ipsec: fix AES CBC IV generation (CVE-2022-46397) 44/38144/1 stable/1904
authorBenoît Ganne <bganne@cisco.com>
Tue, 18 Jan 2022 14:56:41 +0000 (15:56 +0100)
committerBenoît Ganne <bganne@cisco.com>
Mon, 6 Feb 2023 15:27:55 +0000 (16:27 +0100)
For AES-CBC, the IV must be unpredictable (see NIST SP800-38a Appendix
C). Chaining IVs like is done by ipsecmb and native backends for the
VNET_CRYPTO_OP_FLAG_INIT_IV is fully predictable.
Encrypt a counter as part of the message, making the (predictable)
counter-generated IV unpredictable.

Fixes: VPP-2037
Type: fix

Change-Id: If4f192d62bf97dda553e7573331c75efa11822ae
Signed-off-by: Benoît Ganne <bganne@cisco.com>
src/vnet/ipsec/esp_encrypt.c
src/vnet/ipsec/ipsec_sa.h

index 5db10b5..4a91f52 100644 (file)
@@ -198,6 +198,24 @@ esp_trailer_icv_overflow (vlib_node_runtime_t * node, vlib_buffer_t * b,
   return 1;
 }
 
+/* IPsec IV generation: IVs requirements differ depending of the
+ * encryption mode: IVs must be unpredictable for AES-CBC whereas it can
+ * be predictable but should never be reused with the same key material
+ * for CTR and GCM.
+ * We use a packet counter as the IV for CTR and GCM, and to ensure the
+ * IV is unpredictable for CBC, it is then encrypted using the same key
+ * as the message. You can refer to NIST SP800-38a and NIST SP800-38d
+ * for more details. */
+static_always_inline void *
+esp_generate_iv (ipsec_sa_t * sa, void *payload, int iv_sz)
+{
+  ASSERT (iv_sz >= sizeof (u64));
+  u64 *iv = (u64 *) (payload - iv_sz);
+  clib_memset_u8 (iv, 0, iv_sz);
+  *iv = sa->iv_counter++;
+  return iv;
+}
+
 static_always_inline void
 esp_process_ops (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
                 vnet_crypto_op_t * ops, vlib_buffer_t * b[], u16 * nexts)
@@ -439,11 +457,10 @@ esp_encrypt_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          vnet_crypto_op_t *op;
          vec_add2_aligned (ptd->crypto_ops, op, 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
          vnet_crypto_op_init (op, sa0->crypto_enc_op_id);
-         op->iv = payload - iv_sz;
+         op->iv = esp_generate_iv (sa0, payload, iv_sz);
          op->src = op->dst = payload;
          op->key = sa0->crypto_key.data;
          op->len = payload_len - icv_sz;
-         op->flags = VNET_CRYPTO_OP_FLAG_INIT_IV;
          op->user_data = b - bufs;
          op->salt = sa0->salt;
 
@@ -460,6 +477,15 @@ esp_encrypt_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
              op->tag = payload + op->len;
              op->tag_len = 16;
            }
+         else
+           {
+             /* construct zero iv in front of the IP header */
+             op->iv -= hdr_len - iv_sz;
+             clib_memset_u8 (op->iv, 0, iv_sz);
+             /* include iv field in crypto */
+             op->src -= iv_sz;
+             op->len += iv_sz;
+           }
        }
 
       if (sa0->integ_op_id)
index f25a760..1bc34e3 100644 (file)
@@ -134,6 +134,8 @@ typedef struct
   /* data accessed by dataplane code should be above this comment */
     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline1);
 
+  u64 iv_counter;
+
   union
   {
     ip4_header_t ip4_hdr;