xref: /openbmc/linux/net/ceph/crypto.c (revision 7fe2f639)
1 
2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
3 
4 #include <linux/err.h>
5 #include <linux/scatterlist.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <crypto/hash.h>
8 #include <linux/key-type.h>
9 
10 #include <keys/ceph-type.h>
11 #include <linux/ceph/decode.h>
12 #include "crypto.h"
13 
14 int ceph_crypto_key_clone(struct ceph_crypto_key *dst,
15 			  const struct ceph_crypto_key *src)
16 {
17 	memcpy(dst, src, sizeof(struct ceph_crypto_key));
18 	dst->key = kmalloc(src->len, GFP_NOFS);
19 	if (!dst->key)
20 		return -ENOMEM;
21 	memcpy(dst->key, src->key, src->len);
22 	return 0;
23 }
24 
25 int ceph_crypto_key_encode(struct ceph_crypto_key *key, void **p, void *end)
26 {
27 	if (*p + sizeof(u16) + sizeof(key->created) +
28 	    sizeof(u16) + key->len > end)
29 		return -ERANGE;
30 	ceph_encode_16(p, key->type);
31 	ceph_encode_copy(p, &key->created, sizeof(key->created));
32 	ceph_encode_16(p, key->len);
33 	ceph_encode_copy(p, key->key, key->len);
34 	return 0;
35 }
36 
37 int ceph_crypto_key_decode(struct ceph_crypto_key *key, void **p, void *end)
38 {
39 	ceph_decode_need(p, end, 2*sizeof(u16) + sizeof(key->created), bad);
40 	key->type = ceph_decode_16(p);
41 	ceph_decode_copy(p, &key->created, sizeof(key->created));
42 	key->len = ceph_decode_16(p);
43 	ceph_decode_need(p, end, key->len, bad);
44 	key->key = kmalloc(key->len, GFP_NOFS);
45 	if (!key->key)
46 		return -ENOMEM;
47 	ceph_decode_copy(p, key->key, key->len);
48 	return 0;
49 
50 bad:
51 	dout("failed to decode crypto key\n");
52 	return -EINVAL;
53 }
54 
55 int ceph_crypto_key_unarmor(struct ceph_crypto_key *key, const char *inkey)
56 {
57 	int inlen = strlen(inkey);
58 	int blen = inlen * 3 / 4;
59 	void *buf, *p;
60 	int ret;
61 
62 	dout("crypto_key_unarmor %s\n", inkey);
63 	buf = kmalloc(blen, GFP_NOFS);
64 	if (!buf)
65 		return -ENOMEM;
66 	blen = ceph_unarmor(buf, inkey, inkey+inlen);
67 	if (blen < 0) {
68 		kfree(buf);
69 		return blen;
70 	}
71 
72 	p = buf;
73 	ret = ceph_crypto_key_decode(key, &p, p + blen);
74 	kfree(buf);
75 	if (ret)
76 		return ret;
77 	dout("crypto_key_unarmor key %p type %d len %d\n", key,
78 	     key->type, key->len);
79 	return 0;
80 }
81 
82 
83 
84 #define AES_KEY_SIZE 16
85 
86 static struct crypto_blkcipher *ceph_crypto_alloc_cipher(void)
87 {
88 	return crypto_alloc_blkcipher("cbc(aes)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
89 }
90 
91 static const u8 *aes_iv = (u8 *)CEPH_AES_IV;
92 
93 static int ceph_aes_encrypt(const void *key, int key_len,
94 			    void *dst, size_t *dst_len,
95 			    const void *src, size_t src_len)
96 {
97 	struct scatterlist sg_in[2], sg_out[1];
98 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
99 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm, .flags = 0 };
100 	int ret;
101 	void *iv;
102 	int ivsize;
103 	size_t zero_padding = (0x10 - (src_len & 0x0f));
104 	char pad[16];
105 
106 	if (IS_ERR(tfm))
107 		return PTR_ERR(tfm);
108 
109 	memset(pad, zero_padding, zero_padding);
110 
111 	*dst_len = src_len + zero_padding;
112 
113 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
114 	sg_init_table(sg_in, 2);
115 	sg_set_buf(&sg_in[0], src, src_len);
116 	sg_set_buf(&sg_in[1], pad, zero_padding);
117 	sg_init_table(sg_out, 1);
118 	sg_set_buf(sg_out, dst, *dst_len);
119 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
120 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
121 
122 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
123 	/*
124 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
125 		       key, key_len, 1);
