1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) RSA crypto API support
4  *
5  * Copyright (C) 2017 Advanced Micro Devices, Inc.
6  *
7  * Author: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
8  */
9 
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/scatterlist.h>
13 #include <linux/crypto.h>
14 #include <crypto/algapi.h>
15 #include <crypto/internal/rsa.h>
16 #include <crypto/internal/akcipher.h>
17 #include <crypto/akcipher.h>
18 #include <crypto/scatterwalk.h>
19 
20 #include "ccp-crypto.h"
21 
22 static inline struct akcipher_request *akcipher_request_cast(
23 	struct crypto_async_request *req)
24 {
25 	return container_of(req, struct akcipher_request, base);
26 }
27 
28 static inline int ccp_copy_and_save_keypart(u8 **kpbuf, unsigned int *kplen,
29 					    const u8 *buf, size_t sz)
30 {
31 	int nskip;
32 
33 	for (nskip = 0; nskip < sz; nskip++)
34 		if (buf[nskip])
35 			break;
36 	*kplen = sz - nskip;
37 	*kpbuf = kmemdup(buf + nskip, *kplen, GFP_KERNEL);
38 	if (!*kpbuf)
39 		return -ENOMEM;
40 
41 	return 0;
42 }
43 
44 static int ccp_rsa_complete(struct crypto_async_request *async_req, int ret)
45 {
46 	struct akcipher_request *req = akcipher_request_cast(async_req);
47 	struct ccp_rsa_req_ctx *rctx = akcipher_request_ctx(req);
48 
49 	if (ret)
50 		return ret;
51 
52 	req->dst_len = rctx->cmd.u.rsa.key_size >> 3;
53 
54 	return 0;
55 }
56 
57 static unsigned int ccp_rsa_maxsize(struct crypto_akcipher *tfm)
58 {
59 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
60 
61 	return ctx->u.rsa.n_len;
62 }
63 
64 static int ccp_rsa_crypt(struct akcipher_request *req, bool encrypt)
65 {
66 	struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
67 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
68 	struct ccp_rsa_req_ctx *rctx = akcipher_request_ctx(req);
69 	int ret = 0;
70 
71 	memset(&rctx->cmd, 0, sizeof(rctx->cmd));
72 	INIT_LIST_HEAD(&rctx->cmd.entry);
73 	rctx->cmd.engine = CCP_ENGINE_RSA;
74 
75 	rctx->cmd.u.rsa.key_size = ctx->u.rsa.key_len; /* in bits */
76 	if (encrypt) {
77 		rctx->cmd.u.rsa.exp = &ctx->u.rsa.e_sg;
78 		rctx->cmd.u.rsa.exp_len = ctx->u.rsa.e_len;
79 	} else {
80 		rctx->cmd.u.rsa.exp = &ctx->u.rsa.d_sg;
81 		rctx->cmd.u.rsa.exp_len = ctx->u.rsa.d_len;
82 	}
83 	rctx->cmd.u.rsa.mod = &ctx->u.rsa.n_sg;
84 	rctx->cmd.u.rsa.mod_len = ctx->u.rsa.n_len;
85 	rctx->cmd.u.rsa.src = req->src;
86 	rctx->cmd.u.rsa.src_len = req->src_len;
87 	rctx->cmd.u.rsa.dst = req->dst;
88 
89 	ret = ccp_crypto_enqueue_request(&req->base, &rctx->cmd);
90 
91 	return ret;
92 }
93 
94 static int ccp_rsa_encrypt(struct akcipher_request *req)
95 {
96 	return ccp_rsa_crypt(req, true);
97 }
98 
99 static int ccp_rsa_decrypt(struct akcipher_request *req)
100 {
101 	return ccp_rsa_crypt(req, false);
102 }
103 
104 static int ccp_check_key_length(unsigned int len)
105 {
106 	/* In bits */
107 	if (len < 8 || len > 4096)
108 		return -EINVAL;
109 	return 0;
110 }
111 
112 static void ccp_rsa_free_key_bufs(struct ccp_ctx *ctx)
113 {
114 	/* Clean up old key data */
115 	kzfree(ctx->u.rsa.e_buf);
116 	ctx->u.rsa.e_buf = NULL;
117 	ctx->u.rsa.e_len = 0;
118 	kzfree(ctx->u.rsa.n_buf);
119 	ctx->u.rsa.n_buf = NULL;
120 	ctx->u.rsa.n_len = 0;
121 	kzfree(ctx->u.rsa.d_buf);
122 	ctx->u.rsa.d_buf = NULL;
123 	ctx->u.rsa.d_len = 0;
124 }
125 
126 static int ccp_rsa_setkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
127 			  unsigned int keylen, bool private)
128 {
129 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
130 	struct rsa_key raw_key;
131 	int ret;
132 
133 	ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
134 	memset(&raw_key, 0, sizeof(raw_key));
135 
136 	/* Code borrowed from crypto/rsa.c */
137 	if (private)
138 		ret = rsa_parse_priv_key(&raw_key, key, keylen);
139 	else
140 		ret = rsa_parse_pub_key(&raw_key, key, keylen);
141 	if (ret)
142 		goto n_key;
143 
144 	ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.n_buf, &ctx->u.rsa.n_len,
145 					raw_key.n, raw_key.n_sz);
146 	if (ret)
147 		goto key_err;
148 	sg_init_one(&ctx->u.rsa.n_sg, ctx->u.rsa.n_buf, ctx->u.rsa.n_len);
