package/kernel/lantiq/ltq-deu/src/ifxmips_md5_hmac.c

   1 /******************************************************************************
   2 **
   3 ** FILE NAME    : ifxmips_md5_hmac.c
   4 ** PROJECT      : IFX UEIP
   5 ** MODULES      : DEU Module for UEIP
   6 **
   7 ** DATE         : September 8, 2009
   8 ** AUTHOR       : Mohammad Firdaus
   9 ** DESCRIPTION  : Data Encryption Unit Driver
  10 ** COPYRIGHT    :       Copyright (c) 2009
  11 **                      Infineon Technologies AG
  12 **                      Am Campeon 1-12, 85579 Neubiberg, Germany
  13 **
  14 **    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15 **    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  16 **    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  17 **    (at your option) any later version.
  18 **
  19 ** HISTORY
  20 ** $Date        $Author             $Comment
  21 ** 08,Sept 2009 Mohammad Firdaus    Initial UEIP release
  22 ** 21,March 2011 Mohammad Firdaus   Changes for Kernel 2.6.32 and IPSec integration
  23 *******************************************************************************/
  24 /*!
  25   \defgroup IFX_DEU IFX_DEU_DRIVERS
  26   \ingroup API
  27   \brief  ifx deu driver module
  28 */
  29
  30 /*!
  31   \file ifxmips_md5_hmac.c
  32   \ingroup IFX_DEU
  33   \brief MD5-HMAC encryption deu driver file
  34 */
  35
  36 /*!
  37  \defgroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
  38  \ingroup IFX_DEU
  39  \brief ifx md5-hmac driver functions
  40 */
  41
  42 /* Project Header files */
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/module.h>
  45 #include <linux/string.h>
  46 #include <linux/crypto.h>
  47 #include <linux/types.h>
  48 #include <crypto/internal/hash.h>
  49 #include <asm/byteorder.h>
  50
  51 #if defined(CONFIG_AR9)
  52 #include "ifxmips_deu_ar9.h"
  53 #elif defined(CONFIG_VR9) || defined(CONFIG_AR10)
  54 #include "ifxmips_deu_vr9.h"
  55 #else
  56 #error "Plaform Unknwon!"
  57 #endif
  58
  59 #define MD5_DIGEST_SIZE     16
  60 #define MD5_HMAC_BLOCK_SIZE 64
  61 #define MD5_BLOCK_WORDS     16
  62 #define MD5_HASH_WORDS      4
  63 #define MD5_HMAC_DBN_TEMP_SIZE  1024 // size in dword, needed for dbn workaround
  64 #define HASH_START   IFX_HASH_CON
  65
  66 static spinlock_t lock;
  67 #define CRTCL_SECT_INIT        spin_lock_init(&lock)
  68 #define CRTCL_SECT_START       spin_lock_irqsave(&lock, flag)
  69 #define CRTCL_SECT_END         spin_unlock_irqrestore(&lock, flag)
  70
  71 //#define CRYPTO_DEBUG
  72 #ifdef CRYPTO_DEBUG
  73 extern char debug_level;
  74 #define DPRINTF(level, format, args...) if (level < debug_level) printk(KERN_INFO "[%s %s %d]: " format, __FILE__, __func__, __LINE__, ##args);
  75 #else
  76 #define DPRINTF(level, format, args...)
  77 #endif
  78
  79 #define MAX_HASH_KEYLEN 64
  80
  81 struct md5_hmac_ctx {
  82     u8 key[MAX_HASH_KEYLEN];
  83     u32 hash[MD5_HASH_WORDS];
  84     u32 block[MD5_BLOCK_WORDS];
  85     u64 byte_count;
  86     u32 dbn;
  87     unsigned int keylen;
  88 };
  89
  90 static u32 temp[MD5_HMAC_DBN_TEMP_SIZE];
  91
  92 extern int disable_deudma;
  93
  94 /*! \fn static u32 endian_swap(u32 input)
  95  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
  96  *  \brief perform dword level endian swap
  97  *  \param input value of dword that requires to be swapped
  98 */
  99 static u32 endian_swap(u32 input)
 100 {
 101     u8 *ptr = (u8 *)&input;
 102
 103     return ((ptr[3] << 24) | (ptr[2] << 16) | (ptr[1] << 8) | ptr[0]);
 104 }
 105
 106 /*! \fn static void md5_hmac_transform(struct crypto_tfm *tfm, u32 const *in)
 107  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 108  *  \brief save input block to context
 109  *  \param tfm linux crypto algo transform
 110  *  \param in 64-byte block of input
 111 */
 112 static void md5_hmac_transform(struct shash_desc *desc, u32 const *in)
 113 {
 114     struct md5_hmac_ctx *mctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
 115
 116     memcpy(&temp[mctx->dbn<<4], in, 64); //dbn workaround
 117     mctx->dbn += 1;
 118
 119     if ( (mctx->dbn<<4) > MD5_HMAC_DBN_TEMP_SIZE )
 120     {
 121         printk("MD5_HMAC_DBN_TEMP_SIZE exceeded\n");
 122     }
 123
 124 }
 125
