lib/verity/verity.c

   1 /*
   2  * dm-verity volume handling
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012, Red Hat, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * version 2 as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18  */
  19
  20 #include <errno.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <sys/types.h>
  25 #include <sys/stat.h>
  26 #include <fcntl.h>
  27 #include <netinet/in.h>
  28
  29 #include "libcryptsetup.h"
  30 #include "verity.h"
  31 #include "internal.h"
  32
  33 /* FIXME: not yet final on-disk format! Add UUID etc */
  34 struct verity_sb {
  35         uint8_t signature[8];
  36         uint8_t version;
  37         uint8_t data_block_bits;
  38         uint8_t hash_block_bits;
  39         uint8_t pad1[1];
  40         uint16_t salt_size;
  41         uint8_t pad2[2];
  42         uint32_t data_blocks_hi;
  43         uint32_t data_blocks_lo;
  44         uint8_t algorithm[16];
  45         uint8_t salt[VERITY_MAX_SALT_SIZE];
  46         uint8_t pad3[88];
  47 };
  48
  49 /* Read verity superblock from disk */
  50 int VERITY_read_sb(struct crypt_device *cd,
  51                    const char *device,
  52                    uint64_t sb_offset,
  53                    struct crypt_params_verity *params)
  54 {
  55         struct verity_sb sb = {};
  56         ssize_t hdr_size = sizeof(struct verity_sb);
  57         int devfd = 0;
  58         uint64_t sb_data_blocks;
  59
  60         log_dbg("Reading VERITY header of size %u on device %s, offset %" PRIu64 ".",
  61                 sizeof(struct verity_sb), device, sb_offset);
  62
  63         devfd = open(device ,O_RDONLY | O_DIRECT);
  64         if(devfd == -1) {
  65                 log_err(cd, _("Cannot open device %s.\n"), device);
  66                 return -EINVAL;
  67         }
  68
  69         if(lseek(devfd, sb_offset, SEEK_SET) < 0 ||
  70            read_blockwise(devfd, &sb, hdr_size) < hdr_size) {
  71                 close(devfd);
  72                 return -EIO;
  73         }
  74         close(devfd);
  75
  76         if (memcmp(sb.signature, VERITY_SIGNATURE, sizeof(sb.signature))) {
  77                 log_err(cd, _("Device %s is not a valid VERITY device.\n"), device);
  78                 return -EINVAL;
  79         }
  80
  81         if (sb.version > 1) {
  82                 log_err(cd, _("Unsupported VERITY version %d.\n"), sb.version);
  83                 return -EINVAL;
  84         }
  85
  86         if (sb.data_block_bits < 9 || sb.data_block_bits >= 31 ||
  87             sb.hash_block_bits < 9 || sb.hash_block_bits >= 31 ||
  88             !memchr(sb.algorithm, 0, sizeof(sb.algorithm)) ||
  89             ntohs(sb.salt_size) > VERITY_MAX_SALT_SIZE) {
  90                 log_err(cd, _("VERITY header corrupted.\n"));
  91                 return -EINVAL;
  92         }
  93
  94         sb_data_blocks = ((uint64_t)ntohl(sb.data_blocks_hi) << 31 << 1) |
  95                                 ntohl(sb.data_blocks_lo);
  96
  97         params->hash_name = strdup((const char*)sb.algorithm);
  98         if (!params->hash_name)
  99                 return -ENOMEM;
 100         params->data_block_size = 1 << sb.data_block_bits;
 101         params->hash_block_size = 1 << sb.hash_block_bits;
 102         params->data_size = sb_data_blocks;
 103         params->salt_size = ntohs(sb.salt_size);
 104         params->salt = malloc(params->salt_size);
 105         if (!params->salt)
 106                 return -ENOMEM;
 107         memcpy(CONST_CAST(char*)params->salt, sb.salt, params->salt_size);
 108         params->hash_area_offset = sb_offset;
 109         params->version = sb.version;
 110
 111         return 0;
 112 }
 113
 114 /* Write verity superblock to disk */
 115 int VERITY_write_sb(struct crypt_device *cd,
 116                    const char *device,
 117                    uint64_t sb_offset,
 118                    struct crypt_params_verity *params)
 119 {
 120         struct verity_sb sb = {};
 121         ssize_t hdr_size = sizeof(struct verity_sb);
 122         int r, devfd = 0;
 123
