src/plugins/crypto_native/aes_gcm.c

   1 /*
   2  *------------------------------------------------------------------
   3  * Copyright (c) 2019 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  *------------------------------------------------------------------
  16  */
  17
  18 #include <vlib/vlib.h>
  19 #include <vnet/plugin/plugin.h>
  20 #include <vnet/crypto/crypto.h>
  21 #include <crypto_native/crypto_native.h>
  22 #include <crypto_native/aes.h>
  23 #include <crypto_native/ghash.h>
  24
  25 #if __GNUC__ > 4  && !__clang__ && CLIB_DEBUG == 0
  26 #pragma GCC optimize ("O3")
  27 #endif
  28
  29 typedef struct
  30 {
  31   /* pre-calculated hash key values */
  32   const u8x16 Hi[8];
  33   /* extracted AES key */
  34   const u8x16 Ke[15];
  35 } aes_gcm_key_data_t;
  36
  37 static_always_inline void
  38 aes_gcm_load (u8x16 * d, u8x16u * inv, int n, int n_bytes)
  39 {
  40   for (int i = 0; i < n - 1; i++)
  41     d[i] = inv[i];
  42   d[n - 1] = n_bytes ? aes_load_partial (inv + n - 1, n_bytes) : inv[n - 1];
  43 }
  44
  45 static_always_inline void
  46 aes_gcm_store (u8x16 * d, u8x16u * outv, int n, int n_bytes)
  47 {
  48   for (int i = 0; i < n - 1; i++)
  49     outv[i] = d[i];
  50   if (n_bytes & 0xf)
  51     aes_store_partial (outv + n - 1, d[n - 1], n_bytes);
  52   else
  53     outv[n - 1] = d[n - 1];
  54 }
  55
  56 static_always_inline void
  57 aes_gcm_enc_first_round (u8x16 * r, u32x4 * Y, u32 * ctr, u8x16 k,
  58                          int n_blocks)
  59 {
  60   static const u32x4 last_byte_one = { 0, 0, 0, 1 << 24 };
  61
  62   if (PREDICT_TRUE ((u8) ctr[0] < (256 - n_blocks)))
  63     {
  64       for (int i = 0; i < n_blocks; i++)
  65         {
  66           Y[0] += last_byte_one;
  67           r[i] = k ^ (u8x16) Y[0];
  68         }
  69       ctr[0] += n_blocks;
  70     }
  71   else
  72     {
  73       for (int i = 0; i < n_blocks; i++)
  74         {
  75           Y[0][3] = clib_host_to_net_u32 (++ctr[0]);
  76           r[i] = k ^ (u8x16) Y[0];
  77         }
  78     }
  79 }
  80
  81 static_always_inline void
  82 aes_gcm_enc_round (u8x16 * r, u8x16 k, int n_blocks)
  83 {
  84   for (int i = 0; i < n_blocks; i++)
  85     r[i] = aes_enc_round (r[i], k);
  86 }
  87
  88 static_always_inline void
  89 aes_gcm_enc_last_round (u8x16 * r, u8x16 * d, u8x16 const *k,
  90                         int rounds, int n_blocks)
  91 {
  92
  93   /* additional ronuds for AES-192 and AES-256 */
  94   for (int i = 10; i < rounds; i++)
  95     aes_gcm_enc_round (r, k[i], n_blocks);
  96
  97   for (int i = 0; i < n_blocks; i++)
  98     d[i] ^= aes_enc_last_round (r[i], k[rounds]);
  99 }
 100
 101 static_always_inline u8x16
 102 aes_gcm_ghash_blocks (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd,
 103                       u8x16u * in, int n_blocks)
 104 {
 105   ghash_data_t _gd, *gd = &_gd;
 106   const u8x16 *Hi = kd->Hi + n_blocks - 1;
 107   ghash_mul_first (gd, u8x16_reflect (in[0]) ^ T, Hi[0]);
 108   for (int i = 1; i < n_blocks; i++)
 109     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect ((in[i])), Hi[-i]);
 110   ghash_reduce (gd);
 111   ghash_reduce2 (gd);
 112   return ghash_final (gd);
 113 }
 114
 115 static_always_inline u8x16
