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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  13
  14 #include <crypto/skcipher.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/net.h>
  17 #include <linux/skbuff.h>
  18 #include <linux/udp.h>
  19 #include <linux/scatterlist.h>
  20 #include <linux/ctype.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <net/sock.h>
  23 #include <net/af_rxrpc.h>
  24 #include <keys/rxrpc-type.h>
  25 #include "ar-internal.h"
  26
  27 #define RXKAD_VERSION                   2
  28 #define MAXKRB5TICKETLEN                1024
  29 #define RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5      256
  30 #define ANAME_SZ                        40      /* size of authentication name */
  31 #define INST_SZ                         40      /* size of principal's instance */
  32 #define REALM_SZ                        40      /* size of principal's auth domain */
  33 #define SNAME_SZ                        40      /* size of service name */
  34
  35 struct rxkad_level1_hdr {
  36         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
  37 };
  38
  39 struct rxkad_level2_hdr {
  40         __be32  data_size;      /* true data size (excluding padding) */
  41         __be32  checksum;       /* decrypted data checksum */
  42 };
  43
  44 /*
  45  * this holds a pinned cipher so that keventd doesn't get called by the cipher
  46  * alloc routine, but since we have it to hand, we use it to decrypt RESPONSE
  47  * packets
  48  */
  49 static struct crypto_skcipher *rxkad_ci;
  50 static DEFINE_MUTEX(rxkad_ci_mutex);
  51
  52 /*
  53  * initialise connection security
  54  */
  55 static int rxkad_init_connection_security(struct rxrpc_connection *conn)
  56 {
  57         struct crypto_skcipher *ci;
  58         struct rxrpc_key_token *token;
  59         int ret;
  60
  61         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->params.key));
  62
  63         token = conn->params.key->payload.data[0];
  64         conn->security_ix = token->security_index;
  65
  66         ci = crypto_alloc_skcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
  67         if (IS_ERR(ci)) {
  68                 _debug("no cipher");
  69                 ret = PTR_ERR(ci);
  70                 goto error;
  71         }
  72
  73         if (crypto_skcipher_setkey(ci, token->kad->session_key,
  74                                    sizeof(token->kad->session_key)) < 0)
  75                 BUG();
  76
  77         switch (conn->params.security_level) {
  78         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
  79                 break;
  80         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
  81                 conn->size_align = 8;
  82                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
  83                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level1_hdr);
  84                 break;
  85         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
  86                 conn->size_align = 8;
  87                 conn->security_size = sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
  88                 conn->header_size += sizeof(struct rxkad_level2_hdr);
  89                 break;
  90         default:
  91                 ret = -EKEYREJECTED;
  92                 goto error;
  93         }
  94
  95         conn->cipher = ci;
  96         ret = 0;
  97 error:
  98         _leave(" = %d", ret);
  99         return ret;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * prime the encryption state with the invariant parts of a connection's
 104  * description
 105  */
 106 static int rxkad_prime_packet_security(struct rxrpc_connection *conn)
 107 {
 108         struct rxrpc_key_token *token;
 109         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, conn->cipher);
 110         struct scatterlist sg;
 111         struct rxrpc_crypt iv;
 112         __be32 *tmpbuf;
 113         size_t tmpsize = 4 * sizeof(__be32);
 114
 115         _enter("");
 116
 117         if (!conn->params.key)
 118                 return 0;
 119
 120         tmpbuf = kmalloc(tmpsize, GFP_KERNEL);
 121         if (!tmpbuf)
 122                 return -ENOMEM;
 123
 124         token = conn->params.key->payload.data[0];
 125         memcpy(&iv, token->kad->session_key, sizeof(iv));
 126
 127         tmpbuf[0] = htonl(conn->proto.epoch);
 128         tmpbuf[1] = htonl(conn->proto.cid);
 129         tmpbuf[2] = 0;
 130         tmpbuf[3] = htonl(conn->security_ix);
 131
 132         sg_init_one(&sg, tmpbuf, tmpsize);
 133         skcipher_request_set_tfm(req, conn->cipher);
 134         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 135         skcipher_request_set_crypt(req, &sg, &sg, tmpsize, iv.x);
 136         crypto_skcipher_encrypt(req);
 137         skcipher_request_zero(req);
 138
 139         memcpy(&conn->csum_iv, tmpbuf + 2, sizeof(conn->csum_iv));
 140         kfree(tmpbuf);
 141         _leave(" = 0");
 142         return 0;
 143 }
 144
 145 /*
 146  * partially encrypt a packet (level 1 security)
 147  */
 148 static int rxkad_secure_packet_auth(const struct rxrpc_call *call,
 149                                     struct sk_buff *skb,
 150                                     u32 data_size,
 151                                     void *sechdr)
 152 {
 153         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 154         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, call->conn->cipher);
 155         struct rxkad_level1_hdr hdr;
 156         struct rxrpc_crypt iv;
 157         struct scatterlist sg;
 158         u16 check;
 159
 160         sp = rxrpc_skb(skb);
 161
 162         _enter("");
 163
 164         check = sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber;
 165         data_size |= (u32)check << 16;
 166
 167         hdr.data_size = htonl(data_size);
 168         memcpy(sechdr, &hdr, sizeof(hdr));
 169
 170         /* start the encryption afresh */
 171         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 172
 173         sg_init_one(&sg, sechdr, 8);
 174         skcipher_request_set_tfm(req, call->conn->cipher);
