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/ipsec.api_enum.h>
  27 #include <vnet/ipsec/esp.h>
  28 #include <vnet/tunnel/tunnel_dp.h>
  29
  30 #define foreach_esp_encrypt_next                                              \
  31   _ (DROP4, "ip4-drop")                                                       \
  32   _ (DROP6, "ip6-drop")                                                       \
  33   _ (DROP_MPLS, "mpls-drop")                                                  \
  34   _ (HANDOFF4, "handoff4")                                                    \
  35   _ (HANDOFF6, "handoff6")                                                    \
  36   _ (HANDOFF_MPLS, "handoff-mpls")                                            \
  37   _ (INTERFACE_OUTPUT, "interface-output")
  38
  39 #define _(v, s) ESP_ENCRYPT_NEXT_##v,
  40 typedef enum
  41 {
  42   foreach_esp_encrypt_next
  43 #undef _
  44     ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
  45 } esp_encrypt_next_t;
  46
  47 typedef struct
  48 {
  49   u32 sa_index;
  50   u32 spi;
  51   u32 seq;
  52   u32 sa_seq_hi;
  53   u8 udp_encap;
  54   ipsec_crypto_alg_t crypto_alg;
  55   ipsec_integ_alg_t integ_alg;
  56 } esp_encrypt_trace_t;
  57
  58 typedef struct
  59 {
  60   u32 next_index;
  61 } esp_encrypt_post_trace_t;
  62
  63 typedef vl_counter_esp_encrypt_enum_t esp_encrypt_error_t;
  64
  65 /* packet trace format function */
  66 static u8 *
  67 format_esp_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
  68 {
  69   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  70   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  71   esp_encrypt_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_trace_t *);
  72
  73   s =
  74     format (s,
  75             "esp: sa-index %d spi %u (0x%08x) seq %u sa-seq-hi %u crypto %U integrity %U%s",
  76             t->sa_index, t->spi, t->spi, t->seq, t->sa_seq_hi,
  77             format_ipsec_crypto_alg,
  78             t->crypto_alg, format_ipsec_integ_alg, t->integ_alg,
  79             t->udp_encap ? " udp-encap-enabled" : "");
  80   return s;
  81 }
  82
  83 static u8 *
  84 format_esp_post_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
  85 {
  86   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  87   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  88   esp_encrypt_post_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_post_trace_t *);
  89
  90   s = format (s, "esp-post: next node index %u", t->next_index);
  91   return s;
  92 }
  93
  94 /* pad packet in input buffer */
  95 static_always_inline u8 *
  96 esp_add_footer_and_icv (vlib_main_t *vm, vlib_buffer_t **last, u8 esp_align,
  97                         u8 icv_sz, vlib_node_runtime_t *node,
  98                         u16 buffer_data_size, uword total_len)
  99 {
 100   static const u8 pad_data[ESP_MAX_BLOCK_SIZE] = {
 101     0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08,
 102     0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x00,
 103   };
 104
 105   u16 min_length = total_len + sizeof (esp_footer_t);
 106   u16 new_length = round_pow2 (min_length, esp_align);
 107   u8 pad_bytes = new_length - min_length;
 108   esp_footer_t *f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (last[0]) +
 109                                       last[0]->current_length + pad_bytes);
 110   u16 tail_sz = sizeof (esp_footer_t) + pad_bytes + icv_sz;
 111
 112   if (last[0]->current_data + last[0]->current_length + tail_sz >
 113       buffer_data_size)
 114     {
 115       u32 tmp_bi = 0;
 116       if (vlib_buffer_alloc (vm, &tmp_bi, 1) != 1)
 117         return 0;
 118
 119       vlib_buffer_t *tmp = vlib_get_buffer (vm, tmp_bi);
 120       last[0]->next_buffer = tmp_bi;
 121       last[0]->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 122       f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (tmp) + pad_bytes);
 123       tmp->current_length += tail_sz;
 124       last[0] = tmp;
 125     }
 126   else
 127     last[0]->current_length += tail_sz;
 128
 129   f->pad_length = pad_bytes;
 130   if (pad_bytes)
 131     {
 132       ASSERT (pad_bytes <= ESP_MAX_BLOCK_SIZE);
 133       pad_bytes = clib_min (ESP_MAX_BLOCK_SIZE, pad_bytes);
 134       clib_memcpy_fast ((u8 *) f - pad_bytes, pad_data, pad_bytes);
 135     }
 136
 137   return &f->next_header;
 138 }
 139
 140 static_always_inline void
 141 esp_update_ip4_hdr (ip4_header_t * ip4, u16 len, int is_transport, int is_udp)
 142 {
 143   ip_csum_t sum;
 144   u16 old_len;
 145
 146   len = clib_net_to_host_u16 (len);
 147   old_len = ip4->length;
 148
 149   if (is_transport)
 150     {
 151       u8 prot = is_udp ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 152
 153       sum = ip_csum_update (ip4->checksum, ip4->protocol,
 154                             prot, ip4_header_t, protocol);
 155       ip4->protocol = prot;
 156
 157       sum = ip_csum_update (sum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 158     }
 159   else
 160     sum = ip_csum_update (ip4->checksum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 161
 162   ip4->length = len;
 163   ip4->checksum = ip_csum_fold (sum);
 164 }
 165
 166 static_always_inline void
 167 esp_fill_udp_hdr (ipsec_sa_t * sa, udp_header_t * udp, u16 len)
 168 {
 169   clib_memcpy_fast (udp, &sa->udp_hdr, sizeof (udp_header_t));
 170   udp->length = clib_net_to_host_u16 (len);
 171 }
 172
 173 static_always_inline u8
 174 ext_hdr_is_pre_esp (u8 nexthdr)
 175 {
 176 #ifdef CLIB_HAVE_VEC128
 177   static const u8x16 ext_hdr_types = {
 178     IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS,
 179     IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE,
 180     IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION,
 181   };
 182
 183   return !u8x16_is_all_zero (ext_hdr_types == u8x16_splat (nexthdr));
 184 #else
 185   return (!(nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS) ||
 186           !(nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE) ||
 187           !(nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION));
 188 #endif
 189 }
 190
 191 static_always_inline u8
 192 esp_get_ip6_hdr_len (ip6_header_t * ip6, ip6_ext_header_t ** ext_hdr)
 193 {
 194   /* this code assumes that HbH, route and frag headers will be before
 195      others, if that is not the case, they will end up encrypted */
 196   u8 len = sizeof (ip6_header_t);
 197   ip6_ext_header_t *p;
 198
 199   /* if next packet doesn't have ext header */
 200   if (ext_hdr_is_pre_esp (ip6->protocol) == 0)
 201     {
 202       *ext_hdr = NULL;
 203       return len;
 204     }
 205
 206   p = ip6_next_header (ip6);
 207   len += ip6_ext_header_len (p);
 208   while (ext_hdr_is_pre_esp (p->next_hdr))
 209     {
 210       len += ip6_ext_header_len (p);
 211       p = ip6_ext_next_header (p);
 212     }
 213
 214   *ext_hdr = p;
 215   return len;
 216 }
 217
 218 /* IPsec IV generation: IVs requirements differ depending of the
 219  * encryption mode: IVs must be unpredictable for AES-CBC whereas it can
 220  * be predictable but should never be reused with the same key material
 221  * for CTR and GCM.
