crypto: ccp - Add support for RSA on the CCP
authorGary R Hook <gary.hook@amd.com>
Mon, 17 Jul 2017 20:16:32 +0000 (15:16 -0500)
committerHerbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
Fri, 28 Jul 2017 09:58:05 +0000 (17:58 +0800)
Wire up the CCP as an RSA cipher provider.

Signed-off-by: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
Signed-off-by: Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
drivers/crypto/ccp/Makefile
drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-main.c
drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-rsa.c [new file with mode: 0644]
drivers/crypto/ccp/ccp-crypto.h

index 5f2adc5facfe8488d67d289de41c162a610b8208..57f8debfcfb38218c21cfdc0e1b7fb5412a60759 100644 (file)
@@ -15,4 +15,5 @@ ccp-crypto-objs := ccp-crypto-main.o \
                   ccp-crypto-aes-xts.o \
                   ccp-crypto-aes-galois.o \
                   ccp-crypto-des3.o \
+                  ccp-crypto-rsa.o \
                   ccp-crypto-sha.o
index 78b9d26a381f7f4d775bf247e95ae273a56728bd..35a9de7fd475a16e6c498c45714c7198edbfa916 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@
 #include <linux/ccp.h>
 #include <linux/scatterlist.h>
 #include <crypto/internal/hash.h>
+#include <crypto/internal/akcipher.h>
 
 #include "ccp-crypto.h"
 
@@ -37,10 +38,15 @@ static unsigned int des3_disable;
 module_param(des3_disable, uint, 0444);
 MODULE_PARM_DESC(des3_disable, "Disable use of 3DES - any non-zero value");
 
+static unsigned int rsa_disable;
+module_param(rsa_disable, uint, 0444);
+MODULE_PARM_DESC(rsa_disable, "Disable use of RSA - any non-zero value");
+
 /* List heads for the supported algorithms */
 static LIST_HEAD(hash_algs);
 static LIST_HEAD(cipher_algs);
 static LIST_HEAD(aead_algs);
+static LIST_HEAD(akcipher_algs);
 
 /* For any tfm, requests for that tfm must be returned on the order
  * received.  With multiple queues available, the CCP can process more
@@ -358,6 +364,12 @@ static int ccp_register_algs(void)
                        return ret;
        }
 
+       if (!rsa_disable) {
+               ret = ccp_register_rsa_algs(&akcipher_algs);
+               if (ret)
+                       return ret;
+       }
+
        return 0;
 }
 
@@ -366,6 +378,7 @@ static void ccp_unregister_algs(void)
        struct ccp_crypto_ahash_alg *ahash_alg, *ahash_tmp;
        struct ccp_crypto_ablkcipher_alg *ablk_alg, *ablk_tmp;
        struct ccp_crypto_aead *aead_alg, *aead_tmp;
+       struct ccp_crypto_akcipher_alg *akc_alg, *akc_tmp;
 
        list_for_each_entry_safe(ahash_alg, ahash_tmp, &hash_algs, entry) {
                crypto_unregister_ahash(&ahash_alg->alg);
@@ -384,6 +397,12 @@ static void ccp_unregister_algs(void)
                list_del(&aead_alg->entry);
                kfree(aead_alg);
        }
+
+       list_for_each_entry_safe(akc_alg, akc_tmp, &akcipher_algs, entry) {
+               crypto_unregister_akcipher(&akc_alg->alg);
+               list_del(&akc_alg->entry);
+               kfree(akc_alg);
+       }
 }
 
