1765cb46aSJouni Malinen /* 2765cb46aSJouni Malinen * AES-128-CMAC with TLen 16 for IEEE 802.11w BIP 3765cb46aSJouni Malinen * Copyright 2008, Jouni Malinen <j@w1.fi> 4765cb46aSJouni Malinen * 5765cb46aSJouni Malinen * This program is free software; you can redistribute it and/or modify 6765cb46aSJouni Malinen * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as 7765cb46aSJouni Malinen * published by the Free Software Foundation. 8765cb46aSJouni Malinen */ 9765cb46aSJouni Malinen 10765cb46aSJouni Malinen #include <linux/kernel.h> 11765cb46aSJouni Malinen #include <linux/types.h> 12765cb46aSJouni Malinen #include <linux/crypto.h> 13765cb46aSJouni Malinen #include <linux/err.h> 14*0cd20a27SJohannes Berg #include <crypto/aes.h> 15765cb46aSJouni Malinen 16765cb46aSJouni Malinen #include <net/mac80211.h> 17765cb46aSJouni Malinen #include "key.h" 18765cb46aSJouni Malinen #include "aes_cmac.h" 19765cb46aSJouni Malinen 20765cb46aSJouni Malinen #define AES_CMAC_KEY_LEN 16 21765cb46aSJouni Malinen #define CMAC_TLEN 8 /* CMAC TLen = 64 bits (8 octets) */ 22765cb46aSJouni Malinen #define AAD_LEN 20 23765cb46aSJouni Malinen 24765cb46aSJouni Malinen 25765cb46aSJouni Malinen static void gf_mulx(u8 *pad) 26765cb46aSJouni Malinen { 27765cb46aSJouni Malinen int i, carry; 28765cb46aSJouni Malinen 29765cb46aSJouni Malinen carry = pad[0] & 0x80; 30765cb46aSJouni Malinen for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE - 1; i++) 31765cb46aSJouni Malinen pad[i] = (pad[i] << 1) | (pad[i + 1] >> 7); 32765cb46aSJouni Malinen pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] <<= 1; 33765cb46aSJouni Malinen if (carry) 34765cb46aSJouni Malinen pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] ^= 0x87; 35765cb46aSJouni Malinen } 36765cb46aSJouni Malinen 37765cb46aSJouni Malinen 3875396ae6SJohannes Berg static void aes_128_cmac_vector(struct crypto_cipher *tfm, size_t num_elem, 39765cb46aSJouni Malinen const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac) 40765cb46aSJouni Malinen { 4175396ae6SJohannes Berg u8 scratch[2 * AES_BLOCK_SIZE]; 42765cb46aSJouni Malinen u8 *cbc, *pad; 43765cb46aSJouni Malinen const u8 *pos, *end; 44765cb46aSJouni Malinen size_t i, e, left, total_len; 45765cb46aSJouni Malinen 46765cb46aSJouni Malinen cbc = scratch; 47765cb46aSJouni Malinen pad = scratch + AES_BLOCK_SIZE; 48765cb46aSJouni Malinen 49765cb46aSJouni Malinen memset(cbc, 0, AES_BLOCK_SIZE); 50765cb46aSJouni Malinen 51765cb46aSJouni Malinen total_len = 0; 52765cb46aSJouni Malinen for (e = 0; e < num_elem; e++) 53765cb46aSJouni Malinen total_len += len[e]; 54765cb46aSJouni Malinen left = total_len; 55765cb46aSJouni Malinen 56765cb46aSJouni Malinen e = 0; 57765cb46aSJouni Malinen pos = addr[0]; 58765cb46aSJouni Malinen end = pos + len[0]; 59765cb46aSJouni Malinen 60765cb46aSJouni Malinen while (left >= AES_BLOCK_SIZE) { 61765cb46aSJouni Malinen for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++) { 62765cb46aSJouni Malinen cbc[i] ^= *pos++; 63765cb46aSJouni Malinen if (pos >= end) { 64765cb46aSJouni