 222  * To avoid reusing the same IVs between multiple VPP instances and between
 223  * restarts, we use a properly chosen PRNG to generate IVs. To ensure the IV is
 224  * unpredictable for CBC, it is then encrypted using the same key as the
 225  * message. You can refer to NIST SP800-38a and NIST SP800-38d for more
 226  * details. */
 227 static_always_inline void *
 228 esp_generate_iv (ipsec_sa_t *sa, void *payload, int iv_sz)
 229 {
 230   ASSERT (iv_sz >= sizeof (u64));
 231   u64 *iv = (u64 *) (payload - iv_sz);
 232   clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
 233   *iv = clib_pcg64i_random_r (&sa->iv_prng);
 234   return iv;
 235 }
 236
 237 static_always_inline void
 238 esp_process_chained_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 239                          vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[],
 240                          u16 * nexts, vnet_crypto_op_chunk_t * chunks,
 241                          u16 drop_next)
 242 {
 243   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 244   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 245
 246   if (n_ops == 0)
 247     return;
 248
 249   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_chained_ops (vm, op, chunks, n_ops);
 250
 251   while (n_fail)
 252     {
 253       ASSERT (op - ops < n_ops);
 254
 255       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 256         {
 257           u32 bi = op->user_data;
 258           esp_encrypt_set_next_index (b[bi], node, vm->thread_index,
 259                                       ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
 260                                       bi, nexts, drop_next,
 261                                       vnet_buffer (b[bi])->ipsec.sad_index);
 262           n_fail--;
 263         }
 264       op++;
 265     }
 266 }
 267
 268 static_always_inline void
 269 esp_process_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 270                  vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[], u16 * nexts,
 271                  u16 drop_next)
 272 {
 273   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 274   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 275
 276   if (n_ops == 0)
 277     return;
 278
 279   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_ops (vm, op, n_ops);
 280
 281   while (n_fail)
 282     {
 283       ASSERT (op - ops < n_ops);
 284
 285       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 286         {
 287           u32 bi = op->user_data;
 288           esp_encrypt_set_next_index (b[bi], node, vm->thread_index,
 289                                       ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
 290                                       bi, nexts, drop_next,
 291                                       vnet_buffer (b[bi])->ipsec.sad_index);
 292           n_fail--;
 293         }
 294       op++;
 295     }
 296 }
 297
 298 static_always_inline u32
 299 esp_encrypt_chain_crypto (vlib_main_t * vm, ipsec_per_thread_data_t * ptd,
 300                           ipsec_sa_t * sa0, vlib_buffer_t * b,
 301                           vlib_buffer_t * lb, u8 icv_sz, u8 * start,
 302                           u32 start_len, u16 * n_ch)
 303 {
 304   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 305   vlib_buffer_t *cb = b;
 306   u32 n_chunks = 1;
 307   u32 total_len;
 308   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 309   total_len = ch->len = start_len;
 310   ch->src = ch->dst = start;
 311   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 312
 313   while (1)
 314     {
 315       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 316       n_chunks += 1;
 317       if (lb == cb)
 318         total_len += ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 319       else
 320         total_len += ch->len = cb->current_length;
 321       ch->src = ch->dst = vlib_buffer_get_current (cb);
 322
 323       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 324         break;
 325
 326       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 327     }
 328
 329   if (n_ch)
 330     *n_ch = n_chunks;
 331
 332   return total_len;
 333 }
 334
 335 static_always_inline u32
 336 esp_encrypt_chain_integ (vlib_main_t * vm, ipsec_per_thread_data_t * ptd,
 337                          ipsec_sa_t * sa0, vlib_buffer_t * b,
 338                          vlib_buffer_t * lb, u8 icv_sz, u8 * start,
 339                          u32 start_len, u8 * digest, u16 * n_ch)
 340 {
 341   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 342   vlib_buffer_t *cb = b;
 343   u32 n_chunks = 1;
 344   u32 total_len;
 345   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 346   total_len = ch->len = start_len;
 347   ch->src = start;
 348   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 349
 350   while (1)
 351     {
 352       vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 353       n_chunks += 1;
 354       if (lb == cb)
 355         {
 356           total_len += ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 357           if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 358             {
 359               u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 360               clib_memcpy_fast (digest, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 361               ch->len += sizeof (seq_hi);
 362               total_len += sizeof (seq_hi);
 363             }
 364         }
 365       else
 366         total_len += ch->len = cb->current_length;
 367       ch->src = vlib_buffer_get_current (cb);
 368
 369       if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 370         break;
 371
 372       cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 373     }
 374
 375   if (n_ch)
 376     *n_ch = n_chunks;
 377
 378   return total_len;
 379 }
 380
 381 always_inline void
 382 esp_prepare_sync_op (vlib_main_t *vm, ipsec_per_thread_data_t *ptd,
 383                      vnet_crypto_op_t **crypto_ops,
 384                      vnet_crypto_op_t **integ_ops, ipsec_sa_t *sa0, u32 seq_hi,
 385                      u8 *payload, u16 payload_len, u8 iv_sz, u8 icv_sz, u32 bi,
 386                      vlib_buffer_t **b, vlib_buffer_t *lb, u32 hdr_len,
 387                      esp_header_t *esp)
 388 {
 389   if (sa0->crypto_enc_op_id)
 390     {
 391       vnet_crypto_op_t *op;
 392       vec_add2_aligned (crypto_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 393       vnet_crypto_op_init (op, sa0->crypto_enc_op_id);
 394       u8 *crypto_start = payload;
 395       /* esp_add_footer_and_icv() in esp_encrypt_inline() makes sure we always
 396        * have enough space for ESP header and footer which includes ICV */
 397       ASSERT (payload_len > icv_sz);
 398       u16 crypto_len = payload_len - icv_sz;
 399
 400       /* generate the IV in front of the payload */
 401       void *pkt_iv = esp_generate_iv (sa0, payload, iv_sz);
 402
 403       op->key_index = sa0->crypto_key_index;
 404       op->user_data = bi;
 405
 406       if (ipsec_sa_is_set_IS_CTR (sa0))
 407         {
