src/plugins/wireguard/wireguard_output_tun.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2020 Doc.ai and/or its affiliates.
   3  * Copyright (c) 2020 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <vlib/vlib.h>
  18 #include <vnet/vnet.h>
  19 #include <vppinfra/error.h>
  20
  21 #include <wireguard/wireguard.h>
  22 #include <wireguard/wireguard_send.h>
  23
  24 #define foreach_wg_output_error                                               \
  25   _ (NONE, "No error")                                                        \
  26   _ (PEER, "Peer error")                                                      \
  27   _ (KEYPAIR, "Keypair error")                                                \
  28   _ (NO_BUFFERS, "No buffers")                                                \
  29   _ (CRYPTO_ENGINE_ERROR, "crypto engine error (packet dropped)")
  30
  31 typedef enum
  32 {
  33 #define _(sym,str) WG_OUTPUT_ERROR_##sym,
  34   foreach_wg_output_error
  35 #undef _
  36     WG_OUTPUT_N_ERROR,
  37 } wg_output_error_t;
  38
  39 static char *wg_output_error_strings[] = {
  40 #define _(sym,string) string,
  41   foreach_wg_output_error
  42 #undef _
  43 };
  44
  45 typedef enum
  46 {
  47   WG_OUTPUT_NEXT_ERROR,
  48   WG_OUTPUT_NEXT_HANDOFF,
  49   WG_OUTPUT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT,
  50   WG_OUTPUT_N_NEXT,
  51 } wg_output_next_t;
  52
  53 typedef struct
  54 {
  55   index_t peer;
  56   u8 header[sizeof (ip6_udp_header_t)];
  57   u8 is_ip4;
  58 } wg_output_tun_trace_t;
  59
  60 typedef struct
  61 {
  62   index_t peer;
  63   u32 next_index;
  64 } wg_output_tun_post_trace_t;
  65
  66 u8 *
  67 format_ip4_udp_header (u8 * s, va_list * args)
  68 {
  69   ip4_udp_header_t *hdr4 = va_arg (*args, ip4_udp_header_t *);
  70
  71   s = format (s, "%U:$U", format_ip4_header, &hdr4->ip4, format_udp_header,
  72               &hdr4->udp);
  73   return (s);
  74 }
  75
  76 u8 *
  77 format_ip6_udp_header (u8 *s, va_list *args)
  78 {
  79   ip6_udp_header_t *hdr6 = va_arg (*args, ip6_udp_header_t *);
  80
  81   s = format (s, "%U:$U", format_ip6_header, &hdr6->ip6, format_udp_header,
  82               &hdr6->udp);
  83   return (s);
  84 }
  85
  86 /* packet trace format function */
  87 static u8 *
  88 format_wg_output_tun_trace (u8 * s, va_list * args)
  89 {
  90   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  91   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  92
  93   wg_output_tun_trace_t *t = va_arg (*args, wg_output_tun_trace_t *);
  94
  95   s = format (s, "peer: %d\n", t->peer);
  96   s = format (s, "  Encrypted packet: ");
  97
  98   s = t->is_ip4 ? format (s, "%U", format_ip4_udp_header, t->header) :
  99                   format (s, "%U", format_ip6_udp_header, t->header);
 100   return s;
 101 }
 102
 103 /* post node - packet trace format function */
 104 static u8 *
 105 format_wg_output_tun_post_trace (u8 *s, va_list *args)
 106 {
 107   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 108   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 109
 110   wg_output_tun_post_trace_t *t = va_arg (*args, wg_output_tun_post_trace_t *);
 111
 112   s = format (s, "peer: %d\n", t->peer);
 113   s = format (s, "  wg-post: next node index %u", t->next_index);
 114   return s;
 115 }
 116
 117 static_always_inline void
 118 wg_output_chain_crypto (vlib_main_t *vm, wg_per_thread_data_t *ptd,
 119                         vlib_buffer_t *b, vlib_buffer_t *lb, u8 *start,
 120                         u32 start_len, u16 *n_ch)
 121 {
 122   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 123   vlib_buffer_t *cb = b;
 124   u32 n_chunks = 1;
 125
 126   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 127   ch->len = start_len;
 128   ch->src = ch->dst = start;
 129   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 130
 131   while (1)
 132     {
 133       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 134       n_chunks += 1;
 135       if (lb == cb)
 136         ch->len = cb->current_length - NOISE_AUTHTAG_LEN;
 137       else
 138         ch->len = cb->current_length;
 139
 140       ch->src = ch->dst = vlib_buffer_get_current (cb);
 141
 142       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 143         break;
 144
 145       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 146     }
 147
 148   if (n_ch)
 149     *n_ch = n_chunks;
 150 }
 151
 152 static_always_inline void
