src/vnet/ipsec/esp_encrypt.c

   1 /*
   2  * esp_encrypt.c : IPSec ESP encrypt node
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at:
   8  *
   9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17
  18 #include <vnet/vnet.h>
  19 #include <vnet/api_errno.h>
  20 #include <vnet/ip/ip.h>
  21
  22 #include <vnet/crypto/crypto.h>
  23
  24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  26 #include <vnet/ipsec/esp.h>
  27 #include <vnet/tunnel/tunnel_dp.h>
  28
  29 #define foreach_esp_encrypt_next                                              \
  30   _ (DROP4, "ip4-drop")                                                       \
  31   _ (DROP6, "ip6-drop")                                                       \
  32   _ (DROP_MPLS, "mpls-drop")                                                  \
  33   _ (HANDOFF4, "handoff4")                                                    \
  34   _ (HANDOFF6, "handoff6")                                                    \
  35   _ (HANDOFF_MPLS, "handoff-mpls")                                            \
  36   _ (INTERFACE_OUTPUT, "interface-output")
  37
  38 #define _(v, s) ESP_ENCRYPT_NEXT_##v,
  39 typedef enum
  40 {
  41   foreach_esp_encrypt_next
  42 #undef _
  43     ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
  44 } esp_encrypt_next_t;
  45
  46 #define foreach_esp_encrypt_error                                             \
  47   _ (RX_PKTS, "ESP pkts received")                                            \
  48   _ (POST_RX_PKTS, "ESP-post pkts received")                                  \
  49   _ (HANDOFF, "Hand-off")                                                     \
  50   _ (SEQ_CYCLED, "sequence number cycled (packet dropped)")                   \
  51   _ (CRYPTO_ENGINE_ERROR, "crypto engine error (packet dropped)")             \
  52   _ (CRYPTO_QUEUE_FULL, "crypto queue full (packet dropped)")                 \
  53   _ (NO_BUFFERS, "no buffers (packet dropped)")
  54
  55 typedef enum
  56 {
  57 #define _(sym,str) ESP_ENCRYPT_ERROR_##sym,
  58   foreach_esp_encrypt_error
  59 #undef _
  60     ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
  61 } esp_encrypt_error_t;
  62
  63 static char *esp_encrypt_error_strings[] = {
  64 #define _(sym,string) string,
  65   foreach_esp_encrypt_error
  66 #undef _
  67 };
  68
  69 typedef struct
  70 {
  71   u32 sa_index;
  72   u32 spi;
  73   u32 seq;
  74   u32 sa_seq_hi;
  75   u8 udp_encap;
  76   ipsec_crypto_alg_t crypto_alg;
  77   ipsec_integ_alg_t integ_alg;
  78 } esp_encrypt_trace_t;
  79
  80 typedef struct
  81 {
  82   u32 next_index;
  83 } esp_encrypt_post_trace_t;
  84
  85 /* packet trace format function */
  86 static u8 *
  87 format_esp_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
  88 {
  89   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  90   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  91   esp_encrypt_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_trace_t *);
  92
  93   s =
  94     format (s,
  95             "esp: sa-index %d spi %u (0x%08x) seq %u sa-seq-hi %u crypto %U integrity %U%s",
  96             t->sa_index, t->spi, t->spi, t->seq, t->sa_seq_hi,
  97             format_ipsec_crypto_alg,
  98             t->crypto_alg, format_ipsec_integ_alg, t->integ_alg,
  99             t->udp_encap ? " udp-encap-enabled" : "");
 100   return s;
 101 }
 102
 103 static u8 *
 104 format_esp_post_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
 105 {
 106   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 107   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 108   esp_encrypt_post_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_post_trace_t *);
 109
 110   s = format (s, "esp-post: next node index %u", t->next_index);
 111   return s;
 112 }
 113
 114 /* pad packet in input buffer */
 115 static_always_inline u8 *
 116 esp_add_footer_and_icv (vlib_main_t *vm, vlib_buffer_t **last, u8 esp_align,
 117                         u8 icv_sz, vlib_node_runtime_t *node,
 118                         u16 buffer_data_size, uword total_len)
 119 {
 120   static const u8 pad_data[ESP_MAX_BLOCK_SIZE] = {
 121     0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08,
 122     0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x00,
 123   };
 124
 125   u16 min_length = total_len + sizeof (esp_footer_t);
 126   u16 new_length = round_pow2 (min_length, esp_align);
 127   u8 pad_bytes = new_length - min_length;
 128   esp_footer_t *f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (last[0]) +
 129                                       last[0]->current_length + pad_bytes);
 130   u16 tail_sz = sizeof (esp_footer_t) + pad_bytes + icv_sz;
 131
 132   if (last[0]->current_data + last[0]->current_length + tail_sz >
 133       buffer_data_size)
 134     {
 135       u32 tmp_bi = 0;
 136       if (vlib_buffer_alloc (vm, &tmp_bi, 1) != 1)
 137         return 0;
 138
 139       vlib_buffer_t *tmp = vlib_get_buffer (vm, tmp_bi);
 140       last[0]->next_buffer = tmp_bi;
 141       last[0]->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 142       f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (tmp) + pad_bytes);
 143       tmp->current_length += tail_sz;
 144       last[0] = tmp;
 145     }
 146   else
 147     last[0]->current_length += tail_sz;
 148
 149   f->pad_length = pad_bytes;
 150   if (pad_bytes)
 151     {
 152       ASSERT (pad_bytes <= ESP_MAX_BLOCK_SIZE);
 153       pad_bytes = clib_min (ESP_MAX_BLOCK_SIZE, pad_bytes);
 154       clib_memcpy_fast ((u8 *) f - pad_bytes, pad_data, pad_bytes);
 155     }
 156
 157   return &f->next_header;
 158 }
 159
 160 static_always_inline void
 161 esp_update_ip4_hdr (ip4_header_t * ip4, u16 len, int is_transport, int is_udp)
 162 {
 163   ip_csum_t sum;
 164   u16 old_len;
 165
 166   len = clib_net_to_host_u16 (len);
 167   old_len = ip4->length;
 168
 169   if (is_transport)
 170     {
 171       u8 prot = is_udp ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 172
 173       sum = ip_csum_update (ip4->checksum, ip4->protocol,
 174                             prot, ip4_header_t, protocol);
 175       ip4->protocol = prot;
 176
 177       sum = ip_csum_update (sum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 178     }
 179   else
 180     sum = ip_csum_update (ip4->checksum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 181
 182   ip4->length = len;
 183   ip4->checksum = ip_csum_fold (sum);
 184 }
 185
 186 static_always_inline void
 187 esp_fill_udp_hdr (ipsec_sa_t * sa, udp_header_t * udp, u16 len)
 188 {
 189   clib_memcpy_fast (udp, &sa->udp_hdr, sizeof (udp_header_t));
 190   udp->length = clib_net_to_host_u16 (len);
 191 }
 192
 193 static_always_inline u8
 194 ext_hdr_is_pre_esp (u8 nexthdr)
 195 {
 196 #ifdef CLIB_HAVE_VEC128
 197   static const u8x16 ext_hdr_types = {
 198     IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS,