 116 aes_gcm_ghash (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd, u8x16u * in, u32 n_left)
 117 {
 118
 119   while (n_left >= 128)
 120     {
 121       T = aes_gcm_ghash_blocks (T, kd, in, 8);
 122       n_left -= 128;
 123       in += 8;
 124     }
 125
 126   if (n_left >= 64)
 127     {
 128       T = aes_gcm_ghash_blocks (T, kd, in, 4);
 129       n_left -= 64;
 130       in += 4;
 131     }
 132
 133   if (n_left >= 32)
 134     {
 135       T = aes_gcm_ghash_blocks (T, kd, in, 2);
 136       n_left -= 32;
 137       in += 2;
 138     }
 139
 140   if (n_left >= 16)
 141     {
 142       T = aes_gcm_ghash_blocks (T, kd, in, 1);
 143       n_left -= 16;
 144       in += 1;
 145     }
 146
 147   if (n_left)
 148     {
 149       u8x16 r = aes_load_partial (in, n_left);
 150       T = ghash_mul (u8x16_reflect (r) ^ T, kd->Hi[0]);
 151     }
 152   return T;
 153 }
 154
 155 static_always_inline u8x16
 156 aes_gcm_calc (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd, u8x16 * d,
 157               u32x4 * Y, u32 * ctr, u8x16u * inv, u8x16u * outv,
 158               int rounds, int n, int last_block_bytes, int with_ghash,
 159               int is_encrypt)
 160 {
 161   u8x16 r[n];
 162   ghash_data_t _gd = { }, *gd = &_gd;
 163   const u8x16 *rk = (u8x16 *) kd->Ke;
 164   int hidx = is_encrypt ? 4 : n, didx = 0;
 165
 166   clib_prefetch_load (inv + 4);
 167
 168   /* AES rounds 0 and 1 */
 169   aes_gcm_enc_first_round (r, Y, ctr, rk[0], n);
 170   aes_gcm_enc_round (r, rk[1], n);
 171
 172   /* load data - decrypt round */
 173   if (is_encrypt == 0)
 174     aes_gcm_load (d, inv, n, last_block_bytes);
 175
 176   /* GHASH multiply block 1 */
 177   if (with_ghash)
 178     ghash_mul_first (gd, u8x16_reflect (d[didx++]) ^ T, kd->Hi[--hidx]);
 179
 180   /* AES rounds 2 and 3 */
 181   aes_gcm_enc_round (r, rk[2], n);
 182   aes_gcm_enc_round (r, rk[3], n);
 183
 184   /* GHASH multiply block 2 */
 185   if (with_ghash && hidx)
 186     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[didx++]), kd->Hi[--hidx]);
 187
 188   /* AES rounds 4 and 5 */
 189   aes_gcm_enc_round (r, rk[4], n);
 190   aes_gcm_enc_round (r, rk[5], n);
 191
 192   /* GHASH multiply block 3 */
 193   if (with_ghash && hidx)
 194     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[didx++]), kd->Hi[--hidx]);
 195
 196   /* AES rounds 6 and 7 */
 197   aes_gcm_enc_round (r, rk[6], n);
 198   aes_gcm_enc_round (r, rk[7], n);
 199
 200   /* GHASH multiply block 4 */
 201   if (with_ghash && hidx)
 202     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[didx++]), kd->Hi[--hidx]);
 203
 204   /* AES rounds 8 and 9 */
 205   aes_gcm_enc_round (r, rk[8], n);
 206   aes_gcm_enc_round (r, rk[9], n);
 207
 208   /* GHASH reduce 1st step */
 209   if (with_ghash)
 210     ghash_reduce (gd);
 211
 212   /* load data - encrypt round */
 213   if (is_encrypt)
 214     aes_gcm_load (d, inv, n, last_block_bytes);
 215
 216   /* GHASH reduce 2nd step */
 217   if (with_ghash)
 218     ghash_reduce2 (gd);
 219
 220   /* AES last round(s) */
 221   aes_gcm_enc_last_round (r, d, rk, rounds, n);
 222
 223   /* store data */
 224   aes_gcm_store (d, outv, n, last_block_bytes);
 225
 226   /* GHASH final step */
 227   if (with_ghash)
 228     T = ghash_final (gd);
 229
 230   return T;
 231 }
 232