 126 /*! \fn int md5_hmac_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key, unsigned int keylen)
 127  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 128  *  \brief sets md5 hmac key
 129  *  \param tfm linux crypto algo transform
 130  *  \param key input key
 131  *  \param keylen key length greater than 64 bytes IS NOT SUPPORTED
 132 */
 133 static int md5_hmac_setkey(struct crypto_shash *tfm, const u8 *key, unsigned int keylen)
 134 {
 135     struct md5_hmac_ctx *mctx = crypto_shash_ctx(tfm);
 136     volatile struct deu_hash_t *hash = (struct deu_hash_t *) HASH_START;
 137     //printk("copying keys to context with length %d\n", keylen);
 138
 139     if (keylen > MAX_HASH_KEYLEN) {
 140         printk("Key length more than what DEU hash can handle\n");
 141         return -EINVAL;
 142     }
 143
 144
 145     hash->KIDX |= 0x80000000; // reset all 16 words of the key to '0'
 146     memcpy(&mctx->key, key, keylen);
 147     mctx->keylen = keylen;
 148
 149     return 0;
 150
 151 }
 152
 153
 154 /*! \fn int md5_hmac_setkey_hw(const u8 *key, unsigned int keylen)
 155  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 156  *  \brief sets md5 hmac key into the hardware registers
 157  *  \param key input key
 158  *  \param keylen key length greater than 64 bytes IS NOT SUPPORTED
 159 */
 160
 161 static int md5_hmac_setkey_hw(const u8 *key, unsigned int keylen)
 162 {
 163     volatile struct deu_hash_t *hash = (struct deu_hash_t *) HASH_START;
 164     unsigned long flag;
 165     int i, j;
 166     u32 *in_key = (u32 *)key;
 167
 168     //printk("\nsetkey keylen: %d\n key: ", keylen);
 169
 170     CRTCL_SECT_START;
 171     j = 0;
 172     for (i = 0; i < keylen; i+=4)
 173     {
 174          hash->KIDX = j;
 175          asm("sync");
 176          hash->KEY = *((u32 *) in_key + j);
 177          asm("sync");
 178          j++;
 179     }
 180     CRTCL_SECT_END;
 181
 182     return 0;
 183 }
 184
 185 /*! \fn void md5_hmac_init(struct crypto_tfm *tfm)
 186  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 187  *  \brief initialize md5 hmac context
 188  *  \param tfm linux crypto algo transform
 189 */
 190 static int md5_hmac_init(struct shash_desc *desc)
 191 {
 192
 193     struct md5_hmac_ctx *mctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
 194
 195
 196     mctx->dbn = 0; //dbn workaround
 197     md5_hmac_setkey_hw(mctx->key, mctx->keylen);
 198
 199     return 0;
 200 }
 201 EXPORT_SYMBOL(md5_hmac_init);
 202
 203 /*! \fn void md5_hmac_update(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *data, unsigned int len)
 204  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 205  *  \brief on-the-fly md5 hmac computation
 206  *  \param tfm linux crypto algo transform
 207  *  \param data input data
 208  *  \param len size of input data
 209 */
 210 static int md5_hmac_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data, unsigned int len)
 211 {
 212     struct md5_hmac_ctx *mctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
 213     const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
 214
 215     mctx->byte_count += len;
 216
 217     if (avail > len) {
 218         memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
 219                data, len);
 220         return 0;
 221     }
 222
 223     memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
 224            data, avail);
 225
 226     md5_hmac_transform(desc, mctx->block);
 227     data += avail;
 228     len -= avail;
 229
 230     while (len >= sizeof(mctx->block)) {
 231         memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
 232         md5_hmac_transform(desc, mctx->block);
 233         data += sizeof(mctx->block);
 234         len -= sizeof(mctx->block);
 235     }
 236
 237     memcpy(mctx->block, data, len);
 238     return 0;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL(md5_hmac_update);
 241
 242 /*! \fn void md5_hmac_final(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out)
 243  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 244  *  \brief compute final md5 hmac value
 245  *  \param tfm linux crypto algo transform
 246  *  \param out final md5 hmac output value
 247 */
 248 static int md5_hmac_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
