Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi-misc-2.6
[pandora-kernel.git] / net / mac80211 / wpa.c
1 /*
2  * Copyright 2002-2004, Instant802 Networks, Inc.
3  * Copyright 2008, Jouni Malinen <j@w1.fi>
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  */
9
10 #include <linux/netdevice.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/skbuff.h>
13 #include <linux/compiler.h>
14 #include <linux/ieee80211.h>
15 #include <linux/gfp.h>
16 #include <asm/unaligned.h>
17 #include <net/mac80211.h>
18
19 #include "ieee80211_i.h"
20 #include "michael.h"
21 #include "tkip.h"
22 #include "aes_ccm.h"
23 #include "aes_cmac.h"
24 #include "wpa.h"
25
26 ieee80211_tx_result
27 ieee80211_tx_h_michael_mic_add(struct ieee80211_tx_data *tx)
28 {
29         u8 *data, *key, *mic;
30         size_t data_len;
31         unsigned int hdrlen;
32         struct ieee80211_hdr *hdr;
33         struct sk_buff *skb = tx->skb;
34         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
35         int tail;
36
37         hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
38         if (!tx->key || tx->key->conf.cipher != WLAN_CIPHER_SUITE_TKIP ||
39             skb->len < 24 || !ieee80211_is_data_present(hdr->frame_control))
40                 return TX_CONTINUE;
41
42         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
43         if (skb->len < hdrlen)
44                 return TX_DROP;
45
46         data = skb->data + hdrlen;
47         data_len = skb->len - hdrlen;
48
49         if (unlikely(info->flags & IEEE80211_TX_INTFL_TKIP_MIC_FAILURE)) {
50                 /* Need to use software crypto for the test */
51                 info->control.hw_key = NULL;
52         }
53
54         if (info->control.hw_key &&
55             !(tx->flags & IEEE80211_TX_FRAGMENTED) &&
56             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_MMIC)) {
57                 /* hwaccel - with no need for SW-generated MMIC */
58                 return TX_CONTINUE;
59         }
60
61         tail = MICHAEL_MIC_LEN;
62         if (!info->control.hw_key)
63                 tail += TKIP_ICV_LEN;
64
65         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
66                     skb_headroom(skb) < TKIP_IV_LEN))
67                 return TX_DROP;
68
69         key = &tx->key->conf.key[NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_TX_MIC_KEY];
70         mic = skb_put(skb, MICHAEL_MIC_LEN);
71         michael_mic(key, hdr, data, data_len, mic);
72         if (unlikely(info->flags & IEEE80211_TX_INTFL_TKIP_MIC_FAILURE))
73                 mic[0]++;
74
75         return TX_CONTINUE;
76 }
77
78
79 ieee80211_rx_result
80 ieee80211_rx_h_michael_mic_verify(struct ieee80211_rx_data *rx)
81 {
82         u8 *data, *key = NULL;
83         size_t data_len;
84         unsigned int hdrlen;
85         u8 mic[MICHAEL_MIC_LEN];
86         struct sk_buff *skb = rx->skb;
87         struct ieee80211_rx_status *status = IEEE80211_SKB_RXCB(skb);
88         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
89
90         /* No way to verify the MIC if the hardware stripped it */
91         if (status->flag & RX_FLAG_MMIC_STRIPPED)
92                 return RX_CONTINUE;
93
94         if (!rx->key || rx->key->conf.cipher != WLAN_CIPHER_SUITE_TKIP ||
95             !ieee80211_has_protected(hdr->frame_control) ||
96             !ieee80211_is_data_present(hdr->frame_control))
97                 return RX_CONTINUE;
98
99         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
100         if (skb->len < hdrlen + MICHAEL_MIC_LEN)
101                 return RX_DROP_UNUSABLE;
102
103         data = skb->data + hdrlen;
104         data_len = skb->len - hdrlen - MICHAEL_MIC_LEN;
105
106         key = &rx->key->conf.key[NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_RX_MIC_KEY];
107         michael_mic(key, hdr, data, data_len, mic);
