mac80211: aes-cmac: switch to shash CMAC driver
authorArd Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Mon, 6 Feb 2017 10:49:28 +0000 (10:49 +0000)
committerJohannes Berg <johannes.berg@intel.com>
Wed, 8 Feb 2017 08:19:33 +0000 (09:19 +0100)
Instead of open coding the CMAC algorithm in the mac80211 driver using
byte wide xors and calls into the crypto layer for each block of data,
instantiate a cmac(aes) synchronous hash and pass all the data into it
directly. This does not only simplify the code, it also allows the use
of more efficient and more secure implementations, especially on
platforms where SIMD ciphers have a considerable setup cost.

Signed-off-by: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Signed-off-by: Johannes Berg <johannes.berg@intel.com>
net/mac80211/aes_cmac.c
net/mac80211/aes_cmac.h
net/mac80211/key.h

index d0bd5fff5f0a6241cd057183ed701de938c60757..2fb65588490c3ddbd7fe69b56ce0e7fb0a8f0312 100644 (file)
 #define CMAC_TLEN_256 16 /* CMAC TLen = 128 bits (16 octets) */
 #define AAD_LEN 20
 
+static const u8 zero[CMAC_TLEN_256];
 
-void gf_mulx(u8 *pad)
-{
-       int i, carry;
-
-       carry = pad[0] & 0x80;
-       for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE - 1; i++)
-               pad[i] = (pad[i] << 1) | (pad[i + 1] >> 7);
-       pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] <<= 1;
-       if (carry)
-               pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] ^= 0x87;
-}
-
-void aes_cmac_vector(struct crypto_cipher *tfm, size_t num_elem,
-                    const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac,
-                    size_t mac_len)
-{
-       u8 cbc[AES_BLOCK_SIZE], pad[AES_BLOCK_SIZE];
-       const u8 *pos, *end;
-       size_t i, e, left, total_len;
-
-       memset(cbc, 0, AES_BLOCK_SIZE);
-
-       total_len = 0;
-       for (e = 0; e < num_elem; e++)
-               total_len += len[e];
-       left = total_len;
-
-       e = 0;
-       pos = addr[0];
-       end = pos + len[0];
-
-       while (left >= AES_BLOCK_SIZE) {
-               for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++) {
-                       cbc[i] ^= *pos++;
-                       if (pos >= end) {
-                               e++;
-                               pos = addr[e];
-                               end = pos + len[e];
-                       }
-               }
-               if (left > AES_BLOCK_SIZE)
-                       crypto_cipher_encrypt_one(tfm, cbc, cbc);
-               left -= AES_BLOCK_SIZE;
-       }
-
-       memset(pad, 0, AES_BLOCK_SIZE);
-       crypto_cipher_encrypt_one(tfm, pad, pad);
-       gf_mulx(pad);
-
-       if (left || total_len == 0) {
-               for (i = 0; i < left; i++) {
-                       cbc[i] ^= *pos++;
-                       if (pos >= end) {
-                               e++;
-                               pos = addr[e];
-                               end = pos + len[e];
-                       }
-               }
-               cbc[left] ^= 0x80;
-               gf_mulx(pad);
-       }
-
-       for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++)
-               pad[i] ^= cbc[i];
-       crypto_cipher_encrypt_one(tfm, pad, pad);
-       memcpy(mac, pad, mac_len);
-}
-
-
-void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_cipher *tfm, const u8 *aad,
+void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_shash *tfm, const u8 *aad,
                        const u8 *data, size_t data_len, u8 *mic)
 {
-       const u8 *addr[3];
-       size_t len[3];
-       u8 zero[CMAC_TLEN];
+       SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tfm);
+       u8 out[AES_BLOCK_SIZE];
 
-       memset(zero, 0, CMAC_TLEN);
-       addr[0] = aad;
-       len[0] = AAD_LEN;
-       addr[1] = data;
-       len[1] = data_len - CMAC_TLEN;
-       addr[2] = zero;
-       len[2] = CMAC_TLEN;
+       desc->tfm = tfm;
 
