xref: /linux/drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-rsa.c (revision 53597deca0e38c30e6cd4ba2114fa42d2bcd85bb) 
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) RSA crypto API support
4  *
5  * Copyright (C) 2017 Advanced Micro Devices, Inc.
6  *
7  * Author: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
8  */
9 
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/scatterlist.h>
13 #include <linux/string.h>
14 #include <linux/crypto.h>
15 #include <crypto/algapi.h>
16 #include <crypto/internal/rsa.h>
17 #include <crypto/internal/akcipher.h>
18 #include <crypto/akcipher.h>
19 #include <crypto/scatterwalk.h>
20 
21 #include "ccp-crypto.h"
22 
23 static inline struct akcipher_request *akcipher_request_cast(
24 	struct crypto_async_request *req)
25 {
26 	return container_of(req, struct akcipher_request, base);
27 }
28 
29 static inline int ccp_copy_and_save_keypart(u8 **kpbuf, unsigned int *kplen,
30 					    const u8 *buf, size_t sz)
31 {
32 	int nskip;
33 
34 	for (nskip = 0; nskip < sz; nskip++)
35 		if (buf[nskip])
36 			break;
37 	*kplen = sz - nskip;
38 	*kpbuf = kmemdup(buf + nskip, *kplen, GFP_KERNEL);
39 	if (!*kpbuf)
40 		return -ENOMEM;
41 
42 	return 0;
43 }
44 
45 static int ccp_rsa_complete(struct crypto_async_request *async_req, int ret)
46 {
47 	struct akcipher_request *req = akcipher_request_cast(async_req);
48 	struct ccp_rsa_req_ctx *rctx = akcipher_request_ctx_dma(req);
49 
50 	if (ret)
51 		return ret;
52 
53 	req->dst_len = rctx->cmd.u.rsa.key_size >> 3;
54 
55 	return 0;
56 }
57 
58 static unsigned int ccp_rsa_maxsize(struct crypto_akcipher *tfm)
59 {
60 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx_dma(tfm);
61 
62 	return ctx->u.rsa.n_len;
63 }
64 
65 static int ccp_rsa_crypt(struct akcipher_request *req, bool encrypt)
66 {
67 	struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
68 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx_dma(tfm);
69 	struct ccp_rsa_req_ctx *rctx = akcipher_request_ctx_dma(req);
70 	int ret = 0;
71 
72 	memset(&rctx->cmd, 0, sizeof(rctx->cmd));
73 	INIT_LIST_HEAD(&rctx->cmd.entry);
74 	rctx->cmd.engine = CCP_ENGINE_RSA;
75 
76 	rctx->cmd.u.rsa.key_size = ctx->u.rsa.key_len; /* in bits */
77 	if (encrypt) {
78 		rctx->cmd.u.rsa.exp = &ctx->u.rsa.e_sg;
79 		rctx->cmd.u.rsa.exp_len = ctx->u.rsa.e_len;
80 	} else {
81 		rctx->cmd.u.rsa.exp = &ctx->u.rsa.d_sg;
82 		rctx->cmd.u.rsa.exp_len = ctx->u.rsa.d_len;
83 	}
84 	rctx->cmd.u.rsa.mod = &ctx->u.rsa.n_sg;
85 	rctx->cmd.u.rsa.mod_len = ctx->u.rsa.n_len;
86 	rctx->cmd.u.rsa.src = req->src;
87 	rctx->cmd.u.rsa.src_len = req->src_len;
88 	rctx->cmd.u.rsa.dst = req->dst;
89 
90 	ret = ccp_crypto_enqueue_request(&req->base, &rctx->cmd);
91 
92 	return ret;
93 }
94 
95 static int ccp_rsa_encrypt(struct akcipher_request *req)
96 {
97 	return ccp_rsa_crypt(req, true);
98 }
99 
100 static int ccp_rsa_decrypt(struct akcipher_request *req)
101 {
102 	return ccp_rsa_crypt(req, false);
103 }
104 
105 static int ccp_check_key_length(unsigned int len)
106 {
107 	/* In bits */
108 	if (len < 8 || len > 4096)
109 		return -EINVAL;
110 	return 0;
111 }
112 
113 static void ccp_rsa_free_key_bufs(struct ccp_ctx *ctx)
114 {
115 	/* Clean up old key data */
116 	kfree_sensitive(ctx->u.rsa.e_buf);
117 	ctx->u.rsa.e_buf = NULL;
118 	ctx->u.rsa.e_len = 0;
119 	kfree_sensitive(ctx->u.rsa.n_buf);
120 	ctx->u.rsa.n_buf = NULL;
121 	ctx->u.rsa.n_len = 0;
122 	kfree_sensitive(ctx->u.rsa.d_buf);
123 	ctx->u.rsa.d_buf = NULL;
124 	ctx->u.rsa.d_len = 0;
125 }
126 
127 static int ccp_rsa_setkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
128 			  unsigned int keylen, bool private)
129 {
130 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx_dma(tfm);
131 	struct rsa_key raw_key;
132 	int ret;
133 
134 	ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
135 	memset(&raw_key, 0, sizeof(raw_key));
136 
137 	/* Code borrowed from crypto/rsa.c */
138 	if (private)
139 		ret = rsa_parse_priv_key(&raw_key, key, keylen);
140 	else
141 		ret = rsa_parse_pub_key(&raw_key, key, keylen);
142 	if (ret)
143 		goto n_key;
144 
145 	ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.n_buf, &ctx->u.rsa.n_len,