 124         log_dbg("Updating VERITY header of size %u on device %s, offset %" PRIu64 ".",
 125                 sizeof(struct verity_sb), device, sb_offset);
 126
 127         devfd = open(device, O_RDWR | O_DIRECT);
 128         if(devfd == -1) {
 129                 log_err(cd, _("Cannot open device %s.\n"), device);
 130                 return -EINVAL;
 131         }
 132
 133         memcpy(&sb.signature, VERITY_SIGNATURE, sizeof(sb.signature));
 134         sb.version = params->version;
 135         sb.data_block_bits = ffs(params->data_block_size) - 1;
 136         sb.hash_block_bits = ffs(params->hash_block_size) - 1;
 137         sb.salt_size = htons(params->salt_size);
 138         sb.data_blocks_hi = htonl(params->data_size >> 31 >> 1);
 139         sb.data_blocks_lo = htonl(params->data_size & 0xFFFFFFFF);
 140         strncpy((char *)sb.algorithm, params->hash_name, sizeof(sb.algorithm));
 141         memcpy(sb.salt, params->salt, params->salt_size);
 142
 143         r = write_lseek_blockwise(devfd, (char*)&sb, hdr_size, sb_offset) < hdr_size ? -EIO : 0;
 144         if (r)
 145                 log_err(cd, _("Error during update of verity header on device %s.\n"), device);
 146         close(devfd);
 147
 148         return r;
 149 }
 150
 151 /* Calculate hash offset in hash blocks */
 152 uint64_t VERITY_hash_offset_block(struct crypt_params_verity *params)
 153 {
 154         uint64_t hash_offset = params->hash_area_offset;
 155
 156         if (params->flags & CRYPT_VERITY_NO_HEADER)
 157                 return hash_offset / params->hash_block_size;
 158
 159         hash_offset += sizeof(struct verity_sb);
 160         hash_offset += params->hash_block_size - 1;
 161
 162         return hash_offset / params->hash_block_size;
 163 }
 164
 165 /* Activate verity device in kernel device-mapper */
 166 int VERITY_activate(struct crypt_device *cd,
 167                      const char *name,
 168                      const char *hash_device,
 169                      const char *root_hash,
 170                      size_t root_hash_size,
 171                      struct crypt_params_verity *verity_hdr,
 172                      uint32_t flags)
 173 {
 174         struct crypt_dm_active_device dmd;
 175         uint64_t offset = 0;
 176         int r;
 177
 178         log_dbg("Trying to activate VERITY device %s using hash %s.",
 179                 name ?: "[none]", verity_hdr->hash_name);
 180
 181         if (flags & CRYPT_VERITY_CHECK_HASH) {
 182                 r = VERITY_verify(cd, verity_hdr,
 183                                   crypt_get_device_name(cd), hash_device,
 184                                   root_hash, root_hash_size);
 185                 if (r < 0)
 186                         return r;
 187         }
 188
 189         if (!name)
 190                 return 0;
 191
 192         dmd.target = DM_VERITY;
 193         dmd.data_device = crypt_get_device_name(cd);
 194         dmd.u.verity.hash_device = hash_device;
 195         dmd.u.verity.root_hash = root_hash;
 196         dmd.u.verity.root_hash_size = root_hash_size;
 197         dmd.u.verity.hash_offset = VERITY_hash_offset_block(verity_hdr),
 198         dmd.flags = CRYPT_ACTIVATE_READONLY;
 199         dmd.size = verity_hdr->data_size * verity_hdr->data_block_size / 512;
 200         dmd.uuid = NULL;
 201         dmd.u.verity.vp = verity_hdr;
 202
 203         r = device_check_and_adjust(cd, dmd.data_device, DEV_EXCL,
 204                                     &dmd.size, &offset, &dmd.flags);
 205         if (r)
 206                 return r;
 207
 208         r = dm_create_device(name, CRYPT_VERITY, &dmd, 0);
 209         if (!r && !(dm_flags() & DM_VERITY_SUPPORTED)) {
 210                 log_err(cd, _("Kernel doesn't support dm-verity mapping.\n"));
 211                 return -ENOTSUP;
 212         }
 213         if (r < 0)
 214                 return r;
 215
 216         r = dm_status_verity_ok(name);
 217         if (r < 0)
 218                 return r;
 219
 220         if (!r)
 221                 log_err(cd, _("Verity device detected corruption after activation.\n"));
 222         return 0;
 223 }