net/rxrpc/rxkad.c

   1 /* Kerberos-based RxRPC security
   2  *
   3  * Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/net.h>
  14 #include <linux/skbuff.h>
  15 #include <linux/udp.h>
  16 #include <linux/crypto.h>
  17 #include <linux/scatterlist.h>
  18 #include <linux/ctype.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <net/sock.h>
  21 #include <net/af_rxrpc.h>
  22 #include <keys/rxrpc-type.h>
  23 #define rxrpc_debug rxkad_debug
  24 #include "ar-internal.h"
  25
  26 #define RXKAD_VERSION                   2
  27 #define MAXKRB5TICKETLEN                1024
  28 #define RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5      256
  29 #define ANAME_SZ                        40      /* size of authentication name */
  30 #define INST_SZ                         40      /* size of principal's instance */
  31 #define REALM_SZ                        40      /* size of principal's auth domain */
  32 #define SNAME_SZ                        40      /* size of service name */
  33
  34 unsigned int rxrpc_debug;
  35 module_param_named(debug, rxrpc_debug, uint, S_IWUSR | S_IRUGO);
  36 MODULE_PARM_DESC(debug, "rxkad debugging mask");
  37
  38 struct rxkad_level1_hdr {
  39         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
  40 };
  41
  42 struct rxkad_level2_hdr {
  43         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
  44         __be32  checksum;       /* decrypted data checksum */
  45 };
  46
  47 MODULE_DESCRIPTION("RxRPC network protocol type-2 security (Kerberos 4)");
  48 MODULE_AUTHOR("Red Hat, Inc.");
  49 MODULE_LICENSE("GPL");
  50
  51 /*
  52  * this holds a pinned cipher so that keventd doesn't get called by the cipher
  53  * alloc routine, but since we have it to hand, we use it to decrypt RESPONSE
  54  * packets
  55  */
  56 static struct crypto_blkcipher *rxkad_ci;
  57 static DEFINE_MUTEX(rxkad_ci_mutex);
  58
  59 /*
  60  * initialise connection security
  61  */
  62 static int rxkad_init_connection_security(struct rxrpc_connection *conn)
  63 {
  64         struct crypto_blkcipher *ci;
  65         struct rxrpc_key_token *token;
  66         int ret;
  67
  68         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
  69
  70         token = conn->key->payload.data[0];
  71         conn->security_ix = token->security_index;
  72
  73         ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
  74         if (IS_ERR(ci)) {
  75                 _debug("no cipher");
  76                 ret = PTR_ERR(ci);
  77                 goto error;
  78         }
  79
  80         if (crypto_blkcipher_setkey(ci, token->kad->session_key,
  81                                     sizeof(token->kad->session_key)) < 0)
  82                 BUG();
  83
  84         switch (conn->security_level) {
  85         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
  86                 break;
  87         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
  88                 conn->size_align = 8;
  89                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
  90                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
  91                 break;
  92         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
  93                 conn->size_align = 8;
  94                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
  95                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
  96                 break;
  97         default:
  98                 ret = -EKEYREJECTED;
  99                 goto error;
 100         }
 101
 102         conn->cipher = ci;
 103         ret = 0;
 104 error:
 105         _leave(" = %d", ret);
 106         return ret;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * prime the encryption state with the invariant parts of a connection's
 111  * description
 112  */
 113 static void rxkad_prime_packet_security(struct rxrpc_connection *conn)
 114 {
 115         struct rxrpc_key_token *token;
 116         struct blkcipher_desc desc;
 117         struct scatterlist sg[2];
 118         struct rxrpc_crypt iv;
 119         struct {
 120                 __be32 x[4];
 121         } tmpbuf __attribute__((aligned(16))); /* must all be in same page */
 122
 123         _enter("");
 124
 125         if (!conn->key)
 126                 return;
 127
 128         token = conn->key->payload.data[0];
 129         memcpy(&iv, token->kad->session_key, sizeof(iv));
 130
 131         desc.tfm = conn->cipher;
 132         desc.info = iv.x;
 133         desc.flags = 0;
 134
 135         tmpbuf.x[0] = htonl(conn->epoch);
 136         tmpbuf.x[1] = htonl(conn->cid);
 137         tmpbuf.x[2] = 0;
 138         tmpbuf.x[3] = htonl(conn->security_ix);
 139
 140         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 141         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 142         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 143
 144         memcpy(&conn->csum_iv, &tmpbuf.x[2], sizeof(conn->csum_iv));
 145         ASSERTCMP((u32 __force)conn->csum_iv.n[0], ==, (u32 __force)tmpbuf.x[2]);
 146
 147         _leave("");
 148 }
 149
 150 /*
 151  * partially encrypt a packet (level 1 security)
 152  */
 153 static int rxkad_secure_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 154                                     struct sk_buff *skb,
