crypto/chainiv.c

   1 /*
   2  * chainiv: Chain IV Generator
   3  *
   4  * Generate IVs simply be using the last block of the previous encryption.
   5  * This is mainly useful for CBC with a synchronous algorithm.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2007 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  10  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  11  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
  12  * any later version.
  13  *
  14  */
  15
  16 #include <crypto/internal/skcipher.h>
  17 #include <crypto/rng.h>
  18 #include <crypto/crypto_wq.h>
  19 #include <linux/err.h>
  20 #include <linux/init.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/spinlock.h>
  24 #include <linux/string.h>
  25 #include <linux/workqueue.h>
  26
  27 enum {
  28         CHAINIV_STATE_INUSE = 0,
  29 };
  30
  31 struct chainiv_ctx {
  32         spinlock_t lock;
  33         char iv[];
  34 };
  35
  36 struct async_chainiv_ctx {
  37         unsigned long state;
  38
  39         spinlock_t lock;
  40         int err;
  41
  42         struct crypto_queue queue;
  43         struct work_struct postponed;
  44
  45         char iv[];
  46 };
  47
  48 static int chainiv_givencrypt(struct skcipher_givcrypt_request *req)
  49 {
  50         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
  51         struct chainiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
  52         struct ablkcipher_request *subreq = skcipher_givcrypt_reqctx(req);
  53         unsigned int ivsize;
  54         int err;
  55
  56         ablkcipher_request_set_tfm(subreq, skcipher_geniv_cipher(geniv));
  57         ablkcipher_request_set_callback(subreq, req->creq.base.flags &
  58                                                 ~CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
  59                                         req->creq.base.complete,
  60                                         req->creq.base.data);
  61         ablkcipher_request_set_crypt(subreq, req->creq.src, req->creq.dst,
  62                                      req->creq.nbytes, req->creq.info);
  63
  64         spin_lock_bh(&ctx->lock);
  65
  66         ivsize = crypto_ablkcipher_ivsize(geniv);
  67
  68         memcpy(req->giv, ctx->iv, ivsize);
  69         memcpy(subreq->info, ctx->iv, ivsize);
  70
  71         err = crypto_ablkcipher_encrypt(subreq);
  72         if (err)
  73                 goto unlock;
  74
  75         memcpy(ctx->iv, subreq->info, ivsize);
  76
  77 unlock:
  78         spin_unlock_bh(&ctx->lock);
  79
  80         return err;
  81 }
  82
  83 static int chainiv_init_common(struct crypto_tfm *tfm, char iv[])
  84 {
  85         struct crypto_ablkcipher *geniv = __crypto_ablkcipher_cast(tfm);
  86
  87         tfm->crt_ablkcipher.reqsize = sizeof(struct ablkcipher_request);
  88
  89         return crypto_rng_get_bytes(crypto_default_rng, iv,
  90                                     crypto_ablkcipher_ivsize(geniv)) ?:
  91                skcipher_geniv_init(tfm);
  92 }
  93
  94 static int chainiv_init(struct crypto_tfm *tfm)
  95 {
  96         struct chainiv_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  97
  98         spin_lock_init(&ctx->lock);
  99
 100         return chainiv_init_common(tfm, ctx->iv);
 101 }
 102
 103 static int async_chainiv_schedule_work(struct async_chainiv_ctx *ctx)
 104 {
 105         int queued;
 106         int err = ctx->err;
 107
 108         if (!ctx->queue.qlen) {
 109                 smp_mb__before_atomic();
 110                 clear_bit(CHAINIV_STATE_INUSE, &ctx->state);
 111
 112                 if (!ctx->queue.qlen ||
 113                     test_and_set_bit(CHAINIV_STATE_INUSE, &ctx->state))
 114                         goto out;
 115         }
 116
 117         queued = queue_work(kcrypto_wq, &ctx->postponed);
 118         BUG_ON(!queued);
 119
 120 out:
 121         return err;
 122 }
 123
 124 static int async_chainiv_postpone_request(struct skcipher_givcrypt_request *req)
 125 {
 126         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
 127         struct async_chainiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
 128         int err;
 129
 130         spin_lock_bh(&ctx->lock);
 131         err = skcipher_enqueue_givcrypt(&ctx->queue, req);
 132         spin_unlock_bh(&ctx->lock);
 133
 134         if (test_and_set_bit(CHAINIV_STATE_INUSE, &ctx->state))
 135                 return err;
 136
 137         ctx->err = err;
 138         return async_chainiv_schedule_work(ctx);
 139 }
 140
 141 static int async_chainiv_givencrypt_tail(struct skcipher_givcrypt_request *req)
 142 {
 143         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
 144         struct async_chainiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
 145         struct ablkcipher_request *subreq = skcipher_givcrypt_reqctx(req);
 146         unsigned int ivsize = crypto_ablkcipher_ivsize(geniv);
 147
 148         memcpy(req->giv, ctx->iv, ivsize);
 149         memcpy(subreq->info, ctx->iv, ivsize);
 150
 151         ctx->err = crypto_ablkcipher_encrypt(subreq);
 152         if (ctx->err)
 153                 goto out;
 154
 155         memcpy(ctx->iv, subreq->info, ivsize);
 156
 157 out:
 158         return async_chainiv_schedule_work(ctx);
 159 }
 160