 153 wg_prepare_sync_enc_op (vlib_main_t *vm, wg_per_thread_data_t *ptd,
 154                         vlib_buffer_t *b, vlib_buffer_t *lb,
 155                         vnet_crypto_op_t **crypto_ops, u8 *src, u32 src_len,
 156                         u8 *dst, u8 *aad, u32 aad_len, u64 nonce,
 157                         vnet_crypto_key_index_t key_index, u32 bi, u8 *iv)
 158 {
 159   vnet_crypto_op_t _op, *op = &_op;
 160   u8 src_[] = {};
 161
 162   clib_memset (iv, 0, 4);
 163   clib_memcpy (iv + 4, &nonce, sizeof (nonce));
 164
 165   vec_add2_aligned (crypto_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 166   vnet_crypto_op_init (op, VNET_CRYPTO_OP_CHACHA20_POLY1305_ENC);
 167
 168   op->tag_len = NOISE_AUTHTAG_LEN;
 169   op->tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - NOISE_AUTHTAG_LEN;
 170   op->key_index = key_index;
 171   op->aad = aad;
 172   op->aad_len = aad_len;
 173   op->iv = iv;
 174   op->user_data = bi;
 175
 176   if (b != lb)
 177     {
 178       /* Chained buffers */
 179       op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 180       op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 181       wg_output_chain_crypto (vm, ptd, b, lb, src, src_len, &op->n_chunks);
 182     }
 183   else
 184     {
 185       op->src = !src ? src_ : src;
 186       op->len = src_len;
 187       op->dst = dst;
 188     }
 189 }
 190
 191 static_always_inline void
 192 wg_output_process_chained_ops (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 193                                vnet_crypto_op_t *ops, vlib_buffer_t *b[],
 194                                u16 *nexts, vnet_crypto_op_chunk_t *chunks,
 195                                u16 drop_next)
 196 {
 197   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 198   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 199
 200   if (n_ops == 0)
 201     return;
 202
 203   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_chained_ops (vm, op, chunks, n_ops);
 204
 205   while (n_fail)
 206     {
 207       ASSERT (op - ops < n_ops);
 208
 209       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 210         {
 211           u32 bi = op->user_data;
 212           b[bi]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 213           nexts[bi] = drop_next;
 214           n_fail--;
 215         }
 216       op++;
 217     }
 218 }
 219
 220 static_always_inline void
 221 wg_output_process_ops (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 222                        vnet_crypto_op_t *ops, vlib_buffer_t *b[], u16 *nexts,
 223                        u16 drop_next)
 224 {
 225   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 226   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 227
 228   if (n_ops == 0)
 229     return;
 230
 231   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_ops (vm, op, n_ops);
 232
 233   while (n_fail)
 234     {
 235       ASSERT (op - ops < n_ops);
 236
 237       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 238         {
 239           u32 bi = op->user_data;
 240           b[bi]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 241           nexts[bi] = drop_next;
 242           n_fail--;
 243         }
 244       op++;
 245     }
 246 }
 247
 248 static_always_inline void
 249 wg_output_tun_add_to_frame (vlib_main_t *vm, vnet_crypto_async_frame_t *f,
 250                             u32 key_index, u32 crypto_len,
 251                             i16 crypto_start_offset, u32 buffer_index,
 252                             u16 next_node, u8 *iv, u8 *tag, u8 flags)
 253 {
 254   vnet_crypto_async_frame_elt_t *fe;
 255   u16 index;
 256
 257   ASSERT (f->n_elts < VNET_CRYPTO_FRAME_SIZE);
 258
 259   index = f->n_elts;
 260   fe = &f->elts[index];
 261   f->n_elts++;
 262   fe->key_index = key_index;
 263   fe->crypto_total_length = crypto_len;
 264   fe->crypto_start_offset = crypto_start_offset;
 265   fe->iv = iv;
 266   fe->tag = tag;
 267   fe->flags = flags;
 268   f->buffer_indices[index] = buffer_index;
 269   f->next_node_index[index] = next_node;
 270 }
 271
 272 static_always_inline enum noise_state_crypt
 273 wg_output_tun_process (vlib_main_t *vm, wg_per_thread_data_t *ptd,
 274                        vlib_buffer_t *b, vlib_buffer_t *lb,
 275                        vnet_crypto_op_t **crypto_ops, noise_remote_t *r,
 276                        uint32_t *r_idx, uint64_t *nonce, uint8_t *src,
