Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
       2                 :            : /*
       3                 :            :  * Copyright (C) 2016 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
       4                 :            :  */
       5                 :            : 
       6                 :            : #include <linux/kernel.h>
       7                 :            : #include <linux/init.h>
       8                 :            : #include <linux/cryptohash.h>
       9                 :            : #include <linux/module.h>
      10                 :            : #include <linux/cache.h>
      11                 :            : #include <linux/random.h>
      12                 :            : #include <linux/hrtimer.h>
      13                 :            : #include <linux/ktime.h>
      14                 :            : #include <linux/string.h>
      15                 :            : #include <linux/net.h>
      16                 :            : #include <linux/siphash.h>
      17                 :            : #include <net/secure_seq.h>
      18                 :            : 
      19                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) || IS_ENABLED(CONFIG_INET)
      20                 :            : #include <linux/in6.h>
      21                 :            : #include <net/tcp.h>
      22                 :            : 
      23                 :            : static siphash_key_t net_secret __read_mostly;
      24                 :            : static siphash_key_t ts_secret __read_mostly;
      25                 :            : 
      26                 :            : static __always_inline void net_secret_init(void)
      27                 :            : {
      28                 :          1 :         net_get_random_once(&net_secret, sizeof(net_secret));
      29                 :            : }
      30                 :            : 
      31                 :            : static __always_inline void ts_secret_init(void)
      32                 :            : {
      33                 :          1 :         net_get_random_once(&ts_secret, sizeof(ts_secret));
      34                 :            : }
      35                 :            : #endif
      36                 :            : 
      37                 :            : #ifdef CONFIG_INET
      38                 :            : static u32 seq_scale(u32 seq)
      39                 :            : {
      40                 :            :         /*
      41                 :            :          *      As close as possible to RFC 793, which
      42                 :            :          *      suggests using a 250 kHz clock.
      43                 :            :          *      Further reading shows this assumes 2 Mb/s networks.
      44                 :            :          *      For 10 Mb/s Ethernet, a 1 MHz clock is appropriate.
      45                 :            :          *      For 10 Gb/s Ethernet, a 1 GHz clock should be ok, but
      46                 :            :          *      we also need to limit the resolution so that the u32 seq
      47                 :            :          *      overlaps less than one time per MSL (2 minutes).
      48                 :            :          *      Choosing a clock of 64 ns period is OK. (period of 274 s)
      49                 :            :          */
      50                 :          1 :         return seq + (ktime_get_real_ns() >> 6);
      51                 :            : }
      52                 :            : #endif
      53                 :            : 
      54                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
      55                 :          0 : u32 secure_tcpv6_ts_off(const struct net *net,
      56                 :            :                         const __be32 *saddr, const __be32 *daddr)
      57                 :            : {
      58                 :            :         const struct {
      59                 :            :                 struct in6_addr saddr;
      60                 :            :                 struct in6_addr daddr;
      61                 :          0 :         } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
      62                 :            :                 .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
      63                 :            :                 .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
      64                 :            :         };
      65                 :            : 
      66                 :          0 :         if (net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps != 1)
      67                 :            :                 return 0;
      68                 :            : 
      69                 :            :         ts_secret_init();
      70                 :          0 :         return siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), daddr),
      71                 :            :                        &ts_secret);
      72                 :            : }
      73                 :            : EXPORT_SYMBOL(secure_tcpv6_ts_off);
      74                 :            : 
      75                 :          0 : u32 secure_tcpv6_seq(const __be32 *saddr, const __be32 *daddr,
      76                 :            :                      __be16 sport, __be16 dport)
      77                 :            : {
      78                 :            :         const struct {
      79                 :            :                 struct in6_addr saddr;
      80                 :            :                 struct in6_addr daddr;
      81                 :            :                 __be16 sport;
      82                 :            :                 __be16 dport;
      83                 :          0 :         } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
      84                 :            :                 .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
      85                 :            :                 .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
      86                 :            :                 .sport = sport,
      87                 :            :                 .dport = dport
      88                 :            :         };
      89                 :            :         u32 hash;
      90                 :            : 
      91                 :            :         net_secret_init();
      92                 :          0 :         hash = siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), dport),
      93                 :            :                        &net_secret);
      94                 :          0 :         return seq_scale(hash);
      95                 :            : }
      96                 :            : EXPORT_SYMBOL(secure_tcpv6_seq);
      97                 :            : 
      98                 :          0 : u32 secure_ipv6_port_ephemeral(const __be32 *saddr, const __be32 *daddr,
      99                 :            :                                __be16 dport)
     100                 :            : {
