vnet/vnet/ipsec/esp.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 #include <vnet/devices/dpdk/dpdk.h>
  16
  17 #include <openssl/hmac.h>
  18 #include <openssl/rand.h>
  19 #include <openssl/evp.h>
  20
  21 typedef struct {
  22   u32 spi;
  23   u32 seq;
  24   u8 data[0];
  25 } esp_header_t;
  26
  27 typedef struct {
  28   u8 pad_length;
  29   u8 next_header;
  30 } esp_footer_t;
  31
  32 typedef CLIB_PACKED (struct {
  33   ip4_header_t ip4;
  34   esp_header_t esp;
  35 }) ip4_and_esp_header_t;
  36
  37 typedef CLIB_PACKED (struct {
  38   ip6_header_t ip6;
  39   esp_header_t esp;
  40 }) ip6_and_esp_header_t;
  41
  42 typedef struct {
  43   const EVP_CIPHER * type;
  44 } esp_crypto_alg_t;
  45
  46 typedef struct {
  47   const EVP_MD * md;
  48   u8 trunc_size;
  49 } esp_integ_alg_t;
  50
  51
  52 typedef struct {
  53   esp_crypto_alg_t * esp_crypto_algs;
  54   esp_integ_alg_t * esp_integ_algs;
  55   EVP_CIPHER_CTX encrypt_ctx;
  56   EVP_CIPHER_CTX decrypt_ctx;
  57   HMAC_CTX hmac_ctx;
  58   ipsec_crypto_alg_t last_encrytp_alg;
  59   ipsec_crypto_alg_t last_decrytp_alg;
  60   ipsec_integ_alg_t last_integ_alg;
  61 } esp_main_t;
  62
  63 esp_main_t esp_main;
  64
  65 always_inline void
  66 esp_init()
  67 {
  68   esp_main_t * em = &esp_main;
  69
  70   memset (em, 0, sizeof (em[0]));
  71
  72   vec_validate(em->esp_crypto_algs, IPSEC_CRYPTO_N_ALG - 1);
  73   em->esp_crypto_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128].type = EVP_aes_128_cbc();
  74   em->esp_crypto_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192].type = EVP_aes_192_cbc();
  75   em->esp_crypto_algs[IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256].type = EVP_aes_256_cbc();
  76
  77   vec_validate(em->esp_integ_algs, IPSEC_INTEG_N_ALG - 1);
  78   esp_integ_alg_t * i;
  79
  80   i = &em->esp_integ_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96];
  81   i->md = EVP_sha1();
  82   i->trunc_size = 12;
  83
  84   i = &em->esp_integ_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_96];
  85   i->md = EVP_sha256();
  86   i->trunc_size = 12;
  87
  88   i = &em->esp_integ_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128];
  89   i->md = EVP_sha256();
  90   i->trunc_size = 16;
  91
  92   i = &em->esp_integ_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192];
  93   i->md = EVP_sha384();
  94   i->trunc_size = 24;
  95
  96   i = &em->esp_integ_algs[IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256];
  97   i->md = EVP_sha512();
  98   i->trunc_size = 32;
  99
 100   EVP_CIPHER_CTX_init(&(em->encrypt_ctx));
 101   EVP_CIPHER_CTX_init(&(em->decrypt_ctx));
 102   HMAC_CTX_init(&(em->hmac_ctx));
 103 }
 104
 105 always_inline unsigned int
 106 hmac_calc(ipsec_integ_alg_t alg,
 107           u8 * key,
 108           int key_len,
 109           u8 * data,
 110           int data_len,
 111           u8 * signature,
 112           u8 use_esn,
 113           u32 seq_hi)
 114 {
 115   esp_main_t * em = &esp_main;
 116   HMAC_CTX * ctx = &(em->hmac_ctx);
 117   const EVP_MD * md = NULL;
 118   unsigned int len;
 119
 120   ASSERT(alg < IPSEC_INTEG_N_ALG);
 121
 122   if (PREDICT_FALSE(em->esp_integ_algs[alg].md == 0))
 123     return 0;
 124
 125   if (PREDICT_FALSE(alg != em->last_integ_alg)) {
 126     md = em->esp_integ_algs[alg].md;
 127     em->last_integ_alg = alg;
 128   }
 129
 130   HMAC_Init(ctx, key, key_len, md);
 131
 132   HMAC_Update(ctx, data, data_len);
 133
 134   if (PREDICT_TRUE(use_esn))
 135     HMAC_Update(ctx, (u8 *) &seq_hi, sizeof(seq_hi));
 136   HMAC_Final(ctx, signature, &len);
 137
 138   return em->esp_integ_algs[alg].trunc_size;
 139 }
 140