 277                        size_t srclen, uint8_t *dst, u32 bi, u8 *iv, f64 time)
 278 {
 279   noise_keypair_t *kp;
 280   enum noise_state_crypt ret = SC_FAILED;
 281
 282   if ((kp = r->r_current) == NULL)
 283     goto error;
 284
 285   /* We confirm that our values are within our tolerances. We want:
 286    *  - a valid keypair
 287    *  - our keypair to be less than REJECT_AFTER_TIME seconds old
 288    *  - our receive counter to be less than REJECT_AFTER_MESSAGES
 289    *  - our send counter to be less than REJECT_AFTER_MESSAGES
 290    */
 291   if (!kp->kp_valid ||
 292       wg_birthdate_has_expired_opt (kp->kp_birthdate, REJECT_AFTER_TIME,
 293                                     time) ||
 294       kp->kp_ctr.c_recv >= REJECT_AFTER_MESSAGES ||
 295       ((*nonce = noise_counter_send (&kp->kp_ctr)) > REJECT_AFTER_MESSAGES))
 296     goto error;
 297
 298   /* We encrypt into the same buffer, so the caller must ensure that buf
 299    * has NOISE_AUTHTAG_LEN bytes to store the MAC. The nonce and index
 300    * are passed back out to the caller through the provided data pointer. */
 301   *r_idx = kp->kp_remote_index;
 302
 303   wg_prepare_sync_enc_op (vm, ptd, b, lb, crypto_ops, src, srclen, dst, NULL,
 304                           0, *nonce, kp->kp_send_index, bi, iv);
 305
 306   /* If our values are still within tolerances, but we are approaching
 307    * the tolerances, we notify the caller with ESTALE that they should
 308    * establish a new keypair. The current keypair can continue to be used
 309    * until the tolerances are hit. We notify if:
 310    *  - our send counter is valid and not less than REKEY_AFTER_MESSAGES
 311    *  - we're the initiator and our keypair is older than
 312    *    REKEY_AFTER_TIME seconds */
 313   ret = SC_KEEP_KEY_FRESH;
 314   if ((kp->kp_valid && *nonce >= REKEY_AFTER_MESSAGES) ||
 315       (kp->kp_is_initiator && wg_birthdate_has_expired_opt (
 316                                 kp->kp_birthdate, REKEY_AFTER_TIME, time)))
 317     goto error;
 318
 319   ret = SC_OK;
 320 error:
 321   return ret;
 322 }
 323
 324 static_always_inline enum noise_state_crypt
 325 wg_add_to_async_frame (vlib_main_t *vm, wg_per_thread_data_t *ptd,
 326                        vnet_crypto_async_frame_t **async_frame,
 327                        vlib_buffer_t *b, vlib_buffer_t *lb, u8 *payload,
 328                        u32 payload_len, u32 bi, u16 next, u16 async_next,
 329                        noise_remote_t *r, uint32_t *r_idx, uint64_t *nonce,
 330                        u8 *iv, f64 time)
 331 {
 332   wg_post_data_t *post = wg_post_data (b);
 333   u8 flag = 0;
 334   u8 *tag;
 335   noise_keypair_t *kp;
 336
 337   post->next_index = next;
 338
 339   /* crypto */
 340   enum noise_state_crypt ret = SC_FAILED;
 341
 342   if ((kp = r->r_current) == NULL)
 343     goto error;
 344
 345   /* We confirm that our values are within our tolerances. We want:
 346    *  - a valid keypair
 347    *  - our keypair to be less than REJECT_AFTER_TIME seconds old
 348    *  - our receive counter to be less than REJECT_AFTER_MESSAGES
 349    *  - our send counter to be less than REJECT_AFTER_MESSAGES
 350    */
 351   if (!kp->kp_valid ||
 352       wg_birthdate_has_expired_opt (kp->kp_birthdate, REJECT_AFTER_TIME,
 353                                     time) ||
 354       kp->kp_ctr.c_recv >= REJECT_AFTER_MESSAGES ||
 355       ((*nonce = noise_counter_send (&kp->kp_ctr)) > REJECT_AFTER_MESSAGES))
 356     goto error;
 357
 358   /* We encrypt into the same buffer, so the caller must ensure that buf
 359    * has NOISE_AUTHTAG_LEN bytes to store the MAC. The nonce and index
 360    * are passed back out to the caller through the provided data pointer. */
 361   *r_idx = kp->kp_remote_index;
 362
 363   clib_memset (iv, 0, 4);
 364   clib_memcpy (iv + 4, nonce, sizeof (*nonce));
 365
 366   /* get a frame for this op if we don't yet have one or it's full  */
 367   if (NULL == *async_frame || vnet_crypto_async_frame_is_full (*async_frame))
 368     {
 369       *async_frame = vnet_crypto_async_get_frame (
 370         vm, VNET_CRYPTO_OP_CHACHA20_POLY1305_TAG16_AAD0_ENC);
 371       /* Save the frame to the list we'll submit at the end */
 372       vec_add1 (ptd->async_frames, *async_frame);
 373     }
 374
 375   if (b != lb)
 376     flag |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 377
 378   tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - NOISE_AUTHTAG_LEN;