108         if (memcmp(mic, data + data_len, MICHAEL_MIC_LEN) != 0) {
109                 if (!(status->rx_flags & IEEE80211_RX_RA_MATCH))
110                         return RX_DROP_UNUSABLE;
111
112                 mac80211_ev_michael_mic_failure(rx->sdata, rx->key->conf.keyidx,
113                                                 (void *) skb->data, NULL,
114                                                 GFP_ATOMIC);
115                 return RX_DROP_UNUSABLE;
116         }
117
118         /* remove Michael MIC from payload */
119         skb_trim(skb, skb->len - MICHAEL_MIC_LEN);
120
121         /* update IV in key information to be able to detect replays */
122         rx->key->u.tkip.rx[rx->queue].iv32 = rx->tkip_iv32;
123         rx->key->u.tkip.rx[rx->queue].iv16 = rx->tkip_iv16;
124
125         return RX_CONTINUE;
126 }
127
128
129 static int tkip_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
130 {
131         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
132         struct ieee80211_key *key = tx->key;
133         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
134         unsigned int hdrlen;
135         int len, tail;
136         u8 *pos;
137
138         if (info->control.hw_key &&
139             !(info->control.hw_key->flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV)) {
140                 /* hwaccel - with no need for software-generated IV */
141                 return 0;
142         }
143
144         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
145         len = skb->len - hdrlen;
146
147         if (info->control.hw_key)
148                 tail = 0;
149         else
150                 tail = TKIP_ICV_LEN;
151
152         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
153                     skb_headroom(skb) < TKIP_IV_LEN))
154                 return -1;
155
156         pos = skb_push(skb, TKIP_IV_LEN);
157         memmove(pos, pos + TKIP_IV_LEN, hdrlen);
158         pos += hdrlen;
159
160         /* Increase IV for the frame */
161         key->u.tkip.tx.iv16++;
162         if (key->u.tkip.tx.iv16 == 0)
163                 key->u.tkip.tx.iv32++;
164
165         pos = ieee80211_tkip_add_iv(pos, key, key->u.tkip.tx.iv16);
166
167         /* hwaccel - with software IV */
168         if (info->control.hw_key)
169                 return 0;
170
171         /* Add room for ICV */
172         skb_put(skb, TKIP_ICV_LEN);
173
174         hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
175         return ieee80211_tkip_encrypt_data(tx->local->wep_tx_tfm,
176                                            key, pos, len, hdr->addr2);
177 }
178
179
180 ieee80211_tx_result
181 ieee80211_crypto_tkip_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
182 {
183         struct sk_buff *skb = tx->skb;
184
185         ieee80211_tx_set_protected(tx);
186
187         do {
188                 if (tkip_encrypt_skb(tx, skb) < 0)
189                         return TX_DROP;
190         } while ((skb = skb->next));
191
192         return TX_CONTINUE;
193 }
194
195
196 ieee80211_rx_result
197 ieee80211_crypto_tkip_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
198 {
199         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) rx->skb->data;
200         int hdrlen, res, hwaccel = 0;
201         struct ieee80211_key *key = rx->key;
202         struct sk_buff *skb = rx->skb;
203         struct ieee80211_rx_status *status = IEEE80211_SKB_RXCB(skb);
204
205         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
206
207         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control))
208                 return RX_CONTINUE;
209
210         if (!rx->sta || skb->len - hdrlen < 12)
211                 return RX_DROP_UNUSABLE;
212
213         /*
214          * Let TKIP code verify IV, but skip decryption.
