src/crypt_reencrypt.c

   1 /*
   2  * crypt_reencrypt - crypt utility for offline reencryption
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 Milan Broz 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 #define _LARGEFILE64_SOURCE
  21 #define _FILE_OFFSET_BITS 64
  22 #define SECTOR_SIZE 512
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <stdint.h>
  28 #include <stdarg.h>
  29 #include <inttypes.h>
  30 #include <errno.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include <sys/stat.h>
  33 #include <sys/ioctl.h>
  34 #include <sys/time.h>
  35 #include <linux/fs.h>
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <signal.h>
  38 #include <popt.h>
  39
  40 #include "cryptsetup.h"
  41
  42 static int opt_verbose = 0;
  43 static int opt_debug = 0;
  44 static const char *opt_cipher = NULL;
  45 static const char *opt_hash = NULL;
  46 static const char *opt_key_file = NULL;
  47 static long opt_keyfile_size = 0;
  48 static long opt_keyfile_offset = 0;
  49 static int opt_iteration_time = 1000;
  50 static int opt_batch_mode = 0;
  51 static int opt_version_mode = 0;
  52 static int opt_random = 0;
  53 static int opt_urandom = 0;
  54 static int opt_bsize = 4;
  55 static int opt_directio = 0;
  56 static int opt_write_log = 0;
  57 static int opt_tries = 3;
  58 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
  59
  60 static const char **action_argv;
  61
  62 static volatile int quit = 0;
  63
  64 #define MAX_SLOT 8
  65 struct reenc_ctx {
  66         char *device;
  67         char *device_uuid;
  68         uint64_t device_size;
  69         uint64_t device_offset;
  70         uint64_t device_shift;
  71
  72         int in_progress:1;
  73         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
  74
  75         char header_file_org[PATH_MAX];
  76         char header_file_new[PATH_MAX];
  77         char log_file[PATH_MAX];
  78
  79         char crypt_path_org[PATH_MAX];
  80         char crypt_path_new[PATH_MAX];
  81         int log_fd;
  82
  83         struct {
  84                 char *password;
  85                 size_t passwordLen;
  86         } p[MAX_SLOT];
  87         int keyslot;
  88
  89         struct timeval start_time, end_time;
  90         uint64_t restart_bytes;
  91 };
  92
  93 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
  94 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
  95 int  MAGIC_L = 6;
  96
  97 typedef enum {
  98         MAKE_UNUSABLE,
  99         MAKE_USABLE,
 100         CHECK_UNUSABLE
 101 } header_magic;
 102
 103 __attribute__((format(printf, 5, 6)))
 104 static void clogger(struct crypt_device *cd, int level, const char *file,
 105                    int line, const char *format, ...)
 106 {
 107         va_list argp;
 108         char *target = NULL;
 109
 110         va_start(argp, format);
 111
 112         if (vasprintf(&target, format, argp) > 0) {
 113                 if (level >= 0) {
 114                         crypt_log(cd, level, target);
 115                 } else if (opt_debug)
 116                         printf("# %s\n", target);
 117         }
 118
 119         va_end(argp);
 120         free(target);
 121 }
 122
 123 static void _log(int level, const char *msg, void *usrptr __attribute__((unused)))
 124 {
 125         switch(level) {
 126
 127         case CRYPT_LOG_NORMAL:
 128                 fputs(msg, stdout);
 129                 break;
 130         case CRYPT_LOG_VERBOSE:
 131                 if (opt_verbose)
 132                         fputs(msg, stdout);
 133                 break;
 134         case CRYPT_LOG_ERROR:
 135                 fputs(msg, stderr);
 136                 break;
 137         case CRYPT_LOG_DEBUG:
 138                 if (opt_debug)
 139                         printf("# %s\n", msg);
 140                 break;
 141         default:
 142                 fprintf(stderr, "Internal error on logging class for msg: %s", msg);
 143                 break;
 144         }
 145 }
 146
 147 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
 148 {
 149         if (!opt_verbose && (level == CRYPT_LOG_ERROR || level == CRYPT_LOG_NORMAL))
 150                 level = CRYPT_LOG_VERBOSE;
 151         _log(level, msg, usrptr);
 152 }
 153
 154 static void int_handler(int sig __attribute__((__unused__)))
 155 {
 156         quit++;
 157 }
 158
 159 static void set_int_block(int block)
 160 {
 161         sigset_t signals_open;
 162
 163         sigemptyset(&signals_open);
 164         sigaddset(&signals_open, SIGINT);
 165         sigaddset(&signals_open, SIGTERM);
 166         sigprocmask(block ? SIG_SETMASK : SIG_UNBLOCK, &signals_open, NULL);
 167 }
 168
 169 static void set_int_handler(void)
 170 {
 171         struct sigaction sigaction_open;
 172
 173         memset(&sigaction_open, 0, sizeof(struct sigaction));
 174         sigaction_open.sa_handler = int_handler;
 175         sigaction(SIGINT, &sigaction_open, 0);