 379
 380   /* this always succeeds because we know the frame is not full */
 381   wg_output_tun_add_to_frame (vm, *async_frame, kp->kp_send_index, payload_len,
 382                               payload - b->data, bi, async_next, iv, tag,
 383                               flag);
 384
 385   /* If our values are still within tolerances, but we are approaching
 386    * the tolerances, we notify the caller with ESTALE that they should
 387    * establish a new keypair. The current keypair can continue to be used
 388    * until the tolerances are hit. We notify if:
 389    *  - our send counter is valid and not less than REKEY_AFTER_MESSAGES
 390    *  - we're the initiator and our keypair is older than
 391    *    REKEY_AFTER_TIME seconds */
 392   ret = SC_KEEP_KEY_FRESH;
 393   if ((kp->kp_valid && *nonce >= REKEY_AFTER_MESSAGES) ||
 394       (kp->kp_is_initiator && wg_birthdate_has_expired_opt (
 395                                 kp->kp_birthdate, REKEY_AFTER_TIME, time)))
 396     goto error;
 397
 398   ret = SC_OK;
 399 error:
 400   return ret;
 401 }
 402
 403 static_always_inline void
 404 wg_calc_checksum (vlib_main_t *vm, vlib_buffer_t *b)
 405 {
 406   int bogus = 0;
 407   u8 ip_ver_out = (*((u8 *) vlib_buffer_get_current (b)) >> 4);
 408
 409   /* IPv6 UDP checksum is mandatory */
 410   if (ip_ver_out == 6)
 411     {
 412       ip6_header_t *ip6 =
 413         (ip6_header_t *) ((u8 *) vlib_buffer_get_current (b));
 414       udp_header_t *udp = ip6_next_header (ip6);
 415       udp->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ip6, &bogus);
 416     }
 417 }
 418
 419 /* is_ip4 - inner header flag */
 420 always_inline uword
 421 wg_output_tun_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 422                       vlib_frame_t *frame, u8 is_ip4, u16 async_next_node)
 423 {
 424   wg_main_t *wmp = &wg_main;
 425   wg_per_thread_data_t *ptd =
 426     vec_elt_at_index (wmp->per_thread_data, vm->thread_index);
 427   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 428   u32 n_left_from = frame->n_vectors;
 429   ip4_udp_wg_header_t *hdr4_out = NULL;
 430   ip6_udp_wg_header_t *hdr6_out = NULL;
 431   message_data_t *message_data_wg = NULL;
 432   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 433   vlib_buffer_t *lb;
 434   vnet_crypto_op_t **crypto_ops;
 435   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
 436   vlib_buffer_t *sync_bufs[VLIB_FRAME_SIZE];
 437   u32 thread_index = vm->thread_index;
 438   u16 n_sync = 0;
 439   const u16 drop_next = WG_OUTPUT_NEXT_ERROR;
 440   const u8 is_async = wg_op_mode_is_set_ASYNC ();
 441   vnet_crypto_async_frame_t *async_frame = NULL;
 442   u16 n_async = 0;
 443   u16 noop_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *noop_next = noop_nexts, n_noop = 0;
 444   u16 err = !0;
 445   u32 sync_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 446   u32 noop_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 447
 448   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
 449   vec_reset_length (ptd->crypto_ops);
 450   vec_reset_length (ptd->chained_crypto_ops);
 451   vec_reset_length (ptd->chunks);
 452   vec_reset_length (ptd->async_frames);
 453
 454   wg_peer_t *peer = NULL;
 455   u32 adj_index = 0;
 456   u32 last_adj_index = ~0;
 457   index_t peeri = INDEX_INVALID;
 458
 459   f64 time = clib_time_now (&vm->clib_time) + vm->time_offset;
 460
 461   while (n_left_from > 0)
 462     {
 463       u8 iph_offset = 0;
 464       u8 is_ip4_out = 1;
 465       u8 *plain_data;
 466       u16 plain_data_len;
 467       u16 plain_data_len_total;
 468       u16 n_bufs;
 469       u16 b_space_left_at_beginning;
 470       u32 bi = from[b - bufs];
 471
 472       if (n_left_from > 2)
 473         {
 474           u8 *p;
 475           vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
 476           p = vlib_buffer_get_current (b[1]);
 477           CLIB_PREFETCH (p, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 478           CLIB_PREFETCH (vlib_buffer_get_tail (b[1]), CLIB_CACHE_LINE_BYTES,
 479                          LOAD);
 480         }
 481
 482       noop_next[0] = WG_OUTPUT_NEXT_ERROR;
 483       err = WG_OUTPUT_NEXT_ERROR;
 484
 485       adj_index = vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX];
 486
 487       if (PREDICT_FALSE (last_adj_index != adj_index))
 488         {
 489           peeri = wg_peer_get_by_adj_index (adj_index);
