source: src/linux/universal/linux-4.9/drivers/crypto/caam/caampkc.c @ 31884

Last change on this file since 31884 was 31884, checked in by brainslayer, 3 months ago

update kernels

File size: 15.2 KB
Line 
1/*
2 * caam - Freescale FSL CAAM support for Public Key Cryptography
3 *
4 * Copyright 2016 Freescale Semiconductor, Inc.
5 *
6 * There is no Shared Descriptor for PKC so that the Job Descriptor must carry
7 * all the desired key parameters, input and output pointers.
8 */
9#include "compat.h"
10#include "regs.h"
11#include "intern.h"
12#include "jr.h"
13#include "error.h"
14#include "desc_constr.h"
15#include "sg_sw_sec4.h"
16#include "caampkc.h"
17
18#define DESC_RSA_PUB_LEN        (2 * CAAM_CMD_SZ + sizeof(struct rsa_pub_pdb))
19#define DESC_RSA_PRIV_F1_LEN    (2 * CAAM_CMD_SZ + \
20                                 sizeof(struct rsa_priv_f1_pdb))
21
22static void rsa_io_unmap(struct device *dev, struct rsa_edesc *edesc,
23                         struct akcipher_request *req)
24{
25        dma_unmap_sg(dev, req->dst, edesc->dst_nents, DMA_FROM_DEVICE);
26        dma_unmap_sg(dev, req->src, edesc->src_nents, DMA_TO_DEVICE);
27
28        if (edesc->sec4_sg_bytes)
29                dma_unmap_single(dev, edesc->sec4_sg_dma, edesc->sec4_sg_bytes,
30                                 DMA_TO_DEVICE);
31}
32
33static void rsa_pub_unmap(struct device *dev, struct rsa_edesc *edesc,
34                          struct akcipher_request *req)
35{
36        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
37        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
38        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
39        struct rsa_pub_pdb *pdb = &edesc->pdb.pub;
40
41        dma_unmap_single(dev, pdb->n_dma, key->n_sz, DMA_TO_DEVICE);
42        dma_unmap_single(dev, pdb->e_dma, key->e_sz, DMA_TO_DEVICE);
43}
44
45static void rsa_priv_f1_unmap(struct device *dev, struct rsa_edesc *edesc,
46                              struct akcipher_request *req)
47{
48        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
49        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
50        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
51        struct rsa_priv_f1_pdb *pdb = &edesc->pdb.priv_f1;
52
53        dma_unmap_single(dev, pdb->n_dma, key->n_sz, DMA_TO_DEVICE);
54        dma_unmap_single(dev, pdb->d_dma, key->d_sz, DMA_TO_DEVICE);
55}
56
57/* RSA Job Completion handler */
58static void rsa_pub_done(struct device *dev, u32 *desc, u32 err, void *context)
59{
60        struct akcipher_request *req = context;
61        struct rsa_edesc *edesc;
62
63        if (err)
64                caam_jr_strstatus(dev, err);
65
66        edesc = container_of(desc, struct rsa_edesc, hw_desc[0]);
67
68        rsa_pub_unmap(dev, edesc, req);
69        rsa_io_unmap(dev, edesc, req);
70        kfree(edesc);
71
72        akcipher_request_complete(req, err);
73}
74
75static void rsa_priv_f1_done(struct device *dev, u32 *desc, u32 err,
76                             void *context)
77{
78        struct akcipher_request *req = context;
79        struct rsa_edesc *edesc;
80
81        if (err)
82                caam_jr_strstatus(dev, err);
83
84        edesc = container_of(desc, struct rsa_edesc, hw_desc[0]);
85
86        rsa_priv_f1_unmap(dev, edesc, req);
87        rsa_io_unmap(dev, edesc, req);
88        kfree(edesc);
89
90        akcipher_request_complete(req, err);
91}
92
93static struct rsa_edesc *rsa_edesc_alloc(struct akcipher_request *req,
94                                         size_t desclen)
95{
96        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
97        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
98        struct device *dev = ctx->dev;
99        struct rsa_edesc *edesc;
100        gfp_t flags = (req->base.flags & (CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG |
101                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP)) ? GFP_KERNEL : GFP_ATOMIC;
102        int sgc;
103        int sec4_sg_index, sec4_sg_len = 0, sec4_sg_bytes;
104        int src_nents, dst_nents;
105
106        src_nents = sg_nents_for_len(req->src, req->src_len);
107        dst_nents = sg_nents_for_len(req->dst, req->dst_len);
108
109        if (src_nents > 1)
110                sec4_sg_len = src_nents;
111        if (dst_nents > 1)
112                sec4_sg_len += dst_nents;
113
114        sec4_sg_bytes = sec4_sg_len * sizeof(struct sec4_sg_entry);
