// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Software WEP encryption implementation
 * Copyright 2002, Jouni Malinen <jkmaline@cc.hut.fi>
 * Copyright 2003, Instant802 Networks, Inc.
 * Copyright (C) 2023 Intel Corporation
 */

#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/compiler.h>
#include <linux/crc32.h>
#include <linux/crypto.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/unaligned.h>

#include <net/mac80211.h>
#include "ieee80211_i.h"
#include "wep.h"


void ieee80211_wep_init(struct ieee80211_local *local)
{
 /* start WEP IV from a random value */
 get_random_bytes(&local->wep_iv, IEEE80211_WEP_IV_LEN);
}

static inline bool ieee80211_wep_weak_iv(u32 iv, int keylen)
{
 /*
  * Fluhrer, Mantin, and Shamir have reported weaknesses in the
  * key scheduling algorithm of RC4. At least IVs (KeyByte + 3,
  * 0xff, N) can be used to speedup attacks, so avoid using them.
 */
 if ((iv & 0xff00) == 0xff00) {
  u8 B = (iv >> 16) & 0xff;
  if (B >= 3 && B < 3 + keylen)
   return true;
 }
 return false;
}


static void ieee80211_wep_get_iv(struct ieee80211_local *local,
     int keylen, int keyidx, u8 *iv)
{
 local->wep_iv++;
 if (ieee80211_wep_weak_iv(local->wep_iv, keylen))
  local->wep_iv += 0x0100;

 if (!iv)
  return;

 *iv++ = (local->wep_iv >> 16) & 0xff;
 *iv++ = (local->wep_iv >> 8) & 0xff;
 *iv++ = local->wep_iv & 0xff;
 *iv++ = keyidx << 6;
}


static u8 *ieee80211_wep_add_iv(struct ieee80211_local *local,
    struct sk_buff *skb,
    int keylen, int keyidx)
{
 struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
 struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 unsigned int hdrlen;
 u8 *newhdr;

 hdr->frame_control |= cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_PROTECTED);

 if (WARN_ON(skb_headroom(skb) < IEEE80211_WEP_IV_LEN))
  return NULL;

 hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 newhdr = skb_push(skb, IEEE80211_WEP_IV_LEN);
 memmove(newhdr, newhdr + IEEE80211_WEP_IV_LEN, hdrlen);

 /* the HW only needs room for the IV, but not the actual IV */
 if (info->control.hw_key &&
     (info->control.hw_key->flags & IEEE80211_KEY_FLAG_PUT_IV_SPACE))
  return newhdr + hdrlen;

 ieee80211_wep_get_iv(local, keylen, keyidx, newhdr + hdrlen);
 return newhdr + hdrlen;
}


static void ieee80211_wep_remove_iv(struct ieee80211_local *local,
        struct sk_buff *skb,
        struct ieee80211_key *key)
{
 struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
 unsigned int hdrlen;

 hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 memmove(skb->data + IEEE80211_WEP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
 skb_pull(skb, IEEE80211_WEP_IV_LEN);
}


/* Perform WEP encryption using given key. data buffer must have tailroom
 * for 4-byte ICV. data_len must not include this ICV. Note: this function
 * does _not_ add IV. data = RC4(data | CRC32(data)) */
int ieee80211_wep_encrypt_data(struct arc4_ctx *ctx, u8 *rc4key,
          size_t klen, u8 *data, size_t data_len)
{
 __le32 icv;

 icv = cpu_to_le32(~crc32_le(~0, data, data_len));
 put_unaligned(icv, (__le32 *)(data + data_len));

 arc4_setkey(ctx, rc4key, klen);
 arc4_crypt(ctx, data, data, data_len + IEEE80211_WEP_ICV_LEN);
 memzero_explicit(ctx, sizeof(*ctx));

 return 0;
}


/* Perform WEP encryption on given skb. 4 bytes of extra space (IV) in the
 * beginning of the buffer 4 bytes of extra space (ICV) in the end of the
 * buffer will be added. Both IV and ICV will be transmitted, so the
 * payload length increases with 8 bytes.
 *
 * WEP frame payload: IV + TX key idx, RC4(data), ICV = RC4(CRC32(data))
 */
int ieee80211_wep_encrypt(struct ieee80211_local *local,
     struct sk_buff *skb,
     const u8 *key, int keylen, int keyidx)
{
 u8 *iv;
 size_t len;
 u8 rc4key[3 + WLAN_KEY_LEN_WEP104];

 if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < IEEE80211_WEP_ICV_LEN))
  return -1;

 iv = ieee80211_wep_add_iv(local, skb, keylen, keyidx);
 if (!iv)
  return -1;

 len = skb->len - (iv + IEEE80211_WEP_IV_LEN - skb->data);

 /* Prepend 24-bit IV to RC4 key */
 memcpy(rc4key, iv, 3);

 /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
 memcpy(rc4key + 3, key, keylen);

 /* Add room for ICV */
 skb_put(skb, IEEE80211_WEP_ICV_LEN);

 return ieee80211_wep_encrypt_data(&local->wep_tx_ctx, rc4key, keylen + 3,
       iv + IEEE80211_WEP_IV_LEN, len);
}