 490           if (peeri == INDEX_INVALID)
 491             {
 492               b[0]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_PEER];
 493               goto out;
 494             }
 495           peer = wg_peer_get (peeri);
 496         }
 497
 498       if (!peer || wg_peer_is_dead (peer))
 499         {
 500           b[0]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_PEER];
 501           goto out;
 502         }
 503       if (PREDICT_FALSE (~0 == peer->output_thread_index))
 504         {
 505           /* this is the first packet to use this peer, claim the peer
 506            * for this thread.
 507            */
 508           clib_atomic_cmp_and_swap (&peer->output_thread_index, ~0,
 509                                     wg_peer_assign_thread (thread_index));
 510         }
 511
 512       if (PREDICT_FALSE (thread_index != peer->output_thread_index))
 513         {
 514           noop_next[0] = WG_OUTPUT_NEXT_HANDOFF;
 515           err = WG_OUTPUT_NEXT_HANDOFF;
 516           goto next;
 517         }
 518
 519       if (PREDICT_FALSE (!peer->remote.r_current))
 520         {
 521           wg_send_handshake_from_mt (peeri, false);
 522           b[0]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_KEYPAIR];
 523           goto out;
 524         }
 525
 526       lb = b[0];
 527       n_bufs = vlib_buffer_chain_linearize (vm, b[0]);
 528       if (n_bufs == 0)
 529         {
 530           b[0]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_NO_BUFFERS];
 531           goto out;
 532         }
 533
 534       if (n_bufs > 1)
 535         {
 536           /* Find last buffer in the chain */
 537           while (lb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 538             lb = vlib_get_buffer (vm, lb->next_buffer);
 539         }
 540
 541       /* Ensure there is enough free space at the beginning of the first buffer
 542        * to write ethernet header (e.g. IPv6 VxLAN over IPv6 Wireguard will
 543        * trigger this)
 544        */
 545       ASSERT ((signed) b[0]->current_data >=
 546               (signed) -VLIB_BUFFER_PRE_DATA_SIZE);
 547       b_space_left_at_beginning =
 548         b[0]->current_data + VLIB_BUFFER_PRE_DATA_SIZE;
 549       if (PREDICT_FALSE (b_space_left_at_beginning <
 550                          sizeof (ethernet_header_t)))
 551         {
 552           u32 size_diff =
 553             sizeof (ethernet_header_t) - b_space_left_at_beginning;
 554
 555           /* Can only move buffer when it's single and has enough free space*/
 556           if (lb == b[0] &&
 557               vlib_buffer_space_left_at_end (vm, b[0]) >= size_diff)
 558             {
 559               vlib_buffer_move (vm, b[0],
 560                                 b[0]->current_data + (signed) size_diff);
 561             }
 562           else
 563             {
 564               b[0]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_NO_BUFFERS];
 565               goto out;
 566             }
 567         }
 568
 569       /*
 570        * Ensure there is enough free space at the end of the last buffer to
 571        * write auth tag */
 572       if (PREDICT_FALSE (vlib_buffer_space_left_at_end (vm, lb) <
 573                          NOISE_AUTHTAG_LEN))
 574         {
 575           u32 tmp_bi = 0;
 576           if (vlib_buffer_alloc (vm, &tmp_bi, 1) != 1)
 577             {
 578               b[0]->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_NO_BUFFERS];
 579               goto out;
 580             }
 581           lb = vlib_buffer_chain_buffer (vm, lb, tmp_bi);
 582         }
 583
 584       iph_offset = vnet_buffer (b[0])->ip.save_rewrite_length;
 585       plain_data = vlib_buffer_get_current (b[0]) + iph_offset;
 586       plain_data_len = b[0]->current_length - iph_offset;
 587       plain_data_len_total =
 588         vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]) - iph_offset;
 589       size_t encrypted_packet_len = message_data_len (plain_data_len_total);
 590       vlib_buffer_chain_increase_length (b[0], lb, NOISE_AUTHTAG_LEN);
 591       u8 *iv_data = b[0]->pre_data;
 592
 593       is_ip4_out = ip46_address_is_ip4 (&peer->src.addr);
 594       if (is_ip4_out)
 595         {
 596           hdr4_out = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 597           message_data_wg = &hdr4_out->wg;
 598         }
 599       else
 600         {