 199     IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE,
 200     IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION,
 201   };
 202
 203   return !u8x16_is_all_zero (ext_hdr_types == u8x16_splat (nexthdr));
 204 #else
 205   return ((nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS) |
 206           (nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE) |
 207           (nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION) != 0);
 208 #endif
 209 }
 210
 211 static_always_inline u8
 212 esp_get_ip6_hdr_len (ip6_header_t * ip6, ip6_ext_header_t ** ext_hdr)
 213 {
 214   /* this code assumes that HbH, route and frag headers will be before
 215      others, if that is not the case, they will end up encrypted */
 216   u8 len = sizeof (ip6_header_t);
 217   ip6_ext_header_t *p;
 218
 219   /* if next packet doesn't have ext header */
 220   if (ext_hdr_is_pre_esp (ip6->protocol) == 0)
 221     {
 222       *ext_hdr = NULL;
 223       return len;
 224     }
 225
 226   p = (void *) (ip6 + 1);
 227   len += ip6_ext_header_len (p);
 228
 229   while (ext_hdr_is_pre_esp (p->next_hdr))
 230     {
 231       len += ip6_ext_header_len (p);
 232       p = ip6_ext_next_header (p);
 233     }
 234
 235   *ext_hdr = p;
 236   return len;
 237 }
 238
 239 /* IPsec IV generation: IVs requirements differ depending of the
 240  * encryption mode: IVs must be unpredictable for AES-CBC whereas it can
 241  * be predictable but should never be reused with the same key material
 242  * for CTR and GCM.
 243  * We use a packet counter as the IV for CTR and GCM, and to ensure the
 244  * IV is unpredictable for CBC, it is then encrypted using the same key
 245  * as the message. You can refer to NIST SP800-38a and NIST SP800-38d
 246  * for more details. */
 247 static_always_inline void *
 248 esp_generate_iv (ipsec_sa_t *sa, void *payload, int iv_sz)
 249 {
 250   ASSERT (iv_sz >= sizeof (u64));
 251   u64 *iv = (u64 *) (payload - iv_sz);
 252   clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
 253   *iv = sa->iv_counter++;
 254   return iv;
 255 }
 256
 257 static_always_inline void
 258 esp_process_chained_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 259                          vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[],
 260                          u16 * nexts, vnet_crypto_op_chunk_t * chunks,
 261                          u16 drop_next)
 262 {
 263   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 264   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 265
 266   if (n_ops == 0)
 267     return;
 268
 269   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_chained_ops (vm, op, chunks, n_ops);
 270
 271   while (n_fail)
 272     {
 273       ASSERT (op - ops < n_ops);
 274
 275       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 276         {
 277           u32 bi = op->user_data;
 278           b[bi]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 279           nexts[bi] = drop_next;
 280           n_fail--;
 281         }
 282       op++;
 283     }
 284 }
 285
 286 static_always_inline void
 287 esp_process_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 288                  vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[], u16 * nexts,
 289                  u16 drop_next)
 290 {
 291   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 292   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 293
 294   if (n_ops == 0)
 295     return;
 296
 297   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_ops (vm, op, n_ops);
 298
 299   while (n_fail)
 300     {
 301       ASSERT (op - ops < n_ops);
 302
 303       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 304         {
 305           u32 bi = op->user_data;
 306           b[bi]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 307           nexts[bi] = drop_next;
 308           n_fail--;
 309         }
 310       op++;
 311     }
 312 }
 313
 314 static_always_inline u32
 315 esp_encrypt_chain_crypto (vlib_main_t * vm, ipsec_per_thread_data_t * ptd,
 316                           ipsec_sa_t * sa0, vlib_buffer_t * b,
 317                           vlib_buffer_t * lb, u8 icv_sz, u8 * start,
 318                           u32 start_len, u16 * n_ch)
 319 {
 320   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 321   vlib_buffer_t *cb = b;
 322   u32 n_chunks = 1;
 323   u32 total_len;
 324   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 325   total_len = ch->len = start_len;
 326   ch->src = ch->dst = start;
 327   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 328
 329   while (1)
 330     {
 331       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 332       n_chunks += 1;
 333       if (lb == cb)
 334         total_len += ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 335       else
 336         total_len += ch->len = cb->current_length;
 337       ch->src = ch->dst = vlib_buffer_get_current (cb);
 338
 339       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 340         break;
 341
 342       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 343     }
 344
 345   if (n_ch)
 346     *n_ch = n_chunks;
 347
 348   return total_len;
 349 }
 350
 351 static_always_inline u32
 352 esp_encrypt_chain_integ (vlib_main_t * vm, ipsec_per_thread_data_t * ptd,
 353                          ipsec_sa_t * sa0, vlib_buffer_t * b,
 354                          vlib_buffer_t * lb, u8 icv_sz, u8 * start,
 355                          u32 start_len, u8 * digest, u16 * n_ch)
 356 {
 357   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 358   vlib_buffer_t *cb = b;
 359   u32 n_chunks = 1;
 360   u32 total_len;
 361   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 362   total_len = ch->len = start_len;
 363   ch->src = start;
 364   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 365
 366   while (1)
 367     {
 368       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 369       n_chunks += 1;
 370       if (lb == cb)
 371         {
 372           total_len += ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 373           if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 374             {
 375               u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 376               clib_memcpy_fast (digest, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 377               ch->len += sizeof (seq_hi);
 378               total_len += sizeof (seq_hi);
 379             }
 380         }
 381       else
 382         total_len += ch->len = cb->current_length;
 383       ch->src = vlib_buffer_get_current (cb);
 384
 385       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 386         break;
 387
 388       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 389     }
 390
 391   if (n_ch)
 392     *n_ch = n_chunks;
 393
 394   return total_len;
 395 }
 396
 397 always_inline void
 398 esp_prepare_sync_op (vlib_main_t *vm, ipsec_per_thread_data_t *ptd,