126 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc src: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
127 			src, src_len, 1);
128 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc pad: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
129 			pad, zero_padding, 1);
130 	*/
131 	ret = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg_out, sg_in,
132 				     src_len + zero_padding);
133 	crypto_free_blkcipher(tfm);
134 	if (ret < 0)
135 		pr_err("ceph_aes_crypt failed %d\n", ret);
136 	/*
137 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
138 		       dst, *dst_len, 1);
139 	*/
140 	return 0;
141 }
142 
143 static int ceph_aes_encrypt2(const void *key, int key_len, void *dst,
144 			     size_t *dst_len,
145 			     const void *src1, size_t src1_len,
146 			     const void *src2, size_t src2_len)
147 {
148 	struct scatterlist sg_in[3], sg_out[1];
149 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
150 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm, .flags = 0 };
151 	int ret;
152 	void *iv;
153 	int ivsize;
154 	size_t zero_padding = (0x10 - ((src1_len + src2_len) & 0x0f));
155 	char pad[16];
156 
157 	if (IS_ERR(tfm))
158 		return PTR_ERR(tfm);
159 
160 	memset(pad, zero_padding, zero_padding);
161 
162 	*dst_len = src1_len + src2_len + zero_padding;
163 
164 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
165 	sg_init_table(sg_in, 3);
166 	sg_set_buf(&sg_in[0], src1, src1_len);
167 	sg_set_buf(&sg_in[1], src2, src2_len);
168 	sg_set_buf(&sg_in[2], pad, zero_padding);
169 	sg_init_table(sg_out, 1);
170 	sg_set_buf(sg_out, dst, *dst_len);
171 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
172 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
173 
174 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
175 	/*
176 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc  key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
177 		       key, key_len, 1);
178 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc src1: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
179 			src1, src1_len, 1);
180 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc src2: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
181 			src2, src2_len, 1);
182 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc  pad: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
183 			pad, zero_padding, 1);
184 	*/
185 	ret = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg_out, sg_in,
186 				     src1_len + src2_len + zero_padding);
187 	crypto_free_blkcipher(tfm);
188 	if (ret < 0)
189 		pr_err("ceph_aes_crypt2 failed %d\n", ret);
190 	/*
191 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc  out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
192 		       dst, *dst_len, 1);
193 	*/
194 	return 0;
195 }
196 
197 static int ceph_aes_decrypt(const void *key, int key_len,
198 			    void *dst, size_t *dst_len,
199 			    const void *src, size_t src_len)
200 {
201 	struct scatterlist sg_in[1], sg_out[2];
202 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
203 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
204 	char pad[16];
205 	void *iv;
206 	int ivsize;
207 	int ret;
208 	int last_byte;
209 
210 	if (IS_ERR(tfm))
211 		return PTR_ERR(tfm);
212 
213 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
214 	sg_init_table(sg_in, 1);
215 	sg_init_table(sg_out, 2);
216 	sg_set_buf(sg_in, src, src_len);
217 	sg_set_buf(&sg_out[0], dst, *dst_len);
218 	sg_set_buf(&sg_out[1], pad, sizeof(pad));
219 
220 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
221 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
222 
223 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
224 
225 	/*