 175         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 176         skcipher_request_set_crypt(req, &sg, &sg, 8, iv.x);
 177         crypto_skcipher_encrypt(req);
 178         skcipher_request_zero(req);
 179
 180         _leave(" = 0");
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * wholly encrypt a packet (level 2 security)
 186  */
 187 static int rxkad_secure_packet_encrypt(const struct rxrpc_call *call,
 188                                        struct sk_buff *skb,
 189                                        u32 data_size,
 190                                        void *sechdr)
 191 {
 192         const struct rxrpc_key_token *token;
 193         struct rxkad_level2_hdr rxkhdr;
 194         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 195         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, call->conn->cipher);
 196         struct rxrpc_crypt iv;
 197         struct scatterlist sg[16];
 198         struct sk_buff *trailer;
 199         unsigned int len;
 200         u16 check;
 201         int nsg;
 202         int err;
 203
 204         sp = rxrpc_skb(skb);
 205
 206         _enter("");
 207
 208         check = sp->hdr.seq ^ sp->hdr.callNumber;
 209
 210         rxkhdr.data_size = htonl(data_size | (u32)check << 16);
 211         rxkhdr.checksum = 0;
 212         memcpy(sechdr, &rxkhdr, sizeof(rxkhdr));
 213
 214         /* encrypt from the session key */
 215         token = call->conn->params.key->payload.data[0];
 216         memcpy(&iv, token->kad->session_key, sizeof(iv));
 217
 218         sg_init_one(&sg[0], sechdr, sizeof(rxkhdr));
 219         skcipher_request_set_tfm(req, call->conn->cipher);
 220         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 221         skcipher_request_set_crypt(req, &sg[0], &sg[0], sizeof(rxkhdr), iv.x);
 222         crypto_skcipher_encrypt(req);
 223
 224         /* we want to encrypt the skbuff in-place */
 225         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 226         err = -ENOMEM;
 227         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 228                 goto out;
 229
 230         len = data_size + call->conn->size_align - 1;
 231         len &= ~(call->conn->size_align - 1);
 232
 233         sg_init_table(sg, nsg);
 234         skb_to_sgvec(skb, sg, 0, len);
 235         skcipher_request_set_crypt(req, sg, sg, len, iv.x);
 236         crypto_skcipher_encrypt(req);
 237
 238         _leave(" = 0");
 239         err = 0;
 240
 241 out:
 242         skcipher_request_zero(req);
 243         return err;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * checksum an RxRPC packet header
 248  */
 249 static int rxkad_secure_packet(struct rxrpc_call *call,
 250                                struct sk_buff *skb,
 251                                size_t data_size,
 252                                void *sechdr)
 253 {
 254         struct rxrpc_skb_priv *sp;
 255         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, call->conn->cipher);
 256         struct rxrpc_crypt iv;
 257         struct scatterlist sg;
 258         u32 x, y;
 259         int ret;
 260
 261         sp = rxrpc_skb(skb);
 262
 263         _enter("{%d{%x}},{#%u},%zu,",
 264                call->debug_id, key_serial(call->conn->params.key),
 265                sp->hdr.seq, data_size);
 266
 267         if (!call->conn->cipher)
 268                 return 0;
 269
 270         ret = key_validate(call->conn->params.key);
 271         if (ret < 0)
 272                 return ret;
 273
 274         /* continue encrypting from where we left off */
 275         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 276
 277         /* calculate the security checksum */
 278         x = (call->cid & RXRPC_CHANNELMASK) << (32 - RXRPC_CIDSHIFT);
 279         x |= sp->hdr.seq & 0x3fffffff;
 280         call->crypto_buf[0] = htonl(sp->hdr.callNumber);
 281         call->crypto_buf[1] = htonl(x);
 282
 283         sg_init_one(&sg, call->crypto_buf, 8);
 284         skcipher_request_set_tfm(req, call->conn->cipher);
 285         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 286         skcipher_request_set_crypt(req, &sg, &sg, 8, iv.x);
 287         crypto_skcipher_encrypt(req);
 288         skcipher_request_zero(req);
 289
 290         y = ntohl(call->crypto_buf[1]);
 291         y = (y >> 16) & 0xffff;
 292         if (y == 0)
 293                 y = 1; /* zero checksums are not permitted */
 294         sp->hdr.cksum = y;
 295
 296         switch (call->conn->params.security_level) {
 297         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 298                 ret = 0;
 299                 break;
 300         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 301                 ret = rxkad_secure_packet_auth(call, skb, data_size, sechdr);
 302                 break;
 303         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 304                 ret = rxkad_secure_packet_encrypt(call, skb, data_size,
 305                                                   sechdr);
 306                 break;
 307         default:
 308                 ret = -EPERM;
 309                 break;
 310         }
 311
 312         _leave(" = %d [set %hx]", ret, y);
 313         return ret;
 314 }
 315
 316 /*
 317  * decrypt partial encryption on a packet (level 1 security)
 318  */
 319 static int rxkad_verify_packet_1(struct rxrpc_call *call, struct sk_buff *skb,
 320                                  unsigned int offset, unsigned int len,
 321                                  rxrpc_seq_t seq)
 322 {
 323         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
 324         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, call->conn->cipher);
 325         struct rxrpc_crypt iv;
 326         struct scatterlist sg[16];
 327         struct sk_buff *trailer;
 328         u32 data_size, buf;
 329         u16 check;
 330         int nsg;
 331
 332         _enter("");
 333
 334         if (len < 8) {
 335                 rxrpc_abort_call("V1H", call, seq, RXKADSEALEDINCON, EPROTO);
 336                 goto protocol_error;
 337         }
 338
 339         /* Decrypt the skbuff in-place.  TODO: We really want to decrypt
 340          * directly into the target buffer.