 155                                     u32 data_size,
 156                                     void *sechdr)
 157 {
 158         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 159         struct blkcipher_desc desc;
 160         struct rxrpc_crypt iv;
 161         struct scatterlist sg[2];
 162         struct {
 163                 struct rxkad_level1_hdr hdr;
 164                 __be32  first;  /* first four bytes of data and padding */
 165         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 166         u16 check;
 167
 168         sp = rxrpc_skb(skb);
 169
 170         _enter("");
 171
 172         check = sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber;
 173         data_size |= (u32)check << 16;
 174
 175         tmpbuf.hdr.data_size = htonl(data_size);
 176         memcpy(&tmpbuf.first, sechdr + 4, sizeof(tmpbuf.first));
 177
 178         /* start the encryption afresh */
 179         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 180         desc.tfm = call->conn->cipher;
 181         desc.info = iv.x;
 182         desc.flags = 0;
 183
 184         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 185         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 186         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 187
 188         memcpy(sechdr, &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 189
 190         _leave(" = 0");
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * wholly encrypt a packet (level 2 security)
 196  */
 197 static int rxkad_secure_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 198                                        struct sk_buff *skb,
 199                                        u32 data_size,
 200                                        void *sechdr)
 201 {
 202         const struct rxrpc_key_token *token;
 203         struct rxkad_level2_hdr rxkhdr
 204                 __attribute__((aligned(8))); /* must be all on one page */
 205         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 206         struct blkcipher_desc desc;
 207         struct rxrpc_crypt iv;
 208         struct scatterlist sg[16];
 209         struct sk_buff *trailer;
 210         unsigned int len;
 211         u16 check;
 212         int nsg;
 213
 214         sp = rxrpc_skb(skb);
 215
 216         _enter("");
 217
 218         check = sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber;
 219
 220         rxkhdr.data_size = htonl(data_size | (u32)check << 16);
 221         rxkhdr.checksum = 0;
 222
 223         /* encrypt from the session key */
 224         token = call->conn->key->payload.data[0];
 225         memcpy(&iv, token->kad->session_key, sizeof(iv));
 226         desc.tfm = call->conn->cipher;
 227         desc.info = iv.x;
 228         desc.flags = 0;
 229
 230         sg_init_one(&sg[0], sechdr, sizeof(rxkhdr));
 231         sg_init_one(&sg[1], &rxkhdr, sizeof(rxkhdr));
 232         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(rxkhdr));
 233
 234         /* we want to encrypt the skbuff in-place */
 235         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 236         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 237                 return -ENOMEM;
 238
 239         len = data_size + call->conn->size_align - 1;
 240         len &= ~(call->conn->size_align - 1);
 241
 242         sg_init_table(sg, nsg);
 243         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, len);
 244         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, len);
 245
 246         _leave(" = 0");
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * checksum an RxRPC packet header
 252  */
 253 static int rxkad_secure_packet(const struct rxrpc_call *call,
 254                                struct sk_buff *skb,
 255                                size_t data_size,
 256                                void *sechdr)
 257 {
 258         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 259         struct blkcipher_desc desc;
 260         struct rxrpc_crypt iv;
 261         struct scatterlist sg[2];
 262         struct {
 263                 __be32 x[2];
 264         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 265         u32 x, y;
 266         int ret;
 267
 268         sp = rxrpc_skb(skb);
 269
 270         _enter("{%d{%x}},{#%u},%zu,",
 271                call->debug_id, key_serial(call->conn->key), sp->hdr.seq,
 272                data_size);
 273
 274         if (!call->conn->cipher)
 275                 return 0;
 276
 277         ret = key_validate(call->conn->key);
 278         if (ret < 0)
 279                 return ret;
 280
 281         /* continue encrypting from where we left off */
 282         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 283         desc.tfm = call->conn->cipher;
 284         desc.info = iv.x;
 285         desc.flags = 0;
 286
 287         /* calculate the security checksum */
 288         x = call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT);
 289         x |= sp->hdr.seq & 0x3fffffff;
 290         tmpbuf.x[0] = htonl(sp->hdr.callNumber);
 291         tmpbuf.x[1] = htonl(x);
 292
 293         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 294         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 295         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 296
 297         y = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 298         y = (y >> 16) & 0xffff;
