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