 static int ccp_crypto_init(void)
diff --git a/drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-rsa.c b/drivers/crypto/ccp/ccp-crypto-rsa.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d554494
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,296 @@
+/*
+ * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) RSA crypto API support
+ *
+ * Copyright (C) 2017 Advanced Micro Devices, Inc.
+ *
+ * Author: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
+ * published by the Free Software Foundation.
+ */
+
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/scatterlist.h>
+#include <linux/crypto.h>
+#include <crypto/algapi.h>
+#include <crypto/internal/rsa.h>
+#include <crypto/internal/akcipher.h>
+#include <crypto/akcipher.h>
+#include <crypto/scatterwalk.h>
+
+#include "ccp-crypto.h"
+
+static inline struct akcipher_request *akcipher_request_cast(
+       struct crypto_async_request *req)
+{
+       return container_of(req, struct akcipher_request, base);
+}
+
+static inline int ccp_copy_and_save_keypart(u8 **kpbuf, unsigned int *kplen,
+                                           const u8 *buf, size_t sz)
+{
+       int nskip;
+
+       for (nskip = 0; nskip < sz; nskip++)
+               if (buf[nskip])
+                       break;
+       *kplen = sz - nskip;
+       *kpbuf = kzalloc(*kplen, GFP_KERNEL);
+       if (!*kpbuf)
+               return -ENOMEM;
+       memcpy(*kpbuf, buf + nskip, *kplen);
+
+       return 0;
+}
+
+static int ccp_rsa_complete(struct crypto_async_request *async_req, int ret)
+{
+       struct akcipher_request *req = akcipher_request_cast(async_req);
+       struct ccp_rsa_req_ctx *rctx = akcipher_request_ctx(req);
+
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       req->dst_len = rctx->cmd.u.rsa.key_size >> 3;
+
+       return 0;
+}
+
+static unsigned int ccp_rsa_maxsize(struct crypto_akcipher *tfm)
+{
+       return CCP_RSA_MAXMOD;
+}
+
+static int ccp_rsa_crypt(struct akcipher_request *req, bool encrypt)
+{
+       struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
+       struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
+       struct ccp_rsa_req_ctx *rctx = akcipher_request_ctx(req);
+       int ret = 0;
+
+       memset(&rctx->cmd, 0, sizeof(rctx->cmd));
+       INIT_LIST_HEAD(&rctx->cmd.entry);
+       rctx->cmd.engine = CCP_ENGINE_RSA;
+
+       rctx->cmd.u.rsa.key_size = ctx->u.rsa.key_len; /* in bits */
+       if (encrypt) {
+               rctx->cmd.u.rsa.exp = &ctx->u.rsa.e_sg;
+               rctx->cmd.u.rsa.exp_len = ctx->u.rsa.e_len;
+       } else {
+               rctx->cmd.u.rsa.exp = &ctx->u.rsa.d_sg;
+               rctx->cmd.u.rsa.exp_len = ctx->u.rsa.d_len;
+       }
+       rctx->cmd.u.rsa.mod = &ctx->u.rsa.n_sg;
+       rctx->cmd.u.rsa.mod_len = ctx->u.rsa.n_len;
+       rctx->cmd.u.rsa.src = req->src;
+       rctx->cmd.u.rsa.src_len = req->src_len;
+       rctx->cmd.u.rsa.dst = req->dst;
+
+       ret = ccp_crypto_enqueue_request(&req->base, &rctx->cmd);
+
+       return ret;
+}
+
+static int ccp_rsa_encrypt(struct akcipher_request *req)
+{
+       return ccp_rsa_crypt(req, true);
+}
+
+static int ccp_rsa_decrypt(struct akcipher_request *req)
+{
+       return ccp_rsa_crypt(req, false);
+}
+
+static int ccp_check_key_length(unsigned int len)
+{
+       /* In bits */
+       if (len < 8 || len > 4096)
+               return -EINVAL;
+       return 0;
+}
+
+static void ccp_rsa_free_key_bufs(struct ccp_ctx *ctx)
+{
+       /* Clean up old key data */
+       kzfree(ctx->u.rsa.e_buf);
+       ctx->u.rsa.e_buf = NULL;
+       ctx->u.rsa.e_len = 0;
+       kzfree(ctx->u.rsa.n_buf);
+       ctx->u.rsa.n_buf = NULL;
+       ctx->u.rsa.n_len = 0;
+       kzfree(ctx->u.rsa.d_buf);
+       ctx->u.rsa.d_buf = NULL;
+       ctx->u.rsa.d_len = 0;
+}
+
+static int ccp_rsa_setkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
+                         unsigned int keylen, bool private)
+{
+       struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
+       struct rsa_key raw_key;
+       int ret;
+
+       ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
+       memset(&raw_key, 0, sizeof(raw_key));
+
+       /* Code borrowed from crypto/rsa.c */
+       if (private)
+               ret = rsa_parse_priv_key(&raw_key, key, keylen);
+       else
+               ret = rsa_parse_pub_key(&raw_key, key, keylen);
+       if (ret)
+               goto n_key;
+
+       ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.n_buf, &ctx->u.rsa.n_len,
+                                       raw_key.n, raw_key.n_sz);
+       if (ret)
+               goto key_err;
+       sg_init_one(&ctx->u.rsa.n_sg, ctx->u.rsa.n_buf, ctx->u.rsa.n_len);
+
+       ctx->u.rsa.key_len = ctx->u.rsa.n_len << 3; /* convert to bits */