 299         if (y == 0)
 300                 y = 1; /* zero checksums are not permitted */
 301         sp->hdr.cksum = y;
 302
 303         switch (call->conn->security_level) {
 304         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 305                 ret = 0;
 306                 break;
 307         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 308                 ret = rxkad_secure_packet_auth(call, skb, data_size, sechdr);
 309                 break;
 310         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 311                 ret = rxkad_secure_packet_encrypt(call, skb, data_size,
 312                                                   sechdr);
 313                 break;
 314         default:
 315                 ret = -EPERM;
 316                 break;
 317         }
 318
 319         _leave(" = %d [set %hx]", ret, y);
 320         return ret;
 321 }
 322
 323 /*
 324  * decrypt partial encryption on a packet (level 1 security)
 325  */
 326 static int rxkad_verify_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 327                                     struct sk_buff *skb,
 328                                     u32 *_abort_code)
 329 {
 330         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
 331         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 332         struct blkcipher_desc desc;
 333         struct rxrpc_crypt iv;
 334         struct scatterlist sg[16];
 335         struct sk_buff *trailer;
 336         u32 data_size, buf;
 337         u16 check;
 338         int nsg;
 339
 340         _enter("");
 341
 342         sp = rxrpc_skb(skb);
 343
 344         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 345         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 346         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 347                 goto nomem;
 348
 349         sg_init_table(sg, nsg);
 350         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, 8);
 351
 352         /* start the decryption afresh */
 353         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 354         desc.tfm = call->conn->cipher;
 355         desc.info = iv.x;
 356         desc.flags = 0;
 357
 358         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, 8);
 359
 360         /* remove the decrypted packet length */
 361         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 362                 goto datalen_error;
 363         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 364                 BUG();
 365
 366         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 367         data_size = buf & 0xffff;
 368
 369         check = buf >> 16;
 370         check ^= sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber;
 371         check &= 0xffff;
 372         if (check != 0) {
 373                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 374                 goto protocol_error;
 375         }
 376
 377         /* shorten the packet to remove the padding */
 378         if (data_size > skb->len)
 379                 goto datalen_error;
 380         else if (data_size < skb->len)
 381                 skb->len = data_size;
 382
 383         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 384         return 0;
 385
 386 datalen_error:
 387         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 388 protocol_error:
 389         _leave(" = -EPROTO");
 390         return -EPROTO;
 391
 392 nomem:
 393         _leave(" = -ENOMEM");
 394         return -ENOMEM;
 395 }
 396
 397 /*
 398  * wholly decrypt a packet (level 2 security)
 399  */
 400 static int rxkad_verify_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 401                                        struct sk_buff *skb,
 402                                        u32 *_abort_code)
 403 {
 404         const struct rxrpc_key_token *token;
 405         struct rxkad_level2_hdr sechdr;
 406         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 407         struct blkcipher_desc desc;
 408         struct rxrpc_crypt iv;
 409         struct scatterlist _sg[4], *sg;
 410         struct sk_buff *trailer;
 411         u32 data_size, buf;
 412         u16 check;
 413         int nsg;
 414
 415         _enter(",{%d}", skb->len);
 416
 417         sp = rxrpc_skb(skb);
 418
 419         /* we want to decrypt the skbuff in-place */
 420         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 421         if (nsg < 0)
 422                 goto nomem;
 423
 424         sg = _sg;
 425         if (unlikely(nsg > 4)) {
 426                 sg = kmalloc(sizeof(*sg) * nsg, GFP_NOIO);
 427                 if (!sg)
 428                         goto nomem;
 429         }
 430
 431         sg_init_table(sg, nsg);
 432         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, skb->len);
 433
 434         /* decrypt from the session key */
 435         token = call->conn->key->payload.data[0];
 436         memcpy(&iv, token->kad->session_key, sizeof(iv));
 437         desc.tfm = call->conn->cipher;
 438         desc.info = iv.x;
 439         desc.flags = 0;
 440
 441         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, skb->len);
 442         if (sg != _sg)
 443                 kfree(sg);
 444
 445         /* remove the decrypted packet length */
