Como usar o Cryptoapi no kernel Linux 2.6

Question

Eu tenho procurado há algum tempo, mas não encontrei em nenhum lugar quase suficiente documentação / exemplos sobre como usar os criptopi que acompanham o Linux na criação de syscalls / na terra do kernel.

Se alguém souber de uma boa fonte, por favor me avise, eu gostaria de saber como fazer SHA1 / MD5 e BLOWFISH / AES dentro do espaço do kernel.

Answer 1

Existem alguns lugares no kernel que usam o módulo criptográfico: o sistema de arquivos ECRYPTFS (Linux/Fs/Ecryptfs/) e a pilha sem fio 802.11 (Linux/Drivers/Staging/RTL8187SE/IEEE80211/). Ambos usam AES, mas você pode extrapolar o que encontra lá para o MD5.

Answer 2

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/crypto.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/scatterlist.h>

#define SHA1_LENGTH     20

static int __init sha1_init(void)
{
    struct scatterlist sg;
    struct crypto_hash *tfm;
    struct hash_desc desc;
    unsigned char output[SHA1_LENGTH];
    unsigned char buf[10];
    int i;

    printk(KERN_INFO "sha1: %s\n", __FUNCTION__);

    memset(buf, 'A', 10);
    memset(output, 0x00, SHA1_LENGTH);

    tfm = crypto_alloc_hash("sha1", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);

    desc.tfm = tfm;
    desc.flags = 0;

    sg_init_one(&sg, buf, 10);
    crypto_hash_init(&desc);

    crypto_hash_update(&desc, &sg, 10);
    crypto_hash_final(&desc, output);

    for (i = 0; i < 20; i++) {
        printk(KERN_ERR "%d-%d\n", output[i], i);
    }

    crypto_free_hash(tfm);

    return 0;
}

static void __exit sha1_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "sha1: %s\n", __FUNCTION__);
}

module_init(sha1_init);
module_exit(sha1_exit);

MODULE_LICENSE("Dual MIT/GPL");
MODULE_AUTHOR("Me");

Answer 3

Outro bom exemplo é da fonte do kernel 2.6.18 em segurança/seclvl.c

Nota: você pode alterar o Crypto_tfm_req_may_sleep se necessário

static int
plaintext_to_sha1(unsigned char *hash, const char *plaintext, unsigned int len)
{
  struct crypto_tfm *tfm;
  struct scatterlist sg;
  if (len > PAGE_SIZE) {
    seclvl_printk(0, KERN_ERR, "Plaintext password too large (%d "
            "characters).  Largest possible is %lu "
            "bytes.\n", len, PAGE_SIZE);
    return -EINVAL;
  }
  tfm = crypto_alloc_tfm("sha1", CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP);
  if (tfm == NULL) {
    seclvl_printk(0, KERN_ERR,
            "Failed to load transform for SHA1\n");
    return -EINVAL;
  }
  sg_init_one(&sg, (u8 *)plaintext, len);
  crypto_digest_init(tfm);
  crypto_digest_update(tfm, &sg, 1);
  crypto_digest_final(tfm, hash);
  crypto_free_tfm(tfm);
  return 0;
}

Answer 4

Cryptodev-Linux

https://github.com/cryptodev-linux/cryptodev-linux

É um módulo de kernel que expõe a API de criptografia do kernel para o espaço de usuários /dev/crypto .

Exemplo de cálculo do SHA: https://github.com/cryptodev-linux/cryptodev-linux/blob/da730106c2558c8e0c8e1b1b1812d32ef9574ab7/examples/sha.c

Como outros mencionaram, o kernel parece não expor a API de criptografia ao espaço de usuários, o que é uma pena, já que o kernel já pode usar funções de criptografia acelerada de hardware nativo internamente.

Crypto Operations Cryptodev suporta: https://github.com/nmav/cryptodev-linux/blob/383922cabeea7dca354415e8c590f8e932f4d7a8/crypto/cryptodev.h

Crypto Operations Linux X86 suporta: https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/arch/x86/crypto?id=refs/tags/v4.0

Answer 5

O melhor lugar para começar é a documentação/Crytpo nas fontes do kernel. O DM-Crypt é um dos muitos componentes que provavelmente usa a API da criptografia do kernel e você pode se referir a ele para ter uma idéia sobre o uso.

Answer 6

Como fazer SHA1 / MD5 e BLOWFISH / AES dentro do espaço do kernel.

Exemplo de dados de hash usando uma lista de dispersão de dois elementos:

struct crypto_hash *tfm = crypto_alloc_hash("sha1", 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
if (tfm == NULL)
    fail;
char *output_buf = kmalloc(crypto_hash_digestsize(tfm), GFP_KERNEL);
if (output_buf == NULL)
    fail;
struct scatterlist sg[2];
struct hash_desc desc = {.tfm = tfm};
ret = crypto_hash_init(&desc);
if (ret != 0)
    fail;
sg_init_table(sg, ARRAY_SIZE(sg));
sg_set_buf(&sg[0], "Hello", 5);
sg_set_buf(&sg[1], " World", 6);
ret = crypto_hash_digest(&desc, sg, 11, output_buf);
if (ret != 0)
    fail;

Answer 7

Uma nota crítica:

Nunca compare o valor de retorno de crypto_alloc_hash função para nulo para detectar a falha.

Passos:

Sempre use IS_ERR função para esse fim. Comparando à NULL Não captura o erro, portanto, você recebe falhas de segmentação posteriormente.

Se o retorno IS_ERR falhar, você poderá ter um algoritmo de criptografia ausente compilado na sua imagem do kernel (ou como um módulo). Certifique -se de selecionar o algo criptográfico apropriado. Formato make menuconfig.