 176         sigaction(SIGTERM, &sigaction_open, 0);
 177         set_int_block(0);
 178 }
 179
 180 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
 181 double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
 182 {
 183         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
 184                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
 185 }
 186
 187 static int alignment(int fd)
 188 {
 189         int alignment;
 190
 191         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
 192         if (alignment < 0)
 193                 alignment = 4096;
 194         return alignment;
 195 }
 196
 197 static int device_magic(struct reenc_ctx *rc, header_magic set_magic)
 198 {
 199         char *buf = NULL;
 200         int r, devfd;
 201         ssize_t s;
 202
 203         devfd = open(rc->device, O_RDWR | O_DIRECT);
 204         if (devfd == -1)
 205                 return errno == EBUSY ? -EBUSY : -EINVAL;
 206
 207         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
 208                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 209                 r = -ENOMEM;
 210                 goto out;
 211         }
 212
 213         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 214         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 215                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rc->device);
 216                 close(devfd);
 217                 return -EIO;
 218         }
 219
 220         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L)) {
 221                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rc->device);
 222                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
 223                 r = 0;
 224
 225         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L)) {
 226                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rc->device);
 227                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
 228                 r = 0;
 229         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE) {
 230                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
 231                 if (!r)
 232                         rc->device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
 233                 goto out;
 234         } else
 235                 r = -EINVAL;
 236
 237         if (!r) {
 238                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
 239                         goto out;
 240                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 241                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 242                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rc->device);
 243                         r = -EIO;
 244                 }
 245         } else
 246                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rc->device);
 247 out:
 248         if (buf)
 249                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 250         free(buf);
 251         close(devfd);
 252         return r;
 253 }
 254
 255 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file)
 256 {
 257         struct stat st;
 258         size_t size;
 259         int fd, r = 0;
 260         char *buf;
 261
 262         if (stat(old_file, &st) == -1 || (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG)
 263                 return -EINVAL;
 264         size = st.st_size;
 265
 266         log_dbg("Creating empty file %s of size %lu.", new_file, (unsigned long)size);
 267
 268         if (!(buf = malloc(size)))
 269                 return -ENOMEM;
 270         memset(buf, 0, size);
 271
 272         fd = creat(new_file, S_IRUSR|S_IWUSR);
 273         if(fd == -1) {
 274                 free(buf);
 275                 return -EINVAL;
 276         }
 277
 278         if (write(fd, buf, size) < size)
 279                 r = -EIO;
 280
 281         close(fd);
 282         free(buf);
 283         return r;
 284 }
 285
 286 static int write_log(struct reenc_ctx *rc)
 287 {
 288         static char buf[SECTOR_SIZE];
 289         ssize_t r;
 290
 291         memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 292         snprintf(buf, SECTOR_SIZE, "# LUKS reencryption log, DO NOT EDIT OR DELETE.\n"
 293                 "version = %d\nUUID = %s\ndirection = %d\n"
 294                 "offset = %" PRIu64 "\nshift = %" PRIu64 "\n# EOF\n",
 295                 1, rc->device_uuid, rc->reencrypt_direction,
 296                 rc->device_offset, rc->device_shift);
 297
 298         lseek(rc->log_fd, 0, SEEK_SET);
 299         r = write(rc->log_fd, buf, SECTOR_SIZE);
 300         if (r < 0 || r != SECTOR_SIZE) {
 301                 log_err(_("Cannot write reencryption log file.\n"));
 302                 return -EIO;
 303         }
 304
 305         return 0;
 306 }
 307
 308 static int parse_line_log(struct reenc_ctx *rc, const char *line)