     101                 :            :         const struct {
     102                 :            :                 struct in6_addr saddr;
     103                 :            :                 struct in6_addr daddr;
     104                 :            :                 __be16 dport;
     105                 :          0 :         } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
     106                 :            :                 .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
     107                 :            :                 .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
     108                 :            :                 .dport = dport
     109                 :            :         };
     110                 :            :         net_secret_init();
     111                 :          0 :         return siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), dport),
     112                 :            :                        &net_secret);
     113                 :            : }
     114                 :            : EXPORT_SYMBOL(secure_ipv6_port_ephemeral);
     115                 :            : #endif
     116                 :            : 
     117                 :            : #ifdef CONFIG_INET
     118                 :          1 : u32 secure_tcp_ts_off(const struct net *net, __be32 saddr, __be32 daddr)
     119                 :            : {
     120                 :          1 :         if (net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps != 1)
     121                 :            :                 return 0;
     122                 :            : 
     123                 :            :         ts_secret_init();
     124                 :          1 :         return siphash_2u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
     125                 :            :                             &ts_secret);
     126                 :            : }
     127                 :            : 
     128                 :            : /* secure_tcp_seq_and_tsoff(a, b, 0, d) == secure_ipv4_port_ephemeral(a, b, d),
     129                 :            :  * but fortunately, `sport' cannot be 0 in any circumstances. If this changes,
     130                 :            :  * it would be easy enough to have the former function use siphash_4u32, passing
     131                 :            :  * the arguments as separate u32.
     132                 :            :  */
     133                 :          1 : u32 secure_tcp_seq(__be32 saddr, __be32 daddr,
     134                 :            :                    __be16 sport, __be16 dport)
     135                 :            : {
     136                 :            :         u32 hash;
     137                 :            : 
     138                 :            :         net_secret_init();
     139                 :          1 :         hash = siphash_3u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
     140                 :          1 :                             (__force u32)sport << 16 | (__force u32)dport,
     141                 :            :                             &net_secret);
     142                 :          1 :         return seq_scale(hash);
     143                 :            : }
     144                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(secure_tcp_seq);
     145                 :            : 
     146                 :          1 : u32 secure_ipv4_port_ephemeral(__be32 saddr, __be32 daddr, __be16 dport)
     147                 :            : {
     148                 :            :         net_secret_init();
     149                 :          1 :         return siphash_3u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
     150                 :            :                             (__force u16)dport, &net_secret);
     151                 :            : }
     152                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(secure_ipv4_port_ephemeral);
     153                 :            : #endif
     154                 :            : 
     155                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_DCCP)
     156                 :            : u64 secure_dccp_sequence_number(__be32 saddr, __be32 daddr,
     157                 :            :                                 __be16 sport, __be16 dport)
     158                 :            : {
     159                 :            :         u64 seq;
     160                 :            :         net_secret_init();
     161                 :            :         seq = siphash_3u32((__force u32)saddr, (__force u32)daddr,
     162                 :            :                            (__force u32)sport << 16 | (__force u32)dport,
     163                 :            :                            &net_secret);
     164                 :            :         seq += ktime_get_real_ns();
     165                 :            :         seq &= (1ull << 48) - 1;
     166                 :            :         return seq;
     167                 :            : }
     168                 :            : EXPORT_SYMBOL(secure_dccp_sequence_number);
     169                 :            : 
     170                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
     171                 :            : u64 secure_dccpv6_sequence_number(__be32 *saddr, __be32 *daddr,
     172                 :            :                                   __be16 sport, __be16 dport)
     173                 :            : {
     174                 :            :         const struct {
     175                 :            :                 struct in6_addr saddr;
     176                 :            :                 struct in6_addr daddr;
     177                 :            :                 __be16 sport;
     178                 :            :                 __be16 dport;
     179                 :            :         } __aligned(SIPHASH_ALIGNMENT) combined = {
     180                 :            :                 .saddr = *(struct in6_addr *)saddr,
     181                 :            :                 .daddr = *(struct in6_addr *)daddr,
     182                 :            :                 .sport = sport,
     183                 :            :                 .dport = dport
     184                 :            :         };
     185                 :            :         u64 seq;
     186                 :            :         net_secret_init();
     187                 :            :         seq = siphash(&combined, offsetofend(typeof(combined), dport),
     188                 :            :                       &net_secret);
     189                 :            :         seq += ktime_get_real_ns();
     190                 :            :         seq &= (1ull << 48) - 1;
     191                 :            :         return seq;
     192                 :            : }
     193                 :            : EXPORT_SYMBOL(secure_dccpv6_sequence_number);
     194                 :            : #endif
     195                 :            : #endif