215          * In the case where hardware checks the IV as well,
216          * we don't even get here, see ieee80211_rx_h_decrypt()
217          */
218         if (status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)
219                 hwaccel = 1;
220
221         res = ieee80211_tkip_decrypt_data(rx->local->wep_rx_tfm,
222                                           key, skb->data + hdrlen,
223                                           skb->len - hdrlen, rx->sta->sta.addr,
224                                           hdr->addr1, hwaccel, rx->queue,
225                                           &rx->tkip_iv32,
226                                           &rx->tkip_iv16);
227         if (res != TKIP_DECRYPT_OK)
228                 return RX_DROP_UNUSABLE;
229
230         /* Trim ICV */
231         skb_trim(skb, skb->len - TKIP_ICV_LEN);
232
233         /* Remove IV */
234         memmove(skb->data + TKIP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
235         skb_pull(skb, TKIP_IV_LEN);
236
237         return RX_CONTINUE;
238 }
239
240
241 static void ccmp_special_blocks(struct sk_buff *skb, u8 *pn, u8 *scratch,
242                                 int encrypted)
243 {
244         __le16 mask_fc;
245         int a4_included, mgmt;
246         u8 qos_tid;
247         u8 *b_0, *aad;
248         u16 data_len, len_a;
249         unsigned int hdrlen;
250         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
251
252         b_0 = scratch + 3 * AES_BLOCK_LEN;
253         aad = scratch + 4 * AES_BLOCK_LEN;
254
255         /*
256          * Mask FC: zero subtype b4 b5 b6 (if not mgmt)
257          * Retry, PwrMgt, MoreData; set Protected
258          */
259         mgmt = ieee80211_is_mgmt(hdr->frame_control);
260         mask_fc = hdr->frame_control;
261         mask_fc &= ~cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_RETRY |
262                                 IEEE80211_FCTL_PM | IEEE80211_FCTL_MOREDATA);
263         if (!mgmt)
264                 mask_fc &= ~cpu_to_le16(0x0070);
265         mask_fc |= cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_PROTECTED);
266
267         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
268         len_a = hdrlen - 2;
269         a4_included = ieee80211_has_a4(hdr->frame_control);
270
271         if (ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control))
272                 qos_tid = *ieee80211_get_qos_ctl(hdr) & IEEE80211_QOS_CTL_TID_MASK;
273         else
274                 qos_tid = 0;
275
276         data_len = skb->len - hdrlen - CCMP_HDR_LEN;
277         if (encrypted)
278                 data_len -= CCMP_MIC_LEN;
279
280         /* First block, b_0 */
281         b_0[0] = 0x59; /* flags: Adata: 1, M: 011, L: 001 */
282         /* Nonce: Nonce Flags | A2 | PN
283          * Nonce Flags: Priority (b0..b3) | Management (b4) | Reserved (b5..b7)
284          */
285         b_0[1] = qos_tid | (mgmt << 4);
286         memcpy(&b_0[2], hdr->addr2, ETH_ALEN);
287         memcpy(&b_0[8], pn, CCMP_PN_LEN);
288         /* l(m) */
289         put_unaligned_be16(data_len, &b_0[14]);
290
291         /* AAD (extra authenticate-only data) / masked 802.11 header
292          * FC | A1 | A2 | A3 | SC | [A4] | [QC] */
293         put_unaligned_be16(len_a, &aad[0]);
294         put_unaligned(mask_fc, (__le16 *)&aad[2]);
295         memcpy(&aad[4], &hdr->addr1, 3 * ETH_ALEN);
296
297         /* Mask Seq#, leave Frag# */
298         aad[22] = *((u8 *) &hdr->seq_ctrl) & 0x0f;
299         aad[23] = 0;
300
301         if (a4_included) {
302                 memcpy(&aad[24], hdr->addr4, ETH_ALEN);
303                 aad[30] = qos_tid;
304                 aad[31] = 0;
305         } else {
306                 memset(&aad[24], 0, ETH_ALEN + IEEE80211_QOS_CTL_LEN);
307                 aad[24] = qos_tid;
308         }
309 }
310
311
312 static inline void ccmp_pn2hdr(u8 *hdr, u8 *pn, int key_id)
313 {
314         hdr[0] = pn[5];
315         hdr[1] = pn[4];
316         hdr[2] = 0;
317         hdr[3] = 0x20 | (key_id << 6);
318         hdr[4] = pn[3];
319         hdr[5] = pn[2];
320         hdr[6] = pn[1];
321         hdr[7] = pn[0];
322 }
323
324
325 static inline void ccmp_hdr2pn(u8 *pn, u8 *hdr)
326 {
327         pn[0] = hdr[7];
328         pn[1] = hdr[6];
329         pn[2] = hdr[5];
330         pn[3] = hdr[4];