 249 {
 250     struct md5_hmac_ctx *mctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
 251     const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
 252     char *p = (char *)mctx->block + offset;
 253     int padding = 56 - (offset + 1);
 254     volatile struct deu_hash_t *hashs = (struct deu_hash_t *) HASH_START;
 255     unsigned long flag;
 256     int i = 0;
 257     int dbn;
 258     u32 *in = &temp[0];
 259
 260
 261     *p++ = 0x80;
 262     if (padding < 0) {
 263         memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
 264         md5_hmac_transform(desc, mctx->block);
 265         p = (char *)mctx->block;
 266         padding = 56;
 267     }
 268
 269     memset(p, 0, padding);
 270     mctx->block[14] = endian_swap((mctx->byte_count + 64) << 3); // need to add 512 bit of the IPAD operation
 271     mctx->block[15] = 0x00000000;
 272
 273     md5_hmac_transform(desc, mctx->block);
 274
 275     CRTCL_SECT_START;
 276
 277     //printk("\ndbn = %d\n", mctx->dbn);
 278     hashs->DBN = mctx->dbn;
 279     asm("sync");
 280
 281     *IFX_HASH_CON = 0x0703002D; //khs, go, init, ndc, endi, kyue, hmen, md5
 282
 283     //wait for processing
 284     while (hashs->controlr.BSY) {
 285         // this will not take long
 286     }
 287
 288     for (dbn = 0; dbn < mctx->dbn; dbn++)
 289     {
 290         for (i = 0; i < 16; i++) {
 291             hashs->MR = in[i];
 292         };
 293
 294         hashs->controlr.GO = 1;
 295         asm("sync");
 296
 297         //wait for processing
 298         while (hashs->controlr.BSY) {
 299            // this will not take long
 300         }
 301
 302         in += 16;
 303 }
 304
 305
 306 #if 1
 307     //wait for digest ready
 308     while (! hashs->controlr.DGRY) {
 309         // this will not take long
 310     }
 311 #endif
 312
 313     *((u32 *) out + 0) = hashs->D1R;
 314     *((u32 *) out + 1) = hashs->D2R;
 315     *((u32 *) out + 2) = hashs->D3R;
 316     *((u32 *) out + 3) = hashs->D4R;
 317     *((u32 *) out + 4) = hashs->D5R;
 318
 319     /* reset the context after we finish with the hash */
 320     mctx->byte_count = 0;
 321     memset(&mctx->hash[0], 0, sizeof(MD5_HASH_WORDS));
 322     memset(&mctx->block[0], 0, sizeof(MD5_BLOCK_WORDS));
 323     memset(&temp[0], 0, MD5_HMAC_DBN_TEMP_SIZE);
 324
 325     CRTCL_SECT_END;
 326
 327
 328    return 0;
 329 }
 330
 331 EXPORT_SYMBOL(md5_hmac_final);
 332
 333 /*
 334  * \brief MD5_HMAC function mappings
 335 */
 336
 337 static struct shash_alg ifxdeu_md5_hmac_alg = {
 338     .digestsize         =       MD5_DIGEST_SIZE,
 339     .init               =       md5_hmac_init,
 340     .update             =       md5_hmac_update,
 341     .final              =       md5_hmac_final,
 342     .setkey             =       md5_hmac_setkey,
 343     .descsize           =       sizeof(struct md5_hmac_ctx),
 344     .base               =       {
 345         .cra_name       =       "hmac(md5)",
 346         .cra_driver_name=       "ifxdeu-md5_hmac",
 347         .cra_ctxsize    =       sizeof(struct md5_hmac_ctx),
 348         .cra_flags      =       CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST,
 349         .cra_blocksize  =       MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
 350         .cra_module     =       THIS_MODULE,
 351         }
 352 };
 353
 354 /*! \fn int __init ifxdeu_init_md5_hmac (void)
 355  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 356  *  \brief initialize md5 hmac driver
 357 */
 358 int __init ifxdeu_init_md5_hmac (void)
 359 {
 360
 361     int ret = -ENOSYS;
 362
 363
 364     if ((ret = crypto_register_shash(&ifxdeu_md5_hmac_alg)))
 365         goto md5_hmac_err;
 366
 367     CRTCL_SECT_INIT;
 368
 369     printk (KERN_NOTICE "IFX DEU MD5_HMAC initialized%s.\n", disable_deudma ? "" : " (DMA)");
 370     return ret;
 371
 372 md5_hmac_err:
 373     printk(KERN_ERR "IFX DEU MD5_HMAC initialization failed!\n");
 374     return ret;
 375 }
 376
 377 /** \fn void __exit ifxdeu_fini_md5_hmac (void)
 378  *  \ingroup IFX_MD5_HMAC_FUNCTIONS
 379  *  \brief unregister md5 hmac driver
 380 */
 381 void __exit ifxdeu_fini_md5_hmac (void)
 382 {
 383     crypto_unregister_shash(&ifxdeu_md5_hmac_alg);
 384 }
 385
 386