crypto: chacha20 - Fix keystream alignment for chacha20_block()
authorEric Biggers <ebiggers@google.com>
Wed, 22 Nov 2017 19:51:39 +0000 (11:51 -0800)
committerHerbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
Wed, 29 Nov 2017 06:33:33 +0000 (17:33 +1100)
When chacha20_block() outputs the keystream block, it uses 'u32' stores
directly.  However, the callers (crypto/chacha20_generic.c and
drivers/char/random.c) declare the keystream buffer as a 'u8' array,
which is not guaranteed to have the needed alignment.

Fix it by having both callers declare the keystream as a 'u32' array.
For now this is preferable to switching over to the unaligned access
macros because chacha20_block() is only being used in cases where we can
easily control the alignment (stack buffers).

Signed-off-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
Signed-off-by: Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
crypto/chacha20_generic.c
drivers/char/random.c
include/crypto/chacha20.h
lib/chacha20.c

index bb4affb..e451c3c 100644 (file)
 static void chacha20_docrypt(u32 *state, u8 *dst, const u8 *src,
                             unsigned int bytes)
 {
-       u8 stream[CHACHA20_BLOCK_SIZE];
+       u32 stream[CHACHA20_BLOCK_WORDS];
 
        if (dst != src)
                memcpy(dst, src, bytes);
 
        while (bytes >= CHACHA20_BLOCK_SIZE) {
                chacha20_block(state, stream);
-               crypto_xor(dst, stream, CHACHA20_BLOCK_SIZE);
+               crypto_xor(dst, (const u8 *)stream, CHACHA20_BLOCK_SIZE);
                bytes -= CHACHA20_BLOCK_SIZE;
                dst += CHACHA20_BLOCK_SIZE;
        }
        if (bytes) {
                chacha20_block(state, stream);
-               crypto_xor(dst, stream, bytes);
+               crypto_xor(dst, (const u8 *)stream, bytes);
        }
 }
 
index ec42c8b..11304bb 100644 (file)
@@ -431,9 +431,9 @@ static int crng_init = 0;
 static int crng_init_cnt = 0;
 #define CRNG_INIT_CNT_THRESH (2*CHACHA20_KEY_SIZE)
 static void _extract_crng(struct crng_state *crng,
-                         __u8 out[CHACHA20_BLOCK_SIZE]);
+                         __u32 out[CHACHA20_BLOCK_WORDS]);
 static void _crng_backtrack_protect(struct crng_state *crng,
-                                   __u8 tmp[CHACHA20_BLOCK_SIZE], int used);
+                                   __u32 tmp[CHACHA20_BLOCK_WORDS], int used);
 static void process_random_ready_list(void);
 static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
 
@@ -817,7 +817,7 @@ static void crng_reseed(struct crng_state *crng, struct entropy_store *r)
        unsigned long   flags;
        int             i, num;
        union {
-               __u8    block[CHACHA20_BLOCK_SIZE];
+               __u32   block[CHACHA20_BLOCK_WORDS];
                __u32   key[8];
        } buf;
 
@@ -851,7 +851,7 @@ static void crng_reseed(struct crng_state *crng, struct entropy_store *r)
 }
 
 static void _extract_crng(struct crng_state *crng,
-                         __u8 out[CHACHA20_BLOCK_SIZE])
+                         __u32 out[CHACHA20_BLOCK_WORDS])
 {
        unsigned long v, flags;
 
@@ -867,7 +867,7 @@ static void _extract_crng(struct crng_state *crng,
        spin_unlock_irqrestore(&crng->lock, flags);
 }
 
-static void extract_crng(__u8 out[CHACHA20_BLOCK_SIZE])
+static void extract_crng(__u32 out[CHACHA20_BLOCK_WORDS])
 {
        struct crng_state *crng = NULL;
 
