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 #include <vnet/udp/udp.h>
  22
  23 #include <vnet/crypto/crypto.h>
  24
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  26 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  27 #include <vnet/ipsec/esp.h>
  28
  29 #define foreach_esp_encrypt_next                   \
  30 _(DROP, "error-drop")                              \
  31 _(HANDOFF, "handoff")                              \
  32 _(INTERFACE_OUTPUT, "interface-output")
  33
  34 #define _(v, s) ESP_ENCRYPT_NEXT_##v,
  35 typedef enum
  36 {
  37   foreach_esp_encrypt_next
  38 #undef _
  39     ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
  40 } esp_encrypt_next_t;
  41
  42 #define foreach_esp_encrypt_error                               \
  43  _(RX_PKTS, "ESP pkts received")                                \
  44  _(SEQ_CYCLED, "sequence number cycled (packet dropped)")       \
  45  _(CRYPTO_ENGINE_ERROR, "crypto engine error (packet dropped)") \
  46  _(NO_BUFFERS, "no buffers (packet dropped)")                   \
  47
  48 typedef enum
  49 {
  50 #define _(sym,str) ESP_ENCRYPT_ERROR_##sym,
  51   foreach_esp_encrypt_error
  52 #undef _
  53     ESP_ENCRYPT_N_ERROR,
  54 } esp_encrypt_error_t;
  55
  56 static char *esp_encrypt_error_strings[] = {
  57 #define _(sym,string) string,
  58   foreach_esp_encrypt_error
  59 #undef _
  60 };
  61
  62 typedef struct
  63 {
  64   u32 sa_index;
  65   u32 spi;
  66   u32 seq;
  67   u32 sa_seq_hi;
  68   u8 udp_encap;
  69   ipsec_crypto_alg_t crypto_alg;
  70   ipsec_integ_alg_t integ_alg;
  71 } esp_encrypt_trace_t;
  72
  73 /* packet trace format function */
  74 static u8 *
  75 format_esp_encrypt_trace (u8 * s, va_list * args)
  76 {
  77   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  78   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  79   esp_encrypt_trace_t *t = va_arg (*args, esp_encrypt_trace_t *);
  80
  81   s =
  82     format (s,
  83             "esp: sa-index %d spi %u (0x%08x) seq %u sa-seq-hi %u crypto %U integrity %U%s",
  84             t->sa_index, t->spi, t->spi, t->seq, t->sa_seq_hi,
  85             format_ipsec_crypto_alg,
  86             t->crypto_alg, format_ipsec_integ_alg, t->integ_alg,
  87             t->udp_encap ? " udp-encap-enabled" : "");
  88   return s;
  89 }
  90
  91 /* pad packet in input buffer */
  92 static_always_inline u8 *
  93 esp_add_footer_and_icv (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** last,
  94                         u8 block_size, u8 icv_sz,
  95                         u16 * next, vlib_node_runtime_t * node,
  96                         u16 buffer_data_size, uword total_len)
  97 {
  98   static const u8 pad_data[ESP_MAX_BLOCK_SIZE] = {
  99     0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08,
 100     0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x00, 0x00,
 101   };
 102
 103   u16 min_length = total_len + sizeof (esp_footer_t);
 104   u16 new_length = round_pow2 (min_length, block_size);
 105   u8 pad_bytes = new_length - min_length;
 106   esp_footer_t *f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (last[0]) +
 107                                       last[0]->current_length + pad_bytes);
 108   u16 tail_sz = sizeof (esp_footer_t) + pad_bytes + icv_sz;
 109
 110   if (last[0]->current_length + tail_sz > buffer_data_size)
 111     {
 112       u32 tmp_bi = 0;
 113       if (vlib_buffer_alloc (vm, &tmp_bi, 1) != 1)
 114         return 0;
 115
 116       vlib_buffer_t *tmp = vlib_get_buffer (vm, tmp_bi);
 117       last[0]->next_buffer = tmp_bi;
 118       last[0]->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 119       f = (esp_footer_t *) (vlib_buffer_get_current (tmp) + pad_bytes);
 120       tmp->current_length += tail_sz;
 121       last[0] = tmp;
 122     }
 123   else
 124     last[0]->current_length += tail_sz;
 125
 126   f->pad_length = pad_bytes;
 127   if (pad_bytes)
 128     {
 129       ASSERT (pad_bytes <= ESP_MAX_BLOCK_SIZE);
 130       pad_bytes = clib_min (ESP_MAX_BLOCK_SIZE, pad_bytes);
 131       clib_memcpy_fast ((u8 *) f - pad_bytes, pad_data, pad_bytes);