 233 static_always_inline u8x16
 234 aes_gcm_calc_double (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd, u8x16 * d,
 235                      u32x4 * Y, u32 * ctr, u8x16u * inv, u8x16u * outv,
 236                      int rounds, int is_encrypt)
 237 {
 238   u8x16 r[4];
 239   ghash_data_t _gd, *gd = &_gd;
 240   const u8x16 *rk = (u8x16 *) kd->Ke;
 241
 242   /* AES rounds 0 and 1 */
 243   aes_gcm_enc_first_round (r, Y, ctr, rk[0], 4);
 244   aes_gcm_enc_round (r, rk[1], 4);
 245
 246   /* load 4 blocks of data - decrypt round */
 247   if (is_encrypt == 0)
 248     aes_gcm_load (d, inv, 4, 0);
 249
 250   /* GHASH multiply block 0 */
 251   ghash_mul_first (gd, u8x16_reflect (d[0]) ^ T, kd->Hi[7]);
 252
 253   /* AES rounds 2 and 3 */
 254   aes_gcm_enc_round (r, rk[2], 4);
 255   aes_gcm_enc_round (r, rk[3], 4);
 256
 257   /* GHASH multiply block 1 */
 258   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[1]), kd->Hi[6]);
 259
 260   /* AES rounds 4 and 5 */
 261   aes_gcm_enc_round (r, rk[4], 4);
 262   aes_gcm_enc_round (r, rk[5], 4);
 263
 264   /* GHASH multiply block 2 */
 265   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[2]), kd->Hi[5]);
 266
 267   /* AES rounds 6 and 7 */
 268   aes_gcm_enc_round (r, rk[6], 4);
 269   aes_gcm_enc_round (r, rk[7], 4);
 270
 271   /* GHASH multiply block 3 */
 272   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[3]), kd->Hi[4]);
 273
 274   /* AES rounds 8 and 9 */
 275   aes_gcm_enc_round (r, rk[8], 4);
 276   aes_gcm_enc_round (r, rk[9], 4);
 277
 278   /* load 4 blocks of data - encrypt round */
 279   if (is_encrypt)
 280     aes_gcm_load (d, inv, 4, 0);
 281
 282   /* AES last round(s) */
 283   aes_gcm_enc_last_round (r, d, rk, rounds, 4);
 284
 285   /* store 4 blocks of data */
 286   aes_gcm_store (d, outv, 4, 0);
 287
 288   /* load next 4 blocks of data data - decrypt round */
 289   if (is_encrypt == 0)
 290     aes_gcm_load (d, inv + 4, 4, 0);
 291
 292   /* GHASH multiply block 4 */
 293   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[0]), kd->Hi[3]);
 294
 295   /* AES rounds 0, 1 and 2 */
 296   aes_gcm_enc_first_round (r, Y, ctr, rk[0], 4);
 297   aes_gcm_enc_round (r, rk[1], 4);
 298   aes_gcm_enc_round (r, rk[2], 4);
 299
 300   /* GHASH multiply block 5 */
 301   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[1]), kd->Hi[2]);
 302
 303   /* AES rounds 3 and 4 */
 304   aes_gcm_enc_round (r, rk[3], 4);
 305   aes_gcm_enc_round (r, rk[4], 4);
 306
 307   /* GHASH multiply block 6 */
 308   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[2]), kd->Hi[1]);
 309
 310   /* AES rounds 5 and 6 */
 311   aes_gcm_enc_round (r, rk[5], 4);
 312   aes_gcm_enc_round (r, rk[6], 4);
 313
 314   /* GHASH multiply block 7 */
 315   ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[3]), kd->Hi[0]);
 316
 317   /* AES rounds 7 and 8 */
 318   aes_gcm_enc_round (r, rk[7], 4);
 319   aes_gcm_enc_round (r, rk[8], 4);
 320
 321   /* GHASH reduce 1st step */
 322   ghash_reduce (gd);
 323
 324   /* AES round 9 */
 325   aes_gcm_enc_round (r, rk[9], 4);
 326
 327   /* load data - encrypt round */
 328   if (is_encrypt)
 329     aes_gcm_load (d, inv + 4, 4, 0);
 330
 331   /* GHASH reduce 2nd step */
 332   ghash_reduce2 (gd);
 333
 334   /* AES last round(s) */