 601           hdr6_out = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 602           message_data_wg = &hdr6_out->wg;
 603         }
 604
 605       if (PREDICT_FALSE (last_adj_index != adj_index))
 606         {
 607           wg_timers_any_authenticated_packet_sent_opt (peer, time);
 608           wg_timers_data_sent_opt (peer, time);
 609           wg_timers_any_authenticated_packet_traversal (peer);
 610           last_adj_index = adj_index;
 611         }
 612
 613       /* Here we are sure that can send packet to next node */
 614       next[0] = WG_OUTPUT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 615
 616       if (lb != b[0])
 617         crypto_ops = &ptd->chained_crypto_ops;
 618       else
 619         crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 620
 621       enum noise_state_crypt state;
 622
 623       if (is_async)
 624         {
 625           state = wg_add_to_async_frame (
 626             vm, ptd, &async_frame, b[0], lb, plain_data, plain_data_len_total,
 627             bi, next[0], async_next_node, &peer->remote,
 628             &message_data_wg->receiver_index, &message_data_wg->counter,
 629             iv_data, time);
 630         }
 631       else
 632         {
 633           state = wg_output_tun_process (
 634             vm, ptd, b[0], lb, crypto_ops, &peer->remote,
 635             &message_data_wg->receiver_index, &message_data_wg->counter,
 636             plain_data, plain_data_len, plain_data, n_sync, iv_data, time);
 637         }
 638
 639       if (PREDICT_FALSE (state == SC_KEEP_KEY_FRESH))
 640         {
 641           wg_send_handshake_from_mt (peeri, false);
 642         }
 643       else if (PREDICT_FALSE (state == SC_FAILED))
 644         {
 645           // TODO: Maybe wrong
 646           wg_send_handshake_from_mt (peeri, false);
 647           wg_peer_update_flags (peeri, WG_PEER_ESTABLISHED, false);
 648           noop_next[0] = WG_OUTPUT_NEXT_ERROR;
 649           goto out;
 650         }
 651
 652       err = WG_OUTPUT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 653
 654       if (is_ip4_out)
 655         {
 656           hdr4_out->wg.header.type = MESSAGE_DATA;
 657           hdr4_out->udp.length = clib_host_to_net_u16 (encrypted_packet_len +
 658                                                        sizeof (udp_header_t));
 659           ip4_header_set_len_w_chksum (
 660             &hdr4_out->ip4, clib_host_to_net_u16 (encrypted_packet_len +
 661                                                   sizeof (ip4_udp_header_t)));
 662         }
 663       else
 664         {
 665           hdr6_out->wg.header.type = MESSAGE_DATA;
 666           hdr6_out->ip6.payload_length = hdr6_out->udp.length =
 667             clib_host_to_net_u16 (encrypted_packet_len +
 668                                   sizeof (udp_header_t));
 669         }
 670
 671     out:
 672       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
 673                          && (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 674         {
 675           wg_output_tun_trace_t *t =
 676             vlib_add_trace (vm, node, b[0], sizeof (*t));
 677
 678           t->peer = peeri;
 679           t->is_ip4 = is_ip4_out;
 680           if (hdr4_out)
 681             clib_memcpy (t->header, hdr4_out, sizeof (ip4_udp_header_t));
 682           else if (hdr6_out)
 683             clib_memcpy (t->header, hdr6_out, sizeof (ip6_udp_header_t));
 684         }
 685
 686     next:
 687       if (PREDICT_FALSE (err != WG_OUTPUT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT))
 688         {
 689           noop_bi[n_noop] = bi;
 690           n_noop++;
 691           noop_next++;
 692           goto next_left;
 693         }
 694       if (!is_async)
 695         {
 696           sync_bi[n_sync] = bi;
 697           sync_bufs[n_sync] = b[0];
 698           n_sync += 1;
 699           next += 1;
 700         }
 701       else
 702         {
 703           n_async++;
 704         }
 705     next_left:
 706       n_left_from -= 1;
 707       b += 1;
 708     }
 709
 710   if (n_sync)
 711     {
 712       /* wg-output-process-ops */
 713       wg_output_process_ops (vm, node, ptd->crypto_ops, sync_bufs, nexts,
 714                              drop_next);
 715       wg_output_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_crypto_ops,
 716                                      sync_bufs, nexts, ptd->chunks, drop_next);
 717
 718       int n_left_from_sync_bufs = n_sync;