226 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
227 		       key, key_len, 1);
228 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  in: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
229 		       src, src_len, 1);
230 	*/
231 
232 	ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg_out, sg_in, src_len);
233 	crypto_free_blkcipher(tfm);
234 	if (ret < 0) {
235 		pr_err("ceph_aes_decrypt failed %d\n", ret);
236 		return ret;
237 	}
238 
239 	if (src_len <= *dst_len)
240 		last_byte = ((char *)dst)[src_len - 1];
241 	else
242 		last_byte = pad[src_len - *dst_len - 1];
243 	if (last_byte <= 16 && src_len >= last_byte) {
244 		*dst_len = src_len - last_byte;
245 	} else {
246 		pr_err("ceph_aes_decrypt got bad padding %d on src len %d\n",
247 		       last_byte, (int)src_len);
248 		return -EPERM;  /* bad padding */
249 	}
250 	/*
251 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
252 		       dst, *dst_len, 1);
253 	*/
254 	return 0;
255 }
256 
257 static int ceph_aes_decrypt2(const void *key, int key_len,
258 			     void *dst1, size_t *dst1_len,
259 			     void *dst2, size_t *dst2_len,
260 			     const void *src, size_t src_len)
261 {
262 	struct scatterlist sg_in[1], sg_out[3];
263 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
264 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
265 	char pad[16];
266 	void *iv;
267 	int ivsize;
268 	int ret;
269 	int last_byte;
270 
271 	if (IS_ERR(tfm))
272 		return PTR_ERR(tfm);
273 
274 	sg_init_table(sg_in, 1);
275 	sg_set_buf(sg_in, src, src_len);
276 	sg_init_table(sg_out, 3);
277 	sg_set_buf(&sg_out[0], dst1, *dst1_len);
278 	sg_set_buf(&sg_out[1], dst2, *dst2_len);
279 	sg_set_buf(&sg_out[2], pad, sizeof(pad));
280 
281 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
282 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
283 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
284 
285 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
286 
287 	/*
288 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
289 		       key, key_len, 1);
290 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec   in: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
291 		       src, src_len, 1);
292 	*/
293 
294 	ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg_out, sg_in, src_len);
295 	crypto_free_blkcipher(tfm);
296 	if (ret < 0) {
297 		pr_err("ceph_aes_decrypt failed %d\n", ret);
298 		return ret;
299 	}
300 
301 	if (src_len <= *dst1_len)
302 		last_byte = ((char *)dst1)[src_len - 1];
303 	else if (src_len <= *dst1_len + *dst2_len)
304 		last_byte = ((char *)dst2)[src_len - *dst1_len - 1];
305 	else
306 		last_byte = pad[src_len - *dst1_len - *dst2_len - 1];
307 	if (last_byte <= 16 && src_len >= last_byte) {
308 		src_len -= last_byte;
309 	} else {
310 		pr_err("ceph_aes_decrypt got bad padding %d on src len %d\n",
311 		       last_byte, (int)src_len);
312 		return -EPERM;  /* bad padding */
313 	}
314 
315 	if (src_len < *dst1_len) {
316 		*dst1_len = src_len;
317 		*dst2_len = 0;
318 	} else {
319 		*dst2_len = src_len - *dst1_len;
320 	}
321 	/*
322 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  out1: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
323 		       dst1, *dst1_len, 1);
324 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  out2: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
325 		       dst2, *dst2_len, 1);
326 	*/
327 
328 	return 0;
329 }
330 
331 
332 int ceph_decrypt(struct ceph_crypto_key *secret, void *dst, size_t *dst_len,
333 		 const void *src, size_t src_len)
334 {
335 	switch (secret->type) {
336 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
337 		if (*dst_len < src_len)
338 			return -ERANGE;
339 		memcpy(dst, src, src_len);
340 		*dst_len = src_len;
341 		return 0;
342 
343 	case CEPH_CRYPTO_AES:
344 		return ceph_aes_decrypt(secret->key, secret->len, dst,
345 					dst_len, src, src_len);
346 
347 	default:
348 		return -EINVAL;
349 	}
350 }
351 
352 int ceph_decrypt2(struct ceph_crypto_key *secret,
353 			void *dst1, size_t *dst1_len,
354 			void *dst2, size_t *dst2_len,
355 			const void *src, size_t src_len)
356 {
357 	size_t t;
358 
359 	switch (secret->type) {
360 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
361 		if (*dst1_len + *dst2_len < src_len)
362 			return -ERANGE;
363 		t = min(*dst1_len, src_len);
364 		memcpy(dst1, src, t);
365 		*dst1_len = t;
366 		src += t;
367 		src_len -= t;
368 		if (src_len) {
369 			t = min(*dst2_len, src_len);
370 			memcpy(dst2, src, t);
371 			*dst2_len = t;
372 		}
373 		return 0;
374 
375 	case CEPH_CRYPTO_AES:
376 		return ceph_aes_decrypt2(secret->key, secret->len,
377 					 dst1, dst1_len, dst2, dst2_len,
378 					 src, src_len);
379 
380 	default:
381 		return -EINVAL;
382 	}
383 }
384 
385 int ceph_encrypt(struct ceph_crypto_key *secret, void *dst, size_t *dst_len,
386 		 const void *src, size_t src_len)
387 {
388 	switch (secret->type) {
389 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
390 		if (*dst_len < src_len)
391 			return -ERANGE;
392 		memcpy(dst, src, src_len);
393 		*dst_len = src_len;
394 		return 0;
395 
396 	case CEPH_CRYPTO_AES:
397 		return ceph_aes_encrypt(secret->key, secret->len, dst,
398 					dst_len, src, src_len);
399 
400 	default:
401 		return -EINVAL;
402 	}
403 }
404 
405 int ceph_encrypt2(struct ceph_crypto_key *secret, void *dst, size_t *dst_len,
406 		  const void *src1, size_t src1_len,
407 		  const void *src2, size_t src2_len)
408 {
409 	switch (secret->type) {
410 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
411 		if (*dst_len < src1_len + src2_len)
412 			return -ERANGE;
413 		memcpy(dst, src1, src1_len);
414 		memcpy(dst + src1_len, src2, src2_len);
415 		*dst_len = src1_len + src2_len;
416 		return 0;
417 
418 	case CEPH_CRYPTO_AES:
419 		return ceph_aes_encrypt2(secret->key, secret->len, dst, dst_len,
420 					 src1, src1_len, src2, src2_len);
421 
422 	default:
423 		return -EINVAL;
424 	}
425 }
426 
427 int ceph_key_instantiate(struct key *key, const void *data, size_t datalen)
428 {
429 	struct ceph_crypto_key *ckey;
430 	int ret;
431 	void *p;
432 
433 	ret = -EINVAL;
434 	if (datalen <= 0 || datalen > 32767 || !data)
435 		goto err;
436 
437 	ret = key_payload_reserve(key, datalen);
438 	if (ret < 0)
439 		goto err;
440 
441 	ret = -ENOMEM;
442 	ckey = kmalloc(sizeof(*ckey), GFP_KERNEL);
443 	if (!ckey)
444 		goto err;
445 
446 	/* TODO ceph_crypto_key_decode should really take const input */
447 	p = (void*)data;
448 	ret = ceph_crypto_key_decode(ckey, &p, (char*)data+datalen);
449 	if (ret < 0)
450 		goto err_ckey;
451 
452 	key->payload.data = ckey;
453 	return 0;
454 
455 err_ckey:
456 	kfree(ckey);
457 err:
458 	return ret;
459 }
460 
461 int ceph_key_match(const struct key *key, const void *description)
462 {
463 	return strcmp(key->description, description) == 0;
464 }
465 
466 void ceph_key_destroy(struct key *key) {
467 	struct ceph_crypto_key *ckey = key->payload.data;
468 
469 	ceph_crypto_key_destroy(ckey);
470 }
471 
472 struct key_type key_type_ceph = {
473 	.name		= "ceph",
474 	.instantiate	= ceph_key_instantiate,
475 	.match		= ceph_key_match,
476 	.destroy	= ceph_key_destroy,
477 };
478 
479 int ceph_crypto_init(void) {
480 	return register_key_type(&key_type_ceph);
481 }
482 
483 void ceph_crypto_shutdown(void) {
484 	unregister_key_type(&key_type_ceph);
485 }
486