1065 xfrm_proto_comp_failed:
1066         xfrm4_protocol_deregister(&xfrmi_ah4_protocol, IPPROTO_AH);
1067 xfrm_proto_ah_failed:
1068         xfrm4_protocol_deregister(&xfrmi_esp4_protocol, IPPROTO_ESP);
1069 xfrm_proto_esp_failed:
1070         return err;
1071 }
1072
1073 static void xfrmi4_fini(void)
1074 {
1075 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET_XFRM_TUNNEL)
1076         xfrm4_tunnel_deregister(&xfrmi_ipip6_handler, AF_INET6);
1077         xfrm4_tunnel_deregister(&xfrmi_ipip_handler, AF_INET);
1078 #endif
1079         xfrm4_protocol_deregister(&xfrmi_ipcomp4_protocol, IPPROTO_COMP);
1080         xfrm4_protocol_deregister(&xfrmi_ah4_protocol, IPPROTO_AH);
1081         xfrm4_protocol_deregister(&xfrmi_esp4_protocol, IPPROTO_ESP);
1082 }
1083
1084 static int __init xfrmi6_init(void)
1085 {
1086         int err;
1087
1088         err = xfrm6_protocol_register(&xfrmi_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1089         if (err < 0)
1090                 goto xfrm_proto_esp_failed;
1091         err = xfrm6_protocol_register(&xfrmi_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1092         if (err < 0)
1093                 goto xfrm_proto_ah_failed;
1094         err = xfrm6_protocol_register(&xfrmi_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1095         if (err < 0)
1096                 goto xfrm_proto_comp_failed;
1097 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET6_XFRM_TUNNEL)
1098         err = xfrm6_tunnel_register(&xfrmi_ipv6_handler, AF_INET6);
1099         if (err < 0)
1100                 goto xfrm_tunnel_ipv6_failed;
1101         err = xfrm6_tunnel_register(&xfrmi_ip6ip_handler, AF_INET);
1102         if (err < 0)
1103                 goto xfrm_tunnel_ip6ip_failed;
1104 #endif
1105
1106         return 0;
1107
1108 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET6_XFRM_TUNNEL)
1109 xfrm_tunnel_ip6ip_failed:
1110         xfrm6_tunnel_deregister(&xfrmi_ipv6_handler, AF_INET6);
1111 xfrm_tunnel_ipv6_failed:
1112         xfrm6_protocol_deregister(&xfrmi_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1113 #endif
1114 xfrm_proto_comp_failed:
1115         xfrm6_protocol_deregister(&xfrmi_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1116 xfrm_proto_ah_failed:
1117         xfrm6_protocol_deregister(&xfrmi_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1118 xfrm_proto_esp_failed:
1119         return err;
1120 }
1121
1122 static void xfrmi6_fini(void)
1123 {
1124 #if IS_REACHABLE(CONFIG_INET6_XFRM_TUNNEL)
1125         xfrm6_tunnel_deregister(&xfrmi_ip6ip_handler, AF_INET);
1126         xfrm6_tunnel_deregister(&xfrmi_ipv6_handler, AF_INET6);
1127 #endif
1128         xfrm6_protocol_deregister(&xfrmi_ipcomp6_protocol, IPPROTO_COMP);
1129         xfrm6_protocol_deregister(&xfrmi_ah6_protocol, IPPROTO_AH);
1130         xfrm6_protocol_deregister(&xfrmi_esp6_protocol, IPPROTO_ESP);
1131 }
1132
1133 static const struct xfrm_if_cb xfrm_if_cb = {
1134         .decode_session =       xfrmi_decode_session,
1135 };
1136
1137 static int __init xfrmi_init(void)
1138 {
1139         const char *msg;
1140         int err;
1141
1142         pr_info("IPsec XFRM device driver\n");
1143
1144         msg = "tunnel device";
1145         err = register_pernet_device(&xfrmi_net_ops);
1146         if (err < 0)
1147                 goto pernet_dev_failed;
1148
1149         msg = "xfrm4 protocols";
1150         err = xfrmi4_init();
1151         if (err < 0)
1152                 goto xfrmi4_failed;
1153
1154         msg = "xfrm6 protocols";
1155         err = xfrmi6_init();
1156         if (err < 0)
1157                 goto xfrmi6_failed;
1158
1159
1160         msg = "netlink interface";
1161         err = rtnl_link_register(&xfrmi_link_ops);
1162         if (err < 0)
1163                 goto rtnl_link_failed;
1164
1165         lwtunnel_encap_add_ops(&xfrmi_encap_ops, LWTUNNEL_ENCAP_XFRM);
1166
1167         xfrm_if_register_cb(&xfrm_if_cb);
1168
1169         return err;
1170
1171 rtnl_link_failed:
1172         xfrmi6_fini();
1173 xfrmi6_failed:
1174         xfrmi4_fini();
1175 xfrmi4_failed:
1176         unregister_pernet_device(&xfrmi_net_ops);
1177 pernet_dev_failed:
1178         pr_err("xfrmi init: failed to register %s\n", msg);
1179         return err;
1180 }
1181
1182 static void __exit xfrmi_fini(void)
1183 {
1184         xfrm_if_unregister_cb();
1185         lwtunnel_encap_del_ops(&xfrmi_encap_ops, LWTUNNEL_ENCAP_XFRM);
1186         rtnl_link_unregister(&xfrmi_link_ops);
1187         xfrmi4_fini();
1188         xfrmi6_fini();
1189         unregister_pernet_device(&xfrmi_net_ops);
1190 }
1191
1192 module_init(xfrmi_init);
1193 module_exit(xfrmi_fini);
1194 MODULE_LICENSE("GPL");
1195 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("xfrm");
1196 MODULE_ALIAS_NETDEV("xfrm0");
1197 MODULE_AUTHOR("Steffen Klassert");
1198 MODULE_DESCRIPTION("XFRM virtual interface");