 719       while (n_left_from_sync_bufs > 0)
 720         {
 721           n_left_from_sync_bufs--;
 722           wg_calc_checksum (vm, sync_bufs[n_left_from_sync_bufs]);
 723         }
 724
 725       vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, sync_bi, nexts, n_sync);
 726     }
 727   if (n_async)
 728     {
 729       /* submit all of the open frames */
 730       vnet_crypto_async_frame_t **async_frame;
 731
 732       vec_foreach (async_frame, ptd->async_frames)
 733         {
 734           if (PREDICT_FALSE (
 735                 vnet_crypto_async_submit_open_frame (vm, *async_frame) < 0))
 736             {
 737               u32 n_drop = (*async_frame)->n_elts;
 738               u32 *bi = (*async_frame)->buffer_indices;
 739               u16 index = n_noop;
 740               while (n_drop--)
 741                 {
 742                   noop_bi[index] = bi[0];
 743                   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi[0]);
 744                   noop_nexts[index] = drop_next;
 745                   b->error = node->errors[WG_OUTPUT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 746                   bi++;
 747                   index++;
 748                 }
 749               n_noop += (*async_frame)->n_elts;
 750
 751               vnet_crypto_async_reset_frame (*async_frame);
 752               vnet_crypto_async_free_frame (vm, *async_frame);
 753             }
 754         }
 755     }
 756   if (n_noop)
 757     {
 758       vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, noop_bi, noop_nexts, n_noop);
 759     }
 760
 761   return frame->n_vectors;
 762 }
 763
 764 always_inline uword
 765 wg_output_tun_post (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 766                     vlib_frame_t *frame)
 767 {
 768   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 769   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
 770   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 771   u32 n_left = frame->n_vectors;
 772
 773   index_t peeri = ~0;
 774
 775   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 776
 777   if (n_left >= 4)
 778     {
 779       vlib_prefetch_buffer_header (b[0], LOAD);
 780       vlib_prefetch_buffer_header (b[1], LOAD);
 781       vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
 782       vlib_prefetch_buffer_header (b[3], LOAD);
 783     }
 784
 785   while (n_left > 8)
 786     {
 787       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
 788       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
 789       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
 790       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
 791
 792       next[0] = (wg_post_data (b[0]))->next_index;
 793       next[1] = (wg_post_data (b[1]))->next_index;
 794       next[2] = (wg_post_data (b[2]))->next_index;
 795       next[3] = (wg_post_data (b[3]))->next_index;
 796
 797       wg_calc_checksum (vm, b[0]);
 798       wg_calc_checksum (vm, b[1]);
 799       wg_calc_checksum (vm, b[2]);
 800       wg_calc_checksum (vm, b[3]);
 801
 802       if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
 803         {
 804           if (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
 805             {
 806               wg_output_tun_post_trace_t *tr =
 807                 vlib_add_trace (vm, node, b[0], sizeof (*tr));
 808               peeri = wg_peer_get_by_adj_index (
 809                 vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 810               tr->peer = peeri;
 811               tr->next_index = next[0];
 812             }
 813           if (b[1]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
 814             {
 815               wg_output_tun_post_trace_t *tr =
 816                 vlib_add_trace (vm, node, b[1], sizeof (*tr));
 817               peeri = wg_peer_get_by_adj_index (
 818                 vnet_buffer (b[1])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 819               tr->next_index = next[1];
 820             }
 821           if (b[2]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
 822             {
 823               wg_output_tun_post_trace_t *tr =
 824                 vlib_add_trace (vm, node, b[2], sizeof (*tr));
 825               peeri = wg_peer_get_by_adj_index (
 826                 vnet_buffer (b[2])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 827               tr->next_index = next[2];
 828             }
