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           u16 udp_len = 0;
 478           u8 *old_ip_hdr = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 479
 480           ip_len = is_ip6 ?
 481             esp_get_ip6_hdr_len ((ip6_header_t *) old_ip_hdr, &ext_hdr) :
 482             ip4_header_bytes ((ip4_header_t *) old_ip_hdr);
 483
 484           vlib_buffer_advance (b[0], ip_len);
 485           payload = vlib_buffer_get_current (b[0]);
 486           next_hdr_ptr = esp_add_footer_and_icv (vm, &lb, block_sz, icv_sz,
 487                                                  next, node,
 488                                                  buffer_data_size,
 489                                                  vlib_buffer_length_in_chain
 490                                                  (vm, b[0]));
 491           if (!next_hdr_ptr)
 492             goto trace;
 493
 494           b[0]->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 495           payload_len = b[0]->current_length;
 496           payload_len_total = vlib_buffer_length_in_chain (vm, b[0]);
 497
 498           /* ESP header */
 499           hdr_len += sizeof (*esp);
 500           esp = (esp_header_t *) (payload - hdr_len);
 501
 502           /* optional UDP header */
 503           if (ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0))
 504             {
 505               hdr_len += sizeof (udp_header_t);
 506               udp = (udp_header_t *) (payload - hdr_len);
 507             }
 508
 509           /* IP header */
 510           hdr_len += ip_len;
 511           ip_hdr = payload - hdr_len;
 512
 513           /* L2 header */
 514           if (!is_tun)
 515             {
 516               l2_len = vnet_buffer (b[0])->ip.save_rewrite_length;
 517               hdr_len += l2_len;
 518               l2_hdr = payload - hdr_len;
 519
 520               /* copy l2 and ip header */
 521               clib_memcpy_le32 (l2_hdr, old_ip_hdr - l2_len, l2_len);
 522             }
 523           else
 524             l2_len = 0;
 525
 526           if (is_ip6)
 527             {
 528               ip6_header_t *ip6 = (ip6_header_t *) (old_ip_hdr);
 529               if (PREDICT_TRUE (NULL == ext_hdr))
 530                 {
 531                   *next_hdr_ptr = ip6->protocol;
 532                   ip6->protocol = IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 533                 }
 534               else
 535                 {
 536                   *next_hdr_ptr = ext_hdr->next_hdr;
 537                   ext_hdr->next_hdr = IP_PROTOCOL_IPSEC_ESP;
 538                 }
 539               ip6->payload_length =
 540                 clib_host_to_net_u16 (payload_len_total + hdr_len - l2_len -
 541                                       sizeof (ip6_header_t));
 542             }
 543           else
 544             {
 545               u16 len;
 546               ip4_header_t *ip4 = (ip4_header_t *) (old_ip_hdr);
 547               *next_hdr_ptr = ip4->protocol;
 548               len = payload_len_total + hdr_len - l2_len;
 549               if (udp)
 550                 {
 551                   esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1, 1);
 552                   udp_len = len - ip_len;
 553                 }
 554               else
 555                 esp_update_ip4_hdr (ip4, len, /* is_transport */ 1, 0);
 556             }
 557
 558           clib_memcpy_le64 (ip_hdr, old_ip_hdr, ip_len);
 559
 560           if (udp)
 561             {
 562               esp_fill_udp_hdr (sa0, udp, udp_len);
 563             }
 564
 565           if (!is_tun)
 566             next[0] = ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT;
 567         }
 568
 569       esp->spi = spi;
 570       esp->seq = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq);
 571
 572       if (sa0->crypto_enc_op_id)
 573         {
 574           vnet_crypto_op_t *op;
 575           vec_add2_aligned (crypto_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 576           vnet_crypto_op_init (op, sa0->crypto_enc_op_id);
 577
 578           op->src = op->dst = payload;
 579           op->key_index = sa0->crypto_key_index;
 580           op->len = payload_len - icv_sz;
 581           op->user_data = b - bufs;
 582
 583           if (ipsec_sa_is_set_IS_AEAD (sa0))
 584             {
 585               /*
 586                * construct the AAD in a scratch space in front
 587                * of the IP header.