146 					raw_key.n, raw_key.n_sz);
147 	if (ret)
148 		goto key_err;
149 	sg_init_one(&ctx->u.rsa.n_sg, ctx->u.rsa.n_buf, ctx->u.rsa.n_len);
150 
151 	ctx->u.rsa.key_len = ctx->u.rsa.n_len << 3; /* convert to bits */
152 	if (ccp_check_key_length(ctx->u.rsa.key_len)) {
153 		ret = -EINVAL;
154 		goto key_err;
155 	}
156 
157 	ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.e_buf, &ctx->u.rsa.e_len,
158 					raw_key.e, raw_key.e_sz);
159 	if (ret)
160 		goto key_err;
161 	sg_init_one(&ctx->u.rsa.e_sg, ctx->u.rsa.e_buf, ctx->u.rsa.e_len);
162 
163 	if (private) {
164 		ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.d_buf,
165 						&ctx->u.rsa.d_len,
166 						raw_key.d, raw_key.d_sz);
167 		if (ret)
168 			goto key_err;
169 		sg_init_one(&ctx->u.rsa.d_sg,
170 			    ctx->u.rsa.d_buf, ctx->u.rsa.d_len);
171 	}
172 
173 	return 0;
174 
175 key_err:
176 	ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
177 
178 n_key:
179 	return ret;
180 }
181 
182 static int ccp_rsa_setprivkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
183 			      unsigned int keylen)
184 {
185 	return ccp_rsa_setkey(tfm, key, keylen, true);
186 }
187 
188 static int ccp_rsa_setpubkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
189 			     unsigned int keylen)
190 {
191 	return ccp_rsa_setkey(tfm, key, keylen, false);
192 }
193 
194 static int ccp_rsa_init_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
195 {
196 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx_dma(tfm);
197 
198 	akcipher_set_reqsize_dma(tfm, sizeof(struct ccp_rsa_req_ctx));
199 	ctx->complete = ccp_rsa_complete;
200 
201 	return 0;
202 }
203 
204 static void ccp_rsa_exit_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
205 {
206 	struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx_dma(tfm);
207 
208 	ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
209 }
210 
211 static struct akcipher_alg ccp_rsa_defaults = {
212 	.encrypt = ccp_rsa_encrypt,
213 	.decrypt = ccp_rsa_decrypt,
214 	.set_pub_key = ccp_rsa_setpubkey,
215 	.set_priv_key = ccp_rsa_setprivkey,
216 	.max_size = ccp_rsa_maxsize,
217 	.init = ccp_rsa_init_tfm,
218 	.exit = ccp_rsa_exit_tfm,
219 	.base = {
220 		.cra_name = "rsa",
221 		.cra_driver_name = "rsa-ccp",
222 		.cra_priority = CCP_CRA_PRIORITY,
223 		.cra_module = THIS_MODULE,
224 		.cra_ctxsize = 2 * sizeof(struct ccp_ctx) + CRYPTO_DMA_PADDING,
225 	},
226 };
227 
228 struct ccp_rsa_def {
229 	unsigned int version;
230 	const char *name;
231 	const char *driver_name;
232 	unsigned int reqsize;
233 	struct akcipher_alg *alg_defaults;
234 };
235 
236 static struct ccp_rsa_def rsa_algs[] = {
237 	{
238 		.version	= CCP_VERSION(3, 0),
239 		.name		= "rsa",
240 		.driver_name	= "rsa-ccp",
241 		.reqsize	= sizeof(struct ccp_rsa_req_ctx),
242 		.alg_defaults	= &ccp_rsa_defaults,
243 	}
244 };
245 
246 static int ccp_register_rsa_alg(struct list_head *head,
247 			        const struct ccp_rsa_def *def)
248 {
249 	struct ccp_crypto_akcipher_alg *ccp_alg;
250 	struct akcipher_alg *alg;
251 	int ret;
252 
253 	ccp_alg = kzalloc_obj(*ccp_alg);
254 	if (!ccp_alg)
255 		return -ENOMEM;
256 
257 	INIT_LIST_HEAD(&ccp_alg->entry);
258 
259 	alg = &ccp_alg->alg;
260 	*alg = *def->alg_defaults;
261 	strscpy(alg->base.cra_name, def->name);
262 	strscpy(alg->base.cra_driver_name, def->driver_name);
263 	ret = crypto_register_akcipher(alg);
264 	if (ret) {
265 		pr_err("%s akcipher algorithm registration error (%d)\n",
266 		       alg->base.cra_name, ret);
267 		kfree(ccp_alg);
268 		return ret;
269 	}
270 
271 	list_add(&ccp_alg->entry, head);
272 
273 	return 0;
274 }
275 
276 int ccp_register_rsa_algs(struct list_head *head)
277 {
278 	int i, ret;
279 	unsigned int ccpversion = ccp_version();
280 
281 	/* Register the RSA algorithm in standard mode
282 	 * This works for CCP v3 and later
283 	 */
284 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rsa_algs); i++) {
285 		if (rsa_algs[i].version > ccpversion)
286 			continue;
287 		ret = ccp_register_rsa_alg(head, &rsa_algs[i]);
288 		if (ret)
289 			return ret;
290 	}
291 
292 	return 0;
293 }
294