 341          */
 342         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 343         if (nsg < 0 || nsg > 16)
 344                 goto nomem;
 345
 346         sg_init_table(sg, nsg);
 347         skb_to_sgvec(skb, sg, offset, 8);
 348
 349         /* start the decryption afresh */
 350         memset(&iv, 0, sizeof(iv));
 351
 352         skcipher_request_set_tfm(req, call->conn->cipher);
 353         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 354         skcipher_request_set_crypt(req, sg, sg, 8, iv.x);
 355         crypto_skcipher_decrypt(req);
 356         skcipher_request_zero(req);
 357
 358         /* Extract the decrypted packet length */
 359         if (skb_copy_bits(skb, offset, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0) {
 360                 rxrpc_abort_call("XV1", call, seq, RXKADDATALEN, EPROTO);
 361                 goto protocol_error;
 362         }
 363         offset += sizeof(sechdr);
 364         len -= sizeof(sechdr);
 365
 366         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 367         data_size = buf & 0xffff;
 368
 369         check = buf >> 16;
 370         check ^= seq ^ call->call_id;
 371         check &= 0xffff;
 372         if (check != 0) {
 373                 rxrpc_abort_call("V1C", call, seq, RXKADSEALEDINCON, EPROTO);
 374                 goto protocol_error;
 375         }
 376
 377         if (data_size > len) {
 378                 rxrpc_abort_call("V1L", call, seq, RXKADDATALEN, EPROTO);
 379                 goto protocol_error;
 380         }
 381
 382         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 383         return 0;
 384
 385 protocol_error:
 386         rxrpc_send_call_packet(call, RXRPC_PACKET_TYPE_ABORT);
 387         _leave(" = -EPROTO");
 388         return -EPROTO;
 389
 390 nomem:
 391         _leave(" = -ENOMEM");
 392         return -ENOMEM;
 393 }
 394
 395 /*
 396  * wholly decrypt a packet (level 2 security)
 397  */
 398 static int rxkad_verify_packet_2(struct rxrpc_call *call, struct sk_buff *skb,
 399                                  unsigned int offset, unsigned int len,
 400                                  rxrpc_seq_t seq)
 401 {
 402         const struct rxrpc_key_token *token;
 403         struct rxkad_level2_hdr sechdr;
 404         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, call->conn->cipher);
 405         struct rxrpc_crypt iv;
 406         struct scatterlist _sg[4], *sg;
 407         struct sk_buff *trailer;
 408         u32 data_size, buf;
 409         u16 check;
 410         int nsg;
 411
 412         _enter(",{%d}", skb->len);
 413
 414         if (len < 8) {
 415                 rxrpc_abort_call("V2H", call, seq, RXKADSEALEDINCON, EPROTO);
 416                 goto protocol_error;
 417         }
 418
 419         /* Decrypt the skbuff in-place.  TODO: We really want to decrypt
 420          * directly into the target buffer.
 421          */
 422         nsg = skb_cow_data(skb, 0, &trailer);
 423         if (nsg < 0)
 424                 goto nomem;
 425
 426         sg = _sg;
 427         if (unlikely(nsg > 4)) {
 428                 sg = kmalloc(sizeof(*sg) * nsg, GFP_NOIO);
 429                 if (!sg)
 430                         goto nomem;
 431         }
 432
 433         sg_init_table(sg, nsg);
 434         skb_to_sgvec(skb, sg, offset, len);
 435
 436         /* decrypt from the session key */
 437         token = call->conn->params.key->payload.data[0];
 438         memcpy(&iv, token->kad->session_key, sizeof(iv));
 439
 440         skcipher_request_set_tfm(req, call->conn->cipher);
 441         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 442         skcipher_request_set_crypt(req, sg, sg, len, iv.x);
 443         crypto_skcipher_decrypt(req);
 444         skcipher_request_zero(req);
 445         if (sg != _sg)
 446                 kfree(sg);
 447
 448         /* Extract the decrypted packet length */
 449         if (skb_copy_bits(skb, offset, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0) {
 450                 rxrpc_abort_call("XV2", call, seq, RXKADDATALEN, EPROTO);
 451                 goto protocol_error;
 452         }
 453         offset += sizeof(sechdr);
 454         len -= sizeof(sechdr);
 455
 456         buf = ntohl(sechdr.data_size);
 457         data_size = buf & 0xffff;
 458
 459         check = buf >> 16;
 460         check ^= seq ^ call->call_id;
 461         check &= 0xffff;
 462         if (check != 0) {
 463                 rxrpc_abort_call("V2C", call, seq, RXKADSEALEDINCON, EPROTO);
 464                 goto protocol_error;
 465         }
 466
 467         if (data_size > len) {
 468                 rxrpc_abort_call("V2L", call, seq, RXKADDATALEN, EPROTO);
 469                 goto protocol_error;
 470         }
 471
 472         _leave(" = 0 [dlen=%x]", data_size);
 473         return 0;
 474
 475 protocol_error:
 476         rxrpc_send_call_packet(call, RXRPC_PACKET_TYPE_ABORT);
 477         _leave(" = -EPROTO");
 478         return -EPROTO;
 479
 480 nomem:
 481         _leave(" = -ENOMEM");
 482         return -ENOMEM;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Verify the security on a received packet or subpacket (if part of a
 487  * jumbo packet).