 408           /* construct nonce in a scratch space in front of the IP header */
 409           esp_ctr_nonce_t *nonce =
 410             (esp_ctr_nonce_t *) (pkt_iv - hdr_len - sizeof (*nonce));
 411           if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa0))
 412             {
 413               /* constuct aad in a scratch space in front of the nonce */
 414               op->aad = (u8 *) nonce - sizeof (esp_aead_t);
 415               op->aad_len = esp_aad_fill (op->aad, esp, sa0, seq_hi);
 416               op->tag = payload + crypto_len;
 417               op->tag_len = 16;
 418               if (PREDICT_FALSE (ipsec_sa_is_set_IS_NULL_GMAC (sa0)))
 419                 {
 420                   /* RFC-4543 ENCR_NULL_AUTH_AES_GMAC: IV is part of AAD */
 421                   crypto_start -= iv_sz;
 422                   crypto_len += iv_sz;
 423                 }
 424             }
 425           else
 426             {
 427               nonce->ctr = clib_host_to_net_u32 (1);
 428             }
 429
 430           nonce->salt = sa0->salt;
 431           nonce->iv = *(u64 *) pkt_iv;
 432           op->iv = (u8 *) nonce;
 433         }
 434       else
 435         {
 436           /* construct zero iv in front of the IP header */
 437           op->iv = pkt_iv - hdr_len - iv_sz;
 438           clib_memset_u8 (op->iv, 0, iv_sz);
 439           /* include iv field in crypto */
 440           crypto_start -= iv_sz;
 441           crypto_len += iv_sz;
 442         }
 443
 444       if (PREDICT_FALSE (lb != b[0]))
 445         {
 446           /* is chained */
 447           op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 448           op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 449           op->tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 450           esp_encrypt_chain_crypto (vm, ptd, sa0, b[0], lb, icv_sz,
 451                                     crypto_start, crypto_len + icv_sz,
 452                                     &op->n_chunks);
 453         }
 454       else
 455         {
 456           /* not chained */
 457           op->src = op->dst = crypto_start;
 458           op->len = crypto_len;
 459         }
 460     }
 461
 462   if (sa0->integ_op_id)
 463     {
 464       vnet_crypto_op_t *op;
 465       vec_add2_aligned (integ_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 466       vnet_crypto_op_init (op, sa0->integ_op_id);
 467       op->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 468       op->digest = payload + payload_len - icv_sz;
 469       op->key_index = sa0->integ_key_index;
 470       op->digest_len = icv_sz;
 471       op->len = payload_len - icv_sz + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 472       op->user_data = bi;
 473
 474       if (lb != b[0])
 475         {
 476           /* is chained */
 477           op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 478           op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 479           op->digest = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 480
 481           esp_encrypt_chain_integ (vm, ptd, sa0, b[0], lb, icv_sz,
 482                                    payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t),
 483                                    payload_len + iv_sz +
 484                                    sizeof (esp_header_t), op->digest,
 485                                    &op->n_chunks);
 486         }
 487       else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 488         {
 489           u32 tmp = clib_net_to_host_u32 (seq_hi);
 490           clib_memcpy_fast (op->digest, &tmp, sizeof (seq_hi));
 491           op->len += sizeof (seq_hi);
 492         }
 493     }
 494 }
 495
 496 static_always_inline void
 497 esp_prepare_async_frame (vlib_main_t *vm, ipsec_per_thread_data_t *ptd,
 498                          vnet_crypto_async_frame_t *async_frame,
 499                          ipsec_sa_t *sa, vlib_buffer_t *b, esp_header_t *esp,
 500                          u8 *payload, u32 payload_len, u8 iv_sz, u8 icv_sz,
 501                          u32 bi, u16 next, u32 hdr_len, u16 async_next,
 502                          vlib_buffer_t *lb)
 503 {
 504   esp_post_data_t *post = esp_post_data (b);
 505   u8 *tag, *iv, *aad = 0;
 506   u8 flag = 0;
 507   const u32 key_index = sa->crypto_key_index;
 508   i16 crypto_start_offset, integ_start_offset;
 509   u16 crypto_total_len, integ_total_len;
 510
 511   post->next_index = next;
 512
 513   /* crypto */
 514   crypto_start_offset = integ_start_offset = payload - b->data;
 515   crypto_total_len = integ_total_len = payload_len - icv_sz;
 516   tag = payload + crypto_total_len;
 517
 518   /* generate the IV in front of the payload */
 519   void *pkt_iv = esp_generate_iv (sa, payload, iv_sz);
 520
 521   if (ipsec_sa_is_set_IS_CTR (sa))
 522     {
 523       /* construct nonce in a scratch space in front of the IP header */
 524       esp_ctr_nonce_t *nonce =
 525         (esp_ctr_nonce_t *) (pkt_iv - hdr_len - sizeof (*nonce));
 526       if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa))
 527         {
 528           /* constuct aad in a scratch space in front of the nonce */
 529           aad = (u8 *) nonce - sizeof (esp_aead_t);
 530           esp_aad_fill (aad, esp, sa, sa->seq_hi);
 531           if (PREDICT_FALSE (ipsec_sa_is_set_IS_NULL_GMAC (sa)))
 532             {
 533               /* RFC-4543 ENCR_NULL_AUTH_AES_GMAC: IV is part of AAD */
 534               crypto_start_offset -= iv_sz;
 535               crypto_total_len += iv_sz;
 536             }
 537         }
 538       else
 539         {
 540           nonce->ctr = clib_host_to_net_u32 (1);
 541         }
 542
 543       nonce->salt = sa->salt;
 544       nonce->iv = *(u64 *) pkt_iv;
 545       iv = (u8 *) nonce;
 546     }
 547   else
 548     {
 549       /* construct zero iv in front of the IP header */
 550       iv = pkt_iv - hdr_len - iv_sz;
 551       clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
 552       /* include iv field in crypto */
 553       crypto_start_offset -= iv_sz;
 554       crypto_total_len += iv_sz;
 555     }
 556
 557   if (lb != b)
 558     {
 559       /* chain */
 560       flag |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 561       tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 562       crypto_total_len = esp_encrypt_chain_crypto (
 563         vm, ptd, sa, b, lb, icv_sz, b->data + crypto_start_offset,
 564         crypto_total_len + icv_sz, 0);
 565     }
 566
 567   if (sa->integ_op_id)
 568     {
 569       integ_start_offset -= iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 570       integ_total_len += iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 571
 572       if (b != lb)
 573         {
 574           integ_total_len = esp_encrypt_chain_integ (
 575             vm, ptd, sa, b, lb, icv_sz,
 576             payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t),
 577             payload_len + iv_sz + sizeof (esp_header_t), tag, 0);
 578         }
 579       else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa))
 580         {
