| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only | 
| /* | 
|  * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) AES crypto API support | 
|  * | 
|  * Copyright (C) 2013-2019 Advanced Micro Devices, Inc. | 
|  * | 
|  * Author: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com> | 
|  */ | 
|   | 
| #include <linux/module.h> | 
| #include <linux/sched.h> | 
| #include <linux/delay.h> | 
| #include <linux/scatterlist.h> | 
| #include <linux/crypto.h> | 
| #include <crypto/algapi.h> | 
| #include <crypto/aes.h> | 
| #include <crypto/ctr.h> | 
| #include <crypto/scatterwalk.h> | 
|   | 
| #include "ccp-crypto.h" | 
|   | 
| static int ccp_aes_complete(struct crypto_async_request *async_req, int ret) | 
| { | 
|     struct skcipher_request *req = skcipher_request_cast(async_req); | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(req->base.tfm); | 
|     struct ccp_aes_req_ctx *rctx = skcipher_request_ctx(req); | 
|   | 
|     if (ret) | 
|         return ret; | 
|   | 
|     if (ctx->u.aes.mode != CCP_AES_MODE_ECB) | 
|         memcpy(req->iv, rctx->iv, AES_BLOCK_SIZE); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key, | 
|               unsigned int key_len) | 
| { | 
|     struct ccp_crypto_skcipher_alg *alg = ccp_crypto_skcipher_alg(tfm); | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm); | 
|   | 
|     switch (key_len) { | 
|     case AES_KEYSIZE_128: | 
|         ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_128; | 
|         break; | 
|     case AES_KEYSIZE_192: | 
|         ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_192; | 
|         break; | 
|     case AES_KEYSIZE_256: | 
|         ctx->u.aes.type = CCP_AES_TYPE_256; | 
|         break; | 
|     default: | 
|         return -EINVAL; | 
|     } | 
|     ctx->u.aes.mode = alg->mode; | 
|     ctx->u.aes.key_len = key_len; | 
|   | 
|     memcpy(ctx->u.aes.key, key, key_len); | 
|     sg_init_one(&ctx->u.aes.key_sg, ctx->u.aes.key, key_len); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_crypt(struct skcipher_request *req, bool encrypt) | 
| { | 
|     struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req); | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm); | 
|     struct ccp_aes_req_ctx *rctx = skcipher_request_ctx(req); | 
|     struct scatterlist *iv_sg = NULL; | 
|     unsigned int iv_len = 0; | 
|     int ret; | 
|   | 
|     if (!ctx->u.aes.key_len) | 
|         return -EINVAL; | 
|   | 
|     if (((ctx->u.aes.mode == CCP_AES_MODE_ECB) || | 
|          (ctx->u.aes.mode == CCP_AES_MODE_CBC)) && | 
|         (req->cryptlen & (AES_BLOCK_SIZE - 1))) | 
|         return -EINVAL; | 
|   | 
|     if (ctx->u.aes.mode != CCP_AES_MODE_ECB) { | 
|         if (!req->iv) | 
|             return -EINVAL; | 
|   | 
|         memcpy(rctx->iv, req->iv, AES_BLOCK_SIZE); | 
|         iv_sg = &rctx->iv_sg; | 
|         iv_len = AES_BLOCK_SIZE; | 
|         sg_init_one(iv_sg, rctx->iv, iv_len); | 
|     } | 
|   | 
|     memset(&rctx->cmd, 0, sizeof(rctx->cmd)); | 
|     INIT_LIST_HEAD(&rctx->cmd.entry); | 
|     rctx->cmd.engine = CCP_ENGINE_AES; | 
|     rctx->cmd.u.aes.type = ctx->u.aes.type; | 
|     rctx->cmd.u.aes.mode = ctx->u.aes.mode; | 
|     rctx->cmd.u.aes.action = | 
|         (encrypt) ? CCP_AES_ACTION_ENCRYPT : CCP_AES_ACTION_DECRYPT; | 
|     rctx->cmd.u.aes.key = &ctx->u.aes.key_sg; | 
|     rctx->cmd.u.aes.key_len = ctx->u.aes.key_len; | 
|     rctx->cmd.u.aes.iv = iv_sg; | 
|     rctx->cmd.u.aes.iv_len = iv_len; | 
|     rctx->cmd.u.aes.src = req->src; | 
|     rctx->cmd.u.aes.src_len = req->cryptlen; | 
|     rctx->cmd.u.aes.dst = req->dst; | 
|   | 
|     ret = ccp_crypto_enqueue_request(&req->base, &rctx->cmd); | 
|   | 
|     return ret; | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_encrypt(struct skcipher_request *req) | 
| { | 
|     return ccp_aes_crypt(req, true); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_decrypt(struct skcipher_request *req) | 
| { | 
|     return ccp_aes_crypt(req, false); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_init_tfm(struct crypto_skcipher *tfm) | 
| { | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm); | 
|   | 
|     ctx->complete = ccp_aes_complete; | 
|     ctx->u.aes.key_len = 0; | 
|   | 
|     crypto_skcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct ccp_aes_req_ctx)); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_rfc3686_complete(struct crypto_async_request *async_req, | 
|                     int ret) | 
| { | 
|     struct skcipher_request *req = skcipher_request_cast(async_req); | 
|     struct ccp_aes_req_ctx *rctx = skcipher_request_ctx(req); | 
|   | 
|     /* Restore the original pointer */ | 
|     req->iv = rctx->rfc3686_info; | 
|   | 
|     return ccp_aes_complete(async_req, ret); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_rfc3686_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key, | 
|                   unsigned int key_len) | 
| { | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm); | 
|   | 
|     if (key_len < CTR_RFC3686_NONCE_SIZE) | 
|         return -EINVAL; | 
|   | 
|     key_len -= CTR_RFC3686_NONCE_SIZE; | 
|     memcpy(ctx->u.aes.nonce, key + key_len, CTR_RFC3686_NONCE_SIZE); | 
|   | 
|     return ccp_aes_setkey(tfm, key, key_len); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_rfc3686_crypt(struct skcipher_request *req, bool encrypt) | 
| { | 
|     struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req); | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm); | 
|     struct ccp_aes_req_ctx *rctx = skcipher_request_ctx(req); | 
|     u8 *iv; | 
|   | 
|     /* Initialize the CTR block */ | 
|     iv = rctx->rfc3686_iv; | 
|     memcpy(iv, ctx->u.aes.nonce, CTR_RFC3686_NONCE_SIZE); | 
|   | 
|     iv += CTR_RFC3686_NONCE_SIZE; | 
|     memcpy(iv, req->iv, CTR_RFC3686_IV_SIZE); | 
|   | 
|     iv += CTR_RFC3686_IV_SIZE; | 
|     *(__be32 *)iv = cpu_to_be32(1); | 
|   | 
|     /* Point to the new IV */ | 
|     rctx->rfc3686_info = req->iv; | 
|     req->iv = rctx->rfc3686_iv; | 
|   | 
|     return ccp_aes_crypt(req, encrypt); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_rfc3686_encrypt(struct skcipher_request *req) | 
| { | 
|     return ccp_aes_rfc3686_crypt(req, true); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_rfc3686_decrypt(struct skcipher_request *req) | 
| { | 
|     return ccp_aes_rfc3686_crypt(req, false); | 
| } | 
|   | 
| static int ccp_aes_rfc3686_init_tfm(struct crypto_skcipher *tfm) | 
| { | 
|     struct ccp_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm); | 
|   | 
|     ctx->complete = ccp_aes_rfc3686_complete; | 
|     ctx->u.aes.key_len = 0; | 
|   | 
|     crypto_skcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct ccp_aes_req_ctx)); | 
|   | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static const struct skcipher_alg ccp_aes_defaults = { | 
|     .setkey            = ccp_aes_setkey, | 
|     .encrypt        = ccp_aes_encrypt, | 
|     .decrypt        = ccp_aes_decrypt, | 
|     .min_keysize        = AES_MIN_KEY_SIZE, | 
|     .max_keysize        = AES_MAX_KEY_SIZE, | 
|     .init            = ccp_aes_init_tfm, | 
|   | 
|     .base.cra_flags        = CRYPTO_ALG_ASYNC | | 
|                   CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY | | 
|                   CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY | | 
|                   CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK, | 
|     .base.cra_blocksize    = AES_BLOCK_SIZE, | 
|     .base.cra_ctxsize    = sizeof(struct ccp_ctx), | 
|     .base.cra_priority    = CCP_CRA_PRIORITY, | 
|     .base.cra_module    = THIS_MODULE, | 
| }; | 
|   | 
| static const struct skcipher_alg ccp_aes_rfc3686_defaults = { | 
|     .setkey            = ccp_aes_rfc3686_setkey, | 
|     .encrypt        = ccp_aes_rfc3686_encrypt, | 
|     .decrypt        = ccp_aes_rfc3686_decrypt, | 
|     .min_keysize        = AES_MIN_KEY_SIZE + CTR_RFC3686_NONCE_SIZE, | 
|     .max_keysize        = AES_MAX_KEY_SIZE + CTR_RFC3686_NONCE_SIZE, | 
|     .init            = ccp_aes_rfc3686_init_tfm, | 
|   | 