 488  */
 489 static int rxkad_verify_packet(struct rxrpc_call *call, struct sk_buff *skb,
 490                                unsigned int offset, unsigned int len,
 491                                rxrpc_seq_t seq, u16 expected_cksum)
 492 {
 493         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, call->conn->cipher);
 494         struct rxrpc_crypt iv;
 495         struct scatterlist sg;
 496         u16 cksum;
 497         u32 x, y;
 498
 499         _enter("{%d{%x}},{#%u}",
 500                call->debug_id, key_serial(call->conn->params.key), seq);
 501
 502         if (!call->conn->cipher)
 503                 return 0;
 504
 505         /* continue encrypting from where we left off */
 506         memcpy(&iv, call->conn->csum_iv.x, sizeof(iv));
 507
 508         /* validate the security checksum */
 509         x = (call->cid & RXRPC_CHANNELMASK) << (32 - RXRPC_CIDSHIFT);
 510         x |= seq & 0x3fffffff;
 511         call->crypto_buf[0] = htonl(call->call_id);
 512         call->crypto_buf[1] = htonl(x);
 513
 514         sg_init_one(&sg, call->crypto_buf, 8);
 515         skcipher_request_set_tfm(req, call->conn->cipher);
 516         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 517         skcipher_request_set_crypt(req, &sg, &sg, 8, iv.x);
 518         crypto_skcipher_encrypt(req);
 519         skcipher_request_zero(req);
 520
 521         y = ntohl(call->crypto_buf[1]);
 522         cksum = (y >> 16) & 0xffff;
 523         if (cksum == 0)
 524                 cksum = 1; /* zero checksums are not permitted */
 525
 526         if (cksum != expected_cksum) {
 527                 rxrpc_abort_call("VCK", call, seq, RXKADSEALEDINCON, EPROTO);
 528                 rxrpc_send_call_packet(call, RXRPC_PACKET_TYPE_ABORT);
 529                 _leave(" = -EPROTO [csum failed]");
 530                 return -EPROTO;
 531         }
 532
 533         switch (call->conn->params.security_level) {
 534         case RXRPC_SECURITY_PLAIN:
 535                 return 0;
 536         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 537                 return rxkad_verify_packet_1(call, skb, offset, len, seq);
 538         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 539                 return rxkad_verify_packet_2(call, skb, offset, len, seq);
 540         default:
 541                 return -ENOANO;
 542         }
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Locate the data contained in a packet that was partially encrypted.
 547  */
 548 static void rxkad_locate_data_1(struct rxrpc_call *call, struct sk_buff *skb,
 549                                 unsigned int *_offset, unsigned int *_len)
 550 {
 551         struct rxkad_level1_hdr sechdr;
 552
 553         if (skb_copy_bits(skb, *_offset, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 554                 BUG();
 555         *_offset += sizeof(sechdr);
 556         *_len = ntohl(sechdr.data_size) & 0xffff;
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Locate the data contained in a packet that was completely encrypted.
 561  */
 562 static void rxkad_locate_data_2(struct rxrpc_call *call, struct sk_buff *skb,
 563                                 unsigned int *_offset, unsigned int *_len)
 564 {
 565         struct rxkad_level2_hdr sechdr;
 566
 567         if (skb_copy_bits(skb, *_offset, &sechdr, sizeof(sechdr)) < 0)
 568                 BUG();
 569         *_offset += sizeof(sechdr);
 570         *_len = ntohl(sechdr.data_size) & 0xffff;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Locate the data contained in an already decrypted packet.