 581           u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa->seq_hi);
 582           clib_memcpy_fast (tag, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 583           integ_total_len += sizeof (seq_hi);
 584         }
 585     }
 586
 587   /* this always succeeds because we know the frame is not full */
 588   vnet_crypto_async_add_to_frame (vm, async_frame, key_index, crypto_total_len,
 589                                   integ_total_len - crypto_total_len,
 590                                   crypto_start_offset, integ_start_offset, bi,
 591                                   async_next, iv, tag, aad, flag);
 592 }
 593
 594 always_inline uword
 595 esp_encrypt_inline (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
 596                     vlib_frame_t *frame, vnet_link_t lt, int is_tun,
 597                     u16 async_next_node)
 598 {
 599   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 600   ipsec_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (im->ptd, vm->thread_index);
 601   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 602   u32 n_left = frame->n_vectors;
 603   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 604   u32 thread_index = vm->thread_index;
 605   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 606   u32 current_sa_index = ~0, current_sa_packets = 0;
 607   u32 current_sa_bytes = 0, spi = 0;
 608   u8 esp_align = 4, iv_sz = 0, icv_sz = 0;
 609   ipsec_sa_t *sa0 = 0;
 610   u8 sa_drop_no_crypto = 0;
 611   vlib_buffer_t *lb;
 612   vnet_crypto_op_t **crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 613   vnet_crypto_op_t **integ_ops = &ptd->integ_ops;
 614   vnet_crypto_async_frame_t *async_frames[VNET_CRYPTO_ASYNC_OP_N_IDS];
 615   int is_async = im->async_mode;
 616   vnet_crypto_async_op_id_t async_op = ~0;
 617   u16 drop_next =
 618     (lt == VNET_LINK_IP6 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6 :
 619                            (lt == VNET_LINK_IP4 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4 :
 620                                                   ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS));
 621   u16 handoff_next = (lt == VNET_LINK_IP6 ?
 622                         ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6 :
 623                         (lt == VNET_LINK_IP4 ? ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4 :
 624                                                ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS));
 625   vlib_buffer_t *sync_bufs[VLIB_FRAME_SIZE];
 626   u16 sync_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *sync_next = sync_nexts, n_sync = 0;
 627   u16 n_async = 0;
 628   u16 noop_nexts[VLIB_FRAME_SIZE], n_noop = 0;
 629   u32 sync_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 630   u32 noop_bi[VLIB_FRAME_SIZE];
 631   esp_encrypt_error_t err;
 632
 633   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 634
 635   vec_reset_length (ptd->crypto_ops);
 636   vec_reset_length (ptd->integ_ops);
 637   vec_reset_length (ptd->chained_crypto_ops);
 638   vec_reset_length (ptd->chained_integ_ops);
 639   vec_reset_length (ptd->async_frames);
 640   vec_reset_length (ptd->chunks);
 641   clib_memset (async_frames, 0, sizeof (async_frames));
 642
 643   while (n_left > 0)
 644     {
 645       u32 sa_index0;
 646       dpo_id_t *dpo;
 647       esp_header_t *esp;
 648       u8 *payload, *next_hdr_ptr;
 649       u16 payload_len, payload_len_total, n_bufs;
 650       u32 hdr_len;
 651
 652       err = ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS;
 653
 654       if (n_left > 2)
 655         {
 656           u8 *p;
 657           vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
 658           p = vlib_buffer_get_current (b[1]);
 659           clib_prefetch_load (p);
 660           p -= CLIB_CACHE_LINE_BYTES;
 661           clib_prefetch_load (p);
 662           /* speculate that the trailer goes in the first buffer */
 663           CLIB_PREFETCH (vlib_buffer_get_tail (b[1]),
 664                          CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 665         }
 666
 667       if (is_tun)
 668         {
 669           /* we are on a ipsec tunnel's feature arc */
 670           vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index =
 671             sa_index0 = ipsec_tun_protect_get_sa_out
 672             (vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 673
 674           if (PREDICT_FALSE (INDEX_INVALID == sa_index0))
 675             {
 676               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_PROTECTION;
 677               noop_nexts[n_noop] = drop_next;
 678               b[0]->error = node->errors[err];
 679               goto trace;
 680             }
 681         }
 682       else
 683         sa_index0 = vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index;
 684
 685       if (sa_index0 != current_sa_index)
 686         {
 687           if (current_sa_packets)
 688             vlib_increment_combined_counter (
 689               &ipsec_sa_counters, thread_index, current_sa_index,
 690               current_sa_packets, current_sa_bytes);
 691           current_sa_packets = current_sa_bytes = 0;
 692
 693           sa0 = ipsec_sa_get (sa_index0);
 694           current_sa_index = sa_index0;
 695
 696           sa_drop_no_crypto = ((sa0->crypto_alg == IPSEC_CRYPTO_ALG_NONE &&
 697                                 sa0->integ_alg == IPSEC_INTEG_ALG_NONE) &&
 698                                !ipsec_sa_is_set_NO_ALGO_NO_DROP (sa0));
 699
 700           vlib_prefetch_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
 701                                           current_sa_index);
 702
 703           /* fetch the second cacheline ASAP */
 704           clib_prefetch_load (sa0->cacheline1);
 705
 706           spi = clib_net_to_host_u32 (sa0->spi);
 707           esp_align = sa0->esp_block_align;
 708           icv_sz = sa0->integ_icv_size;
 709           iv_sz = sa0->crypto_iv_size;
 710           is_async = im->async_mode | ipsec_sa_is_set_IS_ASYNC (sa0);
 711         }
 712
 713       if (PREDICT_FALSE (sa_drop_no_crypto != 0))
 714         {
 715           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_ENCRYPTION;
 716           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 717                                       noop_nexts, drop_next, sa_index0);
 718           goto trace;
 719         }
 720
 721       if (PREDICT_FALSE ((u16) ~0 == sa0->thread_index))
 722         {
 723           /* this is the first packet to use this SA, claim the SA
 724            * for this thread. this could happen simultaneously on
 725            * another thread */
 726           clib_atomic_cmp_and_swap (&sa0->thread_index, ~0,
 727                                     ipsec_sa_assign_thread (thread_index));
 728         }
 729
 730       if (PREDICT_FALSE (thread_index != sa0->thread_index))
 731         {
 732           vnet_buffer (b[0])->ipsec.thread_index = sa0->thread_index;
 733           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_HANDOFF;