 309 {
 310         uint64_t u64;
 311         int i;
 312         char s[64];
 313
 314         /* whole line is comment */
 315         if (*line == '#')
 316                 return 0;
 317
 318         if (sscanf(line, "version = %d", &i) == 1) {
 319                 if (i != 1) {
 320                         log_dbg("Log: Unexpected version = %i", i);
 321                         return -EINVAL;
 322                 }
 323         } else if (sscanf(line, "UUID = %40s", s) == 1) {
 324                 if (!rc->device_uuid || strcmp(rc->device_uuid, s)) {
 325                         log_dbg("Log: Unexpected UUID %s", s);
 326                         return -EINVAL;
 327                 }
 328         } else if (sscanf(line, "direction = %d", &i) == 1) {
 329                 log_dbg("Log: direction = %i", i);
 330                 rc->reencrypt_direction = i;
 331         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 332                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
 333                 rc->device_offset = u64;
 334         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 335                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
 336                 rc->device_shift = u64;
 337         } else
 338                 return -EINVAL;
 339
 340         return 0;
 341 }
 342
 343 static int parse_log(struct reenc_ctx *rc)
 344 {
 345         static char buf[SECTOR_SIZE];
 346         char *start, *end;
 347         ssize_t s;
 348
 349         s = read(rc->log_fd, buf, SECTOR_SIZE);
 350         if (s == -1) {
 351                 log_err(_("Cannot read reencryption log file.\n"));
 352                 return -EIO;
 353         }
 354
 355         buf[SECTOR_SIZE - 1] = '\0';
 356         start = buf;
 357         do {
 358                 end = strchr(start, '\n');
 359                 if (end) {
 360                         *end++ = '\0';
 361                         if (parse_line_log(rc, start)) {
 362                                 log_err("Wrong log format.\n");
 363                                 return -EINVAL;
 364                         }
 365                 }
 366
 367                 start = end;
 368         } while (start);
 369
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 static int open_log(struct reenc_ctx *rc)
 374 {
 375         int flags;
 376         struct stat st;
 377
 378         if(stat(rc->log_file, &st) < 0) {
 379                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 380                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
 381                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
 382                 if (rc->log_fd == -1)
 383                         return -EINVAL;
 384                 if (write_log(rc) < 0)
 385                         return -EIO;
 386         } else {
 387                 log_dbg("Log file %s exists, restarting.", rc->log_file);
 388                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
 389                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags);
 390                 if (rc->log_fd == -1)
 391                         return -EINVAL;
 392                 rc->in_progress = 1;
 393         }
 394
 395         /* Be sure it is correct format */
 396         return parse_log(rc);
 397 }
 398
 399 static void close_log(struct reenc_ctx *rc)
 400 {
 401         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 402         if (rc->log_fd != -1)
 403                 close(rc->log_fd);
 404 }
 405
 406 static int activate_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 407 {
 408         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 409         int r;
 410
 411         log_dbg("Activating LUKS devices from headers.");
 412
 413         if ((r = crypt_init(&cd, rc->header_file_org)) ||
 414             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 415             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device)))
 416                 goto out;
 417
 418         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rc->header_file_org,
 419                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 420                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 421                 goto out;
 422
 423         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)) ||
 424             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 425             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rc->device)))
 426                 goto out;
 427
 428         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rc->header_file_new,
 429                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 430                 CRYPT_ACTIVATE_SHARED|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 431                 goto out;
 432         r = 0;
 433 out:
 434         crypt_free(cd);
 435         crypt_free(cd_new);
