sys/netinet6/esp_core.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/netinet6/esp_core.c,v 1.23.2.1 2007/12/07 08:45:28 gnn Exp $  */
   2 /*      $KAME: esp_core.c,v 1.50 2000/11/02 12:27:38 itojun Exp $       */
   3
   4 /*-
   5  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #include "opt_inet.h"
  34 #include "opt_inet6.h"
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/systm.h>
  38 #include <sys/malloc.h>
  39 #include <sys/mbuf.h>
  40 #include <sys/domain.h>
  41 #include <sys/protosw.h>
  42 #include <sys/socket.h>
  43 #include <sys/errno.h>
  44 #include <sys/time.h>
  45 #include <sys/syslog.h>
  46
  47 #include <net/if.h>
  48 #include <net/route.h>
  49
  50 #include <netinet/in.h>
  51 #include <netinet/in_var.h>
  52 #ifdef INET6
  53 #include <netinet/ip6.h>
  54 #include <netinet6/ip6_var.h>
  55 #include <netinet/icmp6.h>
  56 #endif
  57
  58 #include <netinet6/ipsec.h>
  59 #ifdef INET6
  60 #include <netinet6/ipsec6.h>
  61 #endif
  62 #include <netinet6/ah.h>
  63 #ifdef INET6
  64 #include <netinet6/ah6.h>
  65 #endif
  66 #include <netinet6/esp.h>
  67 #ifdef INET6
  68 #include <netinet6/esp6.h>
  69 #endif
  70 #include <netinet6/esp_rijndael.h>
  71 #include <netinet6/esp_camellia.h>
  72 #include <netinet6/esp_aesctr.h>
  73 #include <net/pfkeyv2.h>
  74 #include <netproto/key/keydb.h>
  75 #include <netproto/key/key.h>
  76
  77 #include <crypto/des/des.h>
  78 #include <crypto/blowfish/blowfish.h>
  79
  80 #include <opencrypto/cast.h>
  81 #define cast128_key     cast_key
  82 #define cast128_setkey(key, rawkey, keybytes) \
  83         cast_setkey((key), (rawkey), (keybytes))
  84 #define cast128_encrypt(key, inblock, outblock) \
  85         cast_encrypt((key), (inblock), (outblock))
  86 #define cast128_decrypt(key, inblock, outblock) \
  87         cast_decrypt((key), (inblock), (outblock))
  88
  89 #include <net/net_osdep.h>
  90
  91 static int esp_null_mature (struct secasvar *);
  92 static int esp_null_decrypt (struct mbuf *, size_t,
  93         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
  94 static int esp_null_encrypt (struct mbuf *, size_t, size_t,
  95         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
  96 static int esp_descbc_mature (struct secasvar *);
  97 static int esp_descbc_ivlen (const struct esp_algorithm *,
  98         struct secasvar *);
  99 static int esp_des_schedule (const struct esp_algorithm *,
 100         struct secasvar *);
 101 static size_t esp_des_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 102 static int esp_des_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 103         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 104 static int esp_des_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 105         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 106 static int esp_cbc_mature (struct secasvar *);
 107 static int esp_blowfish_schedule (const struct esp_algorithm *,
 108         struct secasvar *);
 109 static size_t esp_blowfish_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 110 static int esp_blowfish_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 111         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 112 static int esp_blowfish_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 113         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 114 static int esp_cast128_schedule (const struct esp_algorithm *,
 115         struct secasvar *);
 116 static size_t esp_cast128_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 117 static int esp_cast128_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 118         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 119 static int esp_cast128_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 120         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 121 static int esp_3des_schedule (const struct esp_algorithm *,
 122         struct secasvar *);
 123 static size_t esp_3des_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 124 static int esp_3des_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 125         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 126 static int esp_3des_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 127         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 128 static int esp_common_ivlen (const struct esp_algorithm *,
 129         struct secasvar *);
 130 static int esp_cbc_decrypt (struct mbuf *, size_t,
 131         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
 132 static int esp_cbc_encrypt (struct mbuf *, size_t, size_t,
 133         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
 134
 135 #define MAXIVLEN        16
 136
 137 static const struct esp_algorithm esp_algorithms[] = {
 138         { 8, -1, esp_descbc_mature, 64, 64, esp_des_schedlen,
 139                 "des-cbc",
 140                 esp_descbc_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 141                 esp_cbc_encrypt, esp_des_schedule,