 734           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 735                                       noop_nexts, handoff_next,
 736                                       current_sa_index);
 737           goto trace;
 738         }
 739
 740       lb = b[0];
 741       n_bufs = vlib_buffer_chain_linearize (vm, b[0]);
 742       if (n_bufs == 0)
 743         {
 744           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 745           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 746                                       noop_nexts, drop_next, current_sa_index);
 747           goto trace;
 748         }
 749
 750       if (n_bufs > 1)
 751         {
 752           /* find last buffer in the chain */
 753           while (lb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 754             lb = vlib_get_buffer (vm, lb->next_buffer);
 755         }
 756
 757       if (PREDICT_FALSE (esp_seq_advance (sa0)))
 758         {
 759           err = ESP_ENCRYPT_ERROR_SEQ_CYCLED;
 760           esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err, n_noop,
 761                                       noop_nexts, drop_next, current_sa_index);
 762           goto trace;
 763         }
 764
 765       /* space for IV */
 766       hdr_len = iv_sz;
 767
 768       if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL (sa0))
 769         {
 770           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 771           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (
 772             vm, &lb, esp_align, icv_sz, node, buffer_data_size,
 773             vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]));
 774           if (!next_hdr_ptr)
 775             {
 776               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 777               esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
 778                                           n_noop, noop_nexts, drop_next,
 779                                           current_sa_index);
 780               goto trace;
 781             }
 782           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 783           payload_len = b[0]->current_length;
 784           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 785
 786           /* ESP header */
 787           hdr_len += sizeof (*esp);
 788           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 789
 790           /* optional UDP header */
 791           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 792             {
 793               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 794               esp_fill_udp_hdr (sa0, (udp_header_t *) (payload - hdr_len),
 795                                 payload_len_total + hdr_len);
 796             }
 797
 798           /* IP header */
 799           if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL_V6 (sa0))
 800             {
 801               ip6_header_t *ip6;
 802               u16 len = sizeof (ip6_header_t);
 803               hdr_len += len;
 804               ip6 = (ip6_header_t *) (payload - hdr_len);
 805               clib_memcpy_fast (ip6, &sa0->ip6_hdr, sizeof (ip6_header_t));
 806
 807               if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 808                 {
 809                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IPV6;
 810                   tunnel_encap_fixup_6o6 (sa0->tunnel_flags,
 811                                           (const ip6_header_t *) payload,
 812                                           ip6);
 813                 }
 814               else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 815                 {
 816                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IP_IN_IP;
 817                   tunnel_encap_fixup_4o6 (sa0->tunnel_flags, b[0],
 818                                           (const ip4_header_t *) payload, ip6);
 819                 }
 820               else if (VNET_LINK_MPLS == lt)
 821                 {
 822                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_MPLS_IN_IP;
 823                   tunnel_encap_fixup_mplso6 (
 824                     sa0->tunnel_flags, b[0],
 825                     (const mpls_unicast_header_t *) payload, ip6);
 826                 }
 827               else
 828                 ASSERT (0);
 829
 830               len = payload_len_total + hdr_len - len;
 831               ip6->payload_length = clib_net_to_host_u16 (len);
 832               b[0]->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 833             }
 834           else
 835             {
 836               ip4_header_t *ip4;
 837               u16 len = sizeof (ip4_header_t);
 838               hdr_len += len;
 839               ip4 = (ip4_header_t *) (payload - hdr_len);
 840               clib_memcpy_fast (ip4, &sa0->ip4_hdr, sizeof (ip4_header_t));
 841
 842               if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 843                 {
 844                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IPV6;
 845                   tunnel_encap_fixup_6o4_w_chksum (sa0->tunnel_flags,
 846                                                    (const ip6_header_t *)
 847                                                    payload, ip4);
 848                 }
 849               else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 850                 {
 851                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_IP_IN_IP;
 852                   tunnel_encap_fixup_4o4_w_chksum (sa0->tunnel_flags,
 853                                                    (const ip4_header_t *)
 854                                                    payload, ip4);
 855                 }
 856               else if (VNET_LINK_MPLS == lt)
 857                 {
 858                   *next_hdr_ptr = IP_PROTOCOL_MPLS_IN_IP;
 859                   tunnel_encap_fixup_mplso4_w_chksum (
 860                     sa0->tunnel_flags, (const mpls_unicast_header_t *) payload,
 861                     ip4);
 862                 }
 863               else
 864                 ASSERT (0);
 865
 866               len = payload_len_total + hdr_len;
 867               esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 0, 0);
 868             }
 869
 870           dpo = &sa0->dpo;
 871           if (!is_tun)
 872             {
 873               sync_next[0] = dpo->dpoi_next_node;
 874               vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpo->dpoi_index;
 875             }
 876           else
 877             sync_next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 878           b[0]->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 879         }
 880       else                      /* transport mode */
 881         {
 882           u8 *l2_hdr, l2_len, *ip_hdr;
 883           u16 ip_len;
 884           ip6_ext_header_t *ext_hdr;
 885           udp_header_t *udp = 0;
 886           u16 udp_len = 0;
 887           u8 *old_ip_hdr = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 888
 889           /*
 890            * Get extension header chain length. It might be longer than the
 891            * buffer's pre_data area.