115
116        /* allocate space for base edesc, hw desc commands and link tables */
117        edesc = kzalloc(sizeof(*edesc) + desclen + sec4_sg_bytes,
118                        GFP_DMA | flags);
119        if (!edesc)
120                return ERR_PTR(-ENOMEM);
121
122        sgc = dma_map_sg(dev, req->src, src_nents, DMA_TO_DEVICE);
123        if (unlikely(!sgc)) {
124                dev_err(dev, "unable to map source\n");
125                goto src_fail;
126        }
127
128        sgc = dma_map_sg(dev, req->dst, dst_nents, DMA_FROM_DEVICE);
129        if (unlikely(!sgc)) {
130                dev_err(dev, "unable to map destination\n");
131                goto dst_fail;
132        }
133
134        edesc->sec4_sg = (void *)edesc + sizeof(*edesc) + desclen;
135
136        sec4_sg_index = 0;
137        if (src_nents > 1) {
138                sg_to_sec4_sg_last(req->src, src_nents, edesc->sec4_sg, 0);
139                sec4_sg_index += src_nents;
140        }
141        if (dst_nents > 1)
142                sg_to_sec4_sg_last(req->dst, dst_nents,
143                                   edesc->sec4_sg + sec4_sg_index, 0);
144
145        /* Save nents for later use in Job Descriptor */
146        edesc->src_nents = src_nents;
147        edesc->dst_nents = dst_nents;
148
149        if (!sec4_sg_bytes)
150                return edesc;
151
152        edesc->sec4_sg_dma = dma_map_single(dev, edesc->sec4_sg,
153                                            sec4_sg_bytes, DMA_TO_DEVICE);
154        if (dma_mapping_error(dev, edesc->sec4_sg_dma)) {
155                dev_err(dev, "unable to map S/G table\n");
156                goto sec4_sg_fail;
157        }
158
159        edesc->sec4_sg_bytes = sec4_sg_bytes;
160
161        return edesc;
162
163sec4_sg_fail:
164        dma_unmap_sg(dev, req->dst, dst_nents, DMA_FROM_DEVICE);
165dst_fail:
166        dma_unmap_sg(dev, req->src, src_nents, DMA_TO_DEVICE);
167src_fail:
168        kfree(edesc);
169        return ERR_PTR(-ENOMEM);
170}
171
172static int set_rsa_pub_pdb(struct akcipher_request *req,
173                           struct rsa_edesc *edesc)
174{
175        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
176        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
177        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
178        struct device *dev = ctx->dev;
179        struct rsa_pub_pdb *pdb = &edesc->pdb.pub;
180        int sec4_sg_index = 0;
181
182        pdb->n_dma = dma_map_single(dev, key->n, key->n_sz, DMA_TO_DEVICE);
183        if (dma_mapping_error(dev, pdb->n_dma)) {
184                dev_err(dev, "Unable to map RSA modulus memory\n");
185                return -ENOMEM;
186        }
187
188        pdb->e_dma = dma_map_single(dev, key->e, key->e_sz, DMA_TO_DEVICE);
189        if (dma_mapping_error(dev, pdb->e_dma)) {
190                dev_err(dev, "Unable to map RSA public exponent memory\n");
191                dma_unmap_single(dev, pdb->n_dma, key->n_sz, DMA_TO_DEVICE);
192                return -ENOMEM;
193        }
194
195        if (edesc->src_nents > 1) {
196                pdb->sgf |= RSA_PDB_SGF_F;
197                pdb->f_dma = edesc->sec4_sg_dma;
198                sec4_sg_index += edesc->src_nents;
199        } else {
200                pdb->f_dma = sg_dma_address(req->src);
201        }
202
203        if (edesc->dst_nents > 1) {
204                pdb->sgf |= RSA_PDB_SGF_G;
205                pdb->g_dma = edesc->sec4_sg_dma +
206                             sec4_sg_index * sizeof(struct sec4_sg_entry);
207        } else {
208                pdb->g_dma = sg_dma_address(req->dst);
209        }
210
211        pdb->sgf |= (key->e_sz << RSA_PDB_E_SHIFT) | key->n_sz;
212        pdb->f_len = req->src_len;
213
214        return 0;
215}
216
217static int set_rsa_priv_f1_pdb(struct akcipher_request *req,
218                               struct rsa_edesc *edesc)
219{
220        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
221        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
222        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
223        struct device *dev = ctx->dev;
224        struct rsa_priv_f1_pdb *pdb = &edesc->pdb.priv_f1;
225        int sec4_sg_index = 0;
226
227        pdb->n_dma = dma_map_single(dev, key->n, key->n_sz, DMA_TO_DEVICE);
228        if (dma_mapping_error(dev, pdb->n_dma)) {