 142                 esp_des_blockdecrypt, esp_des_blockencrypt, },
 143         { 8, 8, esp_cbc_mature, 192, 192, esp_3des_schedlen,
 144                 "3des-cbc",
 145                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 146                 esp_cbc_encrypt, esp_3des_schedule,
 147                 esp_3des_blockdecrypt, esp_3des_blockencrypt, },
 148         { 1, 0, esp_null_mature, 0, 2048, NULL, "null",
 149                 esp_common_ivlen, esp_null_decrypt,
 150                 esp_null_encrypt, NULL, },
 151         { 8, 8, esp_cbc_mature, 40, 448, esp_blowfish_schedlen, "blowfish-cbc",
 152                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 153                 esp_cbc_encrypt, esp_blowfish_schedule,
 154                 esp_blowfish_blockdecrypt, esp_blowfish_blockencrypt, },
 155         { 8, 8, esp_cbc_mature, 40, 128, esp_cast128_schedlen,
 156                 "cast128-cbc",
 157                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 158                 esp_cbc_encrypt, esp_cast128_schedule,
 159                 esp_cast128_blockdecrypt, esp_cast128_blockencrypt, },
 160         { 16, 16, esp_cbc_mature, 128, 256, esp_rijndael_schedlen,
 161                 "rijndael-cbc",
 162                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 163                 esp_cbc_encrypt, esp_rijndael_schedule,
 164                 esp_rijndael_blockdecrypt, esp_rijndael_blockencrypt },
 165         { 16, 8, esp_aesctr_mature, 160, 288, esp_aesctr_schedlen, "aes-ctr",
 166                 esp_common_ivlen, esp_aesctr_decrypt,
 167                 esp_aesctr_encrypt, esp_aesctr_schedule },
 168         { 16, 16, esp_cbc_mature, 128, 256, esp_camellia_schedlen,
 169                 "camellia-cbc",
 170                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 171                 esp_cbc_encrypt, esp_camellia_schedule,
 172                 esp_camellia_blockdecrypt, esp_camellia_blockencrypt },
 173 };
 174
 175 const struct esp_algorithm *
 176 esp_algorithm_lookup(int idx)
 177 {
 178
 179         switch (idx) {
 180         case SADB_EALG_DESCBC:
 181                 return &esp_algorithms[0];
 182         case SADB_EALG_3DESCBC:
 183                 return &esp_algorithms[1];
 184         case SADB_EALG_NULL:
 185                 return &esp_algorithms[2];
 186         case SADB_X_EALG_BLOWFISHCBC:
 187                 return &esp_algorithms[3];
 188         case SADB_X_EALG_CAST128CBC:
 189                 return &esp_algorithms[4];
 190         case SADB_X_EALG_RIJNDAELCBC:
 191                 return &esp_algorithms[5];
 192         case SADB_X_EALG_AESCTR:
 193                 return &esp_algorithms[6];
 194         case SADB_X_EALG_CAMELLIACBC:
 195                 return &esp_algorithms[7];
 196         default:
 197                 return NULL;
 198         }
 199 }
 200
 201 int
 202 esp_max_ivlen(void)
 203 {
 204         int idx;
 205         int ivlen;
 206
 207         ivlen = 0;
 208         for (idx = 0; idx < NELEM(esp_algorithms);
 209              idx++) {
 210                 if (esp_algorithms[idx].ivlenval > ivlen)
 211                         ivlen = esp_algorithms[idx].ivlenval;
 212         }
 213         return ivlen;
 214 }
 215
 216 int
 217 esp_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 218 {
 219         int error;
 220
 221         /* check for key length */
 222         if (_KEYBITS(sav->key_enc) < algo->keymin ||
 223             _KEYBITS(sav->key_enc) > algo->keymax) {
 224                 ipseclog((LOG_ERR,
 225                     "esp_schedule %s: unsupported key length %d: "
 226                     "needs %d to %d bits\n", algo->name, _KEYBITS(sav->key_enc),
 227                     algo->keymin, algo->keymax));
 228                 return EINVAL;
 229         }
 230
 231         /* already allocated */
 232         if (sav->sched && sav->schedlen != 0)
 233                 return 0;
 234         /* no schedule necessary */
 235         if (!algo->schedule || !algo->schedlen)
 236                 return 0;
 237
 238         sav->schedlen = (*algo->schedlen)(algo);
 239         sav->sched = kmalloc(sav->schedlen, M_SECA, M_NOWAIT);
 240         if (!sav->sched) {
 241                 sav->schedlen = 0;
 242                 return ENOBUFS;
 243         }
 244
 245         error = (*algo->schedule)(algo, sav);
 246         if (error) {
 247                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_schedule %s: error %d\n",
 248                     algo->name, error));
 249                 bzero(sav->sched, sav->schedlen);
 250                 kfree(sav->sched, M_SECA);
 251                 sav->sched = NULL;
 252                 sav->schedlen = 0;
 253         }
 254         return error;
 255 }
 256
 257 static int
 258 esp_null_mature(struct secasvar *sav)
 259 {
 260
 261         /* anything is okay */
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 static int
 266 esp_null_decrypt(struct mbuf *m,