 399                      vnet_crypto_op_t **crypto_ops,
 400                      vnet_crypto_op_t **integ_ops, ipsec_sa_t *sa0, u32 seq_hi,
 401                      u8 *payload, u16 payload_len, u8 iv_sz, u8 icv_sz, u32 bi,
 402                      vlib_buffer_t **b, vlib_buffer_t *lb, u32 hdr_len,
 403                      esp_header_t *esp)
 404 {
 405   if (sa0->crypto_enc_op_id)
 406     {
 407       vnet_crypto_op_t *op;
 408       vec_add2_aligned (crypto_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 409       vnet_crypto_op_init (op, sa0->crypto_enc_op_id);
 410       u8 *crypto_start = payload;
 411       /* esp_add_footer_and_icv() in esp_encrypt_inline() makes sure we always
 412        * have enough space for ESP header and footer which includes ICV */
 413       ASSERT (payload_len > icv_sz);
 414       u16 crypto_len = payload_len - icv_sz;
 415
 416       /* generate the IV in front of the payload */
 417       void *pkt_iv = esp_generate_iv (sa0, payload, iv_sz);
 418
 419       op->key_index = sa0->crypto_key_index;
 420       op->user_data = bi;
 421
 422       if (ipsec_sa_is_set_IS_CTR (sa0))
 423         {
 424           /* construct nonce in a scratch space in front of the IP header */
 425           esp_ctr_nonce_t *nonce =
 426             (esp_ctr_nonce_t *) (pkt_iv - hdr_len - sizeof (*nonce));
 427           if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa0))
 428             {
 429               /* constuct aad in a scratch space in front of the nonce */
 430               op->aad = (u8 *) nonce - sizeof (esp_aead_t);
 431               op->aad_len = esp_aad_fill (op->aad, esp, sa0, seq_hi);
 432               op->tag = payload + crypto_len;
 433               op->tag_len = 16;
 434             }
 435           else
 436             {
 437               nonce->ctr = clib_host_to_net_u32 (1);
 438             }
 439
 440           nonce->salt = sa0->salt;
 441           nonce->iv = *(u64 *) pkt_iv;
 442           op->iv = (u8 *) nonce;
 443         }
 444       else
 445         {
 446           /* construct zero iv in front of the IP header */
 447           op->iv = pkt_iv - hdr_len - iv_sz;
 448           clib_memset_u8 (op->iv, 0, iv_sz);
 449           /* include iv field in crypto */
 450           crypto_start -= iv_sz;
 451           crypto_len += iv_sz;
 452         }
 453
 454       if (lb != b[0])
 455         {
 456           /* is chained */
 457           op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 458           op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 459           op->tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 460           esp_encrypt_chain_crypto (vm, ptd, sa0, b[0], lb, icv_sz,
 461                                     crypto_start, crypto_len + icv_sz,
 462                                     &op->n_chunks);
 463         }
 464       else
 465         {
 466           /* not chained */
 467           op->src = op->dst = crypto_start;
 468           op->len = crypto_len;
 469         }
 470     }
 471
 472   if (sa0->integ_op_id)
 473     {
 474       vnet_crypto_op_t *op;
 475       vec_add2_aligned (integ_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 476       vnet_crypto_op_init (op, sa0->integ_op_id);
 477       op->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 478       op->digest = payload + payload_len - icv_sz;
 479       op->key_index = sa0->integ_key_index;
 480       op->digest_len = icv_sz;
 481       op->len = payload_len - icv_sz + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 482       op->user_data = bi;
 483
 484       if (lb != b[0])
 485         {
 486           /* is chained */
 487           op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 488           op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 489           op->digest = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 490
 491           esp_encrypt_chain_integ (vm, ptd, sa0, b[0], lb, icv_sz,
 492                                    payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t),
 493                                    payload_len + iv_sz +
 494                                    sizeof (esp_header_t), op->digest,
 495                                    &op->n_chunks);
 496         }
 497       else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 498         {
 499           u32 tmp = clib_net_to_host_u32 (seq_hi);
 500           clib_memcpy_fast (op->digest, &tmp, sizeof (seq_hi));
 501           op->len += sizeof (seq_hi);
 502         }
 503     }
 504 }
 505
 506 static_always_inline void
 507 esp_prepare_async_frame (vlib_main_t *vm, ipsec_per_thread_data_t *ptd,
 508                          vnet_crypto_async_frame_t *async_frame,
 509                          ipsec_sa_t *sa, vlib_buffer_t *b, esp_header_t *esp,
 510                          u8 *payload, u32 payload_len, u8 iv_sz, u8 icv_sz,
 511                          u32 bi, u16 next, u32 hdr_len, u16 async_next,
 512                          vlib_buffer_t *lb)
 513 {
 514   esp_post_data_t *post = esp_post_data (b);
 515   u8 *tag, *iv, *aad = 0;
 516   u8 flag = 0;
 517   u32 key_index;
 518   i16 crypto_start_offset, integ_start_offset;
 519   u16 crypto_total_len, integ_total_len;
 520
 521   post->next_index = next;
 522
 523   /* crypto */
 524   crypto_start_offset = integ_start_offset = payload - b->data;
 525   crypto_total_len = integ_total_len = payload_len - icv_sz;
 526   tag = payload + crypto_total_len;
 527
 528   key_index = sa->linked_key_index;
 529
 530   /* generate the IV in front of the payload */
 531   void *pkt_iv = esp_generate_iv (sa, payload, iv_sz);
 532
 533   if (ipsec_sa_is_set_IS_CTR (sa))
 534     {
 535       /* construct nonce in a scratch space in front of the IP header */
 536       esp_ctr_nonce_t *nonce =
 537         (esp_ctr_nonce_t *) (pkt_iv - hdr_len - sizeof (*nonce));
 538       if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa))
 539         {
 540           /* constuct aad in a scratch space in front of the nonce */
 541           aad = (u8 *) nonce - sizeof (esp_aead_t);
 542           esp_aad_fill (aad, esp, sa, sa->seq_hi);
 543           key_index = sa->crypto_key_index;
 544         }
 545       else
 546         {
 547           nonce->ctr = clib_host_to_net_u32 (1);
 548         }
 549
 550       nonce->salt = sa->salt;
 551       nonce->iv = *(u64 *) pkt_iv;
 552       iv = (u8 *) nonce;
 553     }
 554   else
 555     {
 556       /* construct zero iv in front of the IP header */
 557       iv = pkt_iv - hdr_len - iv_sz;
 558       clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
 559       /* include iv field in crypto */
 560       crypto_start_offset -= iv_sz;
 561       crypto_total_len += iv_sz;
 562     }
 563
 564   if (lb != b)
 565     {
 566       /* chain */
 567       flag |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 568       tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 569       crypto_total_len = esp_encrypt_chain_crypto (