 588                */
 589               op->aad = payload - hdr_len - sizeof (esp_aead_t);
 590
 591               esp_aad_fill (op, esp, sa0);
 592
 593               op->tag = payload + op->len;
 594               op->tag_len = 16;
 595
 596               u64 *iv = (u64 *) (payload - iv_sz);
 597               nonce->salt = sa0->salt;
 598               nonce->iv = *iv = clib_host_to_net_u64 (sa0->gcm_iv_counter++);
 599               op->iv = (u8 *) nonce;
 600               nonce++;
 601             }
 602           else
 603             {
 604               op->iv = payload - iv_sz;
 605               op->flags = VNET_CRYPTO_OP_FLAG_INIT_IV;
 606             }
 607
 608           if (lb != b[0])
 609             {
 610               /* is chained */
 611               vlib_buffer_t *cb = b[0];
 612               op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 613               op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 614               op->tag = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 615               vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 616               ch->len = payload_len;
 617               ch->src = ch->dst = payload;
 618               cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 619               op->n_chunks = 1;
 620
 621               while (1)
 622                 {
 623                   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 624                   op->n_chunks += 1;
 625                   if (lb == cb)
 626                     ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 627                   else
 628                     ch->len = cb->current_length;
 629                   ch->src = ch->dst = vlib_buffer_get_current (cb);
 630
 631                   if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 632                     break;
 633
 634                   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 635                 }
 636             }
 637         }
 638
 639       if (sa0->integ_op_id)
 640         {
 641           vnet_crypto_op_t *op;
 642           vec_add2_aligned (integ_ops[0], op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 643           vnet_crypto_op_init (op, sa0->integ_op_id);
 644           op->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 645           op->digest = payload + payload_len - icv_sz;
 646           op->key_index = sa0->integ_key_index;
 647           op->digest_len = icv_sz;
 648           op->len = payload_len - icv_sz + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 649           op->user_data = b - bufs;
 650
 651           if (lb != b[0])
 652             {
 653               /* is chained */
 654               op->flags |= VNET_CRYPTO_OP_FLAG_CHAINED_BUFFERS;
 655               vlib_buffer_t *cb = b[0];
 656               op->chunk_index = vec_len (ptd->chunks);
 657               op->digest = vlib_buffer_get_tail (lb) - icv_sz;
 658               vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 659               ch->len = payload_len + iv_sz + sizeof (esp_header_t);
 660               ch->src = payload - iv_sz - sizeof (esp_header_t);
 661               cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 662               op->n_chunks = 1;
 663
 664               while (1)
 665                 {
 666                   vec_add2 (ptd->chunks, ch, 1);
 667                   op->n_chunks += 1;
 668                   if (lb == cb)
 669                     {
 670                       ch->len = cb->current_length - icv_sz;
 671                       if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 672                         {
 673                           u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 674                           clib_memcpy_fast (op->digest, &seq_hi,
 675                                             sizeof (seq_hi));
 676                           ch->len += sizeof (seq_hi);
 677                         }
 678                     }
 679                   else
 680                     ch->len = cb->current_length;
 681                   ch->src = vlib_buffer_get_current (cb);
 682
 683                   if (!(cb->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
 684                     break;
 685
 686                   cb = vlib_get_buffer (vm, cb->next_buffer);
 687                 }
 688             }
 689           else if (ipsec_sa_is_set_USE_ESN (sa0))
 690             {
 691               u32 seq_hi = clib_net_to_host_u32 (sa0->seq_hi);
 692               clib_memcpy_fast (op->digest, &seq_hi, sizeof (seq_hi));
 693               op->len += sizeof (seq_hi);
 694             }
 695         }
 696
 697       vlib_buffer_advance (b[0], 0LL - hdr_len);
 698
 699       current_sa_packets += 1;
 700       current_sa_bytes += payload_len_total;
 701
 702     trace:
 703       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 704         {
 705           esp_encrypt_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
 706                                                     sizeof (*tr));
 707           tr->sa_index = sa_index0;
 708           tr->spi = sa0->spi;
 709           tr->seq = sa0->seq;
 710           tr->sa_seq_hi = sa0->seq_hi;
 711           tr->udp_encap = ipsec_sa_is_set_UDP_ENCAP (sa0);
 712           tr->crypto_alg = sa0->crypto_alg;
 713           tr->integ_alg = sa0->integ_alg;
 714         }