 132     }
 133
 134   return &f->next_header;
 135 }
 136
 137 static_always_inline void
 138 esp_update_ip4_hdr (ip4_header_t * ip4, u16 len, int is_transport, int is_udp)
 139 {
 140   ip_csum_t sum;
 141   u16 old_len;
 142
 143   len = clib_net_to_host_u16 (len);
 144   old_len = ip4->length;
 145
 146   if (is_transport)
 147     {
 148       u8 prot = is_udp ? IP_PROTOCOL_UDP : IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 149
 150       sum = ip_csum_update (ip4->checksum, ip4->protocol,
 151                             prot, ip4_header_t, protocol);
 152       ip4->protocol = prot;
 153
 154       sum = ip_csum_update (sum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 155     }
 156   else
 157     sum = ip_csum_update (ip4->checksum, old_len, len, ip4_header_t, length);
 158
 159   ip4->length = len;
 160   ip4->checksum = ip_csum_fold (sum);
 161 }
 162
 163 static_always_inline void
 164 esp_fill_udp_hdr (ipsec_sa_t * sa, udp_header_t * udp, u16 len)
 165 {
 166   clib_memcpy_fast (udp, &sa->udp_hdr, sizeof (udp_header_t));
 167   udp->length = clib_net_to_host_u16 (len);
 168 }
 169
 170 static_always_inline u8
 171 ext_hdr_is_pre_esp (u8 nexthdr)
 172 {
 173 #ifdef CLIB_HAVE_VEC128
 174   static const u8x16 ext_hdr_types = {
 175     IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS,
 176     IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE,
 177     IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION,
 178   };
 179
 180   return !u8x16_is_all_zero (ext_hdr_types == u8x16_splat (nexthdr));
 181 #else
 182   return ((nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IP6_HOP_BY_HOP_OPTIONS) |
 183           (nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_ROUTE) |
 184           (nexthdr ^ IP_PROTOCOL_IPV6_FRAGMENTATION) != 0);
 185 #endif
 186 }
 187
 188 static_always_inline u8
 189 esp_get_ip6_hdr_len (ip6_header_t * ip6, ip6_ext_header_t ** ext_hdr)
 190 {
 191   /* this code assumes that HbH, route and frag headers will be before
 192      others, if that is not the case, they will end up encrypted */
 193   u8 len = sizeof (ip6_header_t);
 194   ip6_ext_header_t *p;
 195
 196   /* if next packet doesn't have ext header */
 197   if (ext_hdr_is_pre_esp (ip6->protocol) == 0)
 198     {
 199       *ext_hdr = NULL;
 200       return len;
 201     }
 202
 203   p = (void *) (ip6 + 1);
 204   len += ip6_ext_header_len (p);
 205
 206   while (ext_hdr_is_pre_esp (p->next_hdr))
 207     {
 208       len += ip6_ext_header_len (p);
 209       p = ip6_ext_next_header (p);
 210     }
 211
 212   *ext_hdr = p;
 213   return len;
 214 }
 215
 216 static_always_inline void
 217 esp_process_chained_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 218                          vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[],
 219                          u16 * nexts, vnet_crypto_op_chunk_t * chunks)
 220 {
 221   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 222   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 223
 224   if (n_ops == 0)
 225     return;
 226
 227   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_chained_ops (vm, op, chunks, n_ops);
 228
 229   while (n_fail)
 230     {
 231       ASSERT (op - ops < n_ops);
 232
 233       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 234         {
 235           u32 bi = op->user_data;
 236           b[bi]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 237           nexts[bi] = ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP;
 238           n_fail--;
 239         }
 240       op++;
 241     }
 242 }
 243
 244 static_always_inline void
 245 esp_process_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 246                  vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[], u16 * nexts)
 247 {
 248   u32 n_fail, n_ops = vec_len (ops);
 249   vnet_crypto_op_t *op = ops;
 250
 251   if (n_ops == 0)
 252     return;
 253
 254   n_fail = n_ops - vnet_crypto_process_ops (vm, op, n_ops);
 255
 256   while (n_fail)
 257     {
 258       ASSERT (op - ops < n_ops);
 259