 267                  size_t off,    /* offset to ESP header */
 268                  struct secasvar *sav, const struct esp_algorithm *algo,
 269                  int ivlen)
 270 {
 271
 272         return 0; /* do nothing */
 273 }
 274
 275 static int
 276 esp_null_encrypt(struct mbuf *m,
 277                  size_t off,    /* offset to ESP header */
 278                  size_t plen, struct secasvar *sav,
 279                  const struct esp_algorithm *algo, int ivlen)
 280 {
 281
 282         return 0; /* do nothing */
 283 }
 284
 285 static int
 286 esp_descbc_mature(struct secasvar *sav)
 287 {
 288         const struct esp_algorithm *algo;
 289
 290         if (!(sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) && (sav->flags & SADB_X_EXT_IV4B)) {
 291                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_mature: "
 292                     "algorithm incompatible with 4 octets IV length\n"));
 293                 return 1;
 294         }
 295
 296         if (!sav->key_enc) {
 297                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_descbc_mature: no key is given.\n"));
 298                 return 1;
 299         }
 300
 301         algo = esp_algorithm_lookup(sav->alg_enc);
 302         if (!algo) {
 303                 ipseclog((LOG_ERR,
 304                     "esp_descbc_mature: unsupported algorithm.\n"));
 305                 return 1;
 306         }
 307
 308         if (_KEYBITS(sav->key_enc) < algo->keymin ||
 309             _KEYBITS(sav->key_enc) > algo->keymax) {
 310                 ipseclog((LOG_ERR,
 311                     "esp_descbc_mature: invalid key length %d.\n",
 312                     _KEYBITS(sav->key_enc)));
 313                 return 1;
 314         }
 315
 316         /* weak key check */
 317         if (des_is_weak_key((des_cblock *)_KEYBUF(sav->key_enc))) {
 318                 ipseclog((LOG_ERR,
 319                     "esp_descbc_mature: weak key was passed.\n"));
 320                 return 1;
 321         }
 322
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 static int
 327 esp_descbc_ivlen(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 328 {
 329
 330         if (!sav)
 331                 return 8;
 332         if ((sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) && (sav->flags & SADB_X_EXT_IV4B))
 333                 return 4;
 334         if (!(sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) && (sav->flags & SADB_X_EXT_DERIV))
 335                 return 4;
 336         return 8;
 337 }
 338
 339 static size_t
 340 esp_des_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 341 {
 342
 343         return sizeof(des_key_schedule);
 344 }
 345
 346 static int
 347 esp_des_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 348 {
 349
 350         if (des_key_sched((des_cblock *)_KEYBUF(sav->key_enc),
 351             *(des_key_schedule *)sav->sched))
 352                 return EINVAL;
 353         else
 354                 return 0;
 355 }
 356
 357 static int
 358 esp_des_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 359                      u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 360 {
 361
 362         /* assumption: d has a good alignment */
 363         bcopy(s, d, sizeof(DES_LONG) * 2);
 364         des_ecb_encrypt((des_cblock *)d, (des_cblock *)d,
 365             *(des_key_schedule *)sav->sched, DES_DECRYPT);
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 static int
 370 esp_des_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 371                      u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 372 {
 373
 374         /* assumption: d has a good alignment */
 375         bcopy(s, d, sizeof(DES_LONG) * 2);
 376         des_ecb_encrypt((des_cblock *)d, (des_cblock *)d,
 377             *(des_key_schedule *)sav->sched, DES_ENCRYPT);
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 static int
 382 esp_cbc_mature(struct secasvar *sav)
 383 {
 384         int keylen;
 385         const struct esp_algorithm *algo;
 386
 387         if (sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) {
 388                 ipseclog((LOG_ERR,
 389                     "esp_cbc_mature: algorithm incompatible with esp-old\n"));
 390                 return 1;
 391         }
 392         if (sav->flags & SADB_X_EXT_DERIV) {
 393                 ipseclog((LOG_ERR,
 394                     "esp_cbc_mature: algorithm incompatible with derived\n"));
 395                 return 1;
 396         }
 397
 398         if (!sav->key_enc) {
 399                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_mature: no key is given.\n"));
 400                 return 1;
 401         }
 402
 403         algo = esp_algorithm_lookup(sav->alg_enc);
 404         if (!algo) {
 405                 ipseclog((LOG_ERR,
 406                     "esp_cbc_mature unsupported algorithm %d\n",
 407                     sav->alg_enc));
 408                 return 1;
 409         }
 410