Malinen e++; 65765cb46aSJouni Malinen pos = addr[e]; 66765cb46aSJouni Malinen end = pos + len[e]; 67765cb46aSJouni Malinen } 68765cb46aSJouni Malinen } 69765cb46aSJouni Malinen if (left > AES_BLOCK_SIZE) 70765cb46aSJouni Malinen crypto_cipher_encrypt_one(tfm, cbc, cbc); 71765cb46aSJouni Malinen left -= AES_BLOCK_SIZE; 72765cb46aSJouni Malinen } 73765cb46aSJouni Malinen 74765cb46aSJouni Malinen memset(pad, 0, AES_BLOCK_SIZE); 75765cb46aSJouni Malinen crypto_cipher_encrypt_one(tfm, pad, pad); 76765cb46aSJouni Malinen gf_mulx(pad); 77765cb46aSJouni Malinen 78765cb46aSJouni Malinen if (left || total_len == 0) { 79765cb46aSJouni Malinen for (i = 0; i < left; i++) { 80765cb46aSJouni Malinen cbc[i] ^= *pos++; 81765cb46aSJouni Malinen if (pos >= end) { 82765cb46aSJouni Malinen e++; 83765cb46aSJouni Malinen pos = addr[e]; 84765cb46aSJouni Malinen end = pos + len[e]; 85765cb46aSJouni Malinen } 86765cb46aSJouni Malinen } 87765cb46aSJouni Malinen cbc[left] ^= 0x80; 88765cb46aSJouni Malinen gf_mulx(pad); 89765cb46aSJouni Malinen } 90765cb46aSJouni Malinen 91765cb46aSJouni Malinen for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++) 92765cb46aSJouni Malinen pad[i] ^= cbc[i]; 93765cb46aSJouni Malinen crypto_cipher_encrypt_one(tfm, pad, pad); 94765cb46aSJouni Malinen memcpy(mac, pad, CMAC_TLEN); 95765cb46aSJouni Malinen } 96765cb46aSJouni Malinen 97765cb46aSJouni Malinen 9875396ae6SJohannes Berg void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_cipher *tfm, const u8 *aad, 99765cb46aSJouni Malinen const u8 *data, size_t data_len, u8 *mic) 100765cb46aSJouni Malinen { 101765cb46aSJouni Malinen const u8 *addr[3]; 102765cb46aSJouni Malinen size_t len[3]; 103765cb46aSJouni Malinen u8 zero[CMAC_TLEN]; 104765cb46aSJouni Malinen 105765cb46aSJouni Malinen memset(zero, 0, CMAC_TLEN); 106765cb46aSJouni Malinen addr[0] = aad; 107765cb46aSJouni Malinen len[0] = AAD_LEN; 108765cb46aSJouni Malinen addr[1] = data; 109765cb46aSJouni Malinen len[1] = data_len - CMAC_TLEN; 110765cb46aSJouni Malinen addr[2] = zero; 111765cb46aSJouni Malinen len[2] = CMAC_TLEN; 112765cb46aSJouni Malinen 11375396ae6SJohannes Berg aes_128_cmac_vector(tfm, 3, addr, len, mic); 114765cb46aSJouni Malinen } 115765cb46aSJouni Malinen 116765cb46aSJouni Malinen 117765cb46aSJouni Malinen struct crypto_cipher * ieee80211_aes_cmac_key_setup(const u8 key[]) 118765cb46aSJouni Malinen { 119765cb46aSJouni Malinen struct crypto_cipher *tfm; 120765cb46aSJouni Malinen 121765cb46aSJouni Malinen tfm = crypto_alloc_cipher("aes", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC); 1221ac62ba7SBen Hutchings if (!IS_ERR(tfm)) 123765cb46aSJouni Malinen crypto_cipher_setkey(tfm, key, AES_CMAC_KEY_LEN); 124765cb46aSJouni Malinen 125765cb46aSJouni Malinen return tfm; 126765cb46aSJouni Malinen } 127765cb46aSJouni Malinen 128765cb46aSJouni Malinen 129765cb46aSJouni Malinen void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_cipher *tfm) 130765cb46aSJouni Malinen { 131765cb46aSJouni Malinen crypto_free_cipher(tfm); 132765cb46aSJouni Malinen } 133