Line data Source code
1 : /*
2 : *------------------------------------------------------------------
3 : * Copyright (c) 2019 Cisco and/or its affiliates.
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14 : * limitations under the License.
15 : *------------------------------------------------------------------
16 : */
17 :
18 : #include <vlib/vlib.h>
19 : #include <vnet/plugin/plugin.h>
20 : #include <vnet/crypto/crypto.h>
21 : #include <crypto_native/crypto_native.h>
22 : #include <vppinfra/crypto/aes_cbc.h>
23 :
24 : #if __GNUC__ > 4 && !__clang__ && CLIB_DEBUG == 0
25 : #pragma GCC optimize ("O3")
26 : #endif
27 :
28 : #if defined(__VAES__) && defined(__AVX512F__)
29 : #define N 16
30 : #define u8xN u8x64
31 : #define u32xN u32x16
32 : #define u32xN_min_scalar u32x16_min_scalar
33 : #define u32xN_is_all_zero u32x16_is_all_zero
34 : #define u32xN_splat u32x16_splat
35 : #elif defined(__VAES__)
36 : #define N 8
37 : #define u8xN u8x32
38 : #define u32xN u32x8
39 : #define u32xN_min_scalar u32x8_min_scalar
40 : #define u32xN_is_all_zero u32x8_is_all_zero
41 : #define u32xN_splat u32x8_splat
42 : #else
43 : #define N 4
44 : #define u8xN u8x16
45 : #define u32xN u32x4
46 : #define u32xN_min_scalar u32x4_min_scalar
47 : #define u32xN_is_all_zero u32x4_is_all_zero
48 : #define u32xN_splat u32x4_splat
49 : #endif
50 :
51 : static_always_inline u32
52 919 : aes_ops_enc_aes_cbc (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[],
53 : u32 n_ops, aes_key_size_t ks)
54 : {
55 919 : crypto_native_main_t *cm = &crypto_native_main;
56 919 : int rounds = AES_KEY_ROUNDS (ks);
57 : u8 placeholder[8192];
58 919 : u32 i, j, count, n_left = n_ops;
59 919 : u32xN placeholder_mask = { };
60 919 : u32xN len = { };
61 : vnet_crypto_key_index_t key_index[N];
62 919 : u8 *src[N] = { };
63 919 : u8 *dst[N] = { };
64 919 : u8xN r[4] = {};
65 919 : u8xN k[15][4] = {};
66 :
67 4595 : for (i = 0; i < N; i++)
68 3676 : key_index[i] = ~0;
69 :
70 919 : more:
71 51320 : for (i = 0; i < N; i++)
72 41056 : if (len[i] == 0)
73 : {
74 41048 : if (n_left == 0)
75 : {
76 : /* no more work to enqueue, so we are enqueueing placeholder buffer */
77 1487 : src[i] = dst[i] = placeholder;
78 1487 : len[i] = sizeof (placeholder);
79 1487 : placeholder_mask[i] = 0;
80 : }
81 : else
82 : {
83 39561 : u8x16 t = aes_block_load (ops[0]->iv);
84 39561 : ((u8x16 *) r)[i] = t;
85 :
86 39561 : src[i] = ops[0]->src;
87 39561 : dst[i] = ops[0]->dst;
88 39561 : len[i] = ops[0]->len;
89 39561 : placeholder_mask[i] = ~0;
90 39561 : if (key_index[i] != ops[0]->key_index)
91 : {
92 : aes_cbc_key_data_t *kd;
93 2737 : key_index[i] = ops[0]->key_index;
94 2737 : kd = (aes_cbc_key_data_t *) cm->key_data[key_index[i]];
95 37062 : for (j = 0; j < rounds + 1; j++)
96 34325 : ((u8x16 *) k[j])[i] = kd->encrypt_key[j];
97 : }