 892            */
 893           ip_len =
 894             (VNET_LINK_IP6 == lt ?
 895                esp_get_ip6_hdr_len ((ip6_header_t *) old_ip_hdr, &ext_hdr) :
 896                ip4_header_bytes ((ip4_header_t *) old_ip_hdr));
 897           if ((old_ip_hdr - ip_len) < &b[0]->pre_data[0])
 898             {
 899               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 900               esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
 901                                           n_noop, noop_nexts, drop_next,
 902                                           current_sa_index);
 903               goto trace;
 904             }
 905
 906           vlib_buffer_advance (b[0], ip_len);
 907           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 908           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (
 909             vm, &lb, esp_align, icv_sz, node, buffer_data_size,
 910             vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]));
 911           if (!next_hdr_ptr)
 912             {
 913               err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS;
 914               esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
 915                                           n_noop, noop_nexts, drop_next,
 916                                           current_sa_index);
 917               goto trace;
 918             }
 919
 920           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 921           payload_len = b[0]->current_length;
 922           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 923
 924           /* ESP header */
 925           hdr_len += sizeof (*esp);
 926           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 927
 928           /* optional UDP header */
 929           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 930             {
 931               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 932               udp = (udp_header_t *) (payload - hdr_len);
 933             }
 934
 935           /* IP header */
 936           hdr_len += ip_len;
 937           ip_hdr = payload - hdr_len;
 938
 939           /* L2 header */
 940           if (!is_tun)
 941             {
 942               l2_len = vnet_buffer (b[0])->ip.save_rewrite_length;
 943               hdr_len += l2_len;
 944               l2_hdr = payload - hdr_len;
 945
 946               /* copy l2 and ip header */
 947               clib_memcpy_le32 (l2_hdr, old_ip_hdr - l2_len, l2_len);
 948             }
 949           else
 950             l2_len = 0;
 951
 952           u16 len;
 953           len = payload_len_total + hdr_len - l2_len;
 954
 955           if (VNET_LINK_IP6 == lt)
 956             {
 957               ip6_header_t *ip6 = (ip6_header_t *) (old_ip_hdr);
 958               if (PREDICT_TRUE (NULL == ext_hdr))
 959                 {
 960                   *next_hdr_ptr = ip6->protocol;
 961                   ip6->protocol =
 962                     (udp) ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 963                 }
 964               else
 965                 {
 966                   *next_hdr_ptr = ext_hdr->next_hdr;
 967                   ext_hdr->next_hdr =
 968                     (udp) ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 969                 }
 970               ip6->payload_length =
 971                 clib_host_to_net_u16 (len - sizeof (ip6_header_t));
 972             }
 973           else if (VNET_LINK_IP4 == lt)
 974             {
 975               ip4_header_t *ip4 = (ip4_header_t *) (old_ip_hdr);
 976               *next_hdr_ptr = ip4->protocol;
 977               esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1,
 978                                   (udp != NULL));
 979             }
 980
 981           clib_memcpy_le64 (ip_hdr, old_ip_hdr, ip_len);
 982
 983           if (udp)
 984             {
 985               udp_len = len - ip_len;
 986               esp_fill_udp_hdr (sa0, udp, udp_len);
 987             }
 988
 989           sync_next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 990         }
 991
 992       if (lb != b[0])
 993         {
 994           crypto_ops = &ptd->chained_crypto_ops;
 995           integ_ops = &ptd->chained_integ_ops;
 996         }
 997       else
 998         {
 999           crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
1000           integ_ops = &ptd->integ_ops;
1001         }
1002
1003       esp->spi = spi;
1004       esp->seq = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq);
1005
1006       if (is_async)
1007         {
1008           async_op = sa0->crypto_async_enc_op_id;
1009
1010           /* get a frame for this op if we don't yet have one or it's full
1011            */
1012           if (NULL == async_frames[async_op] ||
1013               vnet_crypto_async_frame_is_full (async_frames[async_op]))
1014             {
1015               async_frames[async_op] =
1016                 vnet_crypto_async_get_frame (vm, async_op);
1017
1018               if (PREDICT_FALSE (!async_frames[async_op]))
1019                 {
1020                   err = ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_AVAIL_FRAME;
1021                   esp_encrypt_set_next_index (b[0], node, thread_index, err,
1022                                               n_noop, noop_nexts, drop_next,
1023                                               current_sa_index);
1024                   goto trace;
1025                 }
1026
1027               /* Save the frame to the list we'll submit at the end */
1028               vec_add1 (ptd->async_frames, async_frames[async_op]);
1029             }
1030
1031           esp_prepare_async_frame (vm, ptd, async_frames[async_op], sa0, b[0],
1032                                    esp, payload, payload_len, iv_sz, icv_sz,
1033                                    from[b - bufs], sync_next[0], hdr_len,
1034                                    async_next_node, lb);
1035         }
1036       else
1037         esp_prepare_sync_op (vm, ptd, crypto_ops, integ_ops, sa0, sa0->seq_hi,
1038                              payload, payload_len, iv_sz, icv_sz, n_sync, b,
1039                              lb, hdr_len, esp);
1040
1041       vlib_buffer_advance (b[0], 0LL - hdr_len);
1042
1043       current_sa_packets += 1;
1044       current_sa_bytes += payload_len_total;
1045
1046     trace:
1047       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1048         {
1049           esp_encrypt_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1050                                                     sizeof (*tr));
1051           if (INDEX_INVALID == sa_index0)
1052             clib_memset_u8 (tr, 0xff, sizeof (*tr));
1053           else
1054             {
1055               tr->sa_index = sa_index0;
1056               tr->spi = sa0->spi;
1057               tr->seq = sa0->seq;
1058               tr->sa_seq_hi = sa0->seq_hi;
1059               tr->udp_encap = ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0);
1060               tr->crypto_alg = sa0->crypto_alg;
1061               tr->integ_alg = sa0->integ_alg;
1062             }
1063         }
1064
1065       /* next */
1066       if (ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS != err)
1067         {
1068           noop_bi[n_noop] = from[b - bufs];
1069           n_noop++;
1070         }
1071       else if (!is_async)
1072         {
1073           sync_bi[n_sync] = from[b - bufs];
1074           sync_bufs[n_sync] = b[0];
1075           n_sync++;
1076           sync_next++;
1077         }
1078       else
1079         {
1080           n_async++;
1081         }
1082       n_left -= 1;
1083       b += 1;
1084     }
1085
1086   if (INDEX_INVALID != current_sa_index)
1087     vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
1088                                      current_sa_index, current_sa_packets,
1089                                      current_sa_bytes);
1090   if (n_sync)
1091     {
1092       esp_process_ops (vm, node, ptd->crypto_ops, sync_bufs, sync_nexts,