 446         if (skb_copy_bits(skb, 0, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 447                 goto datalen_error;
 448         if (!skb_pull(skb, sizeof(sechdr)))
 449                 BUG();
 450
 451         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 452         data_size = buf & 0xffff;
 453
 454         check = buf >> 16;
 455         check ^= sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber;
 456         check &= 0xffff;
 457         if (check != 0) {
 458                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 459                 goto protocol_error;
 460         }
 461
 462         /* shorten the packet to remove the padding */
 463         if (data_size > skb->len)
 464                 goto datalen_error;
 465         else if (data_size < skb->len)
 466                 skb->len = data_size;
 467
 468         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 469         return 0;
 470
 471 datalen_error:
 472         *_abort_code = RXKADDATALEN;
 473 protocol_error:
 474         _leave(" = -EPROTO");
 475         return -EPROTO;
 476
 477 nomem:
 478         _leave(" = -ENOMEM");
 479         return -ENOMEM;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * verify the security on a received packet
 484  */
 485 static int rxkad_verify_packet(const struct rxrpc_call *call,
 486                                struct sk_buff *skb,
 487                                u32 *_abort_code)
 488 {
 489         struct blkcipher_desc desc;
 490         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 491         struct rxrpc_crypt iv;
 492         struct scatterlist sg[2];
 493         struct {
 494                 __be32 x[2];
 495         } tmpbuf __attribute__((aligned(8))); /* must all be in same page */
 496         u16 cksum;
 497         u32 x, y;
 498         int ret;
 499
 500         sp = rxrpc_skb(skb);
 501
 502         _enter("{%d{%x}},{#%u}",
 503                call->debug_id, key_serial(call->conn->key), sp->hdr.seq);
 504
 505         if (!call->conn->cipher)
 506                 return 0;
 507
 508         if (sp->hdr.securityIndex != RXRPC_SECURITY_RXKAD) {
 509                 *_abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 510                 _leave(" = -EPROTO [not rxkad]");
 511                 return -EPROTO;
 512         }
 513
 514         /* continue encrypting from where we left off */
 515         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 516         desc.tfm = call->conn->cipher;
 517         desc.info = iv.x;
 518         desc.flags = 0;
 519
 520         /* validate the security checksum */
 521         x = call->channel << (32 - RXRPC_CIDSHIFT);
 522         x |= sp->hdr.seq & 0x3fffffff;
 523         tmpbuf.x[0] = htonl(call->call_id);
 524         tmpbuf.x[1] = htonl(x);
 525
 526         sg_init_one(&sg[0], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 527         sg_init_one(&sg[1], &tmpbuf, sizeof(tmpbuf));
 528         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, &sg[0], &sg[1], sizeof(tmpbuf));
 529
 530         y = ntohl(tmpbuf.x[1]);
 531         cksum = (y >> 16) & 0xffff;
 532         if (cksum == 0)
 533                 cksum = 1; /* zero checksums are not permitted */
 534
 535         if (sp->hdr.cksum != cksum) {
 536                 *_abort_code = RXKADSEALEDINCON;
 537                 _leave(" = -EPROTO [csum failed]");
 538                 return -EPROTO;
 539         }
 540
 541         switch (call->conn->security_level) {
 542         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 543                 ret = 0;
 544                 break;
 545         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 546                 ret = rxkad_verify_packet_auth(call, skb, _abort_code);
 547                 break;
 548         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 549                 ret = rxkad_verify_packet_encrypt(call, skb, _abort_code);
 550                 break;
 551         default:
 552                 ret = -ENOANO;
 553                 break;
 554         }
 555
 556         _leave(" = %d", ret);
 557         return ret;
 558 }
 559
 560 /*
 561  * issue a challenge
 562  */
 563 static int rxkad_issue_challenge(struct rxrpc_connection *conn)
 564 {
 565         struct rxkad_challenge challenge;
 566         struct rxrpc_wire_header whdr;
 567         struct msghdr msg;
 568         struct kvec iov[2];
 569         size_t len;
 570         u32 serial;
 571         int ret;
 572
 573         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 574
 575         ret = key_validate(conn->key);
 576         if (ret < 0)
 577                 return ret;
 578
 579         get_random_bytes(&conn->security_nonce, sizeof(conn->security_nonce));
 580
 581         challenge.version       = htonl(2);
 582         challenge.nonce         = htonl(conn->security_nonce);
 583         challenge.min_level     = htonl(0);
 584         challenge.__padding     = 0;
 585
 586         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
 587         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
 588         msg.msg_control = NULL;
 589         msg.msg_controllen = 0;
 590         msg.msg_flags   = 0;
 591
 592         whdr.epoch      = htonl(conn->epoch);
 593         whdr.cid        = htonl(conn->cid);
 594         whdr.callNumber = 0;
 595         whdr.seq        = 0;