@@ -885,7 +885,7 @@ static void extract_crng(__u8 out[CHACHA20_BLOCK_SIZE])
  * enough) to mutate the CRNG key to provide backtracking protection.
  */
 static void _crng_backtrack_protect(struct crng_state *crng,
-                                   __u8 tmp[CHACHA20_BLOCK_SIZE], int used)
+                                   __u32 tmp[CHACHA20_BLOCK_WORDS], int used)
 {
        unsigned long   flags;
        __u32           *s, *d;
@@ -897,14 +897,14 @@ static void _crng_backtrack_protect(struct crng_state *crng,
                used = 0;
        }
        spin_lock_irqsave(&crng->lock, flags);
-       s = (__u32 *) &tmp[used];
+       s = &tmp[used / sizeof(__u32)];
        d = &crng->state[4];
        for (i=0; i < 8; i++)
                *d++ ^= *s++;
        spin_unlock_irqrestore(&crng->lock, flags);
 }
 
-static void crng_backtrack_protect(__u8 tmp[CHACHA20_BLOCK_SIZE], int used)
+static void crng_backtrack_protect(__u32 tmp[CHACHA20_BLOCK_WORDS], int used)
 {
        struct crng_state *crng = NULL;
 
@@ -920,7 +920,7 @@ static void crng_backtrack_protect(__u8 tmp[CHACHA20_BLOCK_SIZE], int used)
 static ssize_t extract_crng_user(void __user *buf, size_t nbytes)
 {
        ssize_t ret = 0, i = CHACHA20_BLOCK_SIZE;
-       __u8 tmp[CHACHA20_BLOCK_SIZE];
+       __u32 tmp[CHACHA20_BLOCK_WORDS];
        int large_request = (nbytes > 256);
 
        while (nbytes) {
@@ -1507,7 +1507,7 @@ static void _warn_unseeded_randomness(const char *func_name, void *caller,
  */
 static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
 {
-       __u8 tmp[CHACHA20_BLOCK_SIZE];
+       __u32 tmp[CHACHA20_BLOCK_WORDS];
 
        trace_get_random_bytes(nbytes, _RET_IP_);
 
@@ -2114,7 +2114,7 @@ u64 get_random_u64(void)
        if (use_lock)
                read_lock_irqsave(&batched_entropy_reset_lock, flags);
        if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) == 0) {
-               extract_crng((u8 *)batch->entropy_u64);
+               extract_crng((__u32 *)batch->entropy_u64);
                batch->position = 0;
        }
        ret = batch->entropy_u64[batch->position++];
@@ -2144,7 +2144,7 @@ u32 get_random_u32(void)
        if (use_lock)
                read_lock_irqsave(&batched_entropy_reset_lock, flags);
        if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) == 0) {
-               extract_crng((u8 *)batch->entropy_u32);
+               extract_crng(batch->entropy_u32);
                batch->position = 0;
        }
        ret = batch->entropy_u32[batch->position++];
index caaa470..b83d660 100644 (file)
 #define CHACHA20_IV_SIZE       16
 #define CHACHA20_KEY_SIZE      32
 #define CHACHA20_BLOCK_SIZE    64
+#define CHACHA20_BLOCK_WORDS   (CHACHA20_BLOCK_SIZE / sizeof(u32))
 
 struct chacha20_ctx {
        u32 key[8];
 };
 
-void chacha20_block(u32 *state, void *stream);
+void chacha20_block(u32 *state, u32 *stream);
 void crypto_chacha20_init(u32 *state, struct chacha20_ctx *ctx, u8 *iv);
 int crypto_chacha20_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
                           unsigned int keysize);
index 250ceed..29d3801 100644 (file)
@@ -21,7 +21,7 @@ static inline u32 rotl32(u32 v, u8 n)
        return (v << n) | (v >> (sizeof(v) * 8 - n));
 }
 
-extern void chacha20_block(u32 *state, void *stream)
+void chacha20_block(u32 *state, u32 *stream)
 {
        u32 x[16], *out = stream;
        int i;