98 39561 : ops[0]->status = VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED;
99 39561 : n_left--;
100 39561 : ops++;
101 : }
102 : }
103 :
104 10264 : count = u32xN_min_scalar (len);
105 :
106 10264 : ASSERT (count % 16 == 0);
107 :
108 127587 : for (i = 0; i < count; i += 16)
109 : {
110 : #if defined(__VAES__) && defined(__AVX512F__)
111 0 : r[0] = u8x64_xor3 (r[0], aes_block_load_x4 (src, i), k[0][0]);
112 0 : r[1] = u8x64_xor3 (r[1], aes_block_load_x4 (src + 4, i), k[0][1]);
113 0 : r[2] = u8x64_xor3 (r[2], aes_block_load_x4 (src + 8, i), k[0][2]);
114 0 : r[3] = u8x64_xor3 (r[3], aes_block_load_x4 (src + 12, i), k[0][3]);
115 :
116 0 : for (j = 1; j < rounds; j++)
117 : {
118 0 : r[0] = aes_enc_round_x4 (r[0], k[j][0]);
119 0 : r[1] = aes_enc_round_x4 (r[1], k[j][1]);
120 0 : r[2] = aes_enc_round_x4 (r[2], k[j][2]);
121 0 : r[3] = aes_enc_round_x4 (r[3], k[j][3]);
122 : }
123 0 : r[0] = aes_enc_last_round_x4 (r[0], k[j][0]);
124 0 : r[1] = aes_enc_last_round_x4 (r[1], k[j][1]);
125 0 : r[2] = aes_enc_last_round_x4 (r[2], k[j][2]);
126 0 : r[3] = aes_enc_last_round_x4 (r[3], k[j][3]);
127 :
128 0 : aes_block_store_x4 (dst, i, r[0]);
129 0 : aes_block_store_x4 (dst + 4, i, r[1]);
130 0 : aes_block_store_x4 (dst + 8, i, r[2]);
131 0 : aes_block_store_x4 (dst + 12, i, r[3]);
132 : #elif defined(__VAES__)
133 : r[0] = u8x32_xor3 (r[0], aes_block_load_x2 (src, i), k[0][0]);
134 : r[1] = u8x32_xor3 (r[1], aes_block_load_x2 (src + 2, i), k[0][1]);
135 : r[2] = u8x32_xor3 (r[2], aes_block_load_x2 (src + 4, i), k[0][2]);
136 : r[3] = u8x32_xor3 (r[3], aes_block_load_x2 (src + 6, i), k[0][3]);
137 :
138 : for (j = 1; j < rounds; j++)
139 : {
140 : r[0] = aes_enc_round_x2 (r[0], k[j][0]);
141 : r[1] = aes_enc_round_x2 (r[1], k[j][1]);
142 : r[2] = aes_enc_round_x2 (r[2], k[j][2]);
143 : r[3] = aes_enc_round_x2 (r[3], k[j][3]);
144 : }
145 : r[0] = aes_enc_last_round_x2 (r[0], k[j][0]);
146 : r[1] = aes_enc_last_round_x2 (r[1], k[j][1]);
147 : r[2] = aes_enc_last_round_x2 (r[2], k[j][2]);
148 : r[3] = aes_enc_last_round_x2 (r[3], k[j][3]);
149 :
150 : aes_block_store_x2 (dst, i, r[0]);
151 : aes_block_store_x2 (dst + 2, i, r[1]);
152 : aes_block_store_x2 (dst + 4, i, r[2]);
153 : aes_block_store_x2 (dst + 6, i, r[3]);
154 : #else
155 : #if __x86_64__
156 117323 : r[0] = u8x16_xor3 (r[0], aes_block_load (src[0] + i), k[0][0]);
157 117323 : r[1] = u8x16_xor3 (r[1], aes_block_load (src[1] + i), k[0][1]);
158 117323 : r[2] = u8x16_xor3 (r[2], aes_block_load (src[2] + i), k[0][2]);
159 117323 : r[3] = u8x16_xor3 (r[3], aes_block_load (src[3] + i), k[0][3]);
160 :
161 1345610 : for (j = 1; j < rounds; j++)
162 : {
163 1228290 : r[0] = aes_enc_round (r[0], k[j][0]);
164 1228290 : r[1] = aes_enc_round (r[1], k[j][1]);
165 1228290 : r[2] = aes_enc_round (r[2], k[j][2]);
166 1228290 : r[3] = aes_enc_round (r[3], k[j][3]);