 260       if (op->status != VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED)
 261         {
 262           u32 bi = op->user_data;
 263           b[bi]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_CRYPTO_ENGINE_ERROR];
 264           nexts[bi] = ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP;
 265           n_fail--;
 266         }
 267       op++;
 268     }
 269 }
 270
 271 typedef struct
 272 {
 273   u32 salt;
 274   u64 iv;
 275 } __clib_packed esp_gcm_nonce_t;
 276
 277 STATIC_ASSERT_SIZEOF (esp_gcm_nonce_t, 12);
 278
 279 always_inline uword
 280 esp_encrypt_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 281                     vlib_frame_t * frame, int is_ip6, int is_tun)
 282 {
 283   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
 284   ipsec_per_thread_data_t *ptd = vec_elt_at_index (im->ptd, vm->thread_index);
 285   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 286   u32 n_left = frame->n_vectors;
 287   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 288   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
 289   esp_gcm_nonce_t nonces[VLIB_FRAME_SIZE], *nonce = nonces;
 290   u32 thread_index = vm->thread_index;
 291   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 292   u32 current_sa_index = ~0, current_sa_packets = 0;
 293   u32 current_sa_bytes = 0, spi = 0;
 294   u8 block_sz = 0, iv_sz = 0, icv_sz = 0;
 295   ipsec_sa_t *sa0 = 0;
 296   vnet_crypto_op_chunk_t *ch;
 297   vlib_buffer_t *lb;
 298   vnet_crypto_op_t **crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 299   vnet_crypto_op_t **integ_ops = &ptd->integ_ops;
 300
 301   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 302   vec_reset_length (ptd->crypto_ops);
 303   vec_reset_length (ptd->integ_ops);
 304   vec_reset_length (ptd->chained_crypto_ops);
 305   vec_reset_length (ptd->chained_integ_ops);
 306   vec_reset_length (ptd->chunks);
 307
 308   while (n_left > 0)
 309     {
 310       u32 sa_index0;
 311       dpo_id_t *dpo;
 312       esp_header_t *esp;
 313       u8 *payload, *next_hdr_ptr;
 314       u16 payload_len, payload_len_total, n_bufs;
 315       u32 hdr_len, config_index;
 316
 317       if (n_left > 2)
 318         {
 319           u8 *p;
 320           vlib_prefetch_buffer_header (b[2], LOAD);
 321           p = vlib_buffer_get_current (b[1]);
 322           CLIB_PREFETCH (p, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 323           p -= CLIB_CACHE_LINE_BYTES;
 324           CLIB_PREFETCH (p, CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
 325         }
 326
 327       if (is_tun)
 328         {
 329           /* we are on a ipsec tunnel's feature arc */
 330           config_index = b[0]->current_config_index;
 331           vnet_feature_next_u16 (&next[0], b[0]);
 332           vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index =
 333             sa_index0 = ipsec_tun_protect_get_sa_out
 334             (vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX]);
 335         }
 336       else
 337         sa_index0 = vnet_buffer (b[0])->ipsec.sad_index;
 338
 339       if (sa_index0 != current_sa_index)
 340         {
 341           if (current_sa_packets)
 342             vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
 343                                              current_sa_index,
 344                                              current_sa_packets,
 345                                              current_sa_bytes);
 346           current_sa_packets = current_sa_bytes = 0;
 347
 348           sa0 = pool_elt_at_index (im->sad, sa_index0);
 349           current_sa_index = sa_index0;
 350           spi = clib_net_to_host_u32 (sa0->spi);
 351           block_sz = sa0->crypto_block_size;
 352           icv_sz = sa0->integ_icv_size;
 353           iv_sz = sa0->crypto_iv_size;
 354         }
 355
 356       if (PREDICT_FALSE (~0 == sa0->encrypt_thread_index))
 357         {
 358           /* this is the first packet to use this SA, claim the SA
 359            * for this thread. this could happen simultaneously on
 360            * another thread */
