xref: /linux/net/ceph/crypto.c (revision b889fcf63cb62e7fdb7816565e28f44dbe4a76a5)
1 
2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
3 
4 #include <linux/err.h>
5 #include <linux/scatterlist.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <crypto/hash.h>
8 #include <linux/key-type.h>
9 
10 #include <keys/ceph-type.h>
11 #include <linux/ceph/decode.h>
12 #include "crypto.h"
13 
14 int ceph_crypto_key_clone(struct ceph_crypto_key *dst,
15 			  const struct ceph_crypto_key *src)
16 {
17 	memcpy(dst, src, sizeof(struct ceph_crypto_key));
18 	dst->key = kmemdup(src->key, src->len, GFP_NOFS);
19 	if (!dst->key)
20 		return -ENOMEM;
21 	return 0;
22 }
23 
24 int ceph_crypto_key_encode(struct ceph_crypto_key *key, void **p, void *end)
25 {
26 	if (*p + sizeof(u16) + sizeof(key->created) +
27 	    sizeof(u16) + key->len > end)
28 		return -ERANGE;
29 	ceph_encode_16(p, key->type);
30 	ceph_encode_copy(p, &key->created, sizeof(key->created));
31 	ceph_encode_16(p, key->len);
32 	ceph_encode_copy(p, key->key, key->len);
33 	return 0;
34 }
35 
36 int ceph_crypto_key_decode(struct ceph_crypto_key *key, void **p, void *end)
37 {
38 	ceph_decode_need(p, end, 2*sizeof(u16) + sizeof(key->created), bad);
39 	key->type = ceph_decode_16(p);
40 	ceph_decode_copy(p, &key->created, sizeof(key->created));
41 	key->len = ceph_decode_16(p);
42 	ceph_decode_need(p, end, key->len, bad);
43 	key->key = kmalloc(key->len, GFP_NOFS);
44 	if (!key->key)
45 		return -ENOMEM;
46 	ceph_decode_copy(p, key->key, key->len);
47 	return 0;
48 
49 bad:
50 	dout("failed to decode crypto key\n");
51 	return -EINVAL;
52 }
53 
54 int ceph_crypto_key_unarmor(struct ceph_crypto_key *key, const char *inkey)
55 {
56 	int inlen = strlen(inkey);
57 	int blen = inlen * 3 / 4;
58 	void *buf, *p;
59 	int ret;
60 
61 	dout("crypto_key_unarmor %s\n", inkey);
62 	buf = kmalloc(blen, GFP_NOFS);
63 	if (!buf)
64 		return -ENOMEM;
65 	blen = ceph_unarmor(buf, inkey, inkey+inlen);
66 	if (blen < 0) {
67 		kfree(buf);
68 		return blen;
69 	}
70 
71 	p = buf;
72 	ret = ceph_crypto_key_decode(key, &p, p + blen);
73 	kfree(buf);
74 	if (ret)
75 		return ret;
76 	dout("crypto_key_unarmor key %p type %d len %d\n", key,
77 	     key->type, key->len);
78 	return 0;
79 }
80 
81 
82 
83 #define AES_KEY_SIZE 16
84 
85 static struct crypto_blkcipher *ceph_crypto_alloc_cipher(void)
86 {
87 	return crypto_alloc_blkcipher("cbc(aes)", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
88 }
89 
90 static const u8 *aes_iv = (u8 *)CEPH_AES_IV;
91 
92 static int ceph_aes_encrypt(const void *key, int key_len,
93 			    void *dst, size_t *dst_len,
94 			    const void *src, size_t src_len)
95 {
96 	struct scatterlist sg_in[2], sg_out[1];
97 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
98 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm, .flags = 0 };
99 	int ret;
100 	void *iv;
101 	int ivsize;
102 	size_t zero_padding = (0x10 - (src_len & 0x0f));
103 	char pad[16];
104 
105 	if (IS_ERR(tfm))
106 		return PTR_ERR(tfm);
107 
108 	memset(pad, zero_padding, zero_padding);
109 
110 	*dst_len = src_len + zero_padding;
111 
112 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
113 	sg_init_table(sg_in, 2);
114 	sg_set_buf(&sg_in[0], src, src_len);
115 	sg_set_buf(&sg_in[1], pad, zero_padding);
116 	sg_init_table(sg_out, 1);
117 	sg_set_buf(sg_out, dst, *dst_len);
118 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
119 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
120 
121 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
122 	/*
123 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
124 		       key, key_len, 1);
125 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc src: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