229                dev_err(dev, "Unable to map modulus memory\n");
230                return -ENOMEM;
231        }
232
233        pdb->d_dma = dma_map_single(dev, key->d, key->d_sz, DMA_TO_DEVICE);
234        if (dma_mapping_error(dev, pdb->d_dma)) {
235                dev_err(dev, "Unable to map RSA private exponent memory\n");
236                dma_unmap_single(dev, pdb->n_dma, key->n_sz, DMA_TO_DEVICE);
237                return -ENOMEM;
238        }
239
240        if (edesc->src_nents > 1) {
241                pdb->sgf |= RSA_PRIV_PDB_SGF_G;
242                pdb->g_dma = edesc->sec4_sg_dma;
243                sec4_sg_index += edesc->src_nents;
244        } else {
245                pdb->g_dma = sg_dma_address(req->src);
246        }
247
248        if (edesc->dst_nents > 1) {
249                pdb->sgf |= RSA_PRIV_PDB_SGF_F;
250                pdb->f_dma = edesc->sec4_sg_dma +
251                             sec4_sg_index * sizeof(struct sec4_sg_entry);
252        } else {
253                pdb->f_dma = sg_dma_address(req->dst);
254        }
255
256        pdb->sgf |= (key->d_sz << RSA_PDB_D_SHIFT) | key->n_sz;
257
258        return 0;
259}
260
261static int caam_rsa_enc(struct akcipher_request *req)
262{
263        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
264        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
265        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
266        struct device *jrdev = ctx->dev;
267        struct rsa_edesc *edesc;
268        int ret;
269
270        if (unlikely(!key->n || !key->e))
271                return -EINVAL;
272
273        if (req->dst_len < key->n_sz) {
274                req->dst_len = key->n_sz;
275                dev_err(jrdev, "Output buffer length less than parameter n\n");
276                return -EOVERFLOW;
277        }
278
279        /* Allocate extended descriptor */
280        edesc = rsa_edesc_alloc(req, DESC_RSA_PUB_LEN);
281        if (IS_ERR(edesc))
282                return PTR_ERR(edesc);
283
284        /* Set RSA Encrypt Protocol Data Block */
285        ret = set_rsa_pub_pdb(req, edesc);
286        if (ret)
287                goto init_fail;
288
289        /* Initialize Job Descriptor */
290        init_rsa_pub_desc(edesc->hw_desc, &edesc->pdb.pub);
291
292        ret = caam_jr_enqueue(jrdev, edesc->hw_desc, rsa_pub_done, req);
293        if (!ret)
294                return -EINPROGRESS;
295
296        rsa_pub_unmap(jrdev, edesc, req);
297
298init_fail:
299        rsa_io_unmap(jrdev, edesc, req);
300        kfree(edesc);
301        return ret;
302}
303
304static int caam_rsa_dec(struct akcipher_request *req)
305{
306        struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
307        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
308        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
309        struct device *jrdev = ctx->dev;
310        struct rsa_edesc *edesc;
311        int ret;
312
313        if (unlikely(!key->n || !key->d))
314                return -EINVAL;
315
316        if (req->dst_len < key->n_sz) {
317                req->dst_len = key->n_sz;
318                dev_err(jrdev, "Output buffer length less than parameter n\n");
319                return -EOVERFLOW;
320        }
321
322        /* Allocate extended descriptor */
323        edesc = rsa_edesc_alloc(req, DESC_RSA_PRIV_F1_LEN);
324        if (IS_ERR(edesc))
325                return PTR_ERR(edesc);
326
327        /* Set RSA Decrypt Protocol Data Block - Private Key Form #1 */
328        ret = set_rsa_priv_f1_pdb(req, edesc);
329        if (ret)
330                goto init_fail;
331
332        /* Initialize Job Descriptor */
333        init_rsa_priv_f1_desc(edesc->hw_desc, &edesc->pdb.priv_f1);
334
335        ret = caam_jr_enqueue(jrdev, edesc->hw_desc, rsa_priv_f1_done, req);
336        if (!ret)
337                return -EINPROGRESS;
338
339        rsa_priv_f1_unmap(jrdev, edesc, req);
340
341init_fail:
342        rsa_io_unmap(jrdev, edesc, req);
343        kfree(edesc);
344        return ret;
345}
346
347static void caam_rsa_free_key(struct caam_rsa_key *key)
348{
349        kzfree(key->d);
350        kfree(key->e);
351        kfree(key->n);
352        key->d = NULL;
353        key->e = NULL;
354        key->n = NULL;
355        key->d_sz = 0;
356        key->e_sz = 0;
357        key->n_sz = 0;
358}
359
360/**
361 * caam_read_raw_data - Read a raw byte stream as a positive integer.