 361           clib_atomic_cmp_and_swap (&sa0->encrypt_thread_index, ~0,
 362                                     ipsec_sa_assign_thread (thread_index));
 363         }
 364
 365       if (PREDICT_TRUE (thread_index != sa0->encrypt_thread_index))
 366         {
 367           next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF;
 368           if (is_tun)
 369             {
 370               b[0]->current_config_index = config_index;
 371             }
 372           goto trace;
 373         }
 374
 375       lb = b[0];
 376       n_bufs = vlib_buffer_chain_linearize (vm, b[0]);
 377       if (n_bufs == 0)
 378         {
 379           b[0]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS];
 380           next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP;
 381           goto trace;
 382         }
 383
 384       if (n_bufs > 1)
 385         {
 386           crypto_ops = &ptd->chained_crypto_ops;
 387           integ_ops = &ptd->chained_integ_ops;
 388
 389           /* find last buffer in the chain */
 390           while (lb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 391             lb = vlib_get_buffer (vm, lb->next_buffer);
 392         }
 393       else
 394         {
 395           crypto_ops = &ptd->crypto_ops;
 396           integ_ops = &ptd->integ_ops;
 397         }
 398
 399       if (PREDICT_FALSE (esp_seq_advance (sa0)))
 400         {
 401           b[0]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_SEQ_CYCLED];
 402           next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP;
 403           goto trace;
 404         }
 405
 406       /* space for IV */
 407       hdr_len = iv_sz;
 408
 409       if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL (sa0))
 410         {
 411           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 412           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (vm, &lb, block_sz, icv_sz,
 413                                                  next, node,
 414                                                  buffer_data_size,
 415                                                  vlib_buffer_length_in_chain
 416                                                  (vm, b[0]));
 417           if (!next_hdr_ptr)
 418             {
 419               b[0]->error = node->errors[ESP_ENCRYPT_ERROR_NO_BUFFERS];
 420               next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP;
 421               goto trace;
 422             }
 423           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 424           payload_len = b[0]->current_length;
 425           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 426
 427           /* ESP header */
 428           hdr_len += sizeof (*esp);
 429           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 430
 431           /* optional UDP header */
 432           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 433             {
 434               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 435               esp_fill_udp_hdr (sa0, (udp_header_t *) (payload - hdr_len),
 436                                 payload_len_total + hdr_len);
 437             }
 438
 439           /* IP header */
 440           if (ipsec_sa_is_set_IS_TUNNEL_V6 (sa0))
 441             {
 442               ip6_header_t *ip6;
 443               u16 len = sizeof (ip6_header_t);
 444               hdr_len += len;
 445               ip6 = (ip6_header_t *) (payload - hdr_len);
 446               clib_memcpy_fast (ip6, &sa0->ip6_hdr, len);
 447               *next_hdr_ptr = (is_ip6 ?
 448                                IP_PROTOCOL_IPV6 : IP_PROTOCOL_IP_IN_IP);
 449               len = payload_len_total + hdr_len - len;
 450               ip6->payload_length = clib_net_to_host_u16 (len);
 451             }
 452           else
 453             {
 454               ip4_header_t *ip4;
 455               u16 len = sizeof (ip4_header_t);
 456               hdr_len += len;
 457               ip4 = (ip4_header_t *) (payload - hdr_len);
 458               clib_memcpy_fast (ip4, &sa0->ip4_hdr, len);
 459               *next_hdr_ptr = (is_ip6 ?