126 			src, src_len, 1);
127 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc pad: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
128 			pad, zero_padding, 1);
129 	*/
130 	ret = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg_out, sg_in,
131 				     src_len + zero_padding);
132 	crypto_free_blkcipher(tfm);
133 	if (ret < 0)
134 		pr_err("ceph_aes_crypt failed %d\n", ret);
135 	/*
136 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
137 		       dst, *dst_len, 1);
138 	*/
139 	return 0;
140 }
141 
142 static int ceph_aes_encrypt2(const void *key, int key_len, void *dst,
143 			     size_t *dst_len,
144 			     const void *src1, size_t src1_len,
145 			     const void *src2, size_t src2_len)
146 {
147 	struct scatterlist sg_in[3], sg_out[1];
148 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
149 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm, .flags = 0 };
150 	int ret;
151 	void *iv;
152 	int ivsize;
153 	size_t zero_padding = (0x10 - ((src1_len + src2_len) & 0x0f));
154 	char pad[16];
155 
156 	if (IS_ERR(tfm))
157 		return PTR_ERR(tfm);
158 
159 	memset(pad, zero_padding, zero_padding);
160 
161 	*dst_len = src1_len + src2_len + zero_padding;
162 
163 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
164 	sg_init_table(sg_in, 3);
165 	sg_set_buf(&sg_in[0], src1, src1_len);
166 	sg_set_buf(&sg_in[1], src2, src2_len);
167 	sg_set_buf(&sg_in[2], pad, zero_padding);
168 	sg_init_table(sg_out, 1);
169 	sg_set_buf(sg_out, dst, *dst_len);
170 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
171 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
172 
173 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
174 	/*
175 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc  key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
176 		       key, key_len, 1);
177 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc src1: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
178 			src1, src1_len, 1);
179 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc src2: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
180 			src2, src2_len, 1);
181 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc  pad: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
182 			pad, zero_padding, 1);
183 	*/
184 	ret = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg_out, sg_in,
185 				     src1_len + src2_len + zero_padding);
186 	crypto_free_blkcipher(tfm);
187 	if (ret < 0)
188 		pr_err("ceph_aes_crypt2 failed %d\n", ret);
189 	/*
190 	print_hex_dump(KERN_ERR, "enc  out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
191 		       dst, *dst_len, 1);
192 	*/
193 	return 0;
194 }
195 
196 static int ceph_aes_decrypt(const void *key, int key_len,
197 			    void *dst, size_t *dst_len,
198 			    const void *src, size_t src_len)
199 {
200 	struct scatterlist sg_in[1], sg_out[2];
201 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
202 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
203 	char pad[16];
204 	void *iv;
205 	int ivsize;
206 	int ret;
207 	int last_byte;
208 
209 	if (IS_ERR(tfm))
210 		return PTR_ERR(tfm);
211 
212 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
213 	sg_init_table(sg_in, 1);
214 	sg_init_table(sg_out, 2);
215 	sg_set_buf(sg_in, src, src_len);
216 	sg_set_buf(&sg_out[0], dst, *dst_len);
217 	sg_set_buf(&sg_out[1], pad, sizeof(pad));
218 
219 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
220 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
221 
222 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
223 
224 	/*
225 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
226 		       key, key_len, 1);