 335   aes_gcm_enc_last_round (r, d, rk, rounds, 4);
 336
 337   /* store data */
 338   aes_gcm_store (d, outv + 4, 4, 0);
 339
 340   /* GHASH final step */
 341   return ghash_final (gd);
 342 }
 343
 344 static_always_inline u8x16
 345 aes_gcm_ghash_last (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd, u8x16 * d,
 346                     int n_blocks, int n_bytes)
 347 {
 348   ghash_data_t _gd, *gd = &_gd;
 349
 350   if (n_bytes)
 351     d[n_blocks - 1] = aes_byte_mask (d[n_blocks - 1], n_bytes);
 352
 353   ghash_mul_first (gd, u8x16_reflect (d[0]) ^ T, kd->Hi[n_blocks - 1]);
 354   if (n_blocks > 1)
 355     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[1]), kd->Hi[n_blocks - 2]);
 356   if (n_blocks > 2)
 357     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[2]), kd->Hi[n_blocks - 3]);
 358   if (n_blocks > 3)
 359     ghash_mul_next (gd, u8x16_reflect (d[3]), kd->Hi[n_blocks - 4]);
 360   ghash_reduce (gd);
 361   ghash_reduce2 (gd);
 362   return ghash_final (gd);
 363 }
 364
 365
 366 static_always_inline u8x16
 367 aes_gcm_enc (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd, u32x4 Y, u8x16u * inv,
 368              u8x16u * outv, u32 n_left, int rounds)
 369 {
 370   u8x16 d[4];
 371   u32 ctr = 1;
 372
 373   if (n_left == 0)
 374     return T;
 375
 376   if (n_left < 64)
 377     {
 378       if (n_left > 48)
 379         {
 380           n_left &= 0x0f;
 381           aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 4, n_left,
 382                         /* with_ghash */ 0, /* is_encrypt */ 1);
 383           return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 4, n_left);
 384         }
 385       else if (n_left > 32)
 386         {
 387           n_left &= 0x0f;
 388           aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 3, n_left,
 389                         /* with_ghash */ 0, /* is_encrypt */ 1);
 390           return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 3, n_left);
 391         }
 392       else if (n_left > 16)
 393         {
 394           n_left &= 0x0f;
 395           aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 2, n_left,
 396                         /* with_ghash */ 0, /* is_encrypt */ 1);
 397           return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 2, n_left);
 398         }
 399       else
 400         {
 401           n_left &= 0x0f;
 402           aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 1, n_left,
 403                         /* with_ghash */ 0, /* is_encrypt */ 1);
 404           return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 1, n_left);
 405         }
 406     }
 407
 408   aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 4, 0,
 409                 /* with_ghash */ 0, /* is_encrypt */ 1);
 410
 411   /* next */
 412   n_left -= 64;
 413   outv += 4;
 414   inv += 4;
 415
 416   while (n_left >= 128)
 417     {
 418       T = aes_gcm_calc_double (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds,
 419                                /* is_encrypt */ 1);
 420
 421       /* next */
 422       n_left -= 128;
 423       outv += 8;
 424       inv += 8;
 425     }
 426
 427   if (n_left >= 64)
 428     {
 429       T = aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 4, 0,
