crypto: introduce async crypto infra
[vpp.git] / src / vnet / ipsec / ipsec.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15 #ifndef __IPSEC_H__
16 #define __IPSEC_H__
17
18 #include <vnet/ip/ip.h>
19 #include <vnet/crypto/crypto.h>
20 #include <vnet/feature/feature.h>
21
22 #include <vppinfra/types.h>
23 #include <vppinfra/cache.h>
24
25 #include <vnet/ipsec/ipsec_spd.h>
26 #include <vnet/ipsec/ipsec_spd_policy.h>
27 #include <vnet/ipsec/ipsec_sa.h>
28
29 typedef clib_error_t *(*add_del_sa_sess_cb_t) (u32 sa_index, u8 is_add);
30 typedef clib_error_t *(*check_support_cb_t) (ipsec_sa_t * sa);
31 typedef clib_error_t *(*enable_disable_cb_t) (int is_enable);
32
33 typedef struct
34 {
35   u8 *name;
36   /* add/del callback */
37   add_del_sa_sess_cb_t add_del_sa_sess_cb;
38   /* check support function */
39   check_support_cb_t check_support_cb;
40   u32 ah4_encrypt_node_index;
41   u32 ah4_decrypt_node_index;
42   u32 ah4_encrypt_next_index;
43   u32 ah4_decrypt_next_index;
44   u32 ah6_encrypt_node_index;
45   u32 ah6_decrypt_node_index;
46   u32 ah6_encrypt_next_index;
47   u32 ah6_decrypt_next_index;
48 } ipsec_ah_backend_t;
49
50 typedef struct
51 {
52   u8 *name;
53   /* add/del callback */
54   add_del_sa_sess_cb_t add_del_sa_sess_cb;
55   /* check support function */
56   check_support_cb_t check_support_cb;
57   /* enable or disable function */
58   enable_disable_cb_t enable_disable_cb;
59   u32 esp4_encrypt_node_index;
60   u32 esp4_decrypt_node_index;
61   u32 esp4_encrypt_next_index;
62   u32 esp4_decrypt_next_index;
63   u32 esp6_encrypt_node_index;
64   u32 esp6_decrypt_node_index;
65   u32 esp6_encrypt_next_index;
66   u32 esp6_decrypt_next_index;
67   u32 esp4_decrypt_tun_node_index;
68   u32 esp4_decrypt_tun_next_index;
69   u32 esp6_decrypt_tun_node_index;
70   u32 esp6_decrypt_tun_next_index;
71   u32 esp44_encrypt_tun_feature_index;
72   u32 esp46_encrypt_tun_feature_index;
73   u32 esp66_encrypt_tun_feature_index;
74   u32 esp64_encrypt_tun_feature_index;
75 } ipsec_esp_backend_t;
76
77 typedef struct
78 {
79   vnet_crypto_op_id_t enc_op_id;
80   vnet_crypto_op_id_t dec_op_id;
81   vnet_crypto_alg_t alg;
82   u8 iv_size;
83   u8 block_size;
84   u8 icv_size;
85 } ipsec_main_crypto_alg_t;
86
87 typedef struct
88 {
89   vnet_crypto_op_id_t op_id;
90   vnet_crypto_alg_t alg;
91   u8 icv_size;
92 } ipsec_main_integ_alg_t;
93
94 typedef struct
95 {
96   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
97   vnet_crypto_op_t *crypto_ops;
98   vnet_crypto_op_t *integ_ops;
99   vnet_crypto_op_t *chained_crypto_ops;
100   vnet_crypto_op_t *chained_integ_ops;
101   vnet_crypto_op_chunk_t *chunks;
102 } ipsec_per_thread_data_t;
103
104 typedef struct
105 {
106   /* pool of tunnel instances */
107   ipsec_spd_t *spds;
108   /* Pool of security associations */
109   ipsec_sa_t *sad;
110   /* pool of policies */
111   ipsec_policy_t *policies;
112
113   uword *tunnel_index_by_key;
114
115   /* convenience */
116   vlib_main_t *vlib_main;
117   vnet_main_t *vnet_main;
118
119   /* hashes */
120   uword *spd_index_by_spd_id;
121   uword *spd_index_by_sw_if_index;
122   uword *sa_index_by_sa_id;
123   uword *ipsec4_if_pool_index_by_key;
124   uword *ipsec6_if_pool_index_by_key;
