sys/netinet6/esp_core.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/netinet6/esp_core.c,v 1.1.2.4 2002/03/26 10:12:29 ume Exp $   */
   2 /*      $DragonFly: src/sys/netinet6/esp_core.c,v 1.11 2006/10/24 06:18:42 hsu Exp $    */
   3 /*      $KAME: esp_core.c,v 1.50 2000/11/02 12:27:38 itojun Exp $       */
   4
   5 /*
   6  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include "opt_inet.h"
  35 #include "opt_inet6.h"
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/malloc.h>
  40 #include <sys/mbuf.h>
  41 #include <sys/domain.h>
  42 #include <sys/protosw.h>
  43 #include <sys/socket.h>
  44 #include <sys/errno.h>
  45 #include <sys/time.h>
  46 #include <sys/syslog.h>
  47
  48 #include <net/if.h>
  49 #include <net/route.h>
  50
  51 #include <netinet/in.h>
  52 #include <netinet/in_var.h>
  53 #ifdef INET6
  54 #include <netinet/ip6.h>
  55 #include <netinet6/ip6_var.h>
  56 #include <netinet/icmp6.h>
  57 #endif
  58
  59 #include <netinet6/ipsec.h>
  60 #ifdef INET6
  61 #include <netinet6/ipsec6.h>
  62 #endif
  63 #include <netinet6/ah.h>
  64 #ifdef INET6
  65 #include <netinet6/ah6.h>
  66 #endif
  67 #include <netinet6/esp.h>
  68 #ifdef INET6
  69 #include <netinet6/esp6.h>
  70 #endif
  71 #include <netinet6/esp_rijndael.h>
  72 #include <net/pfkeyv2.h>
  73 #include <netproto/key/keydb.h>
  74 #include <netproto/key/key.h>
  75 #include <crypto/des/des.h>
  76 #include <crypto/blowfish/blowfish.h>
  77 #include <crypto/cast128/cast128.h>
  78
  79 #include <net/net_osdep.h>
  80
  81 static int esp_null_mature (struct secasvar *);
  82 static int esp_null_decrypt (struct mbuf *, size_t,
  83         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
  84 static int esp_null_encrypt (struct mbuf *, size_t, size_t,
  85         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
  86 static int esp_descbc_mature (struct secasvar *);
  87 static int esp_descbc_ivlen (const struct esp_algorithm *,
  88         struct secasvar *);
  89 static int esp_des_schedule (const struct esp_algorithm *,
  90         struct secasvar *);
  91 static int esp_des_schedlen (const struct esp_algorithm *);
  92 static int esp_des_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
  93         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
  94 static int esp_des_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
  95         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
  96 static int esp_cbc_mature (struct secasvar *);
  97 static int esp_blowfish_schedule (const struct esp_algorithm *,
  98         struct secasvar *);
  99 static int esp_blowfish_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 100 static int esp_blowfish_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 101         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 102 static int esp_blowfish_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 103         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 104 static int esp_cast128_schedule (const struct esp_algorithm *,
 105         struct secasvar *);
 106 static int esp_cast128_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 107 static int esp_cast128_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 108         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 109 static int esp_cast128_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 110         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 111 static int esp_3des_schedule (const struct esp_algorithm *,
 112         struct secasvar *);
 113 static int esp_3des_schedlen (const struct esp_algorithm *);
 114 static int esp_3des_blockdecrypt (const struct esp_algorithm *,
 115         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 116 static int esp_3des_blockencrypt (const struct esp_algorithm *,
 117         struct secasvar *, u_int8_t *, u_int8_t *);
 118 static int esp_common_ivlen (const struct esp_algorithm *,
 119         struct secasvar *);
 120 static int esp_cbc_decrypt (struct mbuf *, size_t,
 121         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
 122 static int esp_cbc_encrypt (struct mbuf *, size_t, size_t,
 123         struct secasvar *, const struct esp_algorithm *, int);
 124
 125 #define MAXIVLEN        16
 126
 127 static const struct esp_algorithm esp_algorithms[] = {
 128         { 8, -1, esp_descbc_mature, 64, 64, esp_des_schedlen,
 129                 "des-cbc",
 130                 esp_descbc_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 131                 esp_cbc_encrypt, esp_des_schedule,
 132                 esp_des_blockdecrypt, esp_des_blockencrypt, },
 133         { 8, 8, esp_cbc_mature, 192, 192, esp_3des_schedlen,