 430                         /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 1);
 431
 432       /* next */
 433       n_left -= 64;
 434       outv += 4;
 435       inv += 4;
 436     }
 437
 438   if (n_left == 0)
 439     return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 4, 0);
 440
 441   if (n_left > 48)
 442     {
 443       n_left &= 0x0f;
 444       T = aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 4, n_left,
 445                         /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 1);
 446       return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 4, n_left);
 447     }
 448
 449   if (n_left > 32)
 450     {
 451       n_left &= 0x0f;
 452       T = aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 3, n_left,
 453                         /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 1);
 454       return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 3, n_left);
 455     }
 456
 457   if (n_left > 16)
 458     {
 459       n_left &= 0x0f;
 460       T = aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 2, n_left,
 461                         /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 1);
 462       return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 2, n_left);
 463     }
 464
 465   n_left &= 0x0f;
 466   T = aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 1, n_left,
 467                     /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 1);
 468   return aes_gcm_ghash_last (T, kd, d, 1, n_left);
 469 }
 470
 471 static_always_inline u8x16
 472 aes_gcm_dec (u8x16 T, aes_gcm_key_data_t * kd, u32x4 Y, u8x16u * inv,
 473              u8x16u * outv, u32 n_left, int rounds)
 474 {
 475   u8x16 d[8];
 476   u32 ctr = 1;
 477
 478   while (n_left >= 128)
 479     {
 480       T = aes_gcm_calc_double (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds,
 481                                /* is_encrypt */ 0);
 482
 483       /* next */
 484       n_left -= 128;
 485       outv += 8;
 486       inv += 8;
 487     }
 488
 489   if (n_left >= 64)
 490     {
 491       T = aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 4, 0, 1, 0);
 492
 493       /* next */
 494       n_left -= 64;
 495       outv += 4;
 496       inv += 4;
 497     }
 498
 499   if (n_left == 0)
 500     return T;
 501
 502   if (n_left > 48)
 503     return aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 4,
 504                          n_left - 48, /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 0);
 505
 506   if (n_left > 32)
 507     return aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 3,
 508                          n_left - 32, /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 0);
 509
 510   if (n_left > 16)
 511     return aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 2,
 512                          n_left - 16, /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 0);
 513
 514   return aes_gcm_calc (T, kd, d, &Y, &ctr, inv, outv, rounds, 1, n_left,
 515                        /* with_ghash */ 1, /* is_encrypt */ 0);
 516 }
 517
 518 static_always_inline int
 519 aes_gcm (u8x16u * in, u8x16u * out, u8x16u * addt, u8x16u * iv, u8x16u * tag,
 520          u32 data_bytes, u32 aad_bytes, u8 tag_len, aes_gcm_key_data_t * kd,
 521          int aes_rounds, int is_encrypt)