/* Perform WEP decryption using given key. data buffer includes encrypted
 * payload, including 4-byte ICV, but _not_ IV. data_len must not include ICV.
 * Return 0 on success and -1 on ICV mismatch. */
int ieee80211_wep_decrypt_data(struct arc4_ctx *ctx, u8 *rc4key,
          size_t klen, u8 *data, size_t data_len)
{
 __le32 crc;

 arc4_setkey(ctx, rc4key, klen);
 arc4_crypt(ctx, data, data, data_len + IEEE80211_WEP_ICV_LEN);
 memzero_explicit(ctx, sizeof(*ctx));

 crc = cpu_to_le32(~crc32_le(~0, data, data_len));
 if (memcmp(&crc, data + data_len, IEEE80211_WEP_ICV_LEN) != 0)
  /* ICV mismatch */
  return -1;

 return 0;
}


/* Perform WEP decryption on given skb. Buffer includes whole WEP part of
 * the frame: IV (4 bytes), encrypted payload (including SNAP header),
 * ICV (4 bytes). skb->len includes both IV and ICV.
 *
 * Returns 0 if frame was decrypted successfully and ICV was correct and -1 on
 * failure. If frame is OK, IV and ICV will be removed, i.e., decrypted payload
 * is moved to the beginning of the skb and skb length will be reduced.
 */
static int ieee80211_wep_decrypt(struct ieee80211_local *local,
     struct sk_buff *skb,
     struct ieee80211_key *key)
{
 u32 klen;
 u8 rc4key[3 + WLAN_KEY_LEN_WEP104];
 u8 keyidx;
 struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
 unsigned int hdrlen;
 size_t len;
 int ret = 0;

 if (!ieee80211_has_protected(hdr->frame_control))
  return -1;

 hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 if (skb->len < hdrlen + IEEE80211_WEP_IV_LEN + IEEE80211_WEP_ICV_LEN)
  return -1;

 len = skb->len - hdrlen - IEEE80211_WEP_IV_LEN - IEEE80211_WEP_ICV_LEN;

 keyidx = skb->data[hdrlen + 3] >> 6;

 if (!key || keyidx != key->conf.keyidx)
  return -1;

 klen = 3 + key->conf.keylen;

 /* Prepend 24-bit IV to RC4 key */
 memcpy(rc4key, skb->data + hdrlen, 3);

 /* Copy rest of the WEP key (the secret part) */
 memcpy(rc4key + 3, key->conf.key, key->conf.keylen);

 if (ieee80211_wep_decrypt_data(&local->wep_rx_ctx, rc4key, klen,
           skb->data + hdrlen +
           IEEE80211_WEP_IV_LEN, len))
  ret = -1;

 /* Trim ICV */
 skb_trim(skb, skb->len - IEEE80211_WEP_ICV_LEN);

 /* Remove IV */
 memmove(skb->data + IEEE80211_WEP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
 skb_pull(skb, IEEE80211_WEP_IV_LEN);

 return ret;
}

ieee80211_rx_result
ieee80211_crypto_wep_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
{
 struct sk_buff *skb = rx->skb;
 struct ieee80211_rx_status *status = IEEE80211_SKB_RXCB(skb);
 struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
 __le16 fc = hdr->frame_control;

 if (!ieee80211_is_data(fc) && !ieee80211_is_auth(fc))
  return RX_CONTINUE;

 if (!(status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
  if (skb_linearize(rx->skb))
   return RX_DROP_U_OOM;
  if (ieee80211_wep_decrypt(rx->local, rx->skb, rx->key))
   return RX_DROP_U_WEP_DEC_FAIL;
 } else if (!(status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED)) {
  if (!pskb_may_pull(rx->skb, ieee80211_hdrlen(fc) +
         IEEE80211_WEP_IV_LEN))
   return RX_DROP_U_NO_IV;
  ieee80211_wep_remove_iv(rx->local, rx->skb, rx->key);
  /* remove ICV */
  if (!(status->flag & RX_FLAG_ICV_STRIPPED) &&
      pskb_trim(rx->skb, rx->skb->len - IEEE80211_WEP_ICV_LEN))
   return RX_DROP_U_NO_ICV;
 }

 return RX_CONTINUE;
}

static int wep_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
{
 struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 struct ieee80211_key_conf *hw_key = info->control.hw_key;

 if (!hw_key) {
  if (ieee80211_wep_encrypt(tx->local, skb, tx->key->conf.key,
       tx->key->conf.keylen,
       tx->key->conf.keyidx))
   return -1;
 } else if ((hw_key->flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV) ||
     (hw_key->flags & IEEE80211_KEY_FLAG_PUT_IV_SPACE)) {
  if (!ieee80211_wep_add_iv(tx->local, skb,
       tx->key->conf.keylen,
       tx->key->conf.keyidx))
   return -1;
 }

 return 0;
}

ieee80211_tx_result
ieee80211_crypto_wep_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
{
 struct sk_buff *skb;

 ieee80211_tx_set_protected(tx);

 skb_queue_walk(&tx->skbs, skb) {
  if (wep_encrypt_skb(tx, skb) < 0) {
   I802_DEBUG_INC(tx->local->tx_handlers_drop_wep);
   return TX_DROP;
  }
 }

 return TX_CONTINUE;
}