 575  */
 576 static void rxkad_locate_data(struct rxrpc_call *call, struct sk_buff *skb,
 577                               unsigned int *_offset, unsigned int *_len)
 578 {
 579         switch (call->conn->params.security_level) {
 580         case RXRPC_SECURITY_AUTH:
 581                 rxkad_locate_data_1(call, skb, _offset, _len);
 582                 return;
 583         case RXRPC_SECURITY_ENCRYPT:
 584                 rxkad_locate_data_2(call, skb, _offset, _len);
 585                 return;
 586         default:
 587                 return;
 588         }
 589 }
 590
 591 /*
 592  * issue a challenge
 593  */
 594 static int rxkad_issue_challenge(struct rxrpc_connection *conn)
 595 {
 596         struct rxkad_challenge challenge;
 597         struct rxrpc_wire_header whdr;
 598         struct msghdr msg;
 599         struct kvec iov[2];
 600         size_t len;
 601         u32 serial;
 602         int ret;
 603
 604         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->params.key));
 605
 606         ret = key_validate(conn->params.key);
 607         if (ret < 0)
 608                 return ret;
 609
 610         get_random_bytes(&conn->security_nonce, sizeof(conn->security_nonce));
 611
 612         challenge.version       = htonl(2);
 613         challenge.nonce         = htonl(conn->security_nonce);
 614         challenge.min_level     = htonl(0);
 615         challenge.__padding     = 0;
 616
 617         msg.msg_name    = &conn->params.peer->srx.transport.sin;
 618         msg.msg_namelen = sizeof(conn->params.peer->srx.transport.sin);
 619         msg.msg_control = NULL;
 620         msg.msg_controllen = 0;
 621         msg.msg_flags   = 0;
 622
 623         whdr.epoch      = htonl(conn->proto.epoch);
 624         whdr.cid        = htonl(conn->proto.cid);
 625         whdr.callNumber = 0;
 626         whdr.seq        = 0;
 627         whdr.type       = RXRPC_PACKET_TYPE_CHALLENGE;
 628         whdr.flags      = conn->out_clientflag;
 629         whdr.userStatus = 0;
 630         whdr.securityIndex = conn->security_ix;
 631         whdr._rsvd      = 0;
 632         whdr.serviceId  = htons(conn->params.service_id);
 633
 634         iov[0].iov_base = &whdr;
 635         iov[0].iov_len  = sizeof(whdr);
 636         iov[1].iov_base = &challenge;
 637         iov[1].iov_len  = sizeof(challenge);
 638
 639         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len;
 640
 641         serial = atomic_inc_return(&conn->serial);
 642         whdr.serial = htonl(serial);
 643         _proto("Tx CHALLENGE %%%u", serial);
 644
 645         ret = kernel_sendmsg(conn->params.local->socket, &msg, iov, 2, len);
 646         if (ret < 0) {
 647                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 648                 return -EAGAIN;
 649         }
 650
 651         _leave(" = 0");
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 /*
 656  * send a Kerberos security response
 657  */
 658 static int rxkad_send_response(struct rxrpc_connection *conn,
 659                                struct rxrpc_host_header *hdr,
 660                                struct rxkad_response *resp,
 661                                const struct rxkad_key *s2)
 662 {
 663         struct rxrpc_wire_header whdr;
 664         struct msghdr msg;
 665         struct kvec iov[3];
 666         size_t len;
 667         u32 serial;
 668         int ret;
 669
 670         _enter("");
 671
 672         msg.msg_name    = &conn->params.peer->srx.transport.sin;
 673         msg.msg_namelen = sizeof(conn->params.peer->srx.transport.sin);
 674         msg.msg_control = NULL;
 675         msg.msg_controllen = 0;
 676         msg.msg_flags   = 0;
 677
 678         memset(&whdr, 0, sizeof(whdr));
 679         whdr.epoch      = htonl(hdr->epoch);
 680         whdr.cid        = htonl(hdr->cid);
 681         whdr.type       = RXRPC_PACKET_TYPE_RESPONSE;
 682         whdr.flags      = conn->out_clientflag;
 683         whdr.securityIndex = hdr->securityIndex;
 684         whdr.serviceId  = htons(hdr->serviceId);
 685
 686         iov[0].iov_base = &whdr;
 687         iov[0].iov_len  = sizeof(whdr);
 688         iov[1].iov_base = resp;
 689         iov[1].iov_len  = sizeof(*resp);
 690         iov[2].iov_base = (void *)s2->ticket;
 691         iov[2].iov_len  = s2->ticket_len;
 692
 693         len = iov[0].iov_len + iov[1].iov_len + iov[2].iov_len;
 694
 695         serial = atomic_inc_return(&conn->serial);
 696         whdr.serial = htonl(serial);
 697         _proto("Tx RESPONSE %%%u", serial);
 698
 699         ret = kernel_sendmsg(conn->params.local->socket, &msg, iov, 3, len);
 700         if (ret < 0) {
 701                 _debug("sendmsg failed: %d", ret);
 702                 return -EAGAIN;
 703         }
 704
 705         _leave(" = 0");
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 /*
 710  * calculate the response checksum
 711  */
 712 static void rxkad_calc_response_checksum(struct rxkad_response *response)
 713 {
 714         u32 csum = 1000003;
 715         int loop;
 716         u8 *p = (u8 *) response;
 717
 718         for (loop = sizeof(*response); loop > 0; loop--)
 719                 csum = csum * 0x10204081 + *p++;
 720
 721         response->encrypted.checksum = htonl(csum);
 722 }
 723
 724 /*
 725  * encrypt the response packet
 726  */
 727 static void rxkad_encrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 728                                    struct rxkad_response *resp,
 729                                    const struct rxkad_key *s2)
 730 {
 731         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, conn->cipher);
 732         struct rxrpc_crypt iv;
 733         struct scatterlist sg[1];
 734
 735         /* continue encrypting from where we left off */
 736         memcpy(&iv, s2->session_key, sizeof(iv));
 737
 738         sg_init_table(sg, 1);
 739         sg_set_buf(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