 715       /* next */
 716       n_left -= 1;
 717       next += 1;
 718       b += 1;
 719     }
 720
 721   vlib_increment_combined_counter (&ipsec_sa_counters, thread_index,
 722                                    current_sa_index, current_sa_packets,
 723                                    current_sa_bytes);
 724
 725   esp_process_ops (vm, node, ptd->crypto_ops, bufs, nexts);
 726   esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_crypto_ops, bufs, nexts,
 727                            ptd->chunks);
 728
 729   esp_process_ops (vm, node, ptd->integ_ops, bufs, nexts);
 730   esp_process_chained_ops (vm, node, ptd->chained_integ_ops, bufs, nexts,
 731                            ptd->chunks);
 732
 733   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 734                                ESP_ENCRYPT_ERROR_RX_PKTS, frame->n_vectors);
 735
 736   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
 737   return frame->n_vectors;
 738 }
 739
 740 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
 741                                   vlib_node_runtime_t * node,
 742                                   vlib_frame_t * from_frame)
 743 {
 744   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip6 */ , 0);
 745 }
 746
 747 /* *INDENT-OFF* */
 748 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_node) = {
 749   .name = "esp4-encrypt",
 750   .vector_size = sizeof (u32),
 751   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 752   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 753
 754   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 755   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 756
 757   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 758   .next_nodes = {
 759     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 760     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp4-encrypt-handoff",
 761     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output",
 762   },
 763 };
 764 /* *INDENT-ON* */
 765
 766 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_node) (vlib_main_t * vm,
 767                                   vlib_node_runtime_t * node,
 768                                   vlib_frame_t * from_frame)
 769 {
 770   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip6 */ , 0);
 771 }
 772
 773 /* *INDENT-OFF* */
 774 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_node) = {
 775   .name = "esp6-encrypt",
 776   .vector_size = sizeof (u32),
 777   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 778   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 779
 780   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 781   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 782
 783   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 784   .next_nodes = {
 785     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 786     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp6-encrypt-handoff",
 787     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "interface-output",
 788   },
 789 };
 790 /* *INDENT-ON* */
 791
 792 VLIB_NODE_FN (esp4_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 793                                       vlib_node_runtime_t * node,
 794                                       vlib_frame_t * from_frame)
 795 {
 796   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip6 */ , 1);
 797 }
 798
 799 /* *INDENT-OFF* */
 800 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_encrypt_tun_node) = {
 801   .name = "esp4-encrypt-tun",
 802   .vector_size = sizeof (u32),
 803   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 804   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 805
 806   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 807   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 808
 809   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 810   .next_nodes = {
 811     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 812     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp4-encrypt-tun-handoff",
 813     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "error-drop",
 814   },
 815 };
 816
 817 VNET_FEATURE_INIT (esp4_encrypt_tun_feat_node, static) =
 818 {
 819   .arc_name = "ip4-output",
 820   .node_name = "esp4-encrypt-tun",
 821   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 822 };
 823
 824 VNET_FEATURE_INIT (esp6o4_encrypt_tun_feat_node, static) =
 825 {
 826   .arc_name = "ip6-output",
 827   .node_name = "esp4-encrypt-tun",
 828   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 829 };
 830
 831 VNET_FEATURE_INIT (esp4_ethernet_encrypt_tun_feat_node, static) =
 832 {
 833   .arc_name = "ethernet-output",
 834   .node_name = "esp4-encrypt-tun",
 835   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx", "adj-midchain-tx-no-count"),
 836 };
 837 /* *INDENT-ON* */
 838
 839 VLIB_NODE_FN (esp6_encrypt_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 840                                       vlib_node_runtime_t * node,
 841                                       vlib_frame_t * from_frame)
 842 {
 843   return esp_encrypt_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip6 */ , 1);
 844 }
 845
 846 /* *INDENT-OFF* */
 847 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_encrypt_tun_node) = {
 848   .name = "esp6-encrypt-tun",
 849   .vector_size = sizeof (u32),
 850   .format_trace = format_esp_encrypt_trace,