-       aes_cmac_vector(tfm, 3, addr, len, mic, CMAC_TLEN);
+       crypto_shash_init(desc);
+       crypto_shash_update(desc, aad, AAD_LEN);
+       crypto_shash_update(desc, data, data_len - CMAC_TLEN);
+       crypto_shash_finup(desc, zero, CMAC_TLEN, out);
+
+       memcpy(mic, out, CMAC_TLEN);
 }
 
-void ieee80211_aes_cmac_256(struct crypto_cipher *tfm, const u8 *aad,
+void ieee80211_aes_cmac_256(struct crypto_shash *tfm, const u8 *aad,
                            const u8 *data, size_t data_len, u8 *mic)
 {
-       const u8 *addr[3];
-       size_t len[3];
-       u8 zero[CMAC_TLEN_256];
+       SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tfm);
 
-       memset(zero, 0, CMAC_TLEN_256);
-       addr[0] = aad;
-       len[0] = AAD_LEN;
-       addr[1] = data;
-       len[1] = data_len - CMAC_TLEN_256;
-       addr[2] = zero;
-       len[2] = CMAC_TLEN_256;
+       desc->tfm = tfm;
 
-       aes_cmac_vector(tfm, 3, addr, len, mic, CMAC_TLEN_256);
+       crypto_shash_init(desc);
+       crypto_shash_update(desc, aad, AAD_LEN);
+       crypto_shash_update(desc, data, data_len - CMAC_TLEN_256);
+       crypto_shash_finup(desc, zero, CMAC_TLEN_256, mic);
 }
 
-struct crypto_cipher *ieee80211_aes_cmac_key_setup(const u8 key[],
-                                                  size_t key_len)
+struct crypto_shash *ieee80211_aes_cmac_key_setup(const u8 key[],
+                                                 size_t key_len)
 {
-       struct crypto_cipher *tfm;
+       struct crypto_shash *tfm;
 
-       tfm = crypto_alloc_cipher("aes", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
+       tfm = crypto_alloc_shash("cmac(aes)", 0, 0);
        if (!IS_ERR(tfm))
-               crypto_cipher_setkey(tfm, key, key_len);
+               crypto_shash_setkey(tfm, key, key_len);
 
        return tfm;
 }
 
-
-void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_cipher *tfm)
+void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_shash *tfm)
 {
-       crypto_free_cipher(tfm);
+       crypto_free_shash(tfm);
 }
index 3702041f44fdb16ce382c701eb53ef9493009f52..fef531f420030b994fccde4bca81ce0d150b1708 100644 (file)
 #define AES_CMAC_H
 
 #include <linux/crypto.h>
+#include <crypto/hash.h>
 
-struct crypto_cipher *ieee80211_aes_cmac_key_setup(const u8 key[],
-                                                  size_t key_len);
-void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_cipher *tfm, const u8 *aad,
+struct crypto_shash *ieee80211_aes_cmac_key_setup(const u8 key[],
+                                                 size_t key_len);
+void ieee80211_aes_cmac(struct crypto_shash *tfm, const u8 *aad,
                        const u8 *data, size_t data_len, u8 *mic);
-void ieee80211_aes_cmac_256(struct crypto_cipher *tfm, const u8 *aad,
+void ieee80211_aes_cmac_256(struct crypto_shash *tfm, const u8 *aad,
                            const u8 *data, size_t data_len, u8 *mic);
-void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_cipher *tfm);
+void ieee80211_aes_cmac_key_free(struct crypto_shash *tfm);
 
 #endif /* AES_CMAC_H */
index 4aa20cef08595955702cd0aa5746d2dde1e56647..ebdb80b85dc3aa3b12da1f8925df3552a51674b3 100644 (file)
@@ -93,7 +93,7 @@ struct ieee80211_key {
                } ccmp;
                struct {
                        u8 rx_pn[IEEE80211_CMAC_PN_LEN];
-                       struct crypto_cipher *tfm;
+                       struct crypto_shash *tfm;
                        u32 replays; /* dot11RSNAStatsCMACReplays */
                        u32 icverrors; /* dot11RSNAStatsCMACICVErrors */
                } aes_cmac;