 460                                IP_PROTOCOL_IPV6 : IP_PROTOCOL_IP_IN_IP);
 461               len = payload_len_total + hdr_len;
 462               esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 0, 0);
 463             }
 464
 465           dpo = &sa0->dpo;
 466           if (!is_tun)
 467             {
 468               next[0] = dpo->dpoi_next_node;
 469               vnet_buffer (b[0])->ip.adj_index[VLIB_TX] = dpo->dpoi_index;
 470             }
 471         }
 472       else                      /* transport mode */
 473         {
 474           u8 *l2_hdr, l2_len, *ip_hdr, ip_len;
 475           ip6_ext_header_t *ext_hdr;
 476           udp_header_t *udp = 0;
 477           u8 *old_ip_hdr = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 478
 479           ip_len = is_ip6 ?
 480             esp_get_ip6_hdr_len ((ip6_header_t *) old_ip_hdr, &ext_hdr) :
 481             ip4_header_bytes ((ip4_header_t *) old_ip_hdr);
 482
 483           vlib_buffer_advance (b[0], ip_len);
 484           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 485           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (vm, &lb, block_sz, icv_sz,
 486                                                  next, node,
 487                                                  buffer_data_size,
 488                                                  vlib_buffer_length_in_chain
 489                                                  (vm, b[0]));
 490           if (!next_hdr_ptr)
 491             goto trace;
 492
 493           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 494           payload_len = b[0]->current_length;
 495           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 496
 497           /* ESP header */
 498           hdr_len += sizeof (*esp);
 499           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 500
 501           /* optional UDP header */
 502           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 503             {
 504               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 505               udp = (udp_header_t *) (payload - hdr_len);
 506             }
 507
 508           /* IP header */
 509           hdr_len += ip_len;
 510           ip_hdr = payload - hdr_len;
 511
 512           /* L2 header */
 513           if (!is_tun)
 514             {
 515               l2_len = vnet_buffer (b[0])->ip.save_rewrite_length;
 516               hdr_len += l2_len;
 517               l2_hdr = payload - hdr_len;
 518
 519               /* copy l2 and ip header */
 520               clib_memcpy_le32 (l2_hdr, old_ip_hdr - l2_len, l2_len);
 521             }
 522           else
 523             l2_len = 0;
 524
 525           if (is_ip6)
 526             {
 527               ip6_header_t *ip6 = (ip6_header_t *) (old_ip_hdr);
 528               if (PREDICT_TRUE (NULL == ext_hdr))
 529                 {
 530                   *next_hdr_ptr = ip6->protocol;
 531                   ip6->protocol = IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 532                 }
 533               else
 534                 {
 535                   *next_hdr_ptr = ext_hdr->next_hdr;
 536                   ext_hdr->next_hdr = IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 537                 }
 538               ip6->payload_length =
 539                 clib_host_to_net_u16 (payload_len_total + hdr_len - l2_len -
 540                                       sizeof (ip6_header_t));
 541             }
 542           else
 543             {
 544               u16 len;
 545               ip4_header_t *ip4 = (ip4_header_t *) (old_ip_hdr);
 546               *next_hdr_ptr = ip4->protocol;
 547               len = payload_len_total + hdr_len - l2_len;
 548               if (udp)
 549                 {
 550                   esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1, 1);
 551                   esp_fill_udp_hdr (sa0, udp, len - ip_len);
 552                 }
 553               else
 554                 esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1, 0);
 555             }
 556
 557           clib_memcpy_le64 (ip_hdr, old_ip_hdr, ip_len);
 558
 559           if (!is_tun)
 560             next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 561         }
 562
 563       esp->spi = spi;
 564       esp->seq = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq);
 565
 566       if (sa0->crypto_enc_op_id)
 567         {
 568           vnet_crypto_op_t *op;
 569           vec_add2_aligned (crypto_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 570           vnet_crypto_op_init (op, sa0->crypto_enc_op_id);
 571
 572           op->src = op->dst = payload;
 573           op->key_index = sa0->crypto_key_index;
 574           op->len = payload_len - icv_sz;
 575           op->user_data = b - bufs;
 576
 577           if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa0))
 578             {
 579               /*
 580                * construct the AAD in a scratch space in front
 581                * of the IP header.