125   uword *ipsec_if_real_dev_by_show_dev;
126   uword *ipsec_if_by_sw_if_index;
127   uword *tun4_protect_by_key;
128   uword *tun6_protect_by_key;
129
130   /* node indices */
131   u32 error_drop_node_index;
132   u32 esp4_encrypt_node_index;
133   u32 esp4_decrypt_node_index;
134   u32 esp4_decrypt_tun_node_index;
135   u32 ah4_encrypt_node_index;
136   u32 ah4_decrypt_node_index;
137   u32 esp6_encrypt_node_index;
138   u32 esp6_decrypt_node_index;
139   u32 esp6_decrypt_tun_node_index;
140   u32 ah6_encrypt_node_index;
141   u32 ah6_decrypt_node_index;
142   /* next node indices */
143   u32 esp4_encrypt_next_index;
144   u32 esp4_decrypt_next_index;
145   u32 esp4_decrypt_tun_next_index;
146   u32 ah4_encrypt_next_index;
147   u32 ah4_decrypt_next_index;
148   u32 esp6_encrypt_next_index;
149   u32 esp6_decrypt_next_index;
150   u32 esp6_decrypt_tun_next_index;
151   u32 ah6_encrypt_next_index;
152   u32 ah6_decrypt_next_index;
153
154   /* tun encrypt arcs and feature nodes */
155   u32 esp44_encrypt_tun_feature_index;
156   u32 esp64_encrypt_tun_feature_index;
157   u32 esp46_encrypt_tun_feature_index;
158   u32 esp66_encrypt_tun_feature_index;
159
160   /* tun nodes to drop packets when no crypto alg set on outbound SA */
161   u32 esp4_no_crypto_tun_feature_index;
162   u32 esp6_no_crypto_tun_feature_index;
163
164   /* pool of ah backends */
165   ipsec_ah_backend_t *ah_backends;
166   /* pool of esp backends */
167   ipsec_esp_backend_t *esp_backends;
168   /* index of current ah backend */
169   u32 ah_current_backend;
170   /* index of current esp backend */
171   u32 esp_current_backend;
172   /* index of default ah backend */
173   u32 ah_default_backend;
174   /* index of default esp backend */
175   u32 esp_default_backend;
176
177   /* crypto alg data */
178   ipsec_main_crypto_alg_t *crypto_algs;
179
180   /* crypto integ data */
181   ipsec_main_integ_alg_t *integ_algs;
182
183   /* per-thread data */
184   ipsec_per_thread_data_t *ptd;
185
186   /** Worker handoff */
187   u32 ah4_enc_fq_index;
188   u32 ah4_dec_fq_index;
189   u32 ah6_enc_fq_index;
190   u32 ah6_dec_fq_index;
191
192   u32 esp4_enc_fq_index;
193   u32 esp4_dec_fq_index;
194   u32 esp6_enc_fq_index;
195   u32 esp6_dec_fq_index;
196   u32 esp4_enc_tun_fq_index;
197   u32 esp6_enc_tun_fq_index;
198   u32 esp4_dec_tun_fq_index;
199   u32 esp6_dec_tun_fq_index;
200
201   u8 async_mode;
202 } ipsec_main_t;
203
204 typedef enum ipsec_format_flags_t_
205 {
206   IPSEC_FORMAT_BRIEF = 0,
207   IPSEC_FORMAT_DETAIL = (1 << 0),
208   IPSEC_FORMAT_INSECURE = (1 << 1),
209 } ipsec_format_flags_t;
210
211 extern ipsec_main_t ipsec_main;
212
213 clib_error_t *ipsec_add_del_sa_sess_cb (ipsec_main_t * im, u32 sa_index,
214                                         u8 is_add);
215
216 clib_error_t *ipsec_check_support_cb (ipsec_main_t * im, ipsec_sa_t * sa);
217
218 extern vlib_node_registration_t ah4_encrypt_node;
219 extern vlib_node_registration_t ah4_decrypt_node;
220 extern vlib_node_registration_t ah6_encrypt_node;
221 extern vlib_node_registration_t ah6_decrypt_node;
222 extern vlib_node_registration_t esp4_encrypt_node;
223 extern vlib_node_registration_t esp4_decrypt_node;