 522 {
 523   int i;
 524   u8x16 r, T = { };
 525   u32x4 Y0;
 526   ghash_data_t _gd, *gd = &_gd;
 527
 528   clib_prefetch_load (iv);
 529   clib_prefetch_load (in);
 530   clib_prefetch_load (in + 4);
 531
 532   /* calculate ghash for AAD - optimized for ipsec common cases */
 533   if (aad_bytes == 8)
 534     T = aes_gcm_ghash (T, kd, addt, 8);
 535   else if (aad_bytes == 12)
 536     T = aes_gcm_ghash (T, kd, addt, 12);
 537   else
 538     T = aes_gcm_ghash (T, kd, addt, aad_bytes);
 539
 540   /* initalize counter */
 541   Y0 = (u32x4) aes_load_partial (iv, 12);
 542   Y0[3] = clib_host_to_net_u32 (1);
 543
 544   /* ghash and encrypt/edcrypt  */
 545   if (is_encrypt)
 546     T = aes_gcm_enc (T, kd, Y0, in, out, data_bytes, aes_rounds);
 547   else
 548     T = aes_gcm_dec (T, kd, Y0, in, out, data_bytes, aes_rounds);
 549
 550   clib_prefetch_load (tag);
 551
 552   /* Finalize ghash  - data bytes and aad bytes converted to bits */
 553   /* *INDENT-OFF* */
 554   r = (u8x16) ((u64x2) {data_bytes, aad_bytes} << 3);
 555   /* *INDENT-ON* */
 556
 557   /* interleaved computation of final ghash and E(Y0, k) */
 558   ghash_mul_first (gd, r ^ T, kd->Hi[0]);
 559   r = kd->Ke[0] ^ (u8x16) Y0;
 560   for (i = 1; i < 5; i += 1)
 561     r = aes_enc_round (r, kd->Ke[i]);
 562   ghash_reduce (gd);
 563   ghash_reduce2 (gd);
 564   for (; i < 9; i += 1)
 565     r = aes_enc_round (r, kd->Ke[i]);
 566   T = ghash_final (gd);
 567   for (; i < aes_rounds; i += 1)
 568     r = aes_enc_round (r, kd->Ke[i]);
 569   r = aes_enc_last_round (r, kd->Ke[aes_rounds]);
 570   T = u8x16_reflect (T) ^ r;
 571
 572   /* tag_len 16 -> 0 */
 573   tag_len &= 0xf;
 574
 575   if (is_encrypt)
 576     {
 577       /* store tag */
 578       if (tag_len)
 579         aes_store_partial (tag, T, tag_len);
 580       else
 581         tag[0] = T;
 582     }
 583   else
 584     {
 585       /* check tag */
 586       u16 tag_mask = tag_len ? (1 << tag_len) - 1 : 0xffff;
 587       if ((u8x16_msb_mask (tag[0] == T) & tag_mask) != tag_mask)
 588         return 0;
 589     }
 590   return 1;
 591 }
 592
 593 static_always_inline u32
 594 aes_ops_enc_aes_gcm (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[],
 595                      u32 n_ops, aes_key_size_t ks)
 596 {
 597   crypto_native_main_t *cm = &crypto_native_main;
 598   vnet_crypto_op_t *op = ops[0];
 599   aes_gcm_key_data_t *kd;
 600   u32 n_left = n_ops;
 601
 602
 603 next:
 604   kd = (aes_gcm_key_data_t *) cm->key_data[op->key_index];
 605   aes_gcm ((u8x16u *) op->src, (u8x16u *) op->dst, (u8x16u *) op->aad,
 606            (u8x16u *) op->iv, (u8x16u *) op->tag, op->len, op->aad_len,
 607            op->tag_len, kd, AES_KEY_ROUNDS (ks), /* is_encrypt */ 1);
 608   op->status = VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED;
 609
 610   if (--n_left)
 611     {
 612       op += 1;
 613       goto next;
 614     }
 615
 616   return n_ops;
 617 }
 618
 619 static_always_inline u32
 620 aes_ops_dec_aes_gcm (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[], u32 n_ops,
 621                      aes_key_size_t ks)
 622 {
 623   crypto_native_main_t *cm = &crypto_native_main;
 624   vnet_crypto_op_t *op = ops[0];
 625   aes_gcm_key_data_t *kd;
 626   u32 n_left = n_ops;
 627   int rv;
 628
 629 next:
