kernel/drivers/crypto/vmx/aes_ctr.c

   1 /**
   2  * AES CTR routines supporting VMX instructions on the Power 8
   3  *
   4  * Copyright (C) 2015 International Business Machines Inc.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; version 2 only.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  *
  19  * Author: Marcelo Henrique Cerri <mhcerri@br.ibm.com>
  20  */
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/err.h>
  24 #include <linux/crypto.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/hardirq.h>
  27 #include <asm/switch_to.h>
  28 #include <crypto/aes.h>
  29 #include <crypto/scatterwalk.h>
  30 #include "aesp8-ppc.h"
  31
  32 struct p8_aes_ctr_ctx {
  33     struct crypto_blkcipher *fallback;
  34     struct aes_key enc_key;
  35 };
  36
  37 static int p8_aes_ctr_init(struct crypto_tfm *tfm)
  38 {
  39     const char *alg;
  40     struct crypto_blkcipher *fallback;
  41     struct p8_aes_ctr_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  42
  43     if (!(alg = crypto_tfm_alg_name(tfm))) {
  44         printk(KERN_ERR "Failed to get algorithm name.\n");
  45         return -ENOENT;
  46     }
  47
  48     fallback = crypto_alloc_blkcipher(alg, 0 ,CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK);
  49     if (IS_ERR(fallback)) {
  50         printk(KERN_ERR "Failed to allocate transformation for '%s': %ld\n",
  51                 alg, PTR_ERR(fallback));
  52         return PTR_ERR(fallback);
  53     }
  54     printk(KERN_INFO "Using '%s' as fallback implementation.\n",
  55             crypto_tfm_alg_driver_name((struct crypto_tfm *) fallback));
  56
  57     crypto_blkcipher_set_flags(fallback,
  58             crypto_blkcipher_get_flags((struct crypto_blkcipher *) tfm));
  59     ctx->fallback = fallback;
  60
  61     return 0;
  62 }
  63
  64 static void p8_aes_ctr_exit(struct crypto_tfm *tfm)
  65 {
  66     struct p8_aes_ctr_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  67
  68     if (ctx->fallback) {
  69         crypto_free_blkcipher(ctx->fallback);
  70         ctx->fallback = NULL;
  71     }
  72 }
  73
  74 static int p8_aes_ctr_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key,
  75     unsigned int keylen)
  76 {
  77     int ret;
  78     struct p8_aes_ctr_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  79
  80     pagefault_disable();
  81     enable_kernel_altivec();
  82     enable_kernel_vsx();
  83     ret = aes_p8_set_encrypt_key(key, keylen * 8, &ctx->enc_key);
  84     pagefault_enable();
  85
  86     ret += crypto_blkcipher_setkey(ctx->fallback, key, keylen);
  87     return ret;
  88 }
  89
  90 static void p8_aes_ctr_final(struct p8_aes_ctr_ctx *ctx,
  91                 struct blkcipher_walk *walk)
  92 {
  93     u8 *ctrblk = walk->iv;
  94     u8 keystream[AES_BLOCK_SIZE];
  95     u8 *src = walk->src.virt.addr;
  96     u8 *dst = walk->dst.virt.addr;
  97     unsigned int nbytes = walk->nbytes;
  98
  99     pagefault_disable();
 100     enable_kernel_altivec();
 101     enable_kernel_vsx();
 102     aes_p8_encrypt(ctrblk, keystream, &ctx->enc_key);
 103     pagefault_enable();
 104
 105     crypto_xor(keystream, src, nbytes);
 106     memcpy(dst, keystream, nbytes);
 107     crypto_inc(ctrblk, AES_BLOCK_SIZE);
 108 }
 109
 110 static int p8_aes_ctr_crypt(struct blkcipher_desc *desc,
 111     struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
 112     unsigned int nbytes)
 113 {
 114     int ret;
 115     struct blkcipher_walk walk;
 116     struct p8_aes_ctr_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(
 117             crypto_blkcipher_tfm(desc->tfm));
 118     struct blkcipher_desc fallback_desc = {
 119         .tfm = ctx->fallback,
 120         .info = desc->info,
 121         .flags = desc->flags
 122     };
 123
 124     if (in_interrupt()) {
 125         ret = crypto_blkcipher_encrypt(&fallback_desc, dst, src, nbytes);
 126     } else {
 127         blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
 128         ret = blkcipher_walk_virt_block(desc, &walk, AES_BLOCK_SIZE);
 129         while ((nbytes = walk.nbytes) >= AES_BLOCK_SIZE) {
 130             pagefault_disable();
 131             enable_kernel_altivec();
 132             enable_kernel_vsx();
 133             aes_p8_ctr32_encrypt_blocks(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
 134                 (nbytes & AES_BLOCK_MASK)/AES_BLOCK_SIZE, &ctx->enc_key, walk.iv);
 135             pagefault_enable();
 136
 137             crypto_inc(walk.iv, AES_BLOCK_SIZE);
 138             nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
 139             ret = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
 140         }
 141         if (walk.nbytes) {
 142             p8_aes_ctr_final(ctx, &walk);
 143             ret = blkcipher_walk_done(desc, &walk, 0);
 144         }
 145     }
 146
 147     return ret;
 148 }
 149
 150 struct crypto_alg p8_aes_ctr_alg = {
 151     .cra_name = "ctr(aes)",
 152     .cra_driver_name = "p8_aes_ctr",
 153     .cra_module = THIS_MODULE,
 154     .cra_priority = 1000,
 155     .cra_type = &crypto_blkcipher_type,
 156     .cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER | CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
 157     .cra_alignmask = 0,
 158     .cra_blocksize = 1,
 159     .cra_ctxsize = sizeof(struct p8_aes_ctr_ctx),
 160     .cra_init = p8_aes_ctr_init,
 161     .cra_exit = p8_aes_ctr_exit,
 162     .cra_blkcipher = {
 163         .ivsize = 0,
 164         .min_keysize = AES_MIN_KEY_SIZE,
 165         .max_keysize = AES_MAX_KEY_SIZE,
 166         .setkey = p8_aes_ctr_setkey,
 167         .encrypt = p8_aes_ctr_crypt,
 168         .decrypt = p8_aes_ctr_crypt,
 169     },
 170 };