 582                */
 583               op->aad = payload - hdr_len - sizeof (esp_aead_t);
 584
 585               esp_aad_fill (op, esp, sa0);
 586
 587               op->tag = payload + op->len;
 588               op->tag_len = 16;
 589
 590               u64 *iv = (u64 *) (payload - iv_sz);
 591               nonce->salt = sa0->salt;
 592               nonce->iv = *iv = clib_host_to_net_u64 (sa0->gcm_iv_counter++);
 593               op->iv = (u8 *) nonce;
 594               nonce++;
 595             }
 596           else
 597             {
 598               op->iv = payload - iv_sz;
 599               op->flags = VNET_CRYPTO_OP_FLAG_INIT_IV;
 600             }
 601
 602           if (lb != b[0])
 603             {
 604               /* is chained */
 605               vlib_buffer_t *cb = b[0];
 606               op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 607               op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 608               op->tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 609               vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 610               ch->len = payload_len;
 611               ch->src = ch->dst = payload;
 612               cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 613               op->n_chunks = 1;
 614
 615               while (1)
 616                 {
 617                   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 618                   op->n_chunks += 1;
 619                   if (lb == cb)
 620                     ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 621                   else
 622                     ch->len = cb->current_length;
 623                   ch->src = ch->dst = vlib_buffer_get_current (cb);
 624
 625                   if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 626                     break;
 627
 628                   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 629                 }
 630             }
 631         }
 632
 633       if (sa0->integ_op_id)
 634         {
 635           vnet_crypto_op_t *op;
 636           vec_add2_aligned (integ_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 637           vnet_crypto_op_init (op, sa0->integ_op_id);
 638           op->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 639           op->digest = payload + payload_len - icv_sz;
 640           op->key_index = sa0->integ_key_index;
 641           op->digest_len = icv_sz;
 642           op->len = payload_len - icv_sz + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 643           op->user_data = b - bufs;
 644
 645           if (lb != b[0])
 646             {
 647               /* is chained */
 648               op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 649               vlib_buffer_t *cb = b[0];
 650               op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 651               op->digest = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 652               vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 653               ch->len = payload_len + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 654               ch->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 655               cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 656               op->n_chunks = 1;
 657
 658               while (1)
 659                 {
 660                   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 661                   op->n_chunks += 1;
 662                   if (lb == cb)
 663                     {
 664                       ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 665                       if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 666                         {
 667                           u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 668                           clib_memcpy_fast (op->digest, &seq_hi,
 669                                             sizeof (seq_hi));
 670                           ch->len += sizeof (seq_hi);
 671                         }
 672                     }
 673                   else
 674                     ch->len = cb->current_length;
 675                   ch->src = vlib_buffer_get_current (cb);
 676
 677                   if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 678                     break;
 679
 680                   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 681                 }
 682             }
 683           else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 684             {
 685               u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 686               clib_memcpy_fast (op->digest, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 687               op->len += sizeof (seq_hi);
 688             }
 689         }
 690
 691       vlib_buffer_advance (b[0], 0LL - hdr_len);
 692
 693       current_sa_packets += 1;
 694       current_sa_bytes += payload_len_total;
 695
 696     trace:
 697       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 698         {
 699           esp_encrypt_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
 700                                                     sizeof (*tr));
 701           tr->sa_index = sa_index0;
 702           tr->spi = sa0->spi;
 703           tr->seq = sa0->seq;
 704           tr->sa_seq_hi = sa0->seq_hi;
 705           tr->udp_encap = ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0);