 596         whdr.type       = RXRPC_PACKET_TYPE_CHALLENGE;
 597         whdr.flags      = conn->out_clientflag;
 598         whdr.userStatus = 0;
 599         whdr.securityIndex = conn->security_ix;
 600         whdr._rsvd      = 0;
 601         whdr.serviceId  = htons(conn->service_id);
 602
 603         iov[0].iov_base = &whdr;
 604         iov[0].iov_len  = sizeof(whdr);
 605         iov[1].iov_base = &challenge;
 606         iov[1].iov_len  = sizeof(challenge);
 607
 608         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
 609
 610         serial = atomic_inc_return(&conn->serial);
 611         whdr.serial = htonl(serial);
 612         _proto("Tx CHALLENGE %%%u", serial);
 613
 614         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 2, len);
 615         if (ret < 0) {
 616                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 617                 return -EAGAIN;
 618         }
 619
 620         _leave(" = 0");
 621         return 0;
 622 }
 623
 624 /*
 625  * send a Kerberos security response
 626  */
 627 static int rxkad_send_response(struct rxrpc_connection *conn,
 628                                struct rxrpc_host_header *hdr,
 629                                struct rxkad_response *resp,
 630                                const struct rxkad_key *s2)
 631 {
 632         struct rxrpc_wire_header whdr;
 633         struct msghdr msg;
 634         struct kvec iov[3];
 635         size_t len;
 636         u32 serial;
 637         int ret;
 638
 639         _enter("");
 640
 641         msg.msg_name    = &conn->trans->peer->srx.transport.sin;
 642         msg.msg_namelen = sizeof(conn->trans->peer->srx.transport.sin);
 643         msg.msg_control = NULL;
 644         msg.msg_controllen = 0;
 645         msg.msg_flags   = 0;
 646
 647         memset(&whdr, 0, sizeof(whdr));
 648         whdr.epoch      = htonl(hdr->epoch);
 649         whdr.cid        = htonl(hdr->cid);
 650         whdr.type       = RXRPC_PACKET_TYPE_RESPONSE;
 651         whdr.flags      = conn->out_clientflag;
 652         whdr.securityIndex = hdr->securityIndex;
 653         whdr.serviceId  = htons(hdr->serviceId);
 654
 655         iov[0].iov_base = &whdr;
 656         iov[0].iov_len  = sizeof(whdr);
 657         iov[1].iov_base = resp;
 658         iov[1].iov_len  = sizeof(*resp);
 659         iov[2].iov_base = (void *)s2->ticket;
 660         iov[2].iov_len  = s2->ticket_len;
 661
 662         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len + iov[2].iov_len;
 663
 664         serial = atomic_inc_return(&conn->serial);
 665         whdr.serial = htonl(serial);
 666         _proto("Tx RESPONSE %%%u", serial);
 667
 668         ret = kernel_sendmsg(conn->trans->local->socket, &msg, iov, 3, len);
 669         if (ret < 0) {
 670                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 671                 return -EAGAIN;
 672         }
 673
 674         _leave(" = 0");
 675         return 0;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * calculate the response checksum
 680  */
 681 static void rxkad_calc_response_checksum(struct rxkad_response *response)
 682 {
 683         u32 csum = 1000003;
 684         int loop;
 685         u8 *p = (u8 *) response;
 686
 687         for (loop = sizeof(*response); loop > 0; loop--)
 688                 csum = csum * 0x10204081 + *p++;
 689
 690         response->encrypted.checksum = htonl(csum);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * load a scatterlist with a potentially split-page buffer
 695  */
 696 static void rxkad_sg_set_buf2(struct scatterlist sg[2],
 697                               void *buf, size_t buflen)
 698 {
 699         int nsg = 1;
 700
 701         sg_init_table(sg, 2);
 702
 703         sg_set_buf(&sg[0], buf, buflen);
 704         if (sg[0].offset + buflen > PAGE_SIZE) {
 705                 /* the buffer was split over two pages */
 706                 sg[0].length = PAGE_SIZE - sg[0].offset;
 707                 sg_set_buf(&sg[1], buf + sg[0].length, buflen - sg[0].length);
 708                 nsg++;
 709         }
 710
 711         sg_mark_end(&sg[nsg - 1]);
 712
 713         ASSERTCMP(sg[0].length + sg[1].length, ==, buflen);
 714 }
 715
 716 /*
 717  * encrypt the response packet
 718  */
 719 static void rxkad_encrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 720                                    struct rxkad_response *resp,
 721                                    const struct rxkad_key *s2)
 722 {
 723         struct blkcipher_desc desc;
 724         struct rxrpc_crypt iv;
 725         struct scatterlist sg[2];
 726
 727         /* continue encrypting from where we left off */
 728         memcpy(&iv, s2->session_key, sizeof(iv));
 729         desc.tfm = conn->cipher;
 730         desc.info = iv.x;
 731         desc.flags = 0;
 732
 733         rxkad_sg_set_buf2(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 734         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, sg, sg, sizeof(resp->encrypted));
 735 }
 736
 737 /*
 738  * respond to a challenge packet
 739  */
 740 static int rxkad_respond_to_challenge(struct rxrpc_connection *conn,
 741                                       struct sk_buff *skb,
 742                                       u32 *_abort_code)
 743 {
 744         const struct rxrpc_key_token *token;
