doc: announce removal of mbuf legacy refcnt field
[dpdk.git] / doc / guides / prog_guide / rte_security.rst
index cb70caa..127da2e 100644 (file)
@@ -10,8 +10,9 @@ The security library provides a framework for management and provisioning
 of security protocol operations offloaded to hardware based devices. The
 library defines generic APIs to create and free security sessions which can
 support full protocol offload as well as inline crypto operation with
-NIC or crypto devices. The framework currently only supports the IPsec and PDCP
-protocol and associated operations, other protocols will be added in future.
+NIC or crypto devices. The framework currently only supports the IPsec, PDCP
+and DOCSIS protocols and associated operations, other protocols will be added
+in the future.
 
 Design Principles
 -----------------
@@ -40,7 +41,7 @@ Inline Crypto
 ~~~~~~~~~~~~~
 
 RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_INLINE_CRYPTO:
-The crypto processing for security protocol (e.g. IPSec) is processed
+The crypto processing for security protocol (e.g. IPsec) is processed
 inline during receive and transmission on NIC port. The flow based
 security action should be configured on the port.
 
@@ -48,10 +49,10 @@ Ingress Data path - The packet is decrypted in RX path and relevant
 crypto status is set in Rx descriptors. After the successful inline
 crypto processing the packet is presented to host as a regular Rx packet
 however all security protocol related headers are still attached to the
-packet. e.g. In case of IPSec, the IPSec tunnel headers (if any),
+packet. e.g. In case of IPsec, the IPsec tunnel headers (if any),
 ESP/AH headers will remain in the packet but the received packet
 contains the decrypted data where the encrypted data was when the packet
-arrived. The driver Rx path check the descriptors and and based on the
+arrived. The driver Rx path check the descriptors and based on the
 crypto status sets additional flags in the rte_mbuf.ol_flags field.
 
 .. note::
@@ -65,7 +66,7 @@ Egress Data path - The software prepares the egress packet by adding
 relevant security protocol headers. Only the data will not be
 encrypted by the software. The driver will accordingly configure the
 tx descriptors. The hardware device will encrypt the data before sending the
-the packet out.
+packet out.
 
 .. note::
 
@@ -111,7 +112,7 @@ Inline protocol offload
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_INLINE_PROTOCOL:
-The crypto and protocol processing for security protocol (e.g. IPSec)
+The crypto and protocol processing for security protocol (e.g. IPsec)
 is processed inline during receive and transmission.  The flow based
 security action should be configured on the port.
 
@@ -119,7 +120,7 @@ Ingress Data path - The packet is decrypted in the RX path and relevant
 crypto status is set in the Rx descriptors. After the successful inline
 crypto processing the packet is presented to the host as a regular Rx packet
 but all security protocol related headers are optionally removed from the
-packet. e.g. in the case of IPSec, the IPSec tunnel headers (if any),
+packet. e.g. in the case of IPsec, the IPsec tunnel headers (if any),
 ESP/AH headers will be removed from the packet and the received packet
 will contains the decrypted packet only. The driver Rx path checks the
 descriptors and based on the crypto status sets additional flags in
@@ -132,7 +133,7 @@ to identify the security processing done on the packet.
     The underlying device in this case is stateful. It is expected that
     the device shall support crypto processing for all kind of packets matching
     to a given flow, this includes fragmented packets (post reassembly).
-    E.g. in case of IPSec the device may internally manage anti-replay etc.
+    E.g. in case of IPsec the device may internally manage anti-replay etc.
     It will provide a configuration option for anti-replay behavior i.e. to drop
     the packets or pass them to driver with error flags set in the descriptor.
 
@@ -150,7 +151,7 @@ to cross the MTU size.
 .. note::
 
     The underlying device will manage state information required for egress
-    processing. E.g. in case of IPSec, the seq number will be added to the
+    processing. E.g. in case of IPsec, the seq number will be added to the
     packet, however the device shall provide indication when the sequence number
     is about to overflow. The underlying device may support post encryption TSO.