 570         vm, ptd, sa, b, lb, icv_sz, b->data + crypto_start_offset,
 571         crypto_total_len + icv_sz, 0);
 572     }
 573
 574   if (sa->integ_op_id)
 575     {
 576       integ_start_offset -= iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 577       integ_total_len += iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 578
 579       if (b != lb)
 580         {
 581           integ_total_len = esp_encrypt_chain_integ (
 582             vm, ptd, sa, b, lb, icv_sz,
 583             payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t),
 584             payload_len + iv_sz + sizeof (esp_header_t), tag, 0);
 585         }
 586       else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa))
 587         {
 588           u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa->seq_hi);
 589           clib_memcpy_fast (tag, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 590           integ_total_len += sizeof (seq_hi);
 591         }
 592     }
 593
 594   /* this always succeeds because we know the frame is not full */
 595   vnet_crypto_async_add_to_frame (vm, async_frame, key_index, crypto_total_len,
 596                                   integ_total_len - crypto_total_len,
 597                                   crypto_start_offset, integ_start_offset, bi,
 598                                   async_next, iv, tag, aad, flag);
 599 }
 600
 601 always_inline uword
 602 esp_encrypt_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 603                     vlib_frame_t *frame, vnet_link_t lt, int is_tun,
 604                     u16 async_next_node)
 605 {
 606   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 607   ipsec_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (im->ptd, vm->thread_index);
 608   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 609   u32 n_left = frame->n_vectors;
 610   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 611   u32 thread_index = vm->thread_index;
 612   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 613   u32 current_sa_index = ~0, current_sa_packets = 0;
 614   u32 current_sa_bytes = 0, spi = 0;
 615   u8 esp_align = 4, iv_sz = 0, icv_sz = 0;
 616   ipsec_sa_t *sa0 = 0;
 617   vlib_buffer_t *lb;
 618   vnet_crypto_op_t **crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 619   vnet_crypto_op_t **integ_ops = &ptd->integ_ops;
 620   vnet_crypto_async_frame_t *async_frames[VNET_CRYPTO_ASYNC_OP_N_IDS];
 621   int is_async = im->async_mode;
 622   vnet_crypto_async_op_id_t async_op = ~0;
 623   u16 drop_next =
 624     (lt == VNET_LINK_IP6 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6 :
 625                            (lt == VNET_LINK_IP4 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4 :
 626                                                   ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS));
 627   u16 handoff_next = (lt == VNET_LINK_IP6 ?
 628                         ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6 :
 629                         (lt == VNET_LINK_IP4 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4 :
 630                                                ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS));
 631   vlib_buffer_t *sync_bufs[VLIB_FRAME_SIZE];
 632   u16 sync_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *sync_next = sync_nexts, n_sync = 0;
 633   u16 async_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *async_next = async_nexts, n_async = 0;
 634   u16 noop_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *noop_next = noop_nexts, n_noop = 0;
 635   u32 sync_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 636   u32 noop_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 637   esp_encrypt_error_t err;
 638
 639   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 640
 641   vec_reset_length (ptd->crypto_ops);
 642   vec_reset_length (ptd->integ_ops);
 643   vec_reset_length (ptd->chained_crypto_ops);
 644   vec_reset_length (ptd->chained_integ_ops);
 645   vec_reset_length (ptd->async_frames);
 646   vec_reset_length (ptd->chunks);
 647   clib_memset (async_frames, 0, sizeof (async_frames));
 648
 649   while (n_left > 0)
 650     {
 651       u32 sa_index0;
 652       dpo_id_t *dpo;
 653       esp_header_t *esp;
 654       u8 *payload, *next_hdr_ptr;
 655       u16 payload_len, payload_len_total, n_bufs;
 656       u32 hdr_len;
 657
 658       err = ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS;
 659
 660       if (n_left > 2)
 661         {
 662           u8 *p;
 663           vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
 664           p = vlib_buffer_get_current (b[1]);
 665           clib_prefetch_load (p);
 666           p -= CLIB_CACHE_LINE_BYTES;
 667           clib_prefetch_load (p);
 668           /* speculate that the trailer goes in the first buffer */
 669           CLIB_PREFETCH (vlib_buffer_get_tail (b[1]),
 670                          CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 671         }
 672
 673       if (is_tun)
 674         {
 675           /* we are on a ipsec tunnel's feature arc */
 676           vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index =
 677             sa_index0 = ipsec_tun_protect_get_sa_out
 678             (vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 679         }
 680       else
 681         sa_index0 = vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index;
 682
 683       if (sa_index0 != current_sa_index)
 684         {
 685           if (current_sa_packets)
 686             vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
 687                                              current_sa_index,
 688                                              current_sa_packets,
 689                                              current_sa_bytes);
 690           current_sa_packets = current_sa_bytes = 0;
 691
 692           sa0 = ipsec_sa_get (sa_index0);
 693
 694           /* fetch the second cacheline ASAP */
 695           clib_prefetch_load (sa0->cacheline1);
 696
 697           current_sa_index = sa_index0;
 698           spi = clib_net_to_host_u32 (sa0->spi);
 699           esp_align = sa0->esp_block_align;
 700           icv_sz = sa0->integ_icv_size;
 701           iv_sz = sa0->crypto_iv_size;
 702           is_async = im->async_mode | ipsec_sa_is_set_IS_ASYNC (sa0);
 703         }
 704
 705       if (PREDICT_FALSE (~0 == sa0->thread_index))
 706         {
 707           /* this is the first packet to use this SA, claim the SA
 708            * for this thread. this could happen simultaneously on
 709            * another thread */
 710           clib_atomic_cmp_and_swap (&sa0->thread_index, ~0,
 711                                     ipsec_sa_assign_thread (thread_index));
 712         }
 713
 714       if (PREDICT_FALSE (thread_index != sa0->thread_index))
 715         {