 745         struct rxkad_challenge challenge;
 746         struct rxkad_response resp
 747                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
 748         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 749         u32 version, nonce, min_level, abort_code;
 750         int ret;
 751
 752         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->key));
 753
 754         if (!conn->key) {
 755                 _leave(" = -EPROTO [no key]");
 756                 return -EPROTO;
 757         }
 758
 759         ret = key_validate(conn->key);
 760         if (ret < 0) {
 761                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 762                 return ret;
 763         }
 764
 765         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
 766         sp = rxrpc_skb(skb);
 767         if (skb_copy_bits(skb, 0, &challenge, sizeof(challenge)) < 0)
 768                 goto protocol_error;
 769
 770         version = ntohl(challenge.version);
 771         nonce = ntohl(challenge.nonce);
 772         min_level = ntohl(challenge.min_level);
 773
 774         _proto("Rx CHALLENGE %%%u { v=%u n=%u ml=%u }",
 775                sp->hdr.serial, version, nonce, min_level);
 776
 777         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 778         if (version != RXKAD_VERSION)
 779                 goto protocol_error;
 780
 781         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
 782         if (conn->security_level < min_level)
 783                 goto protocol_error;
 784
 785         token = conn->key->payload.data[0];
 786
 787         /* build the response packet */
 788         memset(&resp, 0, sizeof(resp));
 789
 790         resp.version                    = htonl(RXKAD_VERSION);
 791         resp.encrypted.epoch            = htonl(conn->epoch);
 792         resp.encrypted.cid              = htonl(conn->cid);
 793         resp.encrypted.securityIndex    = htonl(conn->security_ix);
 794         resp.encrypted.inc_nonce        = htonl(nonce + 1);
 795         resp.encrypted.level            = htonl(conn->security_level);
 796         resp.kvno                       = htonl(token->kad->kvno);
 797         resp.ticket_len                 = htonl(token->kad->ticket_len);
 798
 799         resp.encrypted.call_id[0] =
 800                 htonl(conn->channels[0] ? conn->channels[0]->call_id : 0);
 801         resp.encrypted.call_id[1] =
 802                 htonl(conn->channels[1] ? conn->channels[1]->call_id : 0);
 803         resp.encrypted.call_id[2] =
 804                 htonl(conn->channels[2] ? conn->channels[2]->call_id : 0);
 805         resp.encrypted.call_id[3] =
 806                 htonl(conn->channels[3] ? conn->channels[3]->call_id : 0);
 807
 808         /* calculate the response checksum and then do the encryption */
 809         rxkad_calc_response_checksum(&resp);
 810         rxkad_encrypt_response(conn, &resp, token->kad);
 811         return rxkad_send_response(conn, &sp->hdr, &resp, token->kad);
 812
 813 protocol_error:
 814         *_abort_code = abort_code;
 815         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
 816         return -EPROTO;
 817 }
 818
 819 /*
 820  * decrypt the kerberos IV ticket in the response
 821  */
 822 static int rxkad_decrypt_ticket(struct rxrpc_connection *conn,
 823                                 void *ticket, size_t ticket_len,
 824                                 struct rxrpc_crypt *_session_key,
 825                                 time_t *_expiry,
 826                                 u32 *_abort_code)
 827 {
 828         struct blkcipher_desc desc;
 829         struct rxrpc_crypt iv, key;
 830         struct scatterlist sg[1];
 831         struct in_addr addr;
 832         unsigned int life;
 833         time_t issue, now;
 834         bool little_endian;
 835         int ret;
 836         u8 *p, *q, *name, *end;
 837
 838         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
 839
 840         *_expiry = 0;
 841
 842         ret = key_validate(conn->server_key);
 843         if (ret < 0) {
 844                 switch (ret) {
 845                 case -EKEYEXPIRED:
 846                         *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 847                         goto error;
 848                 default:
 849                         *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 850                         goto error;
 851                 }
 852         }
 853
 854         ASSERT(conn->server_key->payload.data[0] != NULL);
 855         ASSERTCMP((unsigned long) ticket & 7UL, ==, 0);
 856
 857         memcpy(&iv, &conn->server_key->payload.data[2], sizeof(iv));
 858
 859         desc.tfm = conn->server_key->payload.data[0];
 860         desc.info = iv.x;
 861         desc.flags = 0;
 862
 863         sg_init_one(&sg[0], ticket, ticket_len);
 864         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, ticket_len);
 865
 866         p = ticket;
 867         end = p + ticket_len;
 868
 869 #define Z(size)                                         \
 870         ({                                              \
 871                 u8 *__str = p;                          \
 872                 q = memchr(p, 0, end - p);              \
 873                 if (!q || q - p > (size))               \
 874                         goto bad_ticket;                \
