lin
2025-07-30 fcd736bf35fd93b563e9bbf594f2aa7b62028cc9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
# This file is part of Scapy
## See http://www.secdev.org/projects/scapy for more informations
## Copyright (C) Sabrina Dubroca <sd@queasysnail.net>
## This program is published under a GPLv2 license
 
"""
Classes and functions for MACsec.
"""
 
from __future__ import absolute_import
from __future__ import print_function
import struct
 
from scapy.config import conf
from scapy.fields import *
from scapy.packet import Packet, Raw, bind_layers
from scapy.layers.l2 import Ether, Dot1AD, Dot1Q
from scapy.layers.eap import MACsecSCI
from scapy.layers.inet import IP
from scapy.layers.inet6 import IPv6
import scapy.modules.six as six
 
if conf.crypto_valid:
    from cryptography.exceptions import InvalidTag
    from cryptography.hazmat.backends import default_backend
    from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import (
        Cipher,
        algorithms,
        modes,
    )
else:
    log_loading.info("Can't import python-cryptography v1.7+. "
                     "Disabled MACsec encryption/authentication.")
 
 
NOSCI_LEN = 14 + 6
SCI_LEN = 8
DEFAULT_ICV_LEN = 16
 
 
class MACsecSA(object):
    """Representation of a MACsec Secure Association
 
    Provides encapsulation, decapsulation, encryption, and decryption
    of MACsec frames
    """
    def __init__(self, sci, an, pn, key, icvlen, encrypt, send_sci):
        if isinstance(sci, six.integer_types):
            self.sci = struct.pack('!Q', sci)
        elif isinstance(sci, bytes):
            self.sci = sci
        else:
            raise TypeError("SCI must be either bytes or int")
        self.an = an
        self.pn = pn
        self.key = key
        self.icvlen = icvlen
        self.do_encrypt = encrypt
        self.send_sci = send_sci
 
    def make_iv(self, pkt):
        """generate an IV for the packet"""
        return self.sci + struct.pack('!I', pkt[MACsec].pn)
 
    @staticmethod
    def split_pkt(pkt, assoclen, icvlen=0):
        """
        split the packet into associated data, plaintext or ciphertext, and
        optional ICV
        """
        data = raw(pkt)
        assoc = data[:assoclen]
        if icvlen:
            icv = data[-icvlen:]
            enc = data[assoclen:-icvlen]
        else:
            icv = b''
            enc = data[assoclen:]
        return assoc, enc, icv
 
    def e_bit(self):
        """returns the value of the E bit for packets sent through this SA"""
        return self.do_encrypt
 
    def c_bit(self):
        """returns the value of the C bit for packets sent through this SA"""
        return self.do_encrypt or self.icvlen != DEFAULT_ICV_LEN
 
    @staticmethod
    def shortlen(pkt):
        """determine shortlen for a raw packet (not encapsulated yet)"""
        datalen = len(pkt) - 2*6
        if datalen < 48:
            return datalen
        return 0
 
    def encap(self, pkt):
        """encapsulate a frame using this Secure Association"""
        if pkt.name != Ether().name:
            raise TypeError('cannot encapsulate packet in MACsec, must be Ethernet')
        hdr = copy.deepcopy(pkt)
        payload = hdr.payload
        del hdr.payload
        tag = MACsec(sci=self.sci, an=self.an,
                     SC=self.send_sci,
                     E=self.e_bit(), C=self.c_bit(),
                     shortlen=MACsecSA.shortlen(pkt),
                     pn=self.pn, type=pkt.type)
        hdr.type = ETH_P_MACSEC
        return hdr/tag/payload
 