 716           vnet_buffer (b[0])->ipsec.thread_index = sa0->thread_index;
 717           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_HANDOFF;
 718           esp_set_next_index (b[0], node, err, n_noop, noop_nexts,
 719                               handoff_next);
 720           goto trace;
 721         }
 722
 723       lb = b[0];
 724       n_bufs = vlib_buffer_chain_linearize (vm, b[0]);
 725       if (n_bufs == 0)
 726         {
 727           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 728           esp_set_next_index (b[0], node, err, n_noop, noop_nexts, drop_next);
 729           goto trace;
 730         }
 731
 732       if (n_bufs > 1)
 733         {
 734           /* find last buffer in the chain */
 735           while (lb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 736             lb = vlib_get_buffer (vm, lb->next_buffer);
 737         }
 738
 739       if (PREDICT_FALSE (esp_seq_advance (sa0)))
 740         {
 741           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_SEQ_CYCLED;
 742           esp_set_next_index (b[0], node, err, n_noop, noop_nexts, drop_next);
 743           goto trace;
 744         }
 745
 746       /* space for IV */
 747       hdr_len = iv_sz;
 748
 749       if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL (sa0))
 750         {
 751           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 752           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (
 753             vm, &lb, esp_align, icv_sz, node, buffer_data_size,
 754             vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]));
 755           if (!next_hdr_ptr)
 756             {
 757               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 758               esp_set_next_index (b[0], node, err, n_noop, noop_nexts,
 759                                   drop_next);
 760               goto trace;
 761             }
 762           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 763           payload_len = b[0]->current_length;
 764           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 765
 766           /* ESP header */
 767           hdr_len += sizeof (*esp);
 768           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 769
 770           /* optional UDP header */
 771           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 772             {
 773               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 774               esp_fill_udp_hdr (sa0, (udp_header_t *) (payload - hdr_len),
 775                                 payload_len_total + hdr_len);
 776             }
 777
 778           /* IP header */
 779           if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL_V6 (sa0))
 780             {
 781               ip6_header_t *ip6;
 782               u16 len = sizeof (ip6_header_t);
 783               hdr_len += len;
 784               ip6 = (ip6_header_t *) (payload - hdr_len);
 785               clib_memcpy_fast (ip6, &sa0->ip6_hdr, sizeof (ip6_header_t));
 786
 787               if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 788                 {
 789                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IPV6;
 790                   tunnel_encap_fixup_6o6 (sa0->tunnel_flags,
 791                                           (const ip6_header_t *) payload,
 792                                           ip6);
 793                 }
 794               else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 795                 {
 796                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IP_IN_IP;
 797                   tunnel_encap_fixup_4o6 (sa0->tunnel_flags, b[0],
 798                                           (const ip4_header_t *) payload, ip6);
 799                 }
 800               else if (VNET_LINK_MPLS == lt)
 801                 {
 802                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_MPLS_IN_IP;
 803                   tunnel_encap_fixup_mplso6 (
 804                     sa0->tunnel_flags, b[0],
 805                     (const mpls_unicast_header_t *) payload, ip6);
 806                 }
 807               else
 808                 ASSERT (0);
 809
 810               len = payload_len_total + hdr_len - len;
 811               ip6->payload_length = clib_net_to_host_u16 (len);
 812               b[0]->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 813             }
 814           else
 815             {
 816               ip4_header_t *ip4;
 817               u16 len = sizeof (ip4_header_t);
 818               hdr_len += len;
 819               ip4 = (ip4_header_t *) (payload - hdr_len);
 820               clib_memcpy_fast (ip4, &sa0->ip4_hdr, sizeof (ip4_header_t));
 821
 822               if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 823                 {
 824                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IPV6;
 825                   tunnel_encap_fixup_6o4_w_chksum (sa0->tunnel_flags,
 826                                                    (const ip6_header_t *)
 827                                                    payload, ip4);
 828                 }
 829               else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 830                 {
 831                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IP_IN_IP;
 832                   tunnel_encap_fixup_4o4_w_chksum (sa0->tunnel_flags,
 833                                                    (const ip4_header_t *)
 834                                                    payload, ip4);
 835                 }
 836               else if (VNET_LINK_MPLS == lt)
 837                 {
 838                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_MPLS_IN_IP;
 839                   tunnel_encap_fixup_mplso4_w_chksum (
 840                     sa0->tunnel_flags, (const mpls_unicast_header_t *) payload,
 841                     ip4);
 842                 }
 843               else
 844                 ASSERT (0);
 845
 846               len = payload_len_total + hdr_len;
 847               esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 0, 0);
 848             }
 849
 850           dpo = &sa0->dpo;
 851           if (!is_tun)
 852             {
 853               sync_next[0] = dpo->dpoi_next_node;
 854               vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpo->dpoi_index;
 855             }
 856           else
 857             sync_next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 858           b[0]->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 859         }
 860       else                      /* transport mode */
 861         {
 862           u8 *l2_hdr, l2_len, *ip_hdr, ip_len;
 863           ip6_ext_header_t *ext_hdr;
 864           udp_header_t *udp = 0;
 865           u16 udp_len = 0;
 866           u8 *old_ip_hdr = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 867
 868           ip_len =
 869             (VNET_LINK_IP6 == lt ?