 161 static int async_chainiv_givencrypt(struct skcipher_givcrypt_request *req)
 162 {
 163         struct crypto_ablkcipher *geniv = skcipher_givcrypt_reqtfm(req);
 164         struct async_chainiv_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(geniv);
 165         struct ablkcipher_request *subreq = skcipher_givcrypt_reqctx(req);
 166
 167         ablkcipher_request_set_tfm(subreq, skcipher_geniv_cipher(geniv));
 168         ablkcipher_request_set_callback(subreq, req->creq.base.flags,
 169                                         req->creq.base.complete,
 170                                         req->creq.base.data);
 171         ablkcipher_request_set_crypt(subreq, req->creq.src, req->creq.dst,
 172                                      req->creq.nbytes, req->creq.info);
 173
 174         if (test_and_set_bit(CHAINIV_STATE_INUSE, &ctx->state))
 175                 goto postpone;
 176
 177         if (ctx->queue.qlen) {
 178                 clear_bit(CHAINIV_STATE_INUSE, &ctx->state);
 179                 goto postpone;
 180         }
 181
 182         return async_chainiv_givencrypt_tail(req);
 183
 184 postpone:
 185         return async_chainiv_postpone_request(req);
 186 }
 187
 188 static void async_chainiv_do_postponed(struct work_struct *work)
 189 {
 190         struct async_chainiv_ctx *ctx = container_of(work,
 191                                                      struct async_chainiv_ctx,
 192                                                      postponed);
 193         struct skcipher_givcrypt_request *req;
 194         struct ablkcipher_request *subreq;
 195         int err;
 196
 197         /* Only handle one request at a time to avoid hogging keventd. */
 198         spin_lock_bh(&ctx->lock);
 199         req = skcipher_dequeue_givcrypt(&ctx->queue);
 200         spin_unlock_bh(&ctx->lock);
 201
 202         if (!req) {
 203                 async_chainiv_schedule_work(ctx);
 204                 return;
 205         }
 206
 207         subreq = skcipher_givcrypt_reqctx(req);
 208         subreq->base.flags |= CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 209
 210         err = async_chainiv_givencrypt_tail(req);
 211
 212         local_bh_disable();
 213         skcipher_givcrypt_complete(req, err);
 214         local_bh_enable();
 215 }
 216
 217 static int async_chainiv_init(struct crypto_tfm *tfm)
 218 {
 219         struct async_chainiv_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 220
 221         spin_lock_init(&ctx->lock);
 222
 223         crypto_init_queue(&ctx->queue, 100);
 224         INIT_WORK(&ctx->postponed, async_chainiv_do_postponed);
 225
 226         return chainiv_init_common(tfm, ctx->iv);
 227 }
 228
 229 static void async_chainiv_exit(struct crypto_tfm *tfm)
 230 {
 231         struct async_chainiv_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 232
 233         BUG_ON(test_bit(CHAINIV_STATE_INUSE, &ctx->state) || ctx->queue.qlen);
 234
 235         skcipher_geniv_exit(tfm);
 236 }
 237
 238 static struct crypto_template chainiv_tmpl;
 239
 240 static struct crypto_instance *chainiv_alloc(struct rtattr **tb)
 241 {
 242         struct crypto_attr_type *algt;
 243         struct crypto_instance *inst;
 244         int err;
 245
 246         algt = crypto_get_attr_type(tb);
 247         if (IS_ERR(algt))
 248                 return ERR_CAST(algt);
 249
 250         err = crypto_get_default_rng();
 251         if (err)
 252                 return ERR_PTR(err);
 253
 254         inst = skcipher_geniv_alloc(&chainiv_tmpl, tb, 0, 0);
 255         if (IS_ERR(inst))
 256                 goto put_rng;
 257
 258         inst->alg.cra_ablkcipher.givencrypt = chainiv_givencrypt;
 259
 260         inst->alg.cra_init = chainiv_init;
 261         inst->alg.cra_exit = skcipher_geniv_exit;
 262
 263         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct chainiv_ctx);
 264
 265         if (!crypto_requires_sync(algt->type, algt->mask)) {
 266                 inst->alg.cra_flags |= CRYPTO_ALG_ASYNC;
 267
 268                 inst->alg.cra_ablkcipher.givencrypt = async_chainiv_givencrypt;
 269
 270                 inst->alg.cra_init = async_chainiv_init;
 271                 inst->alg.cra_exit = async_chainiv_exit;
 272
 273                 inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct async_chainiv_ctx);
 274         }
 275
 276         inst->alg.cra_ctxsize += inst->alg.cra_ablkcipher.ivsize;
 277
 278 out:
 279         return inst;
 280
 281 put_rng:
 282         crypto_put_default_rng();
 283         goto out;
 284 }
 285
 286 static void chainiv_free(struct crypto_instance *inst)
 287 {
 288         skcipher_geniv_free(inst);
 289         crypto_put_default_rng();
 290 }
 291
 292 static struct crypto_template chainiv_tmpl = {
 293         .name = "chainiv",
 294         .alloc = chainiv_alloc,
 295         .free = chainiv_free,
 296         .module = THIS_MODULE,
 297 };
 298
 299 static int __init chainiv_module_init(void)
 300 {
 301         return crypto_register_template(&chainiv_tmpl);
 302 }
 303
 304 static void chainiv_module_exit(void)
 305 {
 306         crypto_unregister_template(&chainiv_tmpl);
 307 }
 308
 309 module_init(chainiv_module_init);
 310 module_exit(chainiv_module_exit);
 311
 312 MODULE_LICENSE("GPL");
 313 MODULE_DESCRIPTION("Chain IV Generator");
 314 MODULE_ALIAS_CRYPTO("chainiv");