331         pn[4] = hdr[1];
332         pn[5] = hdr[0];
333 }
334
335
336 static int ccmp_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
337 {
338         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
339         struct ieee80211_key *key = tx->key;
340         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
341         int hdrlen, len, tail;
342         u8 *pos, *pn;
343         int i;
344
345         if (info->control.hw_key &&
346             !(info->control.hw_key->flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV)) {
347                 /*
348                  * hwaccel has no need for preallocated room for CCMP
349                  * header or MIC fields
350                  */
351                 return 0;
352         }
353
354         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
355         len = skb->len - hdrlen;
356
357         if (info->control.hw_key)
358                 tail = 0;
359         else
360                 tail = CCMP_MIC_LEN;
361
362         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
363                     skb_headroom(skb) < CCMP_HDR_LEN))
364                 return -1;
365
366         pos = skb_push(skb, CCMP_HDR_LEN);
367         memmove(pos, pos + CCMP_HDR_LEN, hdrlen);
368         hdr = (struct ieee80211_hdr *) pos;
369         pos += hdrlen;
370
371         /* PN = PN + 1 */
372         pn = key->u.ccmp.tx_pn;
373
374         for (i = CCMP_PN_LEN - 1; i >= 0; i--) {
375                 pn[i]++;
376                 if (pn[i])
377                         break;
378         }
379
380         ccmp_pn2hdr(pos, pn, key->conf.keyidx);
381
382         /* hwaccel - with software CCMP header */
383         if (info->control.hw_key)
384                 return 0;
385
386         pos += CCMP_HDR_LEN;
387         ccmp_special_blocks(skb, pn, key->u.ccmp.tx_crypto_buf, 0);
388         ieee80211_aes_ccm_encrypt(key->u.ccmp.tfm, key->u.ccmp.tx_crypto_buf, pos, len,
389                                   pos, skb_put(skb, CCMP_MIC_LEN));
390
391         return 0;
392 }
393
394
395 ieee80211_tx_result
396 ieee80211_crypto_ccmp_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
397 {
398         struct sk_buff *skb = tx->skb;
399
400         ieee80211_tx_set_protected(tx);
401
402         do {
403                 if (ccmp_encrypt_skb(tx, skb) < 0)
404                         return TX_DROP;
405         } while ((skb = skb->next));
406
407         return TX_CONTINUE;
408 }
409
410
411 ieee80211_rx_result
412 ieee80211_crypto_ccmp_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
413 {
414         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)rx->skb->data;
415         int hdrlen;
416         struct ieee80211_key *key = rx->key;
417         struct sk_buff *skb = rx->skb;
418         struct ieee80211_rx_status *status = IEEE80211_SKB_RXCB(skb);
419         u8 pn[CCMP_PN_LEN];
420         int data_len;
421         int queue;
422
423         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
424
425         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control) &&
426             !ieee80211_is_robust_mgmt_frame(hdr))
427                 return RX_CONTINUE;
428
429         data_len = skb->len - hdrlen - CCMP_HDR_LEN - CCMP_MIC_LEN;
430         if (!rx->sta || data_len < 0)
431                 return RX_DROP_UNUSABLE;
432
433         ccmp_hdr2pn(pn, skb->data + hdrlen);
434
435         queue = ieee80211_is_mgmt(hdr->frame_control) ?
436                 NUM_RX_DATA_QUEUES : rx->queue;
437
438         if (memcmp(pn, key->u.ccmp.rx_pn[queue], CCMP_PN_LEN) <= 0) {
439                 key->u.ccmp.replays++;
440                 return RX_DROP_UNUSABLE;
441         }
442
443         if (!(status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
444                 /* hardware didn't decrypt/verify MIC */
445                 ccmp_special_blocks(skb, pn, key->u.ccmp.rx_crypto_buf, 1);
446
447                 if (ieee80211_aes_ccm_decrypt(
448                             key->u.ccmp.tfm, key->u.ccmp.rx_crypto_buf,
449                             skb->data + hdrlen + CCMP_HDR_LEN, data_len,
450                             skb->data + skb->len - CCMP_MIC_LEN,
451                             skb->data + hdrlen + CCMP_HDR_LEN))
452                         return RX_DROP_UNUSABLE;
453         }
454