 134                 "3des-cbc",
 135                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 136                 esp_cbc_encrypt, esp_3des_schedule,
 137                 esp_3des_blockdecrypt, esp_3des_blockencrypt, },
 138         { 1, 0, esp_null_mature, 0, 2048, 0, "null",
 139                 esp_common_ivlen, esp_null_decrypt,
 140                 esp_null_encrypt, NULL, },
 141         { 8, 8, esp_cbc_mature, 40, 448, esp_blowfish_schedlen, "blowfish-cbc",
 142                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 143                 esp_cbc_encrypt, esp_blowfish_schedule,
 144                 esp_blowfish_blockdecrypt, esp_blowfish_blockencrypt, },
 145         { 8, 8, esp_cbc_mature, 40, 128, esp_cast128_schedlen,
 146                 "cast128-cbc",
 147                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 148                 esp_cbc_encrypt, esp_cast128_schedule,
 149                 esp_cast128_blockdecrypt, esp_cast128_blockencrypt, },
 150         { 16, 16, esp_cbc_mature, 128, 256, esp_rijndael_schedlen,
 151                 "rijndael-cbc",
 152                 esp_common_ivlen, esp_cbc_decrypt,
 153                 esp_cbc_encrypt, esp_rijndael_schedule,
 154                 esp_rijndael_blockdecrypt, esp_rijndael_blockencrypt },
 155 };
 156
 157 const struct esp_algorithm *
 158 esp_algorithm_lookup(int idx)
 159 {
 160
 161         switch (idx) {
 162         case SADB_EALG_DESCBC:
 163                 return &esp_algorithms[0];
 164         case SADB_EALG_3DESCBC:
 165                 return &esp_algorithms[1];
 166         case SADB_EALG_NULL:
 167                 return &esp_algorithms[2];
 168         case SADB_X_EALG_BLOWFISHCBC:
 169                 return &esp_algorithms[3];
 170         case SADB_X_EALG_CAST128CBC:
 171                 return &esp_algorithms[4];
 172         case SADB_X_EALG_RIJNDAELCBC:
 173                 return &esp_algorithms[5];
 174         default:
 175                 return NULL;
 176         }
 177 }
 178
 179 int
 180 esp_max_ivlen(void)
 181 {
 182         int idx;
 183         int ivlen;
 184
 185         ivlen = 0;
 186         for (idx = 0; idx < sizeof(esp_algorithms)/sizeof(esp_algorithms[0]);
 187              idx++) {
 188                 if (esp_algorithms[idx].ivlenval > ivlen)
 189                         ivlen = esp_algorithms[idx].ivlenval;
 190         }
 191
 192         return ivlen;
 193 }
 194
 195 int
 196 esp_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 197 {
 198         int error;
 199
 200         /* check for key length */
 201         if (_KEYBITS(sav->key_enc) < algo->keymin ||
 202             _KEYBITS(sav->key_enc) > algo->keymax) {
 203                 ipseclog((LOG_ERR,
 204                     "esp_schedule %s: unsupported key length %d: "
 205                     "needs %d to %d bits\n", algo->name, _KEYBITS(sav->key_enc),
 206                     algo->keymin, algo->keymax));
 207                 return EINVAL;
 208         }
 209
 210         /* already allocated */
 211         if (sav->sched && sav->schedlen != 0)
 212                 return 0;
 213         /* no schedule necessary */
 214         if (!algo->schedule || !algo->schedlen)
 215                 return 0;
 216
 217         sav->schedlen = (*algo->schedlen)(algo);
 218         if (sav->schedlen < 0)
 219                 return EINVAL;
 220         sav->sched = kmalloc(sav->schedlen, M_SECA, M_NOWAIT);
 221         if (!sav->sched) {
 222                 sav->schedlen = 0;
 223                 return ENOBUFS;
 224         }
 225
 226         error = (*algo->schedule)(algo, sav);
 227         if (error) {
 228                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_schedule %s: error %d\n",
 229                     algo->name, error));
 230                 kfree(sav->sched, M_SECA);
 231                 sav->sched = NULL;
 232                 sav->schedlen = 0;
 233         }
 234         return error;
 235 }
 236
 237 static int
 238 esp_null_mature(struct secasvar *sav)
 239 {
 240
 241         /* anything is okay */
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 static int
 246 esp_null_decrypt(struct mbuf *m,
 247                  size_t off,    /* offset to ESP header */
 248                  struct secasvar *sav, const struct esp_algorithm *algo,
 249                  int ivlen)
 250 {
 251
 252         return 0; /* do nothing */
 253 }
 254
 255 static int
 256 esp_null_encrypt(struct mbuf *m,
 257                  size_t off,    /* offset to ESP header */
 258                  size_t plen, struct secasvar *sav,