 740         skcipher_request_set_tfm(req, conn->cipher);
 741         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 742         skcipher_request_set_crypt(req, sg, sg, sizeof(resp->encrypted), iv.x);
 743         crypto_skcipher_encrypt(req);
 744         skcipher_request_zero(req);
 745 }
 746
 747 /*
 748  * respond to a challenge packet
 749  */
 750 static int rxkad_respond_to_challenge(struct rxrpc_connection *conn,
 751                                       struct sk_buff *skb,
 752                                       u32 *_abort_code)
 753 {
 754         const struct rxrpc_key_token *token;
 755         struct rxkad_challenge challenge;
 756         struct rxkad_response resp
 757                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
 758         struct rxrpc_skb_priv *sp = rxrpc_skb(skb);
 759         u32 version, nonce, min_level, abort_code;
 760         int ret;
 761
 762         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->params.key));
 763
 764         if (!conn->params.key) {
 765                 _leave(" = -EPROTO [no key]");
 766                 return -EPROTO;
 767         }
 768
 769         ret = key_validate(conn->params.key);
 770         if (ret < 0) {
 771                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 772                 return ret;
 773         }
 774
 775         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
 776         if (skb_copy_bits(skb, sp->offset, &challenge, sizeof(challenge)) < 0)
 777                 goto protocol_error;
 778
 779         version = ntohl(challenge.version);
 780         nonce = ntohl(challenge.nonce);
 781         min_level = ntohl(challenge.min_level);
 782
 783         _proto("Rx CHALLENGE %%%u { v=%u n=%u ml=%u }",
 784                sp->hdr.serial, version, nonce, min_level);
 785
 786         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
 787         if (version != RXKAD_VERSION)
 788                 goto protocol_error;
 789
 790         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
 791         if (conn->params.security_level < min_level)
 792                 goto protocol_error;
 793
 794         token = conn->params.key->payload.data[0];
 795
 796         /* build the response packet */
 797         memset(&resp, 0, sizeof(resp));
 798
 799         resp.version                    = htonl(RXKAD_VERSION);
 800         resp.encrypted.epoch            = htonl(conn->proto.epoch);
 801         resp.encrypted.cid              = htonl(conn->proto.cid);
 802         resp.encrypted.securityIndex    = htonl(conn->security_ix);
 803         resp.encrypted.inc_nonce        = htonl(nonce + 1);
 804         resp.encrypted.level            = htonl(conn->params.security_level);
 805         resp.kvno                       = htonl(token->kad->kvno);
 806         resp.ticket_len                 = htonl(token->kad->ticket_len);
 807
 808         resp.encrypted.call_id[0] = htonl(conn->channels[0].call_counter);
 809         resp.encrypted.call_id[1] = htonl(conn->channels[1].call_counter);
 810         resp.encrypted.call_id[2] = htonl(conn->channels[2].call_counter);
 811         resp.encrypted.call_id[3] = htonl(conn->channels[3].call_counter);
 812
 813         /* calculate the response checksum and then do the encryption */
 814         rxkad_calc_response_checksum(&resp);
 815         rxkad_encrypt_response(conn, &resp, token->kad);
 816         return rxkad_send_response(conn, &sp->hdr, &resp, token->kad);
 817
 818 protocol_error:
 819         *_abort_code = abort_code;
 820         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
 821         return -EPROTO;
 822 }
 823
 824 /*
 825  * decrypt the kerberos IV ticket in the response
 826  */
 827 static int rxkad_decrypt_ticket(struct rxrpc_connection *conn,
 828                                 void *ticket, size_t ticket_len,
 829                                 struct rxrpc_crypt *_session_key,
 830                                 time_t *_expiry,
 831                                 u32 *_abort_code)
 832 {
 833         struct skcipher_request *req;
 834         struct rxrpc_crypt iv, key;
 835         struct scatterlist sg[1];
 836         struct in_addr addr;
 837         unsigned int life;
 838         time_t issue, now;
 839         bool little_endian;
 840         int ret;
 841         u8 *p, *q, *name, *end;
 842
 843         _enter("{%d},{%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
 844
 845         *_expiry = 0;
 846
 847         ret = key_validate(conn->server_key);
 848         if (ret < 0) {
 849                 switch (ret) {
 850                 case -EKEYEXPIRED:
 851                         *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 852                         goto error;
 853                 default:
 854                         *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 855                         goto error;
 856                 }
 857         }
 858
 859         ASSERT(conn->server_key->payload.data[0] != NULL);
 860         ASSERTCMP((unsigned long) ticket & 7UL, ==, 0);
 861
 862         memcpy(&iv, &conn->server_key->payload.data[2], sizeof(iv));
 863
 864         req = skcipher_request_alloc(conn->server_key->payload.data[0],
 865                                      GFP_NOFS);
 866         if (!req) {
 867                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 868                 ret = -ENOMEM;
 869                 goto error;
 870         }
 871
 872         sg_init_one(&sg[0], ticket, ticket_len);
 873         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
 874         skcipher_request_set_crypt(req, sg, sg, ticket_len, iv.x);
 875         crypto_skcipher_decrypt(req);
 876         skcipher_request_free(req);
 877
 878         p = ticket;
 879         end = p + ticket_len;
 880
 881 #define Z(size)                                         \
 882         ({                                              \