 851   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
 852
 853   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_encrypt_error_strings),
 854   .error_strings = esp_encrypt_error_strings,
 855
 856   .n_next_nodes = ESP_ENCRYPT_N_NEXT,
 857   .next_nodes = {
 858     [ESP_ENCRYPT_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
 859     [ESP_ENCRYPT_NEXT_HANDOFF] = "esp6-encrypt-tun-handoff",
 860     [ESP_ENCRYPT_NEXT_INTERFACE_OUTPUT] = "error-drop",
 861   },
 862 };
 863
 864 VNET_FEATURE_INIT (esp6_encrypt_tun_feat_node, static) =
 865 {
 866   .arc_name = "ip6-output",
 867   .node_name = "esp6-encrypt-tun",
 868   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 869 };
 870
 871 VNET_FEATURE_INIT (esp4o6_encrypt_tun_feat_node, static) =
 872 {
 873   .arc_name = "ip4-output",
 874   .node_name = "esp6-encrypt-tun",
 875   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 876 };
 877
 878 /* *INDENT-ON* */
 879
 880 typedef struct
 881 {
 882   u32 sa_index;
 883 } esp_no_crypto_trace_t;
 884
 885 static u8 *
 886 format_esp_no_crypto_trace (u8 * s, va_list * args)
 887 {
 888   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
 889   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
 890   esp_no_crypto_trace_t *t = va_arg (*args, esp_no_crypto_trace_t *);
 891
 892   s = format (s, "esp-no-crypto: sa-index %u", t->sa_index);
 893
 894   return s;
 895 }
 896
 897 enum
 898 {
 899   ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP,
 900   ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
 901 };
 902
 903 enum
 904 {
 905   ESP_NO_CRYPTO_ERROR_RX_PKTS,
 906 };
 907
 908 static char *esp_no_crypto_error_strings[] = {
 909   "Outbound ESP packets received",
 910 };
 911
 912 always_inline uword
 913 esp_no_crypto_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
 914                       vlib_frame_t * frame)
 915 {
 916   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b = bufs;
 917   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
 918   u32 *from = vlib_frame_vector_args (frame);
 919   u32 n_left = frame->n_vectors;
 920
 921   vlib_get_buffers (vm, from, b, n_left);
 922
 923   while (n_left > 0)
 924     {
 925       u32 next0;
 926       u32 sa_index0;
 927
 928       /* packets are always going to be dropped, but get the sa_index */
 929       sa_index0 = *(u32 *) vnet_feature_next_with_data (&next0, b[0],
 930                                                         sizeof (sa_index0));
 931
 932       next[0] = ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP;
 933
 934       if (PREDICT_FALSE (b[0]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
 935         {
 936           esp_no_crypto_trace_t *tr = vlib_add_trace (vm, node, b[0],
 937                                                       sizeof (*tr));
 938           tr->sa_index = sa_index0;
 939         }
 940
 941       n_left -= 1;
 942       next += 1;
 943       b += 1;
 944     }
 945
 946   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
 947                                ESP_NO_CRYPTO_ERROR_RX_PKTS, frame->n_vectors);
 948
 949   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
 950
 951   return frame->n_vectors;
 952 }
 953
 954 VLIB_NODE_FN (esp4_no_crypto_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 955                                         vlib_node_runtime_t * node,
 956                                         vlib_frame_t * from_frame)
 957 {
 958   return esp_no_crypto_inline (vm, node, from_frame);
 959 }
 960
 961 /* *INDENT-OFF* */
 962 VLIB_REGISTER_NODE (esp4_no_crypto_tun_node) =
 963 {
 964   .name = "esp4-no-crypto",
 965   .vector_size = sizeof (u32),
 966   .format_trace = format_esp_no_crypto_trace,
 967   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_no_crypto_error_strings),
 968   .error_strings = esp_no_crypto_error_strings,
 969   .n_next_nodes = ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
 970   .next_nodes = {
 971     [ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP] = "ip4-drop",
 972   },
 973 };
 974
 975 VNET_FEATURE_INIT (esp4_no_crypto_tun_feat_node, static) =
 976 {
 977   .arc_name = "ip4-output",
 978   .node_name = "esp4-no-crypto",
 979   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
 980 };
 981
 982 VLIB_NODE_FN (esp6_no_crypto_tun_node) (vlib_main_t * vm,
 983                                         vlib_node_runtime_t * node,
 984                                         vlib_frame_t * from_frame)
 985 {
 986   return esp_no_crypto_inline (vm, node, from_frame);
 987 }
 988
 989 /* *INDENT-OFF* */
 990 VLIB_REGISTER_NODE (esp6_no_crypto_tun_node) =
 991 {
 992   .name = "esp6-no-crypto",
 993   .vector_size = sizeof (u32),
 994   .format_trace = format_esp_no_crypto_trace,
 995   .n_errors = ARRAY_LEN(esp_no_crypto_error_strings),
 996   .error_strings = esp_no_crypto_error_strings,
 997   .n_next_nodes = ESP_NO_CRYPTO_N_NEXT,
 998   .next_nodes = {
 999     [ESP_NO_CRYPTO_NEXT_DROP] = "ip6-drop",
1000   },
1001 };
1002
1003 VNET_FEATURE_INIT (esp6_no_crypto_tun_feat_node, static) =
1004 {
1005   .arc_name = "ip6-output",
1006   .node_name = "esp6-no-crypto",
1007   .runs_before = VNET_FEATURES ("adj-midchain-tx"),
1008 };
1009 /* *INDENT-ON* */
1010
1011 /*
1012  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1013  *
1014  * Local Variables:
1015  * eval: (c-set-style "gnu")
1016  * End:
1017  */