 829           if (b[3]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
 830             {
 831               wg_output_tun_post_trace_t *tr =
 832                 vlib_add_trace (vm, node, b[3], sizeof (*tr));
 833               peeri = wg_peer_get_by_adj_index (
 834                 vnet_buffer (b[3])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 835               tr->next_index = next[3];
 836             }
 837         }
 838
 839       b += 4;
 840       next += 4;
 841       n_left -= 4;
 842     }
 843
 844   while (n_left > 0)
 845     {
 846       wg_calc_checksum (vm, b[0]);
 847
 848       next[0] = (wg_post_data (b[0]))->next_index;
 849       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE) &&
 850                          (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
 851         {
 852           wg_output_tun_post_trace_t *tr =
 853             vlib_add_trace (vm, node, b[0], sizeof (*tr));
 854           peeri = wg_peer_get_by_adj_index (
 855             vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 856           tr->next_index = next[0];
 857         }
 858
 859       b += 1;
 860       next += 1;
 861       n_left -= 1;
 862     }
 863
 864   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
 865   return frame->n_vectors;
 866 }
 867
 868 VLIB_REGISTER_NODE (wg4_output_tun_post_node) = {
 869   .name = "wg4-output-tun-post-node",
 870   .vector_size = sizeof (u32),
 871   .format_trace = format_wg_output_tun_post_trace,
 872   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 873   .sibling_of = "wg4-output-tun",
 874   .n_errors = ARRAY_LEN (wg_output_error_strings),
 875   .error_strings = wg_output_error_strings,
 876 };
 877
 878 VLIB_REGISTER_NODE (wg6_output_tun_post_node) = {
 879   .name = "wg6-output-tun-post-node",
 880   .vector_size = sizeof (u32),
 881   .format_trace = format_wg_output_tun_post_trace,
 882   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 883   .sibling_of = "wg6-output-tun",
 884   .n_errors = ARRAY_LEN (wg_output_error_strings),
 885   .error_strings = wg_output_error_strings,
 886 };
 887
 888 VLIB_NODE_FN (wg4_output_tun_post_node)
 889 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
 890 {
 891   return wg_output_tun_post (vm, node, from_frame);
 892 }
 893
 894 VLIB_NODE_FN (wg6_output_tun_post_node)
 895 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
 896 {
 897   return wg_output_tun_post (vm, node, from_frame);
 898 }
 899
 900 VLIB_NODE_FN (wg4_output_tun_node)
 901 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *frame)
 902 {
 903   return wg_output_tun_inline (vm, node, frame, /* is_ip4 */ 1,
 904                                wg_encrypt_async_next.wg4_post_next);
 905 }
 906
 907 VLIB_NODE_FN (wg6_output_tun_node)
 908 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *frame)
 909 {
 910   return wg_output_tun_inline (vm, node, frame, /* is_ip4 */ 0,
 911                                wg_encrypt_async_next.wg6_post_next);
 912 }
 913
 914 /* *INDENT-OFF* */
 915 VLIB_REGISTER_NODE (wg4_output_tun_node) =
 916 {
 917   .name = "wg4-output-tun",
 918   .vector_size = sizeof (u32),
 919   .format_trace = format_wg_output_tun_trace,
 920   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 921   .n_errors = ARRAY_LEN (wg_output_error_strings),
 922   .error_strings = wg_output_error_strings,
 923   .n_next_nodes = WG_OUTPUT_N_NEXT,
 924   .next_nodes = {
 925         [WG_OUTPUT_NEXT_HANDOFF] = "wg4-output-tun-handoff",
 926         [WG_OUTPUT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
 927         [WG_OUTPUT_NEXT_ERROR] = "error-drop",
 928   },
 929 };
 930
 931 VLIB_REGISTER_NODE (wg6_output_tun_node) =
 932 {
 933   .name = "wg6-output-tun",
 934   .vector_size = sizeof (u32),
 935   .format_trace = format_wg_output_tun_trace,
 936   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 937   .n_errors = ARRAY_LEN (wg_output_error_strings),
 938   .error_strings = wg_output_error_strings,
 939   .n_next_nodes = WG_OUTPUT_N_NEXT,
 940   .next_nodes = {
 941         [WG_OUTPUT_NEXT_HANDOFF] = "wg6-output-tun-handoff",
 942         [WG_OUTPUT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
 943         [WG_OUTPUT_NEXT_ERROR] = "error-drop",
 944   },
 945 };
 946 /* *INDENT-ON* */
 947
 948 /*
 949  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 950  *
 951  * Local Variables:
 952  * eval: (c-set-style "gnu")
 953  * End:
 954  */