 870                esp_get_ip6_hdr_len ((ip6_header_t *) old_ip_hdr, &ext_hdr) :
 871                ip4_header_bytes ((ip4_header_t *) old_ip_hdr));
 872
 873           vlib_buffer_advance (b[0], ip_len);
 874           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 875           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (
 876             vm, &lb, esp_align, icv_sz, node, buffer_data_size,
 877             vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]));
 878           if (!next_hdr_ptr)
 879             {
 880               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 881               esp_set_next_index (b[0], node, err, n_noop, noop_nexts,
 882                                   drop_next);
 883               goto trace;
 884             }
 885
 886           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 887           payload_len = b[0]->current_length;
 888           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 889
 890           /* ESP header */
 891           hdr_len += sizeof (*esp);
 892           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 893
 894           /* optional UDP header */
 895           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 896             {
 897               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 898               udp = (udp_header_t *) (payload - hdr_len);
 899             }
 900
 901           /* IP header */
 902           hdr_len += ip_len;
 903           ip_hdr = payload - hdr_len;
 904
 905           /* L2 header */
 906           if (!is_tun)
 907             {
 908               l2_len = vnet_buffer (b[0])->ip.save_rewrite_length;
 909               hdr_len += l2_len;
 910               l2_hdr = payload - hdr_len;
 911
 912               /* copy l2 and ip header */
 913               clib_memcpy_le32 (l2_hdr, old_ip_hdr - l2_len, l2_len);
 914             }
 915           else
 916             l2_len = 0;
 917
 918           if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 919             {
 920               ip6_header_t *ip6 = (ip6_header_t *) (old_ip_hdr);
 921               if (PREDICT_TRUE (NULL == ext_hdr))
 922                 {
 923                   *next_hdr_ptr = ip6->protocol;
 924                   ip6->protocol = IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 925                 }
 926               else
 927                 {
 928                   *next_hdr_ptr = ext_hdr->next_hdr;
 929                   ext_hdr->next_hdr = IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 930                 }
 931               ip6->payload_length =
 932                 clib_host_to_net_u16 (payload_len_total + hdr_len - l2_len -
 933                                       sizeof (ip6_header_t));
 934             }
 935           else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 936             {
 937               u16 len;
 938               ip4_header_t *ip4 = (ip4_header_t *) (old_ip_hdr);
 939               *next_hdr_ptr = ip4->protocol;
 940               len = payload_len_total + hdr_len - l2_len;
 941               if (udp)
 942                 {
 943                   esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1, 1);
 944                   udp_len = len - ip_len;
 945                 }
 946               else
 947                 esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1, 0);
 948             }
 949
 950           clib_memcpy_le64 (ip_hdr, old_ip_hdr, ip_len);
 951
 952           if (udp)
 953             {
 954               esp_fill_udp_hdr (sa0, udp, udp_len);
 955             }
 956
 957           sync_next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 958         }
 959
 960       if (lb != b[0])
 961         {
 962           crypto_ops = &ptd->chained_crypto_ops;
 963           integ_ops = &ptd->chained_integ_ops;
 964         }
 965       else
 966         {
 967           crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 968           integ_ops = &ptd->integ_ops;
 969         }
 970
 971       esp->spi = spi;
 972       esp->seq = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq);
 973
 974       if (is_async)
 975         {
 976           async_op = sa0->crypto_async_enc_op_id;
 977
 978           /* get a frame for this op if we don't yet have one or it's full
 979            */
 980           if (NULL == async_frames[async_op] ||
 981               vnet_crypto_async_frame_is_full (async_frames[async_op]))
 982             {
 983               async_frames[async_op] =
 984                 vnet_crypto_async_get_frame (vm, async_op);
 985               /* Save the frame to the list we'll submit at the end */
 986               vec_add1 (ptd->async_frames, async_frames[async_op]);
 987             }
 988
 989           esp_prepare_async_frame (vm, ptd, async_frames[async_op], sa0, b[0],
 990                                    esp, payload, payload_len, iv_sz, icv_sz,
 991                                    from[b - bufs], sync_next[0], hdr_len,
 992                                    async_next_node, lb);
 993         }
 994       else
 995         esp_prepare_sync_op (vm, ptd, crypto_ops, integ_ops, sa0, sa0->seq_hi,
 996                              payload, payload_len, iv_sz, icv_sz, n_sync, b,
 997                              lb, hdr_len, esp);
 998
 999       vlib_buffer_advance (b[0], 0LL - hdr_len);
1000
1001       current_sa_packets += 1;
1002       current_sa_bytes += payload_len_total;
1003
1004     trace:
1005       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1006         {
1007           esp_encrypt_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1008                                                     sizeof (*tr));
1009           tr->sa_index = sa_index0;
1010           tr->spi = sa0->spi;
1011           tr->seq = sa0->seq;
1012           tr->sa_seq_hi = sa0->seq_hi;
1013           tr->udp_encap = ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0);
1014           tr->crypto_alg = sa0->crypto_alg;
1015           tr->integ_alg = sa0->integ_alg;
1016         }
1017
1018       /* next */
1019       if (ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS != err)
1020         {
1021           noop_bi[n_noop] = from[b - bufs];
1022           n_noop++;
1023           noop_next++;
1024         }
1025       else if (!is_async)
1026         {
1027           sync_bi[n_sync] = from[b - bufs];
1028           sync_bufs[n_sync] = b[0];
1029           n_sync++;
1030           sync_next++;
1031         }
1032       else
1033         {
1034           n_async++;
1035           async_next++;
1036         }
1037       n_left -= 1;
1038       b += 1;
1039     }
1040
1041   vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
1042                                    current_sa_index, current_sa_packets,
1043                                    current_sa_bytes);
1044   if (n_sync)
1045     {
1046       esp_process_ops (vm, node, ptd->crypto_ops, sync_bufs, sync_nexts,
1047                        drop_next);
1048       esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_crypto_ops, sync_bufs,
1049                                sync_nexts, ptd->chunks, drop_next);
1050
1051       esp_process_ops (vm, node, ptd->integ_ops, sync_bufs, sync_nexts,
1052                        drop_next);
1053       esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_integ_ops, sync_bufs,
1054                                sync_nexts, ptd->chunks, drop_next);
1055
1056       vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, sync_bi, sync_nexts, n_sync);
1057     }
1058   if (n_async)
1059     {
1060       /* submit all of the open frames */
1061       vnet_crypto_async_frame_t **async_frame;
1062
1063       vec_foreach (async_frame, ptd->async_frames)
1064         {
1065           if (vnet_crypto_async_submit_open_frame (vm, *async_frame) < 0)
1066             {
1067               n_noop += esp_async_recycle_failed_submit (
1068                 vm, *async_frame, node, ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
1069                 n_sync, noop_bi, noop_nexts, drop_next);
1070               vnet_crypto_async_reset_frame (*async_frame);
1071               vnet_crypto_async_free_frame (vm, *async_frame);
1072             }
1073         }
1074     }
1075   if (n_noop)
1076     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, noop_bi, noop_nexts, n_noop);
1077
1078   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index, ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS,
1079                                frame->n_vectors);
1080
1081   return frame->n_vectors;
1082 }
1083
1084 always_inline uword
1085 esp_encrypt_post_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1086                          vlib_frame_t * frame)
1087 {
1088   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
1089   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
1090   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