 411         keylen = sav->key_enc->sadb_key_bits;
 412         if (keylen < algo->keymin || algo->keymax < keylen) {
 413                 ipseclog((LOG_ERR,
 414                     "esp_cbc_mature %s: invalid key length %d.\n",
 415                     algo->name, sav->key_enc->sadb_key_bits));
 416                 return 1;
 417         }
 418         switch (sav->alg_enc) {
 419         case SADB_EALG_3DESCBC:
 420                 /* weak key check */
 421                 if (des_is_weak_key((des_cblock *)_KEYBUF(sav->key_enc)) ||
 422                     des_is_weak_key((des_cblock *)(_KEYBUF(sav->key_enc) + 8)) ||
 423                     des_is_weak_key((des_cblock *)(_KEYBUF(sav->key_enc) + 16))) {
 424                         ipseclog((LOG_ERR,
 425                             "esp_cbc_mature %s: weak key was passed.\n",
 426                             algo->name));
 427                         return 1;
 428                 }
 429                 break;
 430         case SADB_X_EALG_BLOWFISHCBC:
 431         case SADB_X_EALG_CAST128CBC:
 432                 break;
 433         case SADB_X_EALG_RIJNDAELCBC:
 434         case SADB_X_EALG_CAMELLIACBC:
 435                 /* allows specific key sizes only */
 436                 if (!(keylen == 128 || keylen == 192 || keylen == 256)) {
 437                         ipseclog((LOG_ERR,
 438                             "esp_cbc_mature %s: invalid key length %d.\n",
 439                             algo->name, keylen));
 440                         return 1;
 441                 }
 442                 break;
 443         }
 444
 445         return 0;
 446 }
 447
 448 static size_t
 449 esp_blowfish_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 450 {
 451
 452         return sizeof(BF_KEY);
 453 }
 454
 455 static int
 456 esp_blowfish_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 457 {
 458
 459         BF_set_key((BF_KEY *)sav->sched, _KEYLEN(sav->key_enc),
 460             _KEYBUF(sav->key_enc));
 461         return 0;
 462 }
 463
 464 static int
 465 esp_blowfish_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo,
 466                           struct secasvar *sav, u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 467 {
 468
 469         BF_ecb_encrypt(s, d, (BF_KEY *)sav->sched, 0);
 470         return 0;
 471 }
 472
 473 static int
 474 esp_blowfish_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo,
 475                           struct secasvar *sav, u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 476 {
 477
 478         BF_ecb_encrypt(s, d, (BF_KEY *)sav->sched, 1);
 479         return 0;
 480 }
 481
 482 static size_t
 483 esp_cast128_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 484 {
 485
 486         return sizeof(cast128_key);
 487 }
 488
 489 static int
 490 esp_cast128_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 491 {
 492
 493         cast128_setkey((cast128_key *)sav->sched, _KEYBUF(sav->key_enc),
 494             _KEYLEN(sav->key_enc));
 495         return 0;
 496 }
 497
 498 static int
 499 esp_cast128_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo,
 500                          struct secasvar *sav, u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 501 {
 502
 503         cast128_decrypt((cast128_key *)sav->sched, s, d);
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 static int
 508 esp_cast128_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 509                          u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 510 {
 511
 512         cast128_encrypt((cast128_key *)sav->sched, s, d);
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static size_t
 517 esp_3des_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 518 {
 519
 520         return sizeof(des_key_schedule) * 3;
 521 }
 522
 523 static int
 524 esp_3des_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 525 {
 526         int error;
 527         des_key_schedule *p;
 528         int i;
 529         u_int8_t *k;
 530
 531         p = (des_key_schedule *)sav->sched;
 532         k = _KEYBUF(sav->key_enc);
 533         for (i = 0; i < 3; i++) {
 534                 error = des_key_sched((des_cblock *)(k + 8 * i), p[i]);
 535                 if (error)
 536                         return EINVAL;
 537         }
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 static int
 542 esp_3des_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 543                       u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 544 {
 545         des_key_schedule *p;
 546
 547         /* assumption: d has a good alignment */
 548         p = (des_key_schedule *)sav->sched;
 549         bcopy(s, d, sizeof(DES_LONG) * 2);
 550         des_ecb3_encrypt((des_cblock *)d, (des_cblock *)d,
 551                          p[0], p[1], p[2], DES_DECRYPT);
 552         return 0;
 553 }
 554
 555 static int
 556 esp_3des_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 557                       u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 558 {