 883                 u8 *__str = p;                          \
 884                 q = memchr(p, 0, end - p);              \
 885                 if (!q || q - p > (size))               \
 886                         goto bad_ticket;                \
 887                 for (; p < q; p++)                      \
 888                         if (!isprint(*p))               \
 889                                 goto bad_ticket;        \
 890                 p++;                                    \
 891                 __str;                                  \
 892         })
 893
 894         /* extract the ticket flags */
 895         _debug("KIV FLAGS: %x", *p);
 896         little_endian = *p & 1;
 897         p++;
 898
 899         /* extract the authentication name */
 900         name = Z(ANAME_SZ);
 901         _debug("KIV ANAME: %s", name);
 902
 903         /* extract the principal's instance */
 904         name = Z(INST_SZ);
 905         _debug("KIV INST : %s", name);
 906
 907         /* extract the principal's authentication domain */
 908         name = Z(REALM_SZ);
 909         _debug("KIV REALM: %s", name);
 910
 911         if (end - p < 4 + 8 + 4 + 2)
 912                 goto bad_ticket;
 913
 914         /* get the IPv4 address of the entity that requested the ticket */
 915         memcpy(&addr, p, sizeof(addr));
 916         p += 4;
 917         _debug("KIV ADDR : %pI4", &addr);
 918
 919         /* get the session key from the ticket */
 920         memcpy(&key, p, sizeof(key));
 921         p += 8;
 922         _debug("KIV KEY  : %08x %08x", ntohl(key.n[0]), ntohl(key.n[1]));
 923         memcpy(_session_key, &key, sizeof(key));
 924
 925         /* get the ticket's lifetime */
 926         life = *p++ * 5 * 60;
 927         _debug("KIV LIFE : %u", life);
 928
 929         /* get the issue time of the ticket */
 930         if (little_endian) {
 931                 __le32 stamp;
 932                 memcpy(&stamp, p, 4);
 933                 issue = le32_to_cpu(stamp);
 934         } else {
 935                 __be32 stamp;
 936                 memcpy(&stamp, p, 4);
 937                 issue = be32_to_cpu(stamp);
 938         }
 939         p += 4;
 940         now = get_seconds();
 941         _debug("KIV ISSUE: %lx [%lx]", issue, now);
 942
 943         /* check the ticket is in date */
 944         if (issue > now) {
 945                 *_abort_code = RXKADNOAUTH;
 946                 ret = -EKEYREJECTED;
 947                 goto error;
 948         }
 949
 950         if (issue < now - life) {
 951                 *_abort_code = RXKADEXPIRED;
 952                 ret = -EKEYEXPIRED;
 953                 goto error;
 954         }
 955
 956         *_expiry = issue + life;
 957
 958         /* get the service name */
 959         name = Z(SNAME_SZ);
 960         _debug("KIV SNAME: %s", name);
 961
 962         /* get the service instance name */
 963         name = Z(INST_SZ);
 964         _debug("KIV SINST: %s", name);
 965
 966         ret = 0;
 967 error:
 968         _leave(" = %d", ret);
 969         return ret;
 970
 971 bad_ticket:
 972         *_abort_code = RXKADBADTICKET;
 973         ret = -EBADMSG;
 974         goto error;
 975 }
 976
 977 /*
 978  * decrypt the response packet
 979  */
 980 static void rxkad_decrypt_response(struct rxrpc_connection *conn,
 981                                    struct rxkad_response *resp,
 982                                    const struct rxrpc_crypt *session_key)
 983 {
 984         SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(req, rxkad_ci);
 985         struct scatterlist sg[1];
 986         struct rxrpc_crypt iv;
 987
 988         _enter(",,%08x%08x",
 989                ntohl(session_key->n[0]), ntohl(session_key->n[1]));
 990
 991         ASSERT(rxkad_ci != NULL);
 992
 993         mutex_lock(&rxkad_ci_mutex);
 994         if (crypto_skcipher_setkey(rxkad_ci, session_key->x,
 995                                    sizeof(*session_key)) < 0)
 996                 BUG();
 997
 998         memcpy(&iv, session_key, sizeof(iv));
 999
1000         sg_init_table(sg, 1);
1001         sg_set_buf(sg, &resp->encrypted, sizeof(resp->encrypted));
1002         skcipher_request_set_tfm(req, rxkad_ci);
1003         skcipher_request_set_callback(req, 0, NULL, NULL);
1004         skcipher_request_set_crypt(req, sg, sg, sizeof(resp->encrypted), iv.x);
1005         crypto_skcipher_decrypt(req);
1006         skcipher_request_zero(req);
1007
1008         mutex_unlock(&rxkad_ci_mutex);
1009
1010         _leave("");
1011 }
1012
1013 /*
1014  * verify a response
1015  */
1016 static int rxkad_verify_response(struct rxrpc_connection *conn,
1017                                  struct sk_buff *skb,
1018                                  u32 *_abort_code)
1019 {
1020         struct rxkad_response response
1021                 __attribute__((aligned(8))); /* must be aligned for crypto */
1022         struct rxrpc_skb_priv *sp = rxrpc_skb(skb);
1023         struct rxrpc_crypt session_key;
1024         time_t expiry;
1025         void *ticket;
1026         u32 abort_code, version, kvno, ticket_len, level;
1027         __be32 csum;
1028         int ret, i;
1029
1030         _enter("{%d,%x}", conn->debug_id, key_serial(conn->server_key));
1031
1032         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1033         if (skb_copy_bits(skb, sp->offset, &response, sizeof(response)) < 0)
1034                 goto protocol_error;
1035         if (!pskb_pull(skb, sizeof(response)))
1036                 BUG();
1037
1038         version = ntohl(response.version);
1039         ticket_len = ntohl(response.ticket_len);
1040         kvno = ntohl(response.kvno);
1041         _proto("Rx RESPONSE %%%u { v=%u kv=%u tl=%u }",
1042                sp->hdr.serial, version, kvno, ticket_len);
1043
1044         abort_code = RXKADINCONSISTENCY;
1045         if (version != RXKAD_VERSION)