    # this doesn't really need to be a method, but for symmetry with
    # encap(), it is
    def decap(self, orig_pkt):
        """decapsulate a MACsec frame"""
        if orig_pkt.name != Ether().name or orig_pkt.payload.name != MACsec().name:
            raise TypeError('cannot decapsulate MACsec packet, must be Ethernet/MACsec')
        packet = copy.deepcopy(orig_pkt)
        prev_layer = packet[MACsec].underlayer
        prev_layer.type = packet[MACsec].type
        next_layer = packet[MACsec].payload
        del prev_layer.payload
        if prev_layer.name == Ether().name:
            return Ether(raw(prev_layer/next_layer))
        return prev_layer/next_layer
 
    def encrypt(self, orig_pkt, assoclen=None):
        """encrypt a MACsec frame for this Secure Association"""
        hdr = copy.deepcopy(orig_pkt)
        del hdr[MACsec].payload
        del hdr[MACsec].type
        pktlen = len(orig_pkt)
        if self.send_sci:
            hdrlen = NOSCI_LEN + SCI_LEN
        else:
            hdrlen = NOSCI_LEN
        if assoclen is None or not self.do_encrypt:
            if self.do_encrypt:
                assoclen = hdrlen
            else:
                assoclen = pktlen
        iv = self.make_iv(orig_pkt)
        assoc, pt, _ = MACsecSA.split_pkt(orig_pkt, assoclen)
        encryptor = Cipher(
            algorithms.AES(self.key),
            modes.GCM(iv),
            backend=default_backend()
        ).encryptor()
        encryptor.authenticate_additional_data(assoc)
        ct = encryptor.update(pt) + encryptor.finalize()
        hdr[MACsec].payload = Raw(assoc[hdrlen:assoclen] + ct + encryptor.tag)
        return hdr
 
    def decrypt(self, orig_pkt, assoclen=None):
        """decrypt a MACsec frame for this Secure Association"""
        hdr = copy.deepcopy(orig_pkt)
        del hdr[MACsec].payload
        pktlen = len(orig_pkt)
        if self.send_sci:
            hdrlen = NOSCI_LEN + SCI_LEN
        else:
            hdrlen = NOSCI_LEN
        if assoclen is None or not self.do_encrypt:
            if self.do_encrypt:
                assoclen = hdrlen
            else:
                assoclen = pktlen - self.icvlen
        iv = self.make_iv(hdr)
        assoc, ct, icv = MACsecSA.split_pkt(orig_pkt, assoclen, self.icvlen)
        decryptor = Cipher(
               algorithms.AES(self.key),
               modes.GCM(iv, icv),
               backend=default_backend()
           ).decryptor()
        decryptor.authenticate_additional_data(assoc)
        pt = assoc[hdrlen:assoclen]
        pt += decryptor.update(ct)
        pt += decryptor.finalize()
        hdr[MACsec].type = struct.unpack('!H', pt[0:2])[0]
        hdr[MACsec].payload = Raw(pt[2:])
        return hdr
 
 
class MACsec(Packet):
    """representation of one MACsec frame"""
    name = '802.1AE'
    fields_desc = [BitField('Ver', 0, 1),
                   BitField('ES', 0, 1),
                   BitField('SC', 0, 1),
                   BitField('SCB', 0, 1),
                   BitField('E', 0, 1),
                   BitField('C', 0, 1),
                   BitField('an', 0, 2),
                   BitField('reserved', 0, 2),
                   BitField('shortlen', 0, 6),
                   IntField("pn", 1),
                   ConditionalField(PacketField("sci", None, MACsecSCI), lambda pkt: pkt.SC),
                   ConditionalField(XShortEnumField("type", None, ETHER_TYPES),
                                    lambda pkt: pkt.type is not None)]
 
    def mysummary(self):
        summary = self.sprintf("an=%MACsec.an%, pn=%MACsec.pn%")
        if self.SC:
            summary += self.sprintf(", sci=%MACsec.sci%")
        if self.type is not None:
            summary += self.sprintf(", %MACsec.type%")
        return summary
 
 
bind_layers(MACsec, IP, type=ETH_P_IP)
bind_layers(MACsec, IPv6, type=ETH_P_IPV6)
 
bind_layers( Dot1AD,        MACsec,        type=ETH_P_MACSEC)
bind_layers( Dot1Q,         MACsec,        type=ETH_P_MACSEC)
bind_layers( Ether,         MACsec,        type=ETH_P_MACSEC)