 559         des_key_schedule *p;
 560
 561         /* assumption: d has a good alignment */
 562         p = (des_key_schedule *)sav->sched;
 563         bcopy(s, d, sizeof(DES_LONG) * 2);
 564         des_ecb3_encrypt((des_cblock *)d, (des_cblock *)d,
 565                          p[0], p[1], p[2], DES_ENCRYPT);
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 static int
 570 esp_common_ivlen(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 571 {
 572
 573         if (!algo)
 574                 panic("esp_common_ivlen: unknown algorithm");
 575         return algo->ivlenval;
 576 }
 577
 578 static int
 579 esp_cbc_decrypt(struct mbuf *m, size_t off, struct secasvar *sav,
 580                 const struct esp_algorithm *algo, int ivlen)
 581 {
 582         struct mbuf *s;
 583         struct mbuf *d, *d0, *dp;
 584         int soff, doff; /* offset from the head of chain, to head of this mbuf */
 585         int sn, dn;     /* offset from the head of the mbuf, to meat */
 586         size_t ivoff, bodyoff;
 587         u_int8_t iv[MAXIVLEN], *ivp;
 588         u_int8_t sbuf[MAXIVLEN], *sp;
 589         u_int8_t *p, *q;
 590         struct mbuf *scut;
 591         int scutoff;
 592         int i;
 593         int blocklen;
 594         int derived;
 595
 596         if (ivlen != sav->ivlen || ivlen > sizeof(iv)) {
 597                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_decrypt %s: "
 598                     "unsupported ivlen %d\n", algo->name, ivlen));
 599                 m_freem(m);
 600                 return EINVAL;
 601         }
 602
 603         /* assumes blocklen == padbound */
 604         blocklen = algo->padbound;
 605
 606 #ifdef DIAGNOSTIC
 607         if (blocklen > sizeof(iv)) {
 608                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_decrypt %s: "
 609                     "unsupported blocklen %d\n", algo->name, blocklen));
 610                 m_freem(m);
 611                 return EINVAL;
 612         }
 613 #endif
 614
 615         if (sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) {
 616                 /* RFC 1827 */
 617                 ivoff = off + sizeof(struct esp);
 618                 bodyoff = off + sizeof(struct esp) + ivlen;
 619                 derived = 0;
 620         } else {
 621                 /* RFC 2406 */
 622                 if (sav->flags & SADB_X_EXT_DERIV) {
 623                         /*
 624                          * draft-ietf-ipsec-ciph-des-derived-00.txt
 625                          * uses sequence number field as IV field.
 626                          */
 627                         ivoff = off + sizeof(struct esp);
 628                         bodyoff = off + sizeof(struct esp) + sizeof(u_int32_t);
 629                         ivlen = sizeof(u_int32_t);
 630                         derived = 1;
 631                 } else {
 632                         ivoff = off + sizeof(struct newesp);
 633                         bodyoff = off + sizeof(struct newesp) + ivlen;
 634                         derived = 0;
 635                 }
 636         }
 637
 638         /* grab iv */
 639         m_copydata(m, ivoff, ivlen, (caddr_t)iv);
 640
 641         /* extend iv */
 642         if (ivlen == blocklen)
 643                 ;
 644         else if (ivlen == 4 && blocklen == 8) {
 645                 bcopy(&iv[0], &iv[4], 4);
 646                 iv[4] ^= 0xff;
 647                 iv[5] ^= 0xff;
 648                 iv[6] ^= 0xff;
 649                 iv[7] ^= 0xff;
 650         } else {
 651                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_encrypt %s: "
 652                     "unsupported ivlen/blocklen: %d %d\n",
 653                     algo->name, ivlen, blocklen));
 654                 m_freem(m);
 655                 return EINVAL;
 656         }
 657
 658         if (m->m_pkthdr.len < bodyoff) {
 659                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_decrypt %s: bad len %d/%lu\n",
 660                     algo->name, m->m_pkthdr.len, (unsigned long)bodyoff));
 661                 m_freem(m);
 662                 return EINVAL;
 663         }
 664         if ((m->m_pkthdr.len - bodyoff) % blocklen) {
 665                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_decrypt %s: "
 666                     "payload length must be multiple of %d\n",
 667                     algo->name, blocklen));
 668                 m_freem(m);
 669                 return EINVAL;
 670         }
 671
 672         s = m;
 673         d = d0 = dp = NULL;
 674         soff = doff = sn = dn = 0;
 675         ivp = sp = NULL;
 676
 677         /* skip bodyoff */
 678         while (soff < bodyoff) {
 679                 if (soff + s->m_len >= bodyoff) {
 680                         sn = bodyoff - soff;
 681                         break;
 682                 }
 683
 684                 soff += s->m_len;
 685                 s = s->m_next;
 686         }
 687         scut = s;