1046                 goto protocol_error;
1047
1048         abort_code = RXKADTICKETLEN;
1049         if (ticket_len < 4 || ticket_len > MAXKRB5TICKETLEN)
1050                 goto protocol_error;
1051
1052         abort_code = RXKADUNKNOWNKEY;
1053         if (kvno >= RXKAD_TKT_TYPE_KERBEROS_V5)
1054                 goto protocol_error;
1055
1056         /* extract the kerberos ticket and decrypt and decode it */
1057         ticket = kmalloc(ticket_len, GFP_NOFS);
1058         if (!ticket)
1059                 return -ENOMEM;
1060
1061         abort_code = RXKADPACKETSHORT;
1062         if (skb_copy_bits(skb, sp->offset, ticket, ticket_len) < 0)
1063                 goto protocol_error_free;
1064
1065         ret = rxkad_decrypt_ticket(conn, ticket, ticket_len, &session_key,
1066                                    &expiry, &abort_code);
1067         if (ret < 0) {
1068                 *_abort_code = abort_code;
1069                 kfree(ticket);
1070                 return ret;
1071         }
1072
1073         /* use the session key from inside the ticket to decrypt the
1074          * response */
1075         rxkad_decrypt_response(conn, &response, &session_key);
1076
1077         abort_code = RXKADSEALEDINCON;
1078         if (ntohl(response.encrypted.epoch) != conn->proto.epoch)
1079                 goto protocol_error_free;
1080         if (ntohl(response.encrypted.cid) != conn->proto.cid)
1081                 goto protocol_error_free;
1082         if (ntohl(response.encrypted.securityIndex) != conn->security_ix)
1083                 goto protocol_error_free;
1084         csum = response.encrypted.checksum;
1085         response.encrypted.checksum = 0;
1086         rxkad_calc_response_checksum(&response);
1087         if (response.encrypted.checksum != csum)
1088                 goto protocol_error_free;
1089
1090         spin_lock(&conn->channel_lock);
1091         for (i = 0; i < RXRPC_MAXCALLS; i++) {
1092                 struct rxrpc_call *call;
1093                 u32 call_id = ntohl(response.encrypted.call_id[i]);
1094
1095                 if (call_id > INT_MAX)
1096                         goto protocol_error_unlock;
1097
1098                 if (call_id < conn->channels[i].call_counter)
1099                         goto protocol_error_unlock;
1100                 if (call_id > conn->channels[i].call_counter) {
1101                         call = rcu_dereference_protected(
1102                                 conn->channels[i].call,
1103                                 lockdep_is_held(&conn->channel_lock));
1104                         if (call && call->state < RXRPC_CALL_COMPLETE)
1105                                 goto protocol_error_unlock;
1106                         conn->channels[i].call_counter = call_id;
1107                 }
1108         }
1109         spin_unlock(&conn->channel_lock);
1110
1111         abort_code = RXKADOUTOFSEQUENCE;
1112         if (ntohl(response.encrypted.inc_nonce) != conn->security_nonce + 1)
1113                 goto protocol_error_free;
1114
1115         abort_code = RXKADLEVELFAIL;
1116         level = ntohl(response.encrypted.level);
1117         if (level > RXRPC_SECURITY_ENCRYPT)
1118                 goto protocol_error_free;
1119         conn->params.security_level = level;
1120
1121         /* create a key to hold the security data and expiration time - after
1122          * this the connection security can be handled in exactly the same way
1123          * as for a client connection */
1124         ret = rxrpc_get_server_data_key(conn, &session_key, expiry, kvno);
1125         if (ret < 0) {
1126                 kfree(ticket);
1127                 return ret;
1128         }
1129
1130         kfree(ticket);
1131         _leave(" = 0");
1132         return 0;
1133
1134 protocol_error_unlock:
1135         spin_unlock(&conn->channel_lock);
1136 protocol_error_free:
1137         kfree(ticket);
1138 protocol_error:
1139         *_abort_code = abort_code;
1140         _leave(" = -EPROTO [%d]", abort_code);
1141         return -EPROTO;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * clear the connection security
1146  */
1147 static void rxkad_clear(struct rxrpc_connection *conn)
1148 {
1149         _enter("");
1150
1151         if (conn->cipher)
1152                 crypto_free_skcipher(conn->cipher);
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Initialise the rxkad security service.
1157  */
1158 static int rxkad_init(void)
1159 {
1160         /* pin the cipher we need so that the crypto layer doesn't invoke
1161          * keventd to go get it */
1162         rxkad_ci = crypto_alloc_skcipher("pcbc(fcrypt)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1163         return PTR_ERR_OR_ZERO(rxkad_ci);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Clean up the rxkad security service.
1168  */
1169 static void rxkad_exit(void)
1170 {
1171         if (rxkad_ci)
1172                 crypto_free_skcipher(rxkad_ci);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * RxRPC Kerberos-based security
1177  */
1178 const struct rxrpc_security rxkad = {
1179         .name                           = "rxkad",
1180         .security_index                 = RXRPC_SECURITY_RXKAD,
1181         .init                           = rxkad_init,
1182         .exit                           = rxkad_exit,
1183         .init_connection_security       = rxkad_init_connection_security,
1184         .prime_packet_security          = rxkad_prime_packet_security,
1185         .secure_packet                  = rxkad_secure_packet,
1186         .verify_packet                  = rxkad_verify_packet,
1187         .locate_data                    = rxkad_locate_data,
1188         .issue_challenge                = rxkad_issue_challenge,
1189         .respond_to_challenge           = rxkad_respond_to_challenge,
1190         .verify_response                = rxkad_verify_response,
1191         .clear                          = rxkad_clear,
1192 };