1093                        drop_next);
1094       esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_crypto_ops, sync_bufs,
1095                                sync_nexts, ptd->chunks, drop_next);
1096
1097       esp_process_ops (vm, node, ptd->integ_ops, sync_bufs, sync_nexts,
1098                        drop_next);
1099       esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_integ_ops, sync_bufs,
1100                                sync_nexts, ptd->chunks, drop_next);
1101
1102       vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, sync_bi, sync_nexts, n_sync);
1103     }
1104   if (n_async)
1105     {
1106       /* submit all of the open frames */
1107       vnet_crypto_async_frame_t **async_frame;
1108
1109       vec_foreach (async_frame, ptd->async_frames)
1110         {
1111           if (vnet_crypto_async_submit_open_frame (vm, *async_frame) < 0)
1112             {
1113               n_noop += esp_async_recycle_failed_submit (
1114                 vm, *async_frame, node, ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR,
1115                 IPSEC_SA_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR, n_noop, noop_bi,
1116                 noop_nexts, drop_next, true);
1117               vnet_crypto_async_reset_frame (*async_frame);
1118               vnet_crypto_async_free_frame (vm, *async_frame);
1119             }
1120         }
1121     }
1122   if (n_noop)
1123     vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, noop_bi, noop_nexts, n_noop);
1124
1125   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index, ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS,
1126                                frame->n_vectors);
1127
1128   return frame->n_vectors;
1129 }
1130
1131 always_inline uword
1132 esp_encrypt_post_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1133                          vlib_frame_t * frame)
1134 {
1135   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
1136   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
1137   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
1138   u32 n_left = frame->n_vectors;
1139
1140   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
1141
1142   if (n_left >= 4)
1143     {
1144       vlib_prefetch_buffer_header (b[0], LOAD);
1145       vlib_prefetch_buffer_header (b[1], LOAD);
1146       vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
1147       vlib_prefetch_buffer_header (b[3], LOAD);
1148     }
1149
1150   while (n_left > 8)
1151     {
1152       vlib_prefetch_buffer_header (b[4], LOAD);
1153       vlib_prefetch_buffer_header (b[5], LOAD);
1154       vlib_prefetch_buffer_header (b[6], LOAD);
1155       vlib_prefetch_buffer_header (b[7], LOAD);
1156
1157       next[0] = (esp_post_data (b[0]))->next_index;
1158       next[1] = (esp_post_data (b[1]))->next_index;
1159       next[2] = (esp_post_data (b[2]))->next_index;
1160       next[3] = (esp_post_data (b[3]))->next_index;
1161
1162       if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
1163         {
1164           if (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1165             {
1166               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1167                                                              sizeof (*tr));
1168               tr->next_index = next[0];
1169             }
1170           if (b[1]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1171             {
1172               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[1],
1173                                                              sizeof (*tr));
1174               tr->next_index = next[1];
1175             }
1176           if (b[2]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1177             {
1178               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[2],
1179                                                              sizeof (*tr));
1180               tr->next_index = next[2];
1181             }
1182           if (b[3]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
1183             {
1184               esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[3],
1185                                                              sizeof (*tr));
1186               tr->next_index = next[3];
1187             }
1188         }
1189
1190       b += 4;
1191       next += 4;
1192       n_left -= 4;
1193     }
1194
1195   while (n_left > 0)
1196     {
1197       next[0] = (esp_post_data (b[0]))->next_index;
1198       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1199         {
1200           esp_encrypt_post_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
1201                                                          sizeof (*tr));
1202           tr->next_index = next[0];
1203         }
1204
1205       b += 1;
1206       next += 1;
1207       n_left -= 1;
1208     }
1209
1210   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
1211                                ESP_ENCRYPT_ERROR_POST_RX_PKTS,
1212                                frame->n_vectors);
1213   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
1214   return frame->n_vectors;
1215 }
1216
1217 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
1218                                   vlib_node_runtime_t * node,
1219                                   vlib_frame_t * from_frame)
1220 {
1221   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP4, 0,
1222                              esp_encrypt_async_next.esp4_post_next);
1223 }
1224
1225 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_node) = {
1226   .name = "esp4-encrypt",
1227   .vector_size = sizeof (u32),
1228   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1229   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1230
1231   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1232   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1233
1234   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1235   .next_nodes = { [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1236                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1237                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1238                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-handoff",
1239                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-handoff",
1240                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "error-drop",
1241                   [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output" },
1242 };
1243
1244 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_post_node) (vlib_main_t * vm,
1245                                        vlib_node_runtime_t * node,
1246                                        vlib_frame_t * from_frame)
1247 {
1248   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1249 }
1250
1251 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_post_node) = {
1252   .name = "esp4-encrypt-post",
1253   .vector_size = sizeof (u32),
1254   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1255   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1256   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1257
1258   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1259   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1260 };
1261
1262 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
1263                                   vlib_node_runtime_t * node,
1264                                   vlib_frame_t * from_frame)
1265 {
1266   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP6, 0,
1267                              esp_encrypt_async_next.esp6_post_next);
1268 }
1269
1270 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_node) = {
1271   .name = "esp6-encrypt",
1272   .vector_size = sizeof (u32),
1273   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1274   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1275   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1276