455         memcpy(key->u.ccmp.rx_pn[queue], pn, CCMP_PN_LEN);
456
457         /* Remove CCMP header and MIC */
458         skb_trim(skb, skb->len - CCMP_MIC_LEN);
459         memmove(skb->data + CCMP_HDR_LEN, skb->data, hdrlen);
460         skb_pull(skb, CCMP_HDR_LEN);
461
462         return RX_CONTINUE;
463 }
464
465
466 static void bip_aad(struct sk_buff *skb, u8 *aad)
467 {
468         /* BIP AAD: FC(masked) || A1 || A2 || A3 */
469
470         /* FC type/subtype */
471         aad[0] = skb->data[0];
472         /* Mask FC Retry, PwrMgt, MoreData flags to zero */
473         aad[1] = skb->data[1] & ~(BIT(4) | BIT(5) | BIT(6));
474         /* A1 || A2 || A3 */
475         memcpy(aad + 2, skb->data + 4, 3 * ETH_ALEN);
476 }
477
478
479 static inline void bip_ipn_swap(u8 *d, const u8 *s)
480 {
481         *d++ = s[5];
482         *d++ = s[4];
483         *d++ = s[3];
484         *d++ = s[2];
485         *d++ = s[1];
486         *d = s[0];
487 }
488
489
490 ieee80211_tx_result
491 ieee80211_crypto_aes_cmac_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
492 {
493         struct sk_buff *skb = tx->skb;
494         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
495         struct ieee80211_key *key = tx->key;
496         struct ieee80211_mmie *mmie;
497         u8 *pn, aad[20];
498         int i;
499
500         if (info->control.hw_key)
501                 return 0;
502
503         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < sizeof(*mmie)))
504                 return TX_DROP;
505
506         mmie = (struct ieee80211_mmie *) skb_put(skb, sizeof(*mmie));
507         mmie->element_id = WLAN_EID_MMIE;
508         mmie->length = sizeof(*mmie) - 2;
509         mmie->key_id = cpu_to_le16(key->conf.keyidx);
510
511         /* PN = PN + 1 */
512         pn = key->u.aes_cmac.tx_pn;
513
514         for (i = sizeof(key->u.aes_cmac.tx_pn) - 1; i >= 0; i--) {
515                 pn[i]++;
516                 if (pn[i])
517                         break;
518         }
519         bip_ipn_swap(mmie->sequence_number, pn);
520
521         bip_aad(skb, aad);
522
523         /*
524          * MIC = AES-128-CMAC(IGTK, AAD || Management Frame Body || MMIE, 64)
525          */
526         ieee80211_aes_cmac(key->u.aes_cmac.tfm, key->u.aes_cmac.tx_crypto_buf,
527                            aad, skb->data + 24, skb->len - 24, mmie->mic);
528
529         return TX_CONTINUE;
530 }
531
532
533 ieee80211_rx_result
534 ieee80211_crypto_aes_cmac_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
535 {
536         struct sk_buff *skb = rx->skb;
537         struct ieee80211_rx_status *status = IEEE80211_SKB_RXCB(skb);
538         struct ieee80211_key *key = rx->key;
539         struct ieee80211_mmie *mmie;
540         u8 aad[20], mic[8], ipn[6];
541         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
542
543         if (!ieee80211_is_mgmt(hdr->frame_control))
544                 return RX_CONTINUE;
545
546         if (skb->len < 24 + sizeof(*mmie))
547                 return RX_DROP_UNUSABLE;
548
549         mmie = (struct ieee80211_mmie *)
550                 (skb->data + skb->len - sizeof(*mmie));
551         if (mmie->element_id != WLAN_EID_MMIE ||
552             mmie->length != sizeof(*mmie) - 2)
553                 return RX_DROP_UNUSABLE; /* Invalid MMIE */
554
555         bip_ipn_swap(ipn, mmie->sequence_number);
556
557         if (memcmp(ipn, key->u.aes_cmac.rx_pn, 6) <= 0) {
558                 key->u.aes_cmac.replays++;
559                 return RX_DROP_UNUSABLE;
560         }
561
562         if (!(status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
563                 /* hardware didn't decrypt/verify MIC */
564                 bip_aad(skb, aad);
565                 ieee80211_aes_cmac(key->u.aes_cmac.tfm,
566                                    key->u.aes_cmac.rx_crypto_buf, aad,
567                                    skb->data + 24, skb->len - 24, mic);
568                 if (memcmp(mic, mmie->mic, sizeof(mmie->mic)) != 0) {
569                         key->u.aes_cmac.icverrors++;
570                         return RX_DROP_UNUSABLE;
571                 }
572         }
573
574         memcpy(key->u.aes_cmac.rx_pn, ipn, 6);
575
576         /* Remove MMIE */
577         skb_trim(skb, skb->len - sizeof(*mmie));
578
579         return RX_CONTINUE;
580 }