+       if (ccp_check_key_length(ctx->u.rsa.key_len)) {
+               ret = -EINVAL;
+               goto key_err;
+       }
+
+       ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.e_buf, &ctx->u.rsa.e_len,
+                                       raw_key.e, raw_key.e_sz);
+       if (ret)
+               goto key_err;
+       sg_init_one(&ctx->u.rsa.e_sg, ctx->u.rsa.e_buf, ctx->u.rsa.e_len);
+
+       if (private) {
+               ret = ccp_copy_and_save_keypart(&ctx->u.rsa.d_buf,
+                                               &ctx->u.rsa.d_len,
+                                               raw_key.d, raw_key.d_sz);
+               if (ret)
+                       goto key_err;
+               sg_init_one(&ctx->u.rsa.d_sg,
+                           ctx->u.rsa.d_buf, ctx->u.rsa.d_len);
+       }
+
+       return 0;
+
+key_err:
+       ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
+
+n_key:
+       return ret;
+}
+
+static int ccp_rsa_setprivkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
+                             unsigned int keylen)
+{
+       return ccp_rsa_setkey(tfm, key, keylen, true);
+}
+
+static int ccp_rsa_setpubkey(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
+                            unsigned int keylen)
+{
+       return ccp_rsa_setkey(tfm, key, keylen, false);
+}
+
+static int ccp_rsa_init_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
+{
+       struct ccp_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
+
+       akcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct ccp_rsa_req_ctx));
+       ctx->complete = ccp_rsa_complete;
+
+       return 0;
+}
+
+static void ccp_rsa_exit_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
+{
+       struct ccp_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(&tfm->base);
+
+       ccp_rsa_free_key_bufs(ctx);
+}
+
+static struct akcipher_alg ccp_rsa_defaults = {
+       .encrypt = ccp_rsa_encrypt,
+       .decrypt = ccp_rsa_decrypt,
+       .sign = ccp_rsa_decrypt,
+       .verify = ccp_rsa_encrypt,
+       .set_pub_key = ccp_rsa_setpubkey,
+       .set_priv_key = ccp_rsa_setprivkey,
+       .max_size = ccp_rsa_maxsize,
+       .init = ccp_rsa_init_tfm,
+       .exit = ccp_rsa_exit_tfm,
+       .base = {
+               .cra_name = "rsa",
+               .cra_driver_name = "rsa-ccp",
+               .cra_priority = CCP_CRA_PRIORITY,
+               .cra_module = THIS_MODULE,
+               .cra_ctxsize = 2 * sizeof(struct ccp_ctx),
+       },
+};
+
+struct ccp_rsa_def {
+       unsigned int version;
+       const char *name;
+       const char *driver_name;
+       unsigned int reqsize;
+       struct akcipher_alg *alg_defaults;
+};
+
+static struct ccp_rsa_def rsa_algs[] = {
+       {
+               .version        = CCP_VERSION(3, 0),
+               .name           = "rsa",
+               .driver_name    = "rsa-ccp",
+               .reqsize        = sizeof(struct ccp_rsa_req_ctx),
+               .alg_defaults   = &ccp_rsa_defaults,
+       }
+};
+
+int ccp_register_rsa_alg(struct list_head *head, const struct ccp_rsa_def *def)
+{
+       struct ccp_crypto_akcipher_alg *ccp_alg;
+       struct akcipher_alg *alg;
+       int ret;
+
+       ccp_alg = kzalloc(sizeof(*ccp_alg), GFP_KERNEL);
+       if (!ccp_alg)
+               return -ENOMEM;
+
+       INIT_LIST_HEAD(&ccp_alg->entry);
+
+       alg = &ccp_alg->alg;
+       *alg = *def->alg_defaults;
+       snprintf(alg->base.cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s", def->name);
+       snprintf(alg->base.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "%s",
+                def->driver_name);
+       ret = crypto_register_akcipher(alg);
+       if (ret) {
+               pr_err("%s akcipher algorithm registration error (%d)\n",
+                      alg->base.cra_name, ret);
+               kfree(ccp_alg);
+               return ret;
+       }
+
+       list_add(&ccp_alg->entry, head);
+
+       return 0;
+}
+
+int ccp_register_rsa_algs(struct list_head *head)
+{
+       int i, ret;
+       unsigned int ccpversion = ccp_version();
+
+       /* Register the RSA algorithm in standard mode
+        * This works for CCP v3 and later
+        */
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rsa_algs); i++) {
+               if (rsa_algs[i].version > ccpversion)
+                       continue;
+               ret = ccp_register_rsa_alg(head, &rsa_algs[i]);
+               if (ret)
+                       return ret;
+       }
+
+       return 0;
+}
index 156b8233853fb9c9f1480d6cbb76dee93508cc62..aa53b97f6f006b1b8b193d9cf90b33727ba427f9 100644 (file)
@@ -24,6 +24,8 @@
 #include <crypto/ctr.h>
 #include <crypto/hash.h>
 #include <crypto/sha.h>
+#include <crypto/akcipher.h>
+#include <crypto/internal/rsa.h>
 