 
@@ -199,13 +200,13 @@ crypto device.
 Decryption: The packet is sent to the crypto device for security
 protocol processing. The device will decrypt the packet and it will also
 optionally remove additional security headers from the packet.
-E.g. in case of IPSec, IPSec tunnel headers (if any), ESP/AH headers
+E.g. in case of IPsec, IPsec tunnel headers (if any), ESP/AH headers
 will be removed from the packet and the decrypted packet may contain
 plain data only.
 
 .. note::
 
-    In case of IPSec the device may internally manage anti-replay etc.
+    In case of IPsec the device may internally manage anti-replay etc.
     It will provide a configuration option for anti-replay behavior i.e. to drop
     the packets or pass them to driver with error flags set in descriptor.
 
@@ -217,7 +218,7 @@ for any protocol header addition.
 
 .. note::
 
-    In the case of IPSec, the seq number will be added to the packet,
+    In the case of IPsec, the seq number will be added to the packet,
     It shall provide an indication when the sequence number is about to
     overflow.
 
@@ -296,6 +297,53 @@ Just like IPsec, in case of PDCP also header addition/deletion, cipher/
 de-cipher, integrity protection/verification is done based on the action
 type chosen.
 
+DOCSIS Protocol
+~~~~~~~~~~~~~~~
+
+The Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) support comprises
+the combination of encryption/decryption and CRC generation/verification, for
+use in a DOCSIS-MAC pipeline.
+
+.. code-block:: c
+
+
+               Downlink                       Uplink
+               --------                       ------
+
+            Ethernet frame                Ethernet frame
+           from core network              to core network
+                  |                              ^
+                  ~                              |
+                  |                              ~         ----+
+                  V                              |             |
+        +---------|----------+        +----------|---------+   |
+        |   CRC generation   |        |  CRC verification  |   |
+        +---------|----------+        +----------|---------+   |   combined
+                  |                              |             > Crypto + CRC
+        +---------|----------+        +----------|---------+   |
+        |     Encryption     |        |     Decryption     |   |
+        +---------|----------+        +----------|---------+   |
+                  |                              ^             |
+                  ~                              |         ----+
+                  |                              ~
+                  V                              |
+             DOCSIS frame                  DOCSIS frame
+            to Cable Modem               from Cable Modem
+
+The encryption/decryption is a combination of CBC and CFB modes using either AES
+or DES algorithms as specified in the DOCSIS Security Specification (from DPDK
+lib_rtecryptodev perspective, these are RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_DOCSISBPI and
+RTE_CRYPTO_CIPHER_DES_DOCSISBPI).
+
+The CRC is Ethernet CRC-32 as specified in Ethernet/[ISO/IEC 8802-3].
+
+.. note::
+
+    * The offset and length of data for which CRC needs to be computed are
+      specified via the auth offset and length fields of the rte_crypto_sym_op.
+    * Other DOCSIS protocol functionality such as Header Checksum (HCS)
+      calculation may be added in the future.
+
 Device Features and Capabilities
 ---------------------------------
 
@@ -408,6 +456,56 @@ PMD which supports the IPsec and PDCP protocol.
         }
     }
 
+Below is an example of the capabilities for a PMD which supports the DOCSIS
+protocol.