|     .base.cra_flags        = CRYPTO_ALG_ASYNC | | 
|                   CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY | | 
|                   CRYPTO_ALG_KERN_DRIVER_ONLY | | 
|                   CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK, | 
|     .base.cra_blocksize    = CTR_RFC3686_BLOCK_SIZE, | 
|     .base.cra_ctxsize    = sizeof(struct ccp_ctx), | 
|     .base.cra_priority    = CCP_CRA_PRIORITY, | 
|     .base.cra_module    = THIS_MODULE, | 
| }; | 
|   | 
| struct ccp_aes_def { | 
|     enum ccp_aes_mode mode; | 
|     unsigned int version; | 
|     const char *name; | 
|     const char *driver_name; | 
|     unsigned int blocksize; | 
|     unsigned int ivsize; | 
|     const struct skcipher_alg *alg_defaults; | 
| }; | 
|   | 
| static struct ccp_aes_def aes_algs[] = { | 
|     { | 
|         .mode        = CCP_AES_MODE_ECB, | 
|         .version    = CCP_VERSION(3, 0), | 
|         .name        = "ecb(aes)", | 
|         .driver_name    = "ecb-aes-ccp", | 
|         .blocksize    = AES_BLOCK_SIZE, | 
|         .ivsize        = 0, | 
|         .alg_defaults    = &ccp_aes_defaults, | 
|     }, | 
|     { | 
|         .mode        = CCP_AES_MODE_CBC, | 
|         .version    = CCP_VERSION(3, 0), | 
|         .name        = "cbc(aes)", | 
|         .driver_name    = "cbc-aes-ccp", | 
|         .blocksize    = AES_BLOCK_SIZE, | 
|         .ivsize        = AES_BLOCK_SIZE, | 
|         .alg_defaults    = &ccp_aes_defaults, | 
|     }, | 
|     { | 
|         .mode        = CCP_AES_MODE_CFB, | 
|         .version    = CCP_VERSION(3, 0), | 
|         .name        = "cfb(aes)", | 
|         .driver_name    = "cfb-aes-ccp", | 
|         .blocksize    = 1, | 
|         .ivsize        = AES_BLOCK_SIZE, | 
|         .alg_defaults    = &ccp_aes_defaults, | 
|     }, | 
|     { | 
|         .mode        = CCP_AES_MODE_OFB, | 
|         .version    = CCP_VERSION(3, 0), | 
|         .name        = "ofb(aes)", | 
|         .driver_name    = "ofb-aes-ccp", | 
|         .blocksize    = 1, | 
|         .ivsize        = AES_BLOCK_SIZE, | 
|         .alg_defaults    = &ccp_aes_defaults, | 
|     }, | 
|     { | 
|         .mode        = CCP_AES_MODE_CTR, | 
|         .version    = CCP_VERSION(3, 0), | 
|         .name        = "ctr(aes)", | 
|         .driver_name    = "ctr-aes-ccp", | 
|         .blocksize    = 1, | 
|         .ivsize        = AES_BLOCK_SIZE, | 
|         .alg_defaults    = &ccp_aes_defaults, | 
|     }, | 
|     { | 
|         .mode        = CCP_AES_MODE_CTR, | 
|         .version    = CCP_VERSION(3, 0), | 
|         .name        = "rfc3686(ctr(aes))", | 
|         .driver_name    = "rfc3686-ctr-aes-ccp", | 
|         .blocksize    = 1, | 
|         .ivsize        = CTR_RFC3686_IV_SIZE, | 
|         .alg_defaults    = &ccp_aes_rfc3686_defaults, | 
|     }, | 
| }; | 
|   | 
| static int ccp_register_aes_alg(struct list_head *head, | 
|                 const struct ccp_aes_def *def) | 
| { | 
|     struct ccp_crypto_skcipher_alg *ccp_alg; | 
|     struct skcipher_alg *alg; | 
|     int ret; | 
|   | 
|     ccp_alg = kzalloc(sizeof(*ccp_alg), GFP_KERNEL); | 
|     if (!ccp_alg) | 
|         return -ENOMEM; | 
|   | 
|     INIT_LIST_HEAD(&ccp_alg->entry); | 
|   | 
|     ccp_alg->mode = def->mode; | 
|   | 
|     /* Copy the defaults and override as necessary */ | 
|     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); | 
|     alg->base.cra_blocksize = def->blocksize; | 
|     alg->ivsize = def->ivsize; | 
|   | 
|     ret = crypto_register_skcipher(alg); | 
|     if (ret) { | 
|         pr_err("%s skcipher 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_aes_algs(struct list_head *head) | 
| { | 
|     int i, ret; | 
|     unsigned int ccpversion = ccp_version(); | 
|   | 
|     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(aes_algs); i++) { | 
|         if (aes_algs[i].version > ccpversion) | 
|             continue; | 
|         ret = ccp_register_aes_alg(head, &aes_algs[i]); | 
|         if (ret) | 
|             return ret; | 
|     } | 
|   | 
|     return 0; | 
| } |