 688         scutoff = sn;
 689
 690         /* skip over empty mbuf */
 691         while (s && s->m_len == 0)
 692                 s = s->m_next;
 693
 694         while (soff < m->m_pkthdr.len) {
 695                 /* source */
 696                 if (sn + blocklen <= s->m_len) {
 697                         /* body is continuous */
 698                         sp = mtod(s, u_int8_t *) + sn;
 699                 } else {
 700                         /* body is non-continuous */
 701                         m_copydata(s, sn, blocklen, sbuf);
 702                         sp = sbuf;
 703                 }
 704
 705                 /* destination */
 706                 if (!d || dn + blocklen > d->m_len) {
 707                         if (d)
 708                                 dp = d;
 709                         i = m->m_pkthdr.len - (soff + sn);
 710                         d = m_getb(i, MB_DONTWAIT, MT_DATA, 0);
 711                         if (!d) {
 712                                 m_freem(m);
 713                                 if (d0)
 714                                         m_freem(d0);
 715                                 return ENOBUFS;
 716                         }
 717                         if (!d0)
 718                                 d0 = d;
 719                         if (dp)
 720                                 dp->m_next = d;
 721                         d->m_len = 0;
 722                         d->m_len = rounddown(M_TRAILINGSPACE(d), blocklen);
 723                         if (d->m_len > i)
 724                                 d->m_len = i;
 725                         dn = 0;
 726                 }
 727
 728                 /* decrypt */
 729                 (*algo->blockdecrypt)(algo, sav, sp, mtod(d, u_int8_t *) + dn);
 730
 731                 /* xor */
 732                 p = ivp ? ivp : iv;
 733                 q = mtod(d, u_int8_t *) + dn;
 734                 for (i = 0; i < blocklen; i++)
 735                         q[i] ^= p[i];
 736
 737                 /* next iv */
 738                 if (sp == sbuf) {
 739                         bcopy(sbuf, iv, blocklen);
 740                         ivp = NULL;
 741                 } else
 742                         ivp = sp;
 743
 744                 sn += blocklen;
 745                 dn += blocklen;
 746
 747                 /* find the next source block */
 748                 while (s && sn >= s->m_len) {
 749                         sn -= s->m_len;
 750                         soff += s->m_len;
 751                         s = s->m_next;
 752                 }
 753
 754                 /* skip over empty mbuf */
 755                 while (s && s->m_len == 0)
 756                         s = s->m_next;
 757         }
 758
 759         m_freem(scut->m_next);
 760         scut->m_len = scutoff;
 761         scut->m_next = d0;
 762
 763         /* just in case */
 764         bzero(iv, sizeof(iv));
 765         bzero(sbuf, sizeof(sbuf));
 766
 767         return 0;
 768 }
 769
 770 static int
 771 esp_cbc_encrypt(struct mbuf *m, size_t off, size_t plen, struct secasvar *sav,
 772                 const struct esp_algorithm *algo, int ivlen)
 773 {
 774         struct mbuf *s;
 775         struct mbuf *d, *d0, *dp;
 776         int soff, doff; /* offset from the head of chain, to head of this mbuf */
 777         int sn, dn;     /* offset from the head of the mbuf, to meat */
 778         size_t ivoff, bodyoff;
 779         u_int8_t iv[MAXIVLEN], *ivp;
 780         u_int8_t sbuf[MAXIVLEN], *sp;
 781         u_int8_t *p, *q;
 782         struct mbuf *scut;
 783         int scutoff;
 784         int i;
 785         int blocklen;
 786         int derived;
 787
 788         if (ivlen != sav->ivlen || ivlen > sizeof(iv)) {
 789                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_encrypt %s: "
 790                     "unsupported ivlen %d\n", algo->name, ivlen));
 791                 m_freem(m);
 792                 return EINVAL;
 793         }
 794
 795         /* assumes blocklen == padbound */
 796         blocklen = algo->padbound;
 797
 798 #ifdef DIAGNOSTIC
 799         if (blocklen > sizeof(iv)) {
 800                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_encrypt %s: "
 801                     "unsupported blocklen %d\n", algo->name, blocklen));
 802                 m_freem(m);
 803                 return EINVAL;
 804         }
 805 #endif
 806
 807         if (sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) {
 808                 /* RFC 1827 */
 809                 ivoff = off + sizeof(struct esp);
 810                 bodyoff = off + sizeof(struct esp) + ivlen;
 811                 derived = 0;
 812         } else {
 813                 /* RFC 2406 */
 814                 if (sav->flags & SADB_X_EXT_DERIV) {
 815                         /*
 816                          * draft-ietf-ipsec-ciph-des-derived-00.txt
 817                          * uses sequence number field as IV field.