 706           tr->crypto_alg = sa0->crypto_alg;
 707           tr->integ_alg = sa0->integ_alg;
 708         }
 709       /* next */
 710       n_left -= 1;
 711       next += 1;
 712       b += 1;
 713     }
 714
 715   vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
 716                                    current_sa_index, current_sa_packets,
 717                                    current_sa_bytes);
 718
 719   esp_process_ops (vm, node, ptd->crypto_ops, bufs, nexts);
 720   esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_crypto_ops, bufs, nexts,
 721                            ptd->chunks);
 722
 723   esp_process_ops (vm, node, ptd->integ_ops, bufs, nexts);
 724   esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_integ_ops, bufs, nexts,
 725                            ptd->chunks);
 726
 727   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 728                                ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS, frame->n_vectors);
 729
 730   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
 731   return frame->n_vectors;
 732 }
 733
 734 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
 735                                   vlib_node_runtime_t * node,
 736                                   vlib_frame_t * from_frame)
 737 {
 738   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip6 */ , 0);
 739 }
 740
 741 /* *INDENT-OFF* */
 742 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_node) = {
 743   .name = "esp4-encrypt",
 744   .vector_size = sizeof (u32),
 745   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 746   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 747
 748   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 749   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 750
 751   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 752   .next_nodes = {
 753     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 754     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp4-encrypt-handoff",
 755     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output",
 756   },
 757 };
 758 /* *INDENT-ON* */
 759
 760 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
 761                                   vlib_node_runtime_t * node,
 762                                   vlib_frame_t * from_frame)
 763 {
 764   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip6 */ , 0);
 765 }
 766
 767 /* *INDENT-OFF* */
 768 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_node) = {
 769   .name = "esp6-encrypt",
 770   .vector_size = sizeof (u32),
 771   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 772   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 773
 774   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 775   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 776
 777   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 778   .next_nodes = {
 779     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 780     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp6-encrypt-handoff",
 781     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output",
 782   },
 783 };
 784 /* *INDENT-ON* */
 785
 786 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 787                                       vlib_node_runtime_t * node,
 788                                       vlib_frame_t * from_frame)
 789 {
 790   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip6 */ , 1);
 791 }
 792
 793 /* *INDENT-OFF* */
 794 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_node) = {
 795   .name = "esp4-encrypt-tun",
 796   .vector_size = sizeof (u32),
 797   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 798   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 799
 800   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 801   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 802
 803   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 804   .next_nodes = {
 805     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 806     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
 807     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "error-drop",
 808   },
 809 };
 810
 811 VNET_FEATURE_INIT (esp4_encrypt_tun_feat_node, static) =
 812 {
 813   .arc_name = "ip4-output",
 814   .node_name = "esp4-encrypt-tun",
 815   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 816 };
 817
 818 VNET_FEATURE_INIT (esp6o4_encrypt_tun_feat_node, static) =
 819 {
 820   .arc_name = "ip6-output",
 821   .node_name = "esp4-encrypt-tun",
 822   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 823 };
 824
 825 VNET_FEATURE_INIT (esp4_ethernet_encrypt_tun_feat_node, static) =
 826 {
 827   .arc_name = "ethernet-output",
 828   .node_name = "esp4-encrypt-tun",
 829   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx", "adj-midchain-tx-no-count"),
 830 };
 831 /* *INDENT-ON* */
 832
 833 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 834                                       vlib_node_runtime_t * node,
 835                                       vlib_frame_t * from_frame)
 836 {
 837   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip6 */ , 1);
 838 }
 839
 840 /* *INDENT-OFF* */
 841 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_node) = {
 842   .name = "esp6-encrypt-tun",
 843   .vector_size = sizeof (u32),
 844   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 845   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 846
