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