362 * The function skips buffer's leading zeros, copies the remained data
363 * to a buffer allocated in the GFP_DMA | GFP_KERNEL zone and returns
364 * the address of the new buffer.
365 *
366 * @buf   : The data to read
367 * @nbytes: The amount of data to read
368 */
369static inline u8 *caam_read_raw_data(const u8 *buf, size_t *nbytes)
370{
371        u8 *val;
372
373        while (!*buf && *nbytes) {
374                buf++;
375                (*nbytes)--;
376        }
377
378        val = kzalloc(*nbytes, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
379        if (!val)
380                return NULL;
381
382        memcpy(val, buf, *nbytes);
383
384        return val;
385}
386
387static int caam_rsa_check_key_length(unsigned int len)
388{
389        if (len > 4096)
390                return -EINVAL;
391        return 0;
392}
393
394static int caam_rsa_set_pub_key(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
395                                unsigned int keylen)
396{
397        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
398        struct rsa_key raw_key = {0};
399        struct caam_rsa_key *rsa_key = &ctx->key;
400        int ret;
401
402        /* Free the old RSA key if any */
403        caam_rsa_free_key(rsa_key);
404
405        ret = rsa_parse_pub_key(&raw_key, key, keylen);
406        if (ret)
407                return ret;
408
409        /* Copy key in DMA zone */
410        rsa_key->e = kzalloc(raw_key.e_sz, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
411        if (!rsa_key->e)
412                goto err;
413
414        /*
415         * Skip leading zeros and copy the positive integer to a buffer
416         * allocated in the GFP_DMA | GFP_KERNEL zone. The decryption descriptor
417         * expects a positive integer for the RSA modulus and uses its length as
418         * decryption output length.
419         */
420        rsa_key->n = caam_read_raw_data(raw_key.n, &raw_key.n_sz);
421        if (!rsa_key->n)
422                goto err;
423
424        if (caam_rsa_check_key_length(raw_key.n_sz << 3)) {
425                caam_rsa_free_key(rsa_key);
426                return -EINVAL;
427        }
428
429        rsa_key->e_sz = raw_key.e_sz;
430        rsa_key->n_sz = raw_key.n_sz;
431
432        memcpy(rsa_key->e, raw_key.e, raw_key.e_sz);
433
434        return 0;
435err:
436        caam_rsa_free_key(rsa_key);
437        return -ENOMEM;
438}
439
440static int caam_rsa_set_priv_key(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
441                                 unsigned int keylen)
442{
443        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
444        struct rsa_key raw_key = {0};
445        struct caam_rsa_key *rsa_key = &ctx->key;
446        int ret;
447
448        /* Free the old RSA key if any */
449        caam_rsa_free_key(rsa_key);
450
451        ret = rsa_parse_priv_key(&raw_key, key, keylen);
452        if (ret)
453                return ret;
454
455        /* Copy key in DMA zone */
456        rsa_key->d = kzalloc(raw_key.d_sz, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
457        if (!rsa_key->d)
458                goto err;
459
460        rsa_key->e = kzalloc(raw_key.e_sz, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
461        if (!rsa_key->e)
462                goto err;
463
464        /*
465         * Skip leading zeros and copy the positive integer to a buffer
466         * allocated in the GFP_DMA | GFP_KERNEL zone. The decryption descriptor
467         * expects a positive integer for the RSA modulus and uses its length as
468         * decryption output length.