 259                  const struct esp_algorithm *algo, int ivlen)
 260 {
 261
 262         return 0; /* do nothing */
 263 }
 264
 265 static int
 266 esp_descbc_mature(struct secasvar *sav)
 267 {
 268         const struct esp_algorithm *algo;
 269
 270         if (!(sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) && (sav->flags & SADB_X_EXT_IV4B)) {
 271                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_mature: "
 272                     "algorithm incompatible with 4 octets IV length\n"));
 273                 return 1;
 274         }
 275
 276         if (!sav->key_enc) {
 277                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_descbc_mature: no key is given.\n"));
 278                 return 1;
 279         }
 280
 281         algo = esp_algorithm_lookup(sav->alg_enc);
 282         if (!algo) {
 283                 ipseclog((LOG_ERR,
 284                     "esp_descbc_mature: unsupported algorithm.\n"));
 285                 return 1;
 286         }
 287
 288         if (_KEYBITS(sav->key_enc) < algo->keymin ||
 289             _KEYBITS(sav->key_enc) > algo->keymax) {
 290                 ipseclog((LOG_ERR,
 291                     "esp_descbc_mature: invalid key length %d.\n",
 292                     _KEYBITS(sav->key_enc)));
 293                 return 1;
 294         }
 295
 296         /* weak key check */
 297         if (des_is_weak_key((des_cblock *)_KEYBUF(sav->key_enc))) {
 298                 ipseclog((LOG_ERR,
 299                     "esp_descbc_mature: weak key was passed.\n"));
 300                 return 1;
 301         }
 302
 303         return 0;
 304 }
 305
 306 static int
 307 esp_descbc_ivlen(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 308 {
 309
 310         if (!sav)
 311                 return 8;
 312         if ((sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) && (sav->flags & SADB_X_EXT_IV4B))
 313                 return 4;
 314         if (!(sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) && (sav->flags & SADB_X_EXT_DERIV))
 315                 return 4;
 316         return 8;
 317 }
 318
 319 static int
 320 esp_des_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 321 {
 322
 323         return sizeof(des_key_schedule);
 324 }
 325
 326 static int
 327 esp_des_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 328 {
 329
 330         if (des_key_sched((des_cblock *)_KEYBUF(sav->key_enc),
 331             *(des_key_schedule *)sav->sched))
 332                 return EINVAL;
 333         else
 334                 return 0;
 335 }
 336
 337 static int
 338 esp_des_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 339                      u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 340 {
 341
 342         /* assumption: d has a good alignment */
 343         bcopy(s, d, sizeof(DES_LONG) * 2);
 344         des_ecb_encrypt((des_cblock *)d, (des_cblock *)d,
 345             *(des_key_schedule *)sav->sched, DES_DECRYPT);
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 static int
 350 esp_des_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 351                      u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 352 {
 353
 354         /* assumption: d has a good alignment */
 355         bcopy(s, d, sizeof(DES_LONG) * 2);
 356         des_ecb_encrypt((des_cblock *)d, (des_cblock *)d,
 357             *(des_key_schedule *)sav->sched, DES_ENCRYPT);
 358         return 0;
 359 }
 360
 361 static int
 362 esp_cbc_mature(struct secasvar *sav)
 363 {
 364         int keylen;
 365         const struct esp_algorithm *algo;
 366
 367         if (sav->flags & SADB_X_EXT_OLD) {
 368                 ipseclog((LOG_ERR,
 369                     "esp_cbc_mature: algorithm incompatible with esp-old\n"));
 370                 return 1;
 371         }
 372         if (sav->flags & SADB_X_EXT_DERIV) {
 373                 ipseclog((LOG_ERR,
 374                     "esp_cbc_mature: algorithm incompatible with derived\n"));
 375                 return 1;
 376         }
 377
 378         if (!sav->key_enc) {
 379                 ipseclog((LOG_ERR, "esp_cbc_mature: no key is given.\n"));
 380                 return 1;
 381         }
 382
 383         algo = esp_algorithm_lookup(sav->alg_enc);
 384         if (!algo) {
 385                 ipseclog((LOG_ERR,
 386                     "esp_cbc_mature %s: unsupported algorithm.\n", algo->name));
 387                 return 1;
 388         }
 389
 390         keylen = sav->key_enc->sadb_key_bits;
 391         if (keylen < algo->keymin || algo->keymax < keylen) {
 392                 ipseclog((LOG_ERR,
 393                     "esp_cbc_mature %s: invalid key length %d.\n",