167 : }
168 :
169 117323 : r[0] = aes_enc_last_round (r[0], k[j][0]);
170 117323 : r[1] = aes_enc_last_round (r[1], k[j][1]);
171 117323 : r[2] = aes_enc_last_round (r[2], k[j][2]);
172 117323 : r[3] = aes_enc_last_round (r[3], k[j][3]);
173 :
174 117323 : aes_block_store (dst[0] + i, r[0]);
175 117323 : aes_block_store (dst[1] + i, r[1]);
176 117323 : aes_block_store (dst[2] + i, r[2]);
177 117323 : aes_block_store (dst[3] + i, r[3]);
178 : #else
179 : r[0] ^= aes_block_load (src[0] + i);
180 : r[1] ^= aes_block_load (src[1] + i);
181 : r[2] ^= aes_block_load (src[2] + i);
182 : r[3] ^= aes_block_load (src[3] + i);
183 : for (j = 0; j < rounds - 1; j++)
184 : {
185 : r[0] = vaesmcq_u8 (vaeseq_u8 (r[0], k[j][0]));
186 : r[1] = vaesmcq_u8 (vaeseq_u8 (r[1], k[j][1]));
187 : r[2] = vaesmcq_u8 (vaeseq_u8 (r[2], k[j][2]));
188 : r[3] = vaesmcq_u8 (vaeseq_u8 (r[3], k[j][3]));
189 : }
190 : r[0] = vaeseq_u8 (r[0], k[j][0]) ^ k[rounds][0];
191 : r[1] = vaeseq_u8 (r[1], k[j][1]) ^ k[rounds][1];
192 : r[2] = vaeseq_u8 (r[2], k[j][2]) ^ k[rounds][2];
193 : r[3] = vaeseq_u8 (r[3], k[j][3]) ^ k[rounds][3];
194 : aes_block_store (dst[0] + i, r[0]);
195 : aes_block_store (dst[1] + i, r[1]);
196 : aes_block_store (dst[2] + i, r[2]);
197 : aes_block_store (dst[3] + i, r[3]);
198 : #endif
199 : #endif
200 : }
201 :
202 10264 : len -= u32xN_splat (count);
203 :
204 51320 : for (i = 0; i < N; i++)
205 : {
206 41056 : src[i] += count;
207 41056 : dst[i] += count;
208 : }
209 :
210 10264 : if (n_left > 0)
211 9342 : goto more;
212 :
213 922 : if (!u32xN_is_all_zero (len & placeholder_mask))
214 3 : goto more;
215 :
216 919 : return n_ops;
217 : }
218 :
219 :
220 : static_always_inline u32
221 908 : aes_ops_dec_aes_cbc (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[],
222 : u32 n_ops, aes_key_size_t ks)
223 : {
224 908 : crypto_native_main_t *cm = &crypto_native_main;
225 908 : int rounds = AES_KEY_ROUNDS (ks);
226 908 : vnet_crypto_op_t *op = ops[0];
227 908 : aes_cbc_key_data_t *kd = (aes_cbc_key_data_t *) cm->key_data[op->key_index];
228 908 : u32 n_left = n_ops;
229 :
230 908 : ASSERT (n_ops >= 1);
231 :
232 908 : decrypt:
233 : #if defined(__VAES__) && defined(__AVX512F__)
234 0 : aes4_cbc_dec (kd->decrypt_key, (u8x64u *) op->src, (u8x64u *) op->dst,
235 0 : (u8x16u *) op->iv, op->len, rounds);
236 : #elif defined(__VAES__)
237 : aes2_cbc_dec (kd->decrypt_key, (u8x32u *) op->src, (u8x32u *) op->dst,
238 : (u8x16u *) op->iv, op->len, rounds);
239 : #else
240 35204 : aes_cbc_dec (kd->decrypt_key, (u8x16u *) op->src, (u8x16u *) op->dst,
241 35204 : (u8x16u *) op->iv, op->len, rounds);
242 : #endif
243 35204 : op->status = VNET_CRYPTO_OP_STATUS_COMPLETED;
244 :
245 35204 : if (--n_left)
246 : {
247 34296 : op += 1;
248 34296 : kd = (aes_cbc_key_data_t *) cm->key_data[op->key_index];