469         */
470        rsa_key->n = caam_read_raw_data(raw_key.n, &raw_key.n_sz);
471        if (!rsa_key->n)
472                goto err;
473
474        if (caam_rsa_check_key_length(raw_key.n_sz << 3)) {
475                caam_rsa_free_key(rsa_key);
476                return -EINVAL;
477        }
478
479        rsa_key->d_sz = raw_key.d_sz;
480        rsa_key->e_sz = raw_key.e_sz;
481        rsa_key->n_sz = raw_key.n_sz;
482
483        memcpy(rsa_key->d, raw_key.d, raw_key.d_sz);
484        memcpy(rsa_key->e, raw_key.e, raw_key.e_sz);
485
486        return 0;
487
488err:
489        caam_rsa_free_key(rsa_key);
490        return -ENOMEM;
491}
492
493static int caam_rsa_max_size(struct crypto_akcipher *tfm)
494{
495        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
496        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
497
498        return (key->n) ? key->n_sz : -EINVAL;
499}
500
501/* Per session pkc's driver context creation function */
502static int caam_rsa_init_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
503{
504        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
505
506        ctx->dev = caam_jr_alloc();
507
508        if (IS_ERR(ctx->dev)) {
509                pr_err("Job Ring Device allocation for transform failed\n");
510                return PTR_ERR(ctx->dev);
511        }
512
513        return 0;
514}
515
516/* Per session pkc's driver context cleanup function */
517static void caam_rsa_exit_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
518{
519        struct caam_rsa_ctx *ctx = akcipher_tfm_ctx(tfm);
520        struct caam_rsa_key *key = &ctx->key;
521
522        caam_rsa_free_key(key);
523        caam_jr_free(ctx->dev);
524}
525
526static struct akcipher_alg caam_rsa = {
527        .encrypt = caam_rsa_enc,
528        .decrypt = caam_rsa_dec,
529        .sign = caam_rsa_dec,
530        .verify = caam_rsa_enc,
531        .set_pub_key = caam_rsa_set_pub_key,
532        .set_priv_key = caam_rsa_set_priv_key,
533        .max_size = caam_rsa_max_size,
534        .init = caam_rsa_init_tfm,
535        .exit = caam_rsa_exit_tfm,
536        .base = {
537                .cra_name = "rsa",
538                .cra_driver_name = "rsa-caam",
539                .cra_priority = 3000,
540                .cra_module = THIS_MODULE,
541                .cra_ctxsize = sizeof(struct caam_rsa_ctx),
542        },
543};
544
545/* Public Key Cryptography module initialization handler */
546static int __init caam_pkc_init(void)
547{
548        struct device_node *dev_node;
549        struct platform_device *pdev;
550        struct device *ctrldev;
551        struct caam_drv_private *priv;
552        u32 cha_inst, pk_inst;
553        int err;
554
555        dev_node = of_find_compatible_node(NULL, NULL, "fsl,sec-v4.0");
556        if (!dev_node) {
557                dev_node = of_find_compatible_node(NULL, NULL, "fsl,sec4.0");
558                if (!dev_node)
559                        return -ENODEV;
560        }
561
562        pdev = of_find_device_by_node(dev_node);
563        if (!pdev) {
564                of_node_put(dev_node);
565                return -ENODEV;
566        }
567
568        ctrldev = &pdev->dev;
569        priv = dev_get_drvdata(ctrldev);
570        of_node_put(dev_node);
571
572        /*
573         * If priv is NULL, it's probably because the caam driver wasn't
574         * properly initialized (e.g. RNG4 init failed). Thus, bail out here.
575         */
576        if (!priv)
577                return -ENODEV;
578
579        /* Determine public key hardware accelerator presence. */
580        cha_inst = rd_reg32(&priv->ctrl->perfmon.cha_num_ls);
581        pk_inst = (cha_inst & CHA_ID_LS_PK_MASK) >> CHA_ID_LS_PK_SHIFT;
582
583        /* Do not register algorithms if PKHA is not present. */
584        if (!pk_inst)
585                return -ENODEV;
586
587        err = crypto_register_akcipher(&caam_rsa);
588        if (err)
589                dev_warn(ctrldev, "%s alg registration failed\n",
590                         caam_rsa.base.cra_driver_name);
591        else
592                dev_info(ctrldev, "caam pkc algorithms registered in /proc/crypto\n");
593
594        return err;
595}
596
597static void __exit caam_pkc_exit(void)
598{
599        crypto_unregister_akcipher(&caam_rsa);
600}
601
602module_init(caam_pkc_init);
603module_exit(caam_pkc_exit);
604
605MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
606MODULE_DESCRIPTION("FSL CAAM support for PKC functions of crypto API");
607MODULE_AUTHOR("Freescale Semiconductor");
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.