 847   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 848   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 849
 850   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 851   .next_nodes = {
 852     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 853     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
 854     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "error-drop",
 855   },
 856 };
 857
 858 VNET_FEATURE_INIT (esp6_encrypt_tun_feat_node, static) =
 859 {
 860   .arc_name = "ip6-output",
 861   .node_name = "esp6-encrypt-tun",
 862   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 863 };
 864
 865 VNET_FEATURE_INIT (esp4o6_encrypt_tun_feat_node, static) =
 866 {
 867   .arc_name = "ip4-output",
 868   .node_name = "esp6-encrypt-tun",
 869   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 870 };
 871
 872 /* *INDENT-ON* */
 873
 874 typedef struct
 875 {
 876   u32 sa_index;
 877 } esp_no_crypto_trace_t;
 878
 879 static u8 *
 880 format_esp_no_crypto_trace (u8 * s, va_list * args)
 881 {
 882   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 883   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 884   esp_no_crypto_trace_t *t = va_arg (*args, esp_no_crypto_trace_t *);
 885
 886   s = format (s, "esp-no-crypto: sa-index %u", t->sa_index);
 887
 888   return s;
 889 }
 890
 891 enum
 892 {
 893   ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP,
 894   ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
 895 };
 896
 897 enum
 898 {
 899   ESP_NO_CRYPTO_ERROR_RX_PKTS,
 900 };
 901
 902 static char *esp_no_crypto_error_strings[] = {
 903   "Outbound ESP packets received",
 904 };
 905
 906 always_inline uword
 907 esp_no_crypto_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 908                       vlib_frame_t * frame)
 909 {
 910   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 911   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
 912   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 913   u32 n_left = frame->n_vectors;
 914
 915   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 916
 917   while (n_left > 0)
 918     {
 919       u32 next0;
 920       u32 sa_index0;
 921
 922       /* packets are always going to be dropped, but get the sa_index */
 923       sa_index0 = *(u32 *) vnet_feature_next_with_data (&next0, b[0],
 924                                                         sizeof (sa_index0));
 925
 926       next[0] = ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP;
 927
 928       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 929         {
 930           esp_no_crypto_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
 931                                                       sizeof (*tr));
 932           tr->sa_index = sa_index0;
 933         }
 934
 935       n_left -= 1;
 936       next += 1;
 937       b += 1;
 938     }
 939
 940   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 941                                ESP_NO_CRYPTO_ERROR_RX_PKTS, frame->n_vectors);
 942
 943   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
 944
 945   return frame->n_vectors;
 946 }
 947
 948 VLIB_NODE_FN (esp4_no_crypto_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 949                                         vlib_node_runtime_t * node,
 950                                         vlib_frame_t * from_frame)
 951 {
 952   return esp_no_crypto_inline (vm, node, from_frame);
 953 }
 954
 955 /* *INDENT-OFF* */
 956 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_no_crypto_tun_node) =
 957 {
 958   .name = "esp4-no-crypto",
 959   .vector_size = sizeof (u32),
 960   .format_trace = format_esp_no_crypto_trace,
 961   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_no_crypto_error_strings),
 962   .error_strings = esp_no_crypto_error_strings,
 963   .n_next_nodes = ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
 964   .next_nodes = {
 965     [ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 966   },
 967 };
 968
 969 VNET_FEATURE_INIT (esp4_no_crypto_tun_feat_node, static) =
 970 {
 971   .arc_name = "ip4-output",
 972   .node_name = "esp4-no-crypto",
 973   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 974 };
 975
 976 VLIB_NODE_FN (esp6_no_crypto_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 977                                         vlib_node_runtime_t * node,
 978                                         vlib_frame_t * from_frame)
 979 {
 980   return esp_no_crypto_inline (vm, node, from_frame);
 981 }
 982
 983 /* *INDENT-OFF* */
 984 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_no_crypto_tun_node) =
 985 {
 986   .name = "esp6-no-crypto",
 987   .vector_size = sizeof (u32),
 988   .format_trace = format_esp_no_crypto_trace,
 989   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_no_crypto_error_strings),
 990   .error_strings = esp_no_crypto_error_strings,
 991   .n_next_nodes = ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
 992   .next_nodes = {
 993     [ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 994   },
 995 };
 996
 997 VNET_FEATURE_INIT (esp6_no_crypto_tun_feat_node, static) =
 998 {
 999   .arc_name = "ip6-output",
1000   .node_name = "esp6-no-crypto",
1001   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
1002 };
1003 /* *INDENT-ON* */
1004
1005 /*
1006  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1007  *
1008  * Local Variables:
1009  * eval: (c-set-style "gnu")
1010  * End:
1011  */