 394                     algo->name, sav->key_enc->sadb_key_bits));
 395                 return 1;
 396         }
 397         switch (sav->alg_enc) {
 398         case SADB_EALG_3DESCBC:
 399                 /* weak key check */
 400                 if (des_is_weak_key((des_cblock *)_KEYBUF(sav->key_enc)) ||
 401                     des_is_weak_key((des_cblock *)(_KEYBUF(sav->key_enc) + 8)) ||
 402                     des_is_weak_key((des_cblock *)(_KEYBUF(sav->key_enc) + 16))) {
 403                         ipseclog((LOG_ERR,
 404                             "esp_cbc_mature %s: weak key was passed.\n",
 405                             algo->name));
 406                         return 1;
 407                 }
 408                 break;
 409         case SADB_X_EALG_BLOWFISHCBC:
 410         case SADB_X_EALG_CAST128CBC:
 411                 break;
 412         case SADB_X_EALG_RIJNDAELCBC:
 413                 /* allows specific key sizes only */
 414                 if (!(keylen == 128 || keylen == 192 || keylen == 256)) {
 415                         ipseclog((LOG_ERR,
 416                             "esp_cbc_mature %s: invalid key length %d.\n",
 417                             algo->name, keylen));
 418                         return 1;
 419                 }
 420                 break;
 421         }
 422
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 static int
 427 esp_blowfish_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 428 {
 429
 430         return sizeof(BF_KEY);
 431 }
 432
 433 static int
 434 esp_blowfish_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 435 {
 436
 437         BF_set_key((BF_KEY *)sav->sched, _KEYLEN(sav->key_enc),
 438             _KEYBUF(sav->key_enc));
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static int
 443 esp_blowfish_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo,
 444                           struct secasvar *sav, u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 445 {
 446         /* HOLY COW!  BF_decrypt() takes values in host byteorder */
 447         BF_LONG t[2];
 448
 449         bcopy(s, t, sizeof(t));
 450         t[0] = ntohl(t[0]);
 451         t[1] = ntohl(t[1]);
 452         BF_decrypt(t, (BF_KEY *)sav->sched);
 453         t[0] = htonl(t[0]);
 454         t[1] = htonl(t[1]);
 455         bcopy(t, d, sizeof(t));
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 static int
 460 esp_blowfish_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo,
 461                           struct secasvar *sav, u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 462 {
 463         /* HOLY COW!  BF_encrypt() takes values in host byteorder */
 464         BF_LONG t[2];
 465
 466         bcopy(s, t, sizeof(t));
 467         t[0] = ntohl(t[0]);
 468         t[1] = ntohl(t[1]);
 469         BF_encrypt(t, (BF_KEY *)sav->sched);
 470         t[0] = htonl(t[0]);
 471         t[1] = htonl(t[1]);
 472         bcopy(t, d, sizeof(t));
 473         return 0;
 474 }
 475
 476 static int
 477 esp_cast128_schedlen(const struct esp_algorithm *algo)
 478 {
 479
 480         return sizeof(u_int32_t) * 32;
 481 }
 482
 483 static int
 484 esp_cast128_schedule(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav)
 485 {
 486
 487         set_cast128_subkey((u_int32_t *)sav->sched, _KEYBUF(sav->key_enc),
 488                 _KEYLEN(sav->key_enc));
 489         return 0;
 490 }
 491
 492 static int
 493 esp_cast128_blockdecrypt(const struct esp_algorithm *algo,
 494                          struct secasvar *sav, u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 495 {
 496
 497         if (_KEYLEN(sav->key_enc) <= 80 / 8)
 498                 cast128_decrypt_round12(d, s, (u_int32_t *)sav->sched);
 499         else
 500                 cast128_decrypt_round16(d, s, (u_int32_t *)sav->sched);
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int
 505 esp_cast128_blockencrypt(const struct esp_algorithm *algo, struct secasvar *sav,
 506                          u_int8_t *s, u_int8_t *d)
 507 {
 508
 509         if (_KEYLEN(sav->key_enc) <= 80 / 8)
 510                 cast128_encrypt_round12(d, s, (u_int32_t *)sav->sched);
 511         else
 512                 cast128_encrypt_round16(d, s, (u_int32_t *)sav->sched);
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static int
 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         char *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, 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, 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, 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, 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 }