Question

我一直在寻找一些时间，但是没有找到足够的文档/示例来说明如何使用linux附带的CryptoAPI来创建系统调用/内核域。

如果有人知道一个好的来源请告诉我，我想知道如何在内核空间内进行SHA1 / MD5和Blowfish / AES。

Answer 1

#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 2

内核中有几个使用加密模块的地方：eCryptfs文件系统（linux / fs / ecryptfs /）和802.11无线堆栈（linux / drivers / staging / rtl8187se / ieee80211 /）。这两种都使用AES，但您可以将您在那里找到的内容推断为MD5。

Answer 3

另一个很好的例子来自security / seclvl.c中的2.6.18内核源代码

注意：如果需要，您可以更改CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP

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

<强> Cryptodev Linux的

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

它是一个内核模块，通过/dev/crypto向用户空间公开内核加密API。

SHA计算示例：https://github.com/cryptodev-linux/cryptodev-linux/blob/da730106c2558c8e0c8e1b1b1812d32ef9574ab7/examples/sha.c

正如其他人所提到的，内核似乎没有将加密API暴露给用户空间本身，这是一种耻辱，因为内核已经可以在内部使用本机硬件加速加密函数。

加密操作cryptodev支持：https://github.com/nmav/cryptodev-linux/blob/383922cabeea7dca354415e8c590f8e932f4d7a8/crypto/cryptodev.h

加密操作Linux x86支持：https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/arch/x86/crypto?id=refs/tags/v4.0

Answer 5

最好的起点是内核源代码中的Documentation / crytpo。 dm-crypt是可能使用内核加密API的众多组件之一，您可以参考它来了解使用情况。

Answer 6

如何仅在内核空间中执行SHA1 / MD5和Blowfish / AES。

使用双元素散点列表散列数据的示例：

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

一个重要的注意事项：

永远不要将crypto_alloc_hash函数的返回值与NULL进行比较以检测失败。

步骤：

始终使用IS_ERR功能来实现此目的。与NULL相比，不会捕获错误，因此您稍后会遇到分段错误。

如果IS_ERR返回失败，您可能会将缺少的加密算法编译到内核映像（或作为模块）。确保选择了适当的加密算法。表格make menuconfig。

如何在linux内核2.6中使用CryptoAPI

7 个答案: