xref: /openbmc/linux/net/mac80211/aes_cmac.c (revision 4afebd63)
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>
134afebd63SEmmanuel Grumbach #include <linux/export.h>
14765cb46aSJouni Malinen #include <linux/err.h>
150cd20a27SJohannes Berg #include <crypto/aes.h>
16765cb46aSJouni Malinen 
17765cb46aSJouni Malinen #include <net/mac80211.h>
18765cb46aSJouni Malinen #include "key.h"
19765cb46aSJouni Malinen #include "aes_cmac.h"
20765cb46aSJouni Malinen 
21765cb46aSJouni Malinen #define AES_CMAC_KEY_LEN 16
22765cb46aSJouni Malinen #define CMAC_TLEN 8 /* CMAC TLen = 64 bits (8 octets) */
23765cb46aSJouni Malinen #define AAD_LEN 20
24765cb46aSJouni Malinen 
25765cb46aSJouni Malinen 
26765cb46aSJouni Malinen static void gf_mulx(u8 *pad)
27765cb46aSJouni Malinen {
28765cb46aSJouni Malinen 	int i, carry;
29765cb46aSJouni Malinen 
30765cb46aSJouni Malinen 	carry = pad[0] & 0x80;
31765cb46aSJouni Malinen 	for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE - 1; i++)
32765cb46aSJouni Malinen 		pad[i] = (pad[i] << 1) | (pad[i + 1] >> 7);
33765cb46aSJouni Malinen 	pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] <<= 1;
34765cb46aSJouni Malinen 	if (carry)
35765cb46aSJouni Malinen 		pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] ^= 0x87;
36765cb46aSJouni Malinen }
37765cb46aSJouni Malinen 
38765cb46aSJouni Malinen 
3975396ae6SJohannes Berg static void aes_128_cmac_vector(struct crypto_cipher *tfm, size_t num_elem,
40765cb46aSJouni Malinen 				const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
41765cb46aSJouni Malinen {
42d348f69fSJohannes Berg 	u8 cbc[AES_BLOCK_SIZE], pad[AES_BLOCK_SIZE];
43765cb46aSJouni Malinen 	const u8 *pos, *end;
44765cb46aSJouni Malinen 	size_t i, e, left, total_len;
45765cb46aSJouni Malinen 
46765cb46aSJouni Malinen 	memset(cbc, 0, AES_BLOCK_SIZE);
47765cb46aSJouni Malinen 
48765cb46aSJouni Malinen 	total_len = 0;
49765cb46aSJouni Malinen 	for (e = 0; e < num_elem; e++)
50765cb46aSJouni Malinen 		total_len += len[e];
51765cb46aSJouni Malinen 	left = total_len;
52765cb46aSJouni Malinen 
53765cb46aSJouni Malinen 	e = 0;
54765cb46aSJouni Malinen 	pos = addr[0];
55765cb46aSJouni Malinen 	end = pos + len[0];
56765cb46aSJouni Malinen 
57765cb46aSJouni Malinen 	while (left >= AES_BLOCK_SIZE) {
58765cb46aSJouni Malinen 		for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++) {
59765cb46aSJouni Malinen 			cbc[i] ^= *pos++;
60765cb46aSJouni Malinen 			if (pos >= end) {
61765cb46aSJouni Malinen 				e++;
62765cb46aSJouni Malinen 				pos = addr[e];
63765cb46aSJouni Malinen 				end = pos + len[e];
64765cb46aSJouni Malinen 			}
65765cb46aSJouni Malinen 		}
66765cb46aSJouni Malinen 		if (left > AES_BLOCK_SIZE)
67765cb46aSJouni Malinen 			crypto_cipher_encrypt_one(tfm, cbc, cbc);
68765cb46aSJouni Malinen 		left -= AES_BLOCK_SIZE;
69765cb46aSJouni Malinen 	}
70765cb46aSJouni Malinen 
71765cb46aSJouni Malinen 	memset(pad, 0, AES_BLOCK_SIZE);
72765cb46aSJouni Malinen 	crypto_cipher_encrypt_one(tfm, pad, pad);
73765cb46aSJouni Malinen 	gf_mulx(pad);
74765cb46aSJouni Malinen 
75765cb46aSJouni Malinen 	if (left || total_len == 0) {
76765cb46aSJouni Malinen 		for (i = 0; i < left; i++) {
77765cb46aSJouni Malinen 			cbc[i] ^= *pos++;