149 
150 	ctx->u.rsa.key_len = ctx->u.rsa.n_len << 3; /* convert to bits */
151 	if (ccp_check_key_length(ctx->u.rsa.key_len)) {
152 		ret = -EINVAL;
153 		goto key_err;
154 	}
155 
156 	ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.e_buf, &ctx->u.rsa.e_len,
157 					raw_key.e, raw_key.e_sz);
158 	if (ret)
159 		goto key_err;
160 	sg_init_one(&ctx->u.rsa.e_sg, ctx->u.rsa.e_buf, ctx->u.rsa.e_len);
161 
162 	if (private) {
163 		ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.d_buf,
164 						&ctx->u.rsa.d_len,
165 						raw_key.d, raw_key.d_sz);
166 		if (ret)
167 			goto key_err;
168 		sg_init_one(&ctx->u.rsa.d_sg,
169 			    ctx->u.rsa.d_buf, ctx->u.rsa.d_len);
170 	}
171 
172 	return 0;
173 
174 key_err:
175 	ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
176 
177 n_key:
178 	return ret;
179 }
180 
181 static int ccp_rsa_setprivkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
182 			      unsigned int keylen)
183 {
184 	return ccp_rsa_setkey(tfm, key, keylen, true);
185 }
186 
187 static int ccp_rsa_setpubkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
188 			     unsigned int keylen)
189 {
190 	return ccp_rsa_setkey(tfm, key, keylen, false);
191 }
192 
193 static int ccp_rsa_init_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
194 {
195 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
196 
197 	akcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct ccp_rsa_req_ctx));
198 	ctx->complete = ccp_rsa_complete;
199 
200 	return 0;
201 }
202 
203 static void ccp_rsa_exit_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
204 {
205 	struct ccp_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(&tfm->base);
206 
207 	ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
208 }
209 
210 static struct akcipher_alg ccp_rsa_defaults = {
211 	.encrypt = ccp_rsa_encrypt,
212 	.decrypt = ccp_rsa_decrypt,
213 	.set_pub_key = ccp_rsa_setpubkey,
214 	.set_priv_key = ccp_rsa_setprivkey,
215 	.max_size = ccp_rsa_maxsize,
216 	.init = ccp_rsa_init_tfm,
217 	.exit = ccp_rsa_exit_tfm,
218 	.base = {
219 		.cra_name = "rsa",
220 		.cra_driver_name = "rsa-ccp",
221 		.cra_priority = CCP_CRA_PRIORITY,
222 		.cra_module = THIS_MODULE,
223 		.cra_ctxsize = 2 * sizeof(struct ccp_ctx),
224 	},
225 };
226 
227 struct ccp_rsa_def {
228 	unsigned int version;
229 	const char *name;
230 	const char *driver_name;
231 	unsigned int reqsize;
232 	struct akcipher_alg *alg_defaults;
233 };
234 
235 static struct ccp_rsa_def rsa_algs[] = {
236 	{
237 		.version	= CCP_VERSION(3, 0),
238 		.name		= "rsa",
239 		.driver_name	= "rsa-ccp",
240 		.reqsize	= sizeof(struct ccp_rsa_req_ctx),
241 		.alg_defaults	= &ccp_rsa_defaults,
242 	}
243 };
244 
245 static int ccp_register_rsa_alg(struct list_head *head,
246 			        const struct ccp_rsa_def *def)
247 {
248 	struct ccp_crypto_akcipher_alg *ccp_alg;
249 	struct akcipher_alg *alg;
250 	int ret;
251 
252 	ccp_alg = kzalloc(sizeof(*ccp_alg), GFP_KERNEL);
253 	if (!ccp_alg)
254 		return -ENOMEM;
255 
256 	INIT_LIST_HEAD(&ccp_alg->entry);
257 
258 	alg = &ccp_alg->alg;
259 	*alg = *def->alg_defaults;
260 	snprintf(alg->base.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s", def->name);
261 	snprintf(alg->base.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s",
262 		 def->driver_name);
263 	ret = crypto_register_akcipher(alg);
264 	if (ret) {
265 		pr_err("%s akcipher algorithm registration error (%d)\n",
266 		       alg->base.cra_name, ret);
267 		kfree(ccp_alg);
268 		return ret;
269 	}
270 
271 	list_add(&ccp_alg->entry, head);
272 
273 	return 0;
274 }
275 
276 int ccp_register_rsa_algs(struct list_head *head)
277 {
278 	int i, ret;
279 	unsigned int ccpversion = ccp_version();
280 
281 	/* Register the RSA algorithm in standard mode
282 	 * This works for CCP v3 and later
283 	 */
284 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rsa_algs); i++) {
285 		if (rsa_algs[i].version > ccpversion)
286 			continue;
287 		ret = ccp_register_rsa_alg(head, &rsa_algs[i]);
288 		if (ret)
289 			return ret;
290 	}
291 
292 	return 0;
293 }
294