 875                 for (; p < q; p++)                      \
 876                         if (!isprint(*p))               \
 877                                 goto bad_ticket;        \
 878                 p++;                                    \
 879                 __str;                                  \
 880         })
 881
 882         /* extract the ticket flags */
 883         _debug("KIV FLAGS: %x", *p);
 884         little_endian = *p & 1;
 885         p++;
 886
 887         /* extract the authentication name */
 888         name = Z(ANAME_SZ);
 889         _debug("KIV ANAME: %s", name);
 890
 891         /* extract the principal's instance */
 892         name = Z(INST_SZ);
 893         _debug("KIV INST : %s", name);
 894
 895         /* extract the principal's authentication domain */
 896         name = Z(REALM_SZ);
 897         _debug("KIV REALM: %s", name);
 898
 899         if (end - p < 4 + 8 + 4 + 2)
 900                 goto bad_ticket;
 901
 902         /* get the IPv4 address of the entity that requested the ticket */
 903         memcpy(&addr, p, sizeof(addr));
 904         p += 4;
 905         _debug("KIV ADDR : %pI4", &addr);
 906
 907         /* get the session key from the ticket */
 908         memcpy(&key, p, sizeof(key));
 909         p += 8;
 910         _debug("KIV KEY  : %08x %08x", ntohl(key.n[0]), ntohl(key.n[1]));
 911         memcpy(_session_key, &key, sizeof(key));
 912
 913         /* get the ticket's lifetime */
 914         life = *p++ * 5 * 60;
 915         _debug("KIV LIFE : %u", life);
 916
 917         /* get the issue time of the ticket */
 918         if (little_endian) {
 919                 __le32 stamp;
 920                 memcpy(&stamp, p, 4);
 921                 issue = le32_to_cpu(stamp);
 922         } else {
 923                 __be32 stamp;
 924                 memcpy(&stamp, p, 4);
 925                 issue = be32_to_cpu(stamp);
 926         }
 927         p += 4;
 928         now = get_seconds();
 929         _debug("KIV ISSUE: %lx [%lx]", issue, now);
 930
 931         /* check the ticket is in date */
 932         if (issue > now) {
 933                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 934                 ret = -EKEYREJECTED;
 935                 goto error;
 936         }
 937
 938         if (issue < now - life) {
 939                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 940                 ret = -EKEYEXPIRED;
 941                 goto error;
 942         }
 943
 944         *_expiry = issue + life;
 945
 946         /* get the service name */
 947         name = Z(SNAME_SZ);
 948         _debug("KIV SNAME: %s", name);
 949
 950         /* get the service instance name */
 951         name = Z(INST_SZ);
 952         _debug("KIV SINST: %s", name);
 953
 954         ret = 0;
 955 error:
 956         _leave(" = %d", ret);
 957         return ret;
 958
 959 bad_ticket:
 960         *_abort_code = RXKADBADTICKET;
 961         ret = -EBADMSG;
 962         goto error;
 963 }
 964
 965 /*
 966  * decrypt the response packet
 967  */
 968 static void rxkad_decrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 969                                    struct rxkad_response *resp,
 970                                    const struct rxrpc_crypt *session_key)
 971 {
 972         struct blkcipher_desc desc;
 973         struct scatterlist sg[2];
 974         struct rxrpc_crypt iv;
 975
 976         _enter(",,%08x%08x",
 977                ntohl(session_key->n[0]), ntohl(session_key->n[1]));
 978
 979         ASSERT(rxkad_ci != NULL);
 980
 981         mutex_lock(&rxkad_ci_mutex);
 982         if (crypto_blkcipher_setkey(rxkad_ci, session_key->x,
 983                                     sizeof(*session_key)) < 0)
 984                 BUG();
 985
 986         memcpy(&iv, session_key, sizeof(iv));
 987         desc.tfm = rxkad_ci;
 988         desc.info = iv.x;
 989         desc.flags = 0;
 990
 991         rxkad_sg_set_buf2(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 992         crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, sg, sg, sizeof(resp->encrypted));
 993         mutex_unlock(&rxkad_ci_mutex);
 994
 995         _leave("");
 996 }
 997
 998 /*
 999  * verify a response
1000  */
1001 static int rxkad_verify_response(struct rxrpc_connection *conn,
1002                                  struct sk_buff *skb,
1003                                  u32 *_abort_code)
1004 {
1005         struct rxkad_response response
1006                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
1007         struct rxrpc_skb_priv *sp;
1008         struct rxrpc_crypt session_key;
1009         time_t expiry;
1010         void *ticket;
1011         u32 abort_code, version, kvno, ticket_len, level;
1012         __be32 csum;
1013         int ret;
1014
1015         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
1016
1017         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1018         if (skb_copy_bits(skb, 0, &response, sizeof(response)) < 0)
1019                 goto protocol_error;
1020         if (!pskb_pull(skb, sizeof(response)))
1021                 BUG();
1022
1023         version = ntohl(response.version);
1024         ticket_len = ntohl(response.ticket_len);
1025         kvno = ntohl(response.kvno);
1026         sp = rxrpc_skb(skb);
1027         _proto("Rx RESPONSE %%%u { v=%u kv=%u tl=%u }",