1277   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1278   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1279 };
1280
1281 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_post_node) (vlib_main_t * vm,
1282                                        vlib_node_runtime_t * node,
1283                                        vlib_frame_t * from_frame)
1284 {
1285   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1286 }
1287
1288 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_post_node) = {
1289   .name = "esp6-encrypt-post",
1290   .vector_size = sizeof (u32),
1291   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1292   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1293   .sibling_of = "esp4-encrypt",
1294
1295   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1296   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1297 };
1298
1299 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1300                                       vlib_node_runtime_t * node,
1301                                       vlib_frame_t * from_frame)
1302 {
1303   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP4, 1,
1304                              esp_encrypt_async_next.esp4_tun_post_next);
1305 }
1306
1307 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_node) = {
1308   .name = "esp4-encrypt-tun",
1309   .vector_size = sizeof (u32),
1310   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1311   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1312
1313   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1314   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1315
1316   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1317   .next_nodes = {
1318     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1319     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1320     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1321     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1322     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1323     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1324     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1325   },
1326 };
1327
1328 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_post_node) (vlib_main_t * vm,
1329                                   vlib_node_runtime_t * node,
1330                                   vlib_frame_t * from_frame)
1331 {
1332   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1333 }
1334
1335 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_post_node) = {
1336   .name = "esp4-encrypt-tun-post",
1337   .vector_size = sizeof (u32),
1338   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1339   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1340   .sibling_of = "esp4-encrypt-tun",
1341
1342   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1343   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1344 };
1345
1346 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
1347                                       vlib_node_runtime_t * node,
1348                                       vlib_frame_t * from_frame)
1349 {
1350   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_IP6, 1,
1351                              esp_encrypt_async_next.esp6_tun_post_next);
1352 }
1353
1354 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_node) = {
1355   .name = "esp6-encrypt-tun",
1356   .vector_size = sizeof (u32),
1357   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1358   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1359
1360   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1361   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1362
1363   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1364   .next_nodes = {
1365     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1366     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1367     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1368     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1369     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1370     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1371     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1372   },
1373 };
1374
1375
1376 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_post_node) (vlib_main_t * vm,
1377                                            vlib_node_runtime_t * node,
1378                                            vlib_frame_t * from_frame)
1379 {
1380   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1381 }
1382
1383 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_post_node) = {
1384   .name = "esp6-encrypt-tun-post",
1385   .vector_size = sizeof (u32),
1386   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1387   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1388   .sibling_of = "esp-mpls-encrypt-tun",
1389
1390   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1391   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1392 };
1393
1394 VLIB_NODE_FN (esp_mpls_encrypt_tun_node)
1395 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
1396 {
1397   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, VNET_LINK_MPLS, 1,
1398                              esp_encrypt_async_next.esp_mpls_tun_post_next);
1399 }
1400
1401 VLIB_REGISTER_NODE (esp_mpls_encrypt_tun_node) = {
1402   .name = "esp-mpls-encrypt-tun",
1403   .vector_size = sizeof (u32),
1404   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
1405   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1406
1407   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1408   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1409
1410   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
1411   .next_nodes = {
1412     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP4] = "ip4-drop",
1413     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP6] = "ip6-drop",
1414     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP_MPLS] = "mpls-drop",
1415     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF4] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
1416     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF6] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
1417     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF_MPLS] = "esp-mpls-encrypt-tun-handoff",
1418     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "adj-midchain-tx",
1419   },
1420 };
1421
1422 VLIB_NODE_FN (esp_mpls_encrypt_tun_post_node)
1423 (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node, vlib_frame_t *from_frame)
1424 {
1425   return esp_encrypt_post_inline (vm, node, from_frame);
1426 }
1427
1428 VLIB_REGISTER_NODE (esp_mpls_encrypt_tun_post_node) = {
1429   .name = "esp-mpls-encrypt-tun-post",
1430   .vector_size = sizeof (u32),
1431   .format_trace = format_esp_post_encrypt_trace,
1432   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
1433   .sibling_of = "esp-mpls-encrypt-tun",
1434
1435   .n_errors = ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
1436   .error_counters = esp_encrypt_error_counters,
1437 };
1438
1439 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
1440
1441 static clib_error_t *
1442 esp_encrypt_init (vlib_main_t *vm)
1443 {
1444   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
1445
1446   im->esp4_enc_fq_index =
1447     vlib_frame_queue_main_init (esp4_encrypt_node.index, 0);
1448   im->esp6_enc_fq_index =
1449     vlib_frame_queue_main_init (esp6_encrypt_node.index, 0);
1450   im->esp4_enc_tun_fq_index =
1451     vlib_frame_queue_main_init (esp4_encrypt_tun_node.index, 0);
1452   im->esp6_enc_tun_fq_index =
1453     vlib_frame_queue_main_init (esp6_encrypt_tun_node.index, 0);
1454   im->esp_mpls_enc_tun_fq_index =
1455     vlib_frame_queue_main_init (esp_mpls_encrypt_tun_node.index, 0);
1456
1457   return 0;
1458 }
1459
1460 VLIB_INIT_FUNCTION (esp_encrypt_init);
1461
1462 #endif
1463
1464 /*
1465  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1466  *
1467  * Local Variables:
1468  * eval: (c-set-style "gnu")
1469  * End:
1470  */