 #define        CCP_LOG_LEVEL   KERN_INFO
 
@@ -58,6 +60,12 @@ struct ccp_crypto_ahash_alg {
        struct ahash_alg alg;
 };
 
+struct ccp_crypto_akcipher_alg {
+       struct list_head entry;
+
+       struct akcipher_alg alg;
+};
+
 static inline struct ccp_crypto_ablkcipher_alg *
        ccp_crypto_ablkcipher_alg(struct crypto_tfm *tfm)
 {
@@ -227,12 +235,34 @@ struct ccp_sha_exp_ctx {
        u8 buf[MAX_SHA_BLOCK_SIZE];
 };
 
+/***** RSA related defines *****/
+
+struct ccp_rsa_ctx {
+       unsigned int key_len; /* in bits */
+       struct scatterlist e_sg;
+       u8 *e_buf;
+       unsigned int e_len;
+       struct scatterlist n_sg;
+       u8 *n_buf;
+       unsigned int n_len;
+       struct scatterlist d_sg;
+       u8 *d_buf;
+       unsigned int d_len;
+};
+
+struct ccp_rsa_req_ctx {
+       struct ccp_cmd cmd;
+};
+
+#define        CCP_RSA_MAXMOD  (4 * 1024 / 8)
+
 /***** Common Context Structure *****/
 struct ccp_ctx {
        int (*complete)(struct crypto_async_request *req, int ret);
 
        union {
                struct ccp_aes_ctx aes;
+               struct ccp_rsa_ctx rsa;
                struct ccp_sha_ctx sha;
                struct ccp_des3_ctx des3;
        } u;
@@ -249,5 +279,6 @@ int ccp_register_aes_xts_algs(struct list_head *head);
 int ccp_register_aes_aeads(struct list_head *head);
 int ccp_register_sha_algs(struct list_head *head);
 int ccp_register_des3_algs(struct list_head *head);
+int ccp_register_rsa_algs(struct list_head *head);
 
 #endif