 818                          */
 819                         ivoff = off + sizeof(struct esp);
 820                         bodyoff = off + sizeof(struct esp) + sizeof(u_int32_t);
 821                         ivlen = sizeof(u_int32_t);
 822                         derived = 1;
 823                 } else {
 824                         ivoff = off + sizeof(struct newesp);
 825                         bodyoff = off + sizeof(struct newesp) + ivlen;
 826                         derived = 0;
 827                 }
 828         }
 829
 830         /* put iv into the packet.  if we are in derived mode, use seqno. */
 831         if (derived)
 832                 m_copydata(m, ivoff, ivlen, (caddr_t)iv);
 833         else {
 834                 bcopy(sav->iv, iv, ivlen);
 835                 /* maybe it is better to overwrite dest, not source */
 836                 m_copyback(m, ivoff, ivlen, (caddr_t)iv);
 837         }
 838
 839         /* extend iv */
 840         if (ivlen == blocklen)
 841                 ;
 842         else if (ivlen == 4 && blocklen == 8) {
 843                 bcopy(&iv[0], &iv[4], 4);
 844                 iv[4] ^= 0xff;
 845                 iv[5] ^= 0xff;
 846                 iv[6] ^= 0xff;
 847                 iv[7] ^= 0xff;
 848         } else {
 849                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_encrypt %s: "
 850                     "unsupported ivlen/blocklen: %d %d\n",
 851                     algo->name, ivlen, blocklen));
 852                 m_freem(m);
 853                 return EINVAL;
 854         }
 855
 856         if (m->m_pkthdr.len < bodyoff) {
 857                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_encrypt %s: bad len %d/%lu\n",
 858                     algo->name, m->m_pkthdr.len, (unsigned long)bodyoff));
 859                 m_freem(m);
 860                 return EINVAL;
 861         }
 862         if ((m->m_pkthdr.len - bodyoff) % blocklen) {
 863                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_encrypt %s: "
 864                     "payload length must be multiple of %lu\n",
 865                     algo->name, (unsigned long)algo->padbound));
 866                 m_freem(m);
 867                 return EINVAL;
 868         }
 869
 870         s = m;
 871         d = d0 = dp = NULL;
 872         soff = doff = sn = dn = 0;
 873         ivp = sp = NULL;
 874
 875         /* skip bodyoff */
 876         while (soff < bodyoff) {
 877                 if (soff + s->m_len >= bodyoff) {
 878                         sn = bodyoff - soff;
 879                         break;
 880                 }
 881
 882                 soff += s->m_len;
 883                 s = s->m_next;
 884         }
 885         scut = s;
 886         scutoff = sn;
 887
 888         /* skip over empty mbuf */
 889         while (s && s->m_len == 0)
 890                 s = s->m_next;
 891
 892         while (soff < m->m_pkthdr.len) {
 893                 /* source */
 894                 if (sn + blocklen <= s->m_len) {
 895                         /* body is continuous */
 896                         sp = mtod(s, u_int8_t *) + sn;
 897                 } else {
 898                         /* body is non-continuous */
 899                         m_copydata(s, sn, blocklen, (caddr_t)sbuf);
 900                         sp = sbuf;
 901                 }
 902
 903                 /* destination */
 904                 if (!d || dn + blocklen > d->m_len) {
 905                         if (d)
 906                                 dp = d;
 907                         i = m->m_pkthdr.len - (soff + sn);
 908                         d = m_getb(i, MB_DONTWAIT, MT_DATA, 0);
 909                         if (!d) {
 910                                 m_freem(m);
 911                                 if (d0)
 912                                         m_freem(d0);
 913                                 return ENOBUFS;
 914                         }
 915                         if (!d0)
 916                                 d0 = d;
 917                         if (dp)
 918                                 dp->m_next = d;
 919                         d->m_len = 0;
 920                         d->m_len = rounddown(M_TRAILINGSPACE(d), blocklen);
 921                         if (d->m_len > i)
 922                                 d->m_len = i;
 923                         dn = 0;
 924                 }
 925
 926                 /* xor */
 927                 p = ivp ? ivp : iv;
 928                 q = sp;
 929                 for (i = 0; i < blocklen; i++)
