xref: /openbmc/linux/net/mac80211/aes_cmac.c (revision 765cb46a)
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>
14765cb46aSJouni Malinen 
15765cb46aSJouni Malinen #include <net/mac80211.h>
16765cb46aSJouni Malinen #include "key.h"
17765cb46aSJouni Malinen #include "aes_cmac.h"
18765cb46aSJouni Malinen 
19765cb46aSJouni Malinen #define AES_BLOCK_SIZE 16
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 
38765cb46aSJouni Malinen static void aes_128_cmac_vector(struct crypto_cipher *tfm, u8 *scratch,
39765cb46aSJouni Malinen 				size_t num_elem,
40765cb46aSJouni Malinen 				const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
41765cb46aSJouni Malinen {
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 
98765cb46aSJouni Malinen void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_cipher *tfm, u8 *scratch, 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 
113765cb46aSJouni Malinen 	aes_128_cmac_vector(tfm, scratch, 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);
122765cb46aSJouni Malinen 	if (IS_ERR(tfm))
123765cb46aSJouni Malinen 		return NULL;
124765cb46aSJouni Malinen 
125765cb46aSJouni Malinen 	crypto_cipher_setkey(tfm, key, AES_CMAC_KEY_LEN);
126765cb46aSJouni Malinen 
127765cb46aSJouni Malinen 	return tfm;
128765cb46aSJouni Malinen }
129765cb46aSJouni Malinen 
130765cb46aSJouni Malinen 
131765cb46aSJouni Malinen void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_cipher *tfm)
132765cb46aSJouni Malinen {
133765cb46aSJouni Malinen 	if (tfm)
134765cb46aSJouni Malinen 		crypto_free_cipher(tfm);
135765cb46aSJouni Malinen }
136