78765cb46aSJouni Malinen 			if (pos >= end) {
79765cb46aSJouni Malinen 				e++;
80765cb46aSJouni Malinen 				pos = addr[e];
81765cb46aSJouni Malinen 				end = pos + len[e];
82765cb46aSJouni Malinen 			}
83765cb46aSJouni Malinen 		}
84765cb46aSJouni Malinen 		cbc[left] ^= 0x80;
85765cb46aSJouni Malinen 		gf_mulx(pad);
86765cb46aSJouni Malinen 	}
87765cb46aSJouni Malinen 
88765cb46aSJouni Malinen 	for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++)
89765cb46aSJouni Malinen 		pad[i] ^= cbc[i];
90765cb46aSJouni Malinen 	crypto_cipher_encrypt_one(tfm, pad, pad);
91765cb46aSJouni Malinen 	memcpy(mac, pad, CMAC_TLEN);
92765cb46aSJouni Malinen }
93765cb46aSJouni Malinen 
94765cb46aSJouni Malinen 
9575396ae6SJohannes Berg void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_cipher *tfm, const u8 *aad,
96765cb46aSJouni Malinen 			const u8 *data, size_t data_len, u8 *mic)
97765cb46aSJouni Malinen {
98765cb46aSJouni Malinen 	const u8 *addr[3];
99765cb46aSJouni Malinen 	size_t len[3];
100765cb46aSJouni Malinen 	u8 zero[CMAC_TLEN];
101765cb46aSJouni Malinen 
102765cb46aSJouni Malinen 	memset(zero, 0, CMAC_TLEN);
103765cb46aSJouni Malinen 	addr[0] = aad;
104765cb46aSJouni Malinen 	len[0] = AAD_LEN;
105765cb46aSJouni Malinen 	addr[1] = data;
106765cb46aSJouni Malinen 	len[1] = data_len - CMAC_TLEN;
107765cb46aSJouni Malinen 	addr[2] = zero;
108765cb46aSJouni Malinen 	len[2] = CMAC_TLEN;
109765cb46aSJouni Malinen 
11075396ae6SJohannes Berg 	aes_128_cmac_vector(tfm, 3, addr, len, mic);
111765cb46aSJouni Malinen }
112765cb46aSJouni Malinen 
113765cb46aSJouni Malinen 
114765cb46aSJouni Malinen struct crypto_cipher * ieee80211_aes_cmac_key_setup(const u8 key[])
115765cb46aSJouni Malinen {
116765cb46aSJouni Malinen 	struct crypto_cipher *tfm;
117765cb46aSJouni Malinen 
118765cb46aSJouni Malinen 	tfm = crypto_alloc_cipher("aes", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1191ac62ba7SBen Hutchings 	if (!IS_ERR(tfm))
120765cb46aSJouni Malinen 		crypto_cipher_setkey(tfm, key, AES_CMAC_KEY_LEN);
121765cb46aSJouni Malinen 
122765cb46aSJouni Malinen 	return tfm;
123765cb46aSJouni Malinen }
124765cb46aSJouni Malinen 
125765cb46aSJouni Malinen 
126765cb46aSJouni Malinen void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_cipher *tfm)
127765cb46aSJouni Malinen {
128765cb46aSJouni Malinen 	crypto_free_cipher(tfm);
129765cb46aSJouni Malinen }
1305d0d04e4SAssaf Krauss 
1315d0d04e4SAssaf Krauss void ieee80211_aes_cmac_calculate_k1_k2(struct ieee80211_key_conf *keyconf,
1325d0d04e4SAssaf Krauss 					u8 *k1, u8 *k2)
1335d0d04e4SAssaf Krauss {
1345d0d04e4SAssaf Krauss 	u8 l[AES_BLOCK_SIZE] = {};
1355d0d04e4SAssaf Krauss 	struct ieee80211_key *key =
1365d0d04e4SAssaf Krauss 		container_of(keyconf, struct ieee80211_key, conf);
1375d0d04e4SAssaf Krauss 
1385d0d04e4SAssaf Krauss 	crypto_cipher_encrypt_one(key->u.aes_cmac.tfm, l, l);
1395d0d04e4SAssaf Krauss 
1405d0d04e4SAssaf Krauss 	memcpy(k1, l, AES_BLOCK_SIZE);
1415d0d04e4SAssaf Krauss 	gf_mulx(k1);
1425d0d04e4SAssaf Krauss 
1435d0d04e4SAssaf Krauss 	memcpy(k2, k1, AES_BLOCK_SIZE);
1445d0d04e4SAssaf Krauss 	gf_mulx(k2);
1455d0d04e4SAssaf Krauss }
1465d0d04e4SAssaf Krauss EXPORT_SYMBOL(ieee80211_aes_cmac_calculate_k1_k2);
147