227 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  in: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
228 		       src, src_len, 1);
229 	*/
230 
231 	ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg_out, sg_in, src_len);
232 	crypto_free_blkcipher(tfm);
233 	if (ret < 0) {
234 		pr_err("ceph_aes_decrypt failed %d\n", ret);
235 		return ret;
236 	}
237 
238 	if (src_len <= *dst_len)
239 		last_byte = ((char *)dst)[src_len - 1];
240 	else
241 		last_byte = pad[src_len - *dst_len - 1];
242 	if (last_byte <= 16 && src_len >= last_byte) {
243 		*dst_len = src_len - last_byte;
244 	} else {
245 		pr_err("ceph_aes_decrypt got bad padding %d on src len %d\n",
246 		       last_byte, (int)src_len);
247 		return -EPERM;  /* bad padding */
248 	}
249 	/*
250 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec out: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
251 		       dst, *dst_len, 1);
252 	*/
253 	return 0;
254 }
255 
256 static int ceph_aes_decrypt2(const void *key, int key_len,
257 			     void *dst1, size_t *dst1_len,
258 			     void *dst2, size_t *dst2_len,
259 			     const void *src, size_t src_len)
260 {
261 	struct scatterlist sg_in[1], sg_out[3];
262 	struct crypto_blkcipher *tfm = ceph_crypto_alloc_cipher();
263 	struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
264 	char pad[16];
265 	void *iv;
266 	int ivsize;
267 	int ret;
268 	int last_byte;
269 
270 	if (IS_ERR(tfm))
271 		return PTR_ERR(tfm);
272 
273 	sg_init_table(sg_in, 1);
274 	sg_set_buf(sg_in, src, src_len);
275 	sg_init_table(sg_out, 3);
276 	sg_set_buf(&sg_out[0], dst1, *dst1_len);
277 	sg_set_buf(&sg_out[1], dst2, *dst2_len);
278 	sg_set_buf(&sg_out[2], pad, sizeof(pad));
279 
280 	crypto_blkcipher_setkey((void *)tfm, key, key_len);
281 	iv = crypto_blkcipher_crt(tfm)->iv;
282 	ivsize = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
283 
284 	memcpy(iv, aes_iv, ivsize);
285 
286 	/*
287 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  key: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
288 		       key, key_len, 1);
289 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec   in: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
290 		       src, src_len, 1);
291 	*/
292 
293 	ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg_out, sg_in, src_len);
294 	crypto_free_blkcipher(tfm);
295 	if (ret < 0) {
296 		pr_err("ceph_aes_decrypt failed %d\n", ret);
297 		return ret;
298 	}
299 
300 	if (src_len <= *dst1_len)
301 		last_byte = ((char *)dst1)[src_len - 1];
302 	else if (src_len <= *dst1_len + *dst2_len)
303 		last_byte = ((char *)dst2)[src_len - *dst1_len - 1];
304 	else
305 		last_byte = pad[src_len - *dst1_len - *dst2_len - 1];
306 	if (last_byte <= 16 && src_len >= last_byte) {
307 		src_len -= last_byte;
308 	} else {
309 		pr_err("ceph_aes_decrypt got bad padding %d on src len %d\n",
310 		       last_byte, (int)src_len);
311 		return -EPERM;  /* bad padding */
312 	}
313 
314 	if (src_len < *dst1_len) {
315 		*dst1_len = src_len;
316 		*dst2_len = 0;
317 	} else {
318 		*dst2_len = src_len - *dst1_len;
319 	}
320 	/*
321 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  out1: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
322 		       dst1, *dst1_len, 1);
323 	print_hex_dump(KERN_ERR, "dec  out2: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
324 		       dst2, *dst2_len, 1);
325 	*/
326 
327 	return 0;
328 }
329 
330 
331 int ceph_decrypt(struct ceph_crypto_key *secret, void *dst, size_t *dst_len,
332 		 const void *src, size_t src_len)
333 {
334 	switch (secret->type) {
335 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
336 		if (*dst_len < src_len)
337 			return -ERANGE;