+
+.. code-block:: c
+
+    static const struct rte_security_capability pmd_security_capabilities[] = {
+        { /* DOCSIS Uplink */
+                .action = RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_LOOKASIDE_PROTOCOL,
+                .protocol = RTE_SECURITY_PROTOCOL_DOCSIS,
+                .docsis = {
+                        .direction = RTE_SECURITY_DOCSIS_UPLINK
+                },
+                .crypto_capabilities = pmd_capabilities
+        },
+        { /* DOCSIS Downlink */
+                .action = RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_LOOKASIDE_PROTOCOL,
+                .protocol = RTE_SECURITY_PROTOCOL_DOCSIS,
+                .docsis = {
+                        .direction = RTE_SECURITY_DOCSIS_DOWNLINK
+                },
+                .crypto_capabilities = pmd_capabilities
+        },
+        {
+                .action = RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_NONE
+        }
+    };
+    static const struct rte_cryptodev_capabilities pmd_capabilities[] = {
+        {    /* AES DOCSIS BPI */
+            .op = RTE_CRYPTO_OP_TYPE_SYMMETRIC,
+            .sym = {
+                .xform_type = RTE_CRYPTO_SYM_XFORM_CIPHER,
+                .cipher = {
+                    .algo = RTE_CRYPTO_CIPHER_AES_DOCSISBPI,
+                    .block_size = 16,
+                    .key_size = {
+                        .min = 16,
+                        .max = 32,
+                        .increment = 16
+                    },
+                    .iv_size = {
+                        .min = 16,
+                        .max = 16,
+                        .increment = 0
+                    }
+                }
+            }
+        },
+
+        RTE_CRYPTODEV_END_OF_CAPABILITIES_LIST()
+    };
 
 Capabilities Discovery
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -491,6 +589,7 @@ Security Session configuration structure is defined as ``rte_security_session_co
                 struct rte_security_ipsec_xform ipsec;
                 struct rte_security_macsec_xform macsec;
                 struct rte_security_pdcp_xform pdcp;
+                struct rte_security_docsis_xform docsis;
         };
         /**< Configuration parameters for security session */
         struct rte_crypto_sym_xform *crypto_xform;
@@ -511,13 +610,20 @@ Offload.
         /**< No security actions */
         RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_INLINE_CRYPTO,
         /**< Crypto processing for security protocol is processed inline
-         * during transmission */
+         * during transmission
+         */
         RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_INLINE_PROTOCOL,
         /**< All security protocol processing is performed inline during
-         * transmission */
-        RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_LOOKASIDE_PROTOCOL
+         * transmission
+         */
+        RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_LOOKASIDE_PROTOCOL,
         /**< All security protocol processing including crypto is performed
-         * on a lookaside accelerator */
+         * on a lookaside accelerator
+         */
+        RTE_SECURITY_ACTION_TYPE_CPU_CRYPTO
+        /**< Similar to ACTION_TYPE_NONE but crypto processing for security
+         * protocol is processed synchronously by a CPU.
+         */
     };
 
 The ``rte_security_session_protocol`` is defined as
@@ -531,6 +637,8 @@ The ``rte_security_session_protocol`` is defined as
         /**< MACSec Protocol */
         RTE_SECURITY_PROTOCOL_PDCP,
         /**< PDCP Protocol */
+        RTE_SECURITY_PROTOCOL_DOCSIS,
+        /**< DOCSIS Protocol */
     };
 
 Currently the library defines configuration parameters for IPsec and PDCP only.
@@ -549,7 +657,7 @@ IPsec related configuration parameters are defined in ``rte_security_ipsec_xform
         struct rte_security_ipsec_sa_options options;
         /**< various SA options */
         enum rte_security_ipsec_sa_direction direction;
-        /**< IPSec SA Direction - Egress/Ingress */
+        /**< IPsec SA Direction - Egress/Ingress */
         enum rte_security_ipsec_sa_protocol proto;
         /**< IPsec SA Protocol - AH/ESP */
         enum rte_security_ipsec_sa_mode mode;
@@ -587,6 +695,15 @@ PDCP related configuration parameters are defined in ``rte_security_pdcp_xform``
         uint32_t hfn_threshold;
     };
 
+DOCSIS related configuration parameters are defined in ``rte_security_docsis_xform``
+
+.. code-block:: c
+
+    struct rte_security_docsis_xform {
+        enum rte_security_docsis_direction direction;
+        /**< DOCSIS direction */
+    };
+
 
 Security API
 ~~~~~~~~~~~~