1028                sp->hdr.serial, version, kvno, ticket_len);
1029
1030         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
1031         if (version != RXKAD_VERSION)
1032                 goto protocol_error;
1033
1034         abort_code = RXKADTICKETLEN;
1035         if (ticket_len < 4 || ticket_len > MAXKRB5TICKETLEN)
1036                 goto protocol_error;
1037
1038         abort_code = RXKADUNKNOWNKEY;
1039         if (kvno >= RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5)
1040                 goto protocol_error;
1041
1042         /* extract the kerberos ticket and decrypt and decode it */
1043         ticket = kmalloc(ticket_len, GFP_NOFS);
1044         if (!ticket)
1045                 return -ENOMEM;
1046
1047         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1048         if (skb_copy_bits(skb, 0, ticket, ticket_len) < 0)
1049                 goto protocol_error_free;
1050
1051         ret = rxkad_decrypt_ticket(conn, ticket, ticket_len, &session_key,
1052                                    &expiry, &abort_code);
1053         if (ret < 0) {
1054                 *_abort_code = abort_code;
1055                 kfree(ticket);
1056                 return ret;
1057         }
1058
1059         /* use the session key from inside the ticket to decrypt the
1060          * response */
1061         rxkad_decrypt_response(conn, &response, &session_key);
1062
1063         abort_code = RXKADSEALEDINCON;
1064         if (ntohl(response.encrypted.epoch) != conn->epoch)
1065                 goto protocol_error_free;
1066         if (ntohl(response.encrypted.cid) != conn->cid)
1067                 goto protocol_error_free;
1068         if (ntohl(response.encrypted.securityIndex) != conn->security_ix)
1069                 goto protocol_error_free;
1070         csum = response.encrypted.checksum;
1071         response.encrypted.checksum = 0;
1072         rxkad_calc_response_checksum(&response);
1073         if (response.encrypted.checksum != csum)
1074                 goto protocol_error_free;
1075
1076         if (ntohl(response.encrypted.call_id[0]) > INT_MAX ||
1077             ntohl(response.encrypted.call_id[1]) > INT_MAX ||
1078             ntohl(response.encrypted.call_id[2]) > INT_MAX ||
1079             ntohl(response.encrypted.call_id[3]) > INT_MAX)
1080                 goto protocol_error_free;
1081
1082         abort_code = RXKADOUTOFSEQUENCE;
1083         if (ntohl(response.encrypted.inc_nonce) != conn->security_nonce + 1)
1084                 goto protocol_error_free;
1085
1086         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
1087         level = ntohl(response.encrypted.level);
1088         if (level > RXRPC_SECURITY_ENCRYPT)
1089                 goto protocol_error_free;
1090         conn->security_level = level;
1091
1092         /* create a key to hold the security data and expiration time - after
1093          * this the connection security can be handled in exactly the same way
1094          * as for a client connection */
1095         ret = rxrpc_get_server_data_key(conn, &session_key, expiry, kvno);
1096         if (ret < 0) {
1097                 kfree(ticket);
1098                 return ret;
1099         }
1100
1101         kfree(ticket);
1102         _leave(" = 0");
1103         return 0;
1104
1105 protocol_error_free:
1106         kfree(ticket);
1107 protocol_error:
1108         *_abort_code = abort_code;
1109         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
1110         return -EPROTO;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * clear the connection security
1115  */
1116 static void rxkad_clear(struct rxrpc_connection *conn)
1117 {
1118         _enter("");
1119
1120         if (conn->cipher)
1121                 crypto_free_blkcipher(conn->cipher);
1122 }
1123
1124 /*
1125  * RxRPC Kerberos-based security
1126  */
1127 static struct rxrpc_security rxkad = {
1128         .owner                          = THIS_MODULE,
1129         .name                           = "rxkad",
1130         .security_index                 = RXRPC_SECURITY_RXKAD,
1131         .init_connection_security       = rxkad_init_connection_security,
1132         .prime_packet_security          = rxkad_prime_packet_security,
1133         .secure_packet                  = rxkad_secure_packet,
1134         .verify_packet                  = rxkad_verify_packet,
1135         .issue_challenge                = rxkad_issue_challenge,
1136         .respond_to_challenge           = rxkad_respond_to_challenge,
1137         .verify_response                = rxkad_verify_response,
1138         .clear                          = rxkad_clear,
1139 };
1140
1141 static __init int rxkad_init(void)
1142 {
1143         _enter("");
1144
1145         /* pin the cipher we need so that the crypto layer doesn't invoke
1146          * keventd to go get it */
1147         rxkad_ci = crypto_alloc_blkcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1148         if (IS_ERR(rxkad_ci))
1149                 return PTR_ERR(rxkad_ci);
1150
1151         return rxrpc_register_security(&rxkad);
1152 }
1153
1154 module_init(rxkad_init);
1155
1156 static __exit void rxkad_exit(void)
1157 {
1158         _enter("");
1159
1160         rxrpc_unregister_security(&rxkad);
1161         crypto_free_blkcipher(rxkad_ci);
1162 }
1163
1164 module_exit(rxkad_exit);