249 34296 : goto decrypt;
250 : }
251 :
252 908 : return n_ops;
253 : }
254 :
255 : #define foreach_aes_cbc_handler_type _(128) _(192) _(256)
256 :
257 : #define _(x) \
258 : static u32 aes_ops_dec_aes_cbc_##x \
259 : (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[], u32 n_ops) \
260 : { return aes_ops_dec_aes_cbc (vm, ops, n_ops, AES_KEY_##x); } \
261 : static u32 aes_ops_enc_aes_cbc_##x \
262 : (vlib_main_t * vm, vnet_crypto_op_t * ops[], u32 n_ops) \
263 : { return aes_ops_enc_aes_cbc (vm, ops, n_ops, AES_KEY_##x); } \
264 :
265 1827 : foreach_aes_cbc_handler_type;
266 : #undef _
267 :
268 : static void *
269 1460 : aes_cbc_key_exp_128 (vnet_crypto_key_t *key)
270 : {
271 : aes_cbc_key_data_t *kd;
272 1460 : kd = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*kd), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
273 1460 : clib_aes128_cbc_key_expand (kd, key->data);
274 1460 : return kd;
275 : }
276 :
277 : static void *
278 586 : aes_cbc_key_exp_192 (vnet_crypto_key_t *key)
279 : {
280 : aes_cbc_key_data_t *kd;
281 586 : kd = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*kd), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
282 586 : clib_aes192_cbc_key_expand (kd, key->data);
283 586 : return kd;
284 : }
285 :
286 : static void *
287 642 : aes_cbc_key_exp_256 (vnet_crypto_key_t *key)
288 : {
289 : aes_cbc_key_data_t *kd;
290 642 : kd = clib_mem_alloc_aligned (sizeof (*kd), CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
291 642 : clib_aes256_cbc_key_expand (kd, key->data);
292 642 : return kd;
293 : }
294 :
295 : #include <fcntl.h>
296 :
297 : clib_error_t *
298 : #if defined(__VAES__) && defined(__AVX512F__)
299 0 : crypto_native_aes_cbc_init_icl (vlib_main_t *vm)
300 : #elif defined(__VAES__)
301 : crypto_native_aes_cbc_init_adl (vlib_main_t *vm)
302 : #elif __AVX512F__
303 575 : crypto_native_aes_cbc_init_skx (vlib_main_t * vm)
304 : #elif __aarch64__
305 : crypto_native_aes_cbc_init_neon (vlib_main_t * vm)
306 : #elif __AVX2__
307 0 : crypto_native_aes_cbc_init_hsw (vlib_main_t * vm)
308 : #else
309 0 : crypto_native_aes_cbc_init_slm (vlib_main_t * vm)
310 : #endif
311 : {
312 575 : crypto_native_main_t *cm = &crypto_native_main;
313 :
314 : #define _(x) \
315 : vnet_crypto_register_ops_handler (vm, cm->crypto_engine_index, \
316 : VNET_CRYPTO_OP_AES_##x##_CBC_ENC, \
317 : aes_ops_enc_aes_cbc_##x); \
318 : vnet_crypto_register_ops_handler (vm, cm->crypto_engine_index, \
319 : VNET_CRYPTO_OP_AES_##x##_CBC_DEC, \
320 : aes_ops_dec_aes_cbc_##x); \
321 : cm->key_fn[VNET_CRYPTO_ALG_AES_##x##_CBC] = aes_cbc_key_exp_##x;
322 575 : foreach_aes_cbc_handler_type;
323 : #undef _
324 :
325 575 : return 0;
326 : }
327 :
328 : /*
329 : * fd.io coding-style-patch-verification: ON
330 : *
331 : * Local Variables:
332 : * eval: (c-set-style "gnu")
333 : * End:
334 : */
|