1091   u32 n_left = frame->n_vectors;
1092
1093   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
1094
1095   if (n_left >= 4)
1096     {
1097       vlib_prefetch_buffer_header (b[0], LOAD);
1098       vlib_prefetch_buffer_header (b[1], LOAD);
1099       vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
1100       vlib_prefetch_buffer_header (b[3], LOAD);
1101     }
1102
1103   while (n_left > 8)
1104     {
1105       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
1106       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
1107       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
1108       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
1109
1110       next[0] = (esp_post_data (b[0]))->next_index;
1111       next[1] = (esp_post_data (b[1]))->next_index;
1112       next[2] = (esp_post_data (b[2]))->next_index;
1113       next[3] = (esp_post_data (b[3]))->next_index;
1114
1115       if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
1116         {
1117           if (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1118             {
1119               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1120                                                              sizeof (*tr));
1121               tr->next_index = next[0];
1122             }
1123           if (b[1]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1124             {
1125               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[1],
1126                                                              sizeof (*tr));
1127               tr->next_index = next[1];
1128             }
1129           if (b[2]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1130             {
1131               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[2],
1132                                                              sizeof (*tr));
1133               tr->next_index = next[2];
1134             }
1135           if (b[3]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1136             {
1137               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[3],
1138                                                              sizeof (*tr));
1139               tr->next_index = next[3];
1140             }
1141         }
1142
1143       b += 4;
1144       next += 4;
1145       n_left -= 4;
1146     }
1147
1148   while (n_left > 0)
1149     {
1150       next[0] = (esp_post_data (b[0]))->next_index;
1151       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1152         {
1153           esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1154                                                          sizeof (*tr));
1155           tr->next_index = next[0];
1156         }
1157
1158       b += 1;
1159       next += 1;
1160       n_left -= 1;
1161     }
1162
1163   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
1164                                ESP_ENCRYPT_ERROR_POST_RX_PKTS,
1165                                frame->n_vectors);
1166   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
1167   return frame->n_vectors;
1168 }
1169
1170 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
1171                                   vlib_node_runtime_t * node,
1172                                   vlib_frame_t * from_frame)
1173 {
1174   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP4, 0,
1175                              esp_encrypt_async_next.esp4_post_next);
1176 }
1177
1178 /* *INDENT-OFF* */
1179 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_node) = {
1180   .name = "esp4-encrypt",
1181   .vector_size = sizeof (u32),
1182   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1183   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1184
1185   .n_errors = ARRAY_LEN (esp_encrypt_error_strings),
1186   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1187
1188   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1189   .next_nodes = { [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1190                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1191                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1192                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-handoff",
1193                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-handoff",
1194                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "error-drop",
1195                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output" },
1196 };
1197 /* *INDENT-ON* */
1198
1199 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_post_node) (vlib_main_t * vm,
1200                                        vlib_node_runtime_t * node,
1201                                        vlib_frame_t * from_frame)
1202 {
1203   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1204 }
1205
1206 /* *INDENT-OFF* */
1207 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_post_node) = {
1208   .name = "esp4-encrypt-post",
1209   .vector_size = sizeof (u32),
1210   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1211   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1212   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1213
1214   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1215   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1216 };
1217 /* *INDENT-ON* */
1218
1219 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
1220                                   vlib_node_runtime_t * node,
1221                                   vlib_frame_t * from_frame)
1222 {
1223   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP6, 0,
1224                              esp_encrypt_async_next.esp6_post_next);
1225 }
1226
1227 /* *INDENT-OFF* */
1228 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_node) = {
1229   .name = "esp6-encrypt",
1230   .vector_size = sizeof (u32),
1231   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1232   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1233   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1234
1235   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1236   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1237 };
1238 /* *INDENT-ON* */
1239
1240 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_post_node) (vlib_main_t * vm,
1241                                        vlib_node_runtime_t * node,
1242                                        vlib_frame_t * from_frame)
1243 {
1244   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1245 }
1246
1247 /* *INDENT-OFF* */
1248 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_post_node) = {
1249   .name = "esp6-encrypt-post",
1250   .vector_size = sizeof (u32),
1251   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1252   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1253   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1254
1255   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1256   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1257 };
1258 /* *INDENT-ON* */
1259
1260 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1261                                       vlib_node_runtime_t * node,
1262                                       vlib_frame_t * from_frame)
1263 {
1264   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP4, 1,
1265                              esp_encrypt_async_next.esp4_tun_post_next);
1266 }
1267
1268 /* *INDENT-OFF* */
1269 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_node) = {
1270   .name = "esp4-encrypt-tun",
1271   .vector_size = sizeof (u32),
1272   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1273   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1274
1275   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1276   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1277
1278   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1279   .next_nodes = {
1280     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1281     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1282     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1283     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1284     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1285     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1286     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1287   },
1288 };
1289
1290 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_post_node) (vlib_main_t * vm,
1291                                   vlib_node_runtime_t * node,
1292                                   vlib_frame_t * from_frame)
1293 {
1294   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1295 }
1296
1297 /* *INDENT-OFF* */
1298 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_post_node) = {
1299   .name = "esp4-encrypt-tun-post",
1300   .vector_size = sizeof (u32),
1301   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1302   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1303   .sibling_of = "esp4-encrypt-tun",
1304
1305   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1306   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1307 };