 930                         q[i] ^= p[i];
 931
 932                 /* encrypt */
 933                 (*algo->blockencrypt)(algo, sav, sp, mtod(d, u_int8_t *) + dn);
 934
 935                 /* next iv */
 936                 ivp = mtod(d, u_int8_t *) + dn;
 937
 938                 sn += blocklen;
 939                 dn += blocklen;
 940
 941                 /* find the next source block */
 942                 while (s && sn >= s->m_len) {
 943                         sn -= s->m_len;
 944                         soff += s->m_len;
 945                         s = s->m_next;
 946                 }
 947
 948                 /* skip over empty mbuf */
 949                 while (s && s->m_len == 0)
 950                         s = s->m_next;
 951         }
 952
 953         m_freem(scut->m_next);
 954         scut->m_len = scutoff;
 955         scut->m_next = d0;
 956
 957         /* just in case */
 958         bzero(iv, sizeof(iv));
 959         bzero(sbuf, sizeof(sbuf));
 960
 961         key_sa_stir_iv(sav);
 962
 963         return 0;
 964 }
 965
 966 /*------------------------------------------------------------*/
 967
 968 /* does not free m0 on error */
 969 int
 970 esp_auth(struct mbuf *m0,
 971          size_t skip,   /* offset to ESP header */
 972          size_t length, /* payload length */
 973          struct secasvar *sav, u_char *sum)
 974 {
 975         struct mbuf *m;
 976         size_t off;
 977         struct ah_algorithm_state s;
 978         u_char sumbuf[AH_MAXSUMSIZE];
 979         const struct ah_algorithm *algo;
 980         size_t siz;
 981         int error;
 982
 983         /* sanity checks */
 984         if (m0->m_pkthdr.len < skip) {
 985                 ipseclog((LOG_DEBUG, "esp_auth: mbuf length < skip\n"));
 986                 return EINVAL;
 987         }
 988         if (m0->m_pkthdr.len < skip + length) {
 989                 ipseclog((LOG_DEBUG,
 990                     "esp_auth: mbuf length < skip + length\n"));
 991                 return EINVAL;
 992         }
 993         /*
 994          * length of esp part (excluding authentication data) must be 4n,
 995          * since nexthdr must be at offset 4n+3.
 996          */
 997         if (length % 4) {
 998                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_auth: length is not multiple of 4\n"));
 999                 return EINVAL;
1000         }
1001         if (!sav) {
1002                 ipseclog((LOG_DEBUG, "esp_auth: NULL SA passed\n"));
1003                 return EINVAL;
1004         }
1005         algo = ah_algorithm_lookup(sav->alg_auth);
1006         if (!algo) {
1007                 ipseclog((LOG_ERR,
1008                     "esp_auth: bad ESP auth algorithm passed: %d\n",
1009                     sav->alg_auth));
1010                 return EINVAL;
1011         }
1012
1013         m = m0;
1014         off = 0;
1015
1016         siz = (((*algo->sumsiz)(sav) + 3) & ~(4 - 1));
1017         if (sizeof(sumbuf) < siz) {
1018                 ipseclog((LOG_DEBUG,
1019                     "esp_auth: AH_MAXSUMSIZE is too small: siz=%lu\n",
1020                     (u_long)siz));
1021                 return EINVAL;
1022         }
1023
1024         /* skip the header */
1025         while (skip) {
1026                 if (!m)
1027                         panic("mbuf chain?");
1028                 if (m->m_len <= skip) {
1029                         skip -= m->m_len;
1030                         m = m->m_next;
1031                         off = 0;
1032                 } else {
1033                         off = skip;
1034                         skip = 0;
1035                 }
1036         }
1037
1038         error = (*algo->init)(&s, sav);
1039         if (error)
1040                 return error;
1041
1042         while (0 < length) {
1043                 if (!m)
1044                         panic("mbuf chain?");
1045
1046                 if (m->m_len - off < length) {
1047                         (*algo->update)(&s, mtod(m, u_char *) + off,
1048                                 m->m_len - off);
1049                         length -= m->m_len - off;
1050                         m = m->m_next;
1051                         off = 0;
1052                 } else {
1053                         (*algo->update)(&s, mtod(m, u_char *) + off, length);
1054                         break;
1055                 }
1056         }
1057         (*algo->result)(&s, sumbuf);
1058         bcopy(sumbuf, sum, siz);        /* XXX */
1059
1060         return 0;
1061 }