224 extern vlib_node_registration_t esp6_encrypt_node;
225 extern vlib_node_registration_t esp6_decrypt_node;
226 extern vlib_node_registration_t esp4_encrypt_tun_node;
227 extern vlib_node_registration_t esp6_encrypt_tun_node;
228 extern vlib_node_registration_t esp4_decrypt_tun_node;
229 extern vlib_node_registration_t esp6_decrypt_tun_node;
230 extern vlib_node_registration_t ipsec4_if_input_node;
231 extern vlib_node_registration_t ipsec6_if_input_node;
232
233 /*
234  * functions
235  */
236 u8 *format_ipsec_replay_window (u8 * s, va_list * args);
237
238 /*
239  *  inline functions
240  */
241
242 static_always_inline u32
243 get_next_output_feature_node_index (vlib_buffer_t * b,
244                                     vlib_node_runtime_t * nr)
245 {
246   u32 next;
247   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
248   vlib_node_t *node = vlib_get_node (vm, nr->node_index);
249
250   vnet_feature_next (&next, b);
251   return node->next_nodes[next];
252 }
253
254 u32 ipsec_register_ah_backend (vlib_main_t * vm, ipsec_main_t * im,
255                                const char *name,
256                                const char *ah4_encrypt_node_name,
257                                const char *ah4_decrypt_node_name,
258                                const char *ah6_encrypt_node_name,
259                                const char *ah6_decrypt_node_name,
260                                check_support_cb_t ah_check_support_cb,
261                                add_del_sa_sess_cb_t ah_add_del_sa_sess_cb);
262
263 u32 ipsec_register_esp_backend (vlib_main_t * vm, ipsec_main_t * im,
264                                 const char *name,
265                                 const char *esp4_encrypt_node_name,
266                                 const char *esp4_encrypt_tun_node_name,
267                                 const char *esp4_decrypt_node_name,
268                                 const char *esp4_decrypt_tun_node_name,
269                                 const char *esp6_encrypt_node_name,
270                                 const char *esp6_encrypt_tun_node_name,
271                                 const char *esp6_decrypt_node_name,
272                                 const char *esp6_decrypt_tun_node_name,
273                                 check_support_cb_t esp_check_support_cb,
274                                 add_del_sa_sess_cb_t esp_add_del_sa_sess_cb,
275                                 enable_disable_cb_t enable_disable_cb);
276
277 int ipsec_select_ah_backend (ipsec_main_t * im, u32 ah_backend_idx);
278 int ipsec_select_esp_backend (ipsec_main_t * im, u32 esp_backend_idx);
279
280 clib_error_t *ipsec_rsc_in_use (ipsec_main_t * im);
281
282 always_inline ipsec_sa_t *
283 ipsec_sa_get (u32 sa_index)
284 {
285   return (pool_elt_at_index (ipsec_main.sad, sa_index));
286 }
287
288 void ipsec_add_feature (const char *arc_name, const char *node_name,
289                         u32 * out_feature_index);
290
291 void ipsec_set_async_mode (u32 is_enabled);
292
293 #endif /* __IPSEC_H__ */
294
295 /*
296  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
297  *
298  * Local Variables:
299  * eval: (c-set-style "gnu")
300  * End:
301  */