1308 /* *INDENT-ON* */
1309
1310 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1311                                       vlib_node_runtime_t * node,
1312                                       vlib_frame_t * from_frame)
1313 {
1314   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP6, 1,
1315                              esp_encrypt_async_next.esp6_tun_post_next);
1316 }
1317
1318 /* *INDENT-OFF* */
1319 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_node) = {
1320   .name = "esp6-encrypt-tun",
1321   .vector_size = sizeof (u32),
1322   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1323   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1324
1325   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1326   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1327
1328   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1329   .next_nodes = {
1330     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1331     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1332     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1333     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1334     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1335     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1336     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1337   },
1338 };
1339
1340 /* *INDENT-ON* */
1341
1342 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_post_node) (vlib_main_t * vm,
1343                                            vlib_node_runtime_t * node,
1344                                            vlib_frame_t * from_frame)
1345 {
1346   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1347 }
1348
1349 /* *INDENT-OFF* */
1350 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_post_node) = {
1351   .name = "esp6-encrypt-tun-post",
1352   .vector_size = sizeof (u32),
1353   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1354   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1355   .sibling_of = "esp-mpls-encrypt-tun",
1356
1357   .n_errors = ARRAY_LEN (esp_encrypt_error_strings),
1358   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1359 };
1360 /* *INDENT-ON* */
1361
1362 VLIB_NODE_FN (esp_mpls_encrypt_tun_node)
1363 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
1364 {
1365   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_MPLS, 1,
1366                              esp_encrypt_async_next.esp_mpls_tun_post_next);
1367 }
1368
1369 VLIB_REGISTER_NODE (esp_mpls_encrypt_tun_node) = {
1370   .name = "esp-mpls-encrypt-tun",
1371   .vector_size = sizeof (u32),
1372   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1373   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1374
1375   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
1376   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1377
1378   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1379   .next_nodes = {
1380     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1381     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1382     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1383     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1384     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1385     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1386     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1387   },
1388 };
1389
1390 VLIB_NODE_FN (esp_mpls_encrypt_tun_post_node)
1391 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
1392 {
1393   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1394 }
1395
1396 VLIB_REGISTER_NODE (esp_mpls_encrypt_tun_post_node) = {
1397   .name = "esp-mpls-encrypt-tun-post",
1398   .vector_size = sizeof (u32),
1399   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1400   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1401   .sibling_of = "esp-mpls-encrypt-tun",
1402
1403   .n_errors = ARRAY_LEN (esp_encrypt_error_strings),
1404   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
1405 };
1406
1407 typedef struct
1408 {
1409   u32 sa_index;
1410 } esp_no_crypto_trace_t;
1411
1412 static u8 *
1413 format_esp_no_crypto_trace (u8 * s, va_list * args)
1414 {
1415   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1416   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1417   esp_no_crypto_trace_t *t = va_arg (*args, esp_no_crypto_trace_t *);
1418
1419   s = format (s, "esp-no-crypto: sa-index %u", t->sa_index);
1420
1421   return s;
1422 }
1423
1424 enum
1425 {
1426   ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP,
1427   ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
1428 };
1429
1430 enum
1431 {
1432   ESP_NO_CRYPTO_ERROR_RX_PKTS,
1433 };
1434
1435 static char *esp_no_crypto_error_strings[] = {
1436   "Outbound ESP packets received",
1437 };
1438
1439 always_inline uword
1440 esp_no_crypto_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1441                       vlib_frame_t * frame)
1442 {
1443   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
1444   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
1445   u32 n_left = frame->n_vectors;
1446
1447   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
1448
1449   while (n_left > 0)
1450     {
1451       u32 sa_index0;
1452
1453       /* packets are always going to be dropped, but get the sa_index */
1454       sa_index0 = ipsec_tun_protect_get_sa_out
1455         (vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
1456
1457       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1458         {
1459           esp_no_crypto_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1460                                                       sizeof (*tr));
1461           tr->sa_index = sa_index0;
1462         }
1463
1464       n_left -= 1;
1465       b += 1;
1466     }
1467
1468   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
1469                                ESP_NO_CRYPTO_ERROR_RX_PKTS, frame->n_vectors);
1470
1471   vlib_buffer_enqueue_to_single_next (vm, node, from,
1472                                       ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP,
1473                                       frame->n_vectors);
1474
1475   return frame->n_vectors;
1476 }
1477
1478 VLIB_NODE_FN (esp4_no_crypto_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1479                                         vlib_node_runtime_t * node,
1480                                         vlib_frame_t * from_frame)
1481 {
1482   return esp_no_crypto_inline (vm, node, from_frame);
1483 }
1484
1485 /* *INDENT-OFF* */
1486 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_no_crypto_tun_node) =
1487 {
1488   .name = "esp4-no-crypto",
1489   .vector_size = sizeof (u32),
1490   .format_trace = format_esp_no_crypto_trace,
1491   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_no_crypto_error_strings),
1492   .error_strings = esp_no_crypto_error_strings,
1493   .n_next_nodes = ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
1494   .next_nodes = {
1495     [ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
1496   },
1497 };
1498
1499 VLIB_NODE_FN (esp6_no_crypto_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1500                                         vlib_node_runtime_t * node,
1501                                         vlib_frame_t * from_frame)
1502 {
1503   return esp_no_crypto_inline (vm, node, from_frame);
1504 }
1505
1506 /* *INDENT-OFF* */
1507 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_no_crypto_tun_node) =
1508 {
1509   .name = "esp6-no-crypto",
1510   .vector_size = sizeof (u32),
1511   .format_trace = format_esp_no_crypto_trace,
1512   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_no_crypto_error_strings),
1513   .error_strings = esp_no_crypto_error_strings,
1514   .n_next_nodes = ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
1515   .next_nodes = {
1516     [ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
1517   },
1518 };
1519 /* *INDENT-ON* */
1520
1521 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
1522
1523 static clib_error_t *
1524 esp_encrypt_init (vlib_main_t *vm)
1525 {
1526   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1527
1528   im->esp4_enc_fq_index =
1529     vlib_frame_queue_main_init (esp4_encrypt_node.index, 0);
1530   im->esp6_enc_fq_index =
1531     vlib_frame_queue_main_init (esp6_encrypt_node.index, 0);
1532   im->esp4_enc_tun_fq_index =
1533     vlib_frame_queue_main_init (esp4_encrypt_tun_node.index, 0);
1534   im->esp6_enc_tun_fq_index =
1535     vlib_frame_queue_main_init (esp6_encrypt_tun_node.index, 0);
1536   im->esp_mpls_enc_tun_fq_index =
1537     vlib_frame_queue_main_init (esp_mpls_encrypt_tun_node.index, 0);
1538
1539   return 0;
1540 }
1541
1542 VLIB_INIT_FUNCTION (esp_encrypt_init);
1543
1544 #endif
1545
1546 /*
1547  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1548  *
1549  * Local Variables:
1550  * eval: (c-set-style "gnu")
1551  * End:
1552  */