338 		memcpy(dst, src, src_len);
339 		*dst_len = src_len;
340 		return 0;
341 
342 	case CEPH_CRYPTO_AES:
343 		return ceph_aes_decrypt(secret->key, secret->len, dst,
344 					dst_len, src, src_len);
345 
346 	default:
347 		return -EINVAL;
348 	}
349 }
350 
351 int ceph_decrypt2(struct ceph_crypto_key *secret,
352 			void *dst1, size_t *dst1_len,
353 			void *dst2, size_t *dst2_len,
354 			const void *src, size_t src_len)
355 {
356 	size_t t;
357 
358 	switch (secret->type) {
359 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
360 		if (*dst1_len + *dst2_len < src_len)
361 			return -ERANGE;
362 		t = min(*dst1_len, src_len);
363 		memcpy(dst1, src, t);
364 		*dst1_len = t;
365 		src += t;
366 		src_len -= t;
367 		if (src_len) {
368 			t = min(*dst2_len, src_len);
369 			memcpy(dst2, src, t);
370 			*dst2_len = t;
371 		}
372 		return 0;
373 
374 	case CEPH_CRYPTO_AES:
375 		return ceph_aes_decrypt2(secret->key, secret->len,
376 					 dst1, dst1_len, dst2, dst2_len,
377 					 src, src_len);
378 
379 	default:
380 		return -EINVAL;
381 	}
382 }
383 
384 int ceph_encrypt(struct ceph_crypto_key *secret, void *dst, size_t *dst_len,
385 		 const void *src, size_t src_len)
386 {
387 	switch (secret->type) {
388 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
389 		if (*dst_len < src_len)
390 			return -ERANGE;
391 		memcpy(dst, src, src_len);
392 		*dst_len = src_len;
393 		return 0;
394 
395 	case CEPH_CRYPTO_AES:
396 		return ceph_aes_encrypt(secret->key, secret->len, dst,
397 					dst_len, src, src_len);
398 
399 	default:
400 		return -EINVAL;
401 	}
402 }
403 
404 int ceph_encrypt2(struct ceph_crypto_key *secret, void *dst, size_t *dst_len,
405 		  const void *src1, size_t src1_len,
406 		  const void *src2, size_t src2_len)
407 {
408 	switch (secret->type) {
409 	case CEPH_CRYPTO_NONE:
410 		if (*dst_len < src1_len + src2_len)
411 			return -ERANGE;
412 		memcpy(dst, src1, src1_len);
413 		memcpy(dst + src1_len, src2, src2_len);
414 		*dst_len = src1_len + src2_len;
415 		return 0;
416 
417 	case CEPH_CRYPTO_AES:
418 		return ceph_aes_encrypt2(secret->key, secret->len, dst, dst_len,
419 					 src1, src1_len, src2, src2_len);
420 
421 	default:
422 		return -EINVAL;
423 	}
424 }
425 
426 int ceph_key_instantiate(struct key *key, struct key_preparsed_payload *prep)
427 {
428 	struct ceph_crypto_key *ckey;
429 	size_t datalen = prep->datalen;
430 	int ret;
431 	void *p;
432 
433 	ret = -EINVAL;
434 	if (datalen <= 0 || datalen > 32767 || !prep->data)
435 		goto err;
436 
437 	ret = key_payload_reserve(key, datalen);
438 	if (ret < 0)
439 		goto err;
440 
441 	ret = -ENOMEM;
442 	ckey = kmalloc(sizeof(*ckey), GFP_KERNEL);
443 	if (!ckey)
444 		goto err;
445 
446 	/* TODO ceph_crypto_key_decode should really take const input */
447 	p = (void *)prep->data;
448 	ret = ceph_crypto_key_decode(ckey, &p, (char*)prep->data+datalen);
449 	if (ret < 0)
450 		goto err_ckey;
451 
452 	key->payload.data = ckey;
453 	return 0;
454 
455 err_ckey:
456 	kfree(ckey);
457 err:
458 	return ret;
459 }
460 
461 int ceph_key_match(const struct key *key, const void *description)
462 {
463 	return strcmp(key->description, description) == 0;
464 }
465 
466 void ceph_key_destroy(struct key *key) {
467 	struct ceph_crypto_key *ckey = key->payload.data;
468 
469 	ceph_crypto_key_destroy(ckey);
470 	kfree(ckey);
471 }
472 
473 struct key_type key_type_ceph = {
474 	.name		= "ceph",
475 	.instantiate	= ceph_key_instantiate,
476 	.match		= ceph_key_match,
477 	.destroy	= ceph_key_destroy,
478 };
479 
480 int ceph_crypto_init(void) {
481 	return register_key_type(&key_type_ceph);
482 }
483 
484 void ceph_crypto_shutdown(void) {
485 	unregister_key_type(&key_type_ceph);
486 }
487