 630   kd = (aes_gcm_key_data_t *) cm->key_data[op->key_index];
 631   rv = aes_gcm ((u8x16u *) op->src, (u8x16u *) op->dst, (u8x16u *) op->aad,
 632                 (u8x16u *) op->iv, (u8x16u *) op->tag, op->len,
 633                 op->aad_len, op->tag_len, kd, AES_KEY_ROUNDS (ks),
 634                 /* is_encrypt */ 0);
 635
 636   if (rv)
 637     {
 638       op->status = VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED;
 639     }
 640   else
 641     {
 642       op->status = VNET_CRYPTO_OP_STATUS_FAIL_BAD_HMAC;
 643       n_ops--;
 644     }
 645
 646   if (--n_left)
 647     {
 648       op += 1;
 649       goto next;
 650     }
 651
 652   return n_ops;
 653 }
 654
 655 static_always_inline void *
 656 aes_gcm_key_exp (vnet_crypto_key_t * key, aes_key_size_t ks)
 657 {
 658   aes_gcm_key_data_t *kd;
 659   u8x16 H;
 660
 661   kd = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*kd), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 662
 663   /* expand AES key */
 664   aes_key_expand ((u8x16 *) kd->Ke, key->data, ks);
 665
 666   /* pre-calculate H */
 667   H = aes_encrypt_block (u8x16_splat (0), kd->Ke, ks);
 668   H = u8x16_reflect (H);
 669   ghash_precompute (H, (u8x16 *) kd->Hi, 8);
 670   return kd;
 671 }
 672
 673 #define foreach_aes_gcm_handler_type _(128) _(192) _(256)
 674
 675 #define _(x) \
 676 static u32 aes_ops_dec_aes_gcm_##x                                         \
 677 (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[], u32 n_ops)                      \
 678 { return aes_ops_dec_aes_gcm (vm, ops, n_ops, AES_KEY_##x); }              \
 679 static u32 aes_ops_enc_aes_gcm_##x                                         \
 680 (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[], u32 n_ops)                      \
 681 { return aes_ops_enc_aes_gcm (vm, ops, n_ops, AES_KEY_##x); }              \
 682 static void * aes_gcm_key_exp_##x (vnet_crypto_key_t *key)                 \
 683 { return aes_gcm_key_exp (key, AES_KEY_##x); }
 684
 685 foreach_aes_gcm_handler_type;
 686 #undef _
 687
 688 clib_error_t *
 689 #ifdef __VAES__
 690 crypto_native_aes_gcm_init_vaes (vlib_main_t * vm)
 691 #elif __AVX512F__
 692 crypto_native_aes_gcm_init_avx512 (vlib_main_t * vm)
 693 #elif __AVX2__
 694 crypto_native_aes_gcm_init_avx2 (vlib_main_t * vm)
 695 #elif __aarch64__
 696 crypto_native_aes_gcm_init_neon (vlib_main_t * vm)
 697 #else
 698 crypto_native_aes_gcm_init_sse42 (vlib_main_t * vm)
 699 #endif
 700 {
 701   crypto_native_main_t *cm = &crypto_native_main;
 702
 703 #define _(x) \
 704   vnet_crypto_register_ops_handler (vm, cm->crypto_engine_index, \
 705                                     VNET_CRYPTO_OP_AES_##x##_GCM_ENC, \
 706                                     aes_ops_enc_aes_gcm_##x); \
 707   vnet_crypto_register_ops_handler (vm, cm->crypto_engine_index, \
 708                                     VNET_CRYPTO_OP_AES_##x##_GCM_DEC, \
 709                                     aes_ops_dec_aes_gcm_##x); \
 710   cm->key_fn[VNET_CRYPTO_ALG_AES_##x##_GCM] = aes_gcm_key_exp_##x;
 711   foreach_aes_gcm_handler_type;
 712 #undef _
 713   return 0;
 714 }
 715
 716 /*
 717  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 718  *
 719  * Local Variables:
 720  * eval: (c-set-style "gnu")
 721  * End:
 722  */