 436         if (r < 0)
 437                 log_err(_("Activation of temporary devices failed.\n"));
 438         return r;
 439 }
 440
 441 static int backup_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 442 {
 443         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 444         struct crypt_params_luks1 params = {0};
 445         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
 446         int i, r;
 447
 448         log_dbg("Creating LUKS header backup for device %s.", rc->device);
 449
 450         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)) ||
 451             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)))
 452                 goto out;
 453
 454         crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 455         if ((r = crypt_header_backup(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_org)))
 456                 goto out;
 457         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rc->device);
 458
 459         if ((r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org)))
 460                 goto out;
 461
 462         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
 463         params.data_alignment = crypt_get_data_offset(cd);
 464         params.data_device = rc->device;
 465
 466         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)))
 467                 goto out;
 468
 469         if (opt_random)
 470                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_RANDOM);
 471         else if (opt_urandom)
 472                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_URANDOM);
 473
 474         if (opt_iteration_time)
 475                 crypt_set_iteration_time(cd_new, opt_iteration_time);
 476
 477         if (opt_cipher) {
 478                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
 479                 if (r < 0) {
 480                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
 481                         goto out;
 482                 }
 483         }
 484
 485         if ((r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1,
 486                         opt_cipher ? cipher : crypt_get_cipher(cd),
 487                         opt_cipher ? cipher_mode : crypt_get_cipher_mode(cd),
 488                         crypt_get_uuid(cd),
 489                         NULL, crypt_get_volume_key_size(cd), &params)))
 490                 goto out;
 491         log_verbose(_("New LUKS header for device %s created.\n"), rc->device);
 492
 493         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 494                 if (!rc->p[i].password)
 495                         continue;
 496                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
 497                         NULL, 0, rc->p[i].password, rc->p[i].passwordLen)) < 0)
 498                         goto out;
 499                 log_verbose(_("Activated keyslot %i.\n"), r);
 500                 r = 0;
 501         }
 502 out:
 503         crypt_free(cd);
 504         crypt_free(cd_new);
 505         if (r)
 506                 log_err(_("Creation of LUKS backup headers failed.\n"));
 507         return r;
 508 }
 509
 510 static void remove_headers(struct reenc_ctx *rc)
 511 {
 512         struct crypt_device *cd = NULL;
 513
 514         log_dbg("Removing headers.");
 515
 516         if (crypt_init(&cd, NULL))
 517                 return;
 518         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 519         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_org);
 520         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_new);
 521         crypt_free(cd);
 522 }
 523
 524 static int restore_luks_header(struct reenc_ctx *rc, const char *backup)
 525 {
 526         struct crypt_device *cd = NULL;
 527         int r;
 528
 529         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rc->device, backup);
 530
 531         r = crypt_init(&cd, rc->device);
 532         if (r == 0) {
 533                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 534                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, backup);
 535         }
 536
 537         crypt_free(cd);
 538         if (r)
 539                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rc->device);
 540         else
 541                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rc->device);
 542         return r;
 543 }
 544
 545 void print_progress(struct reenc_ctx *rc, uint64_t bytes, int final)
 546 {
 547         uint64_t mbytes = (bytes - rc->restart_bytes) / 1024 / 1024;
 548         struct timeval now_time;
 549         double tdiff;
 550
 551         gettimeofday(&now_time, NULL);
 552         if (!final && time_diff(rc->end_time, now_time) < 0.5)
 553                 return;
 554
 555         rc->end_time = now_time;
 556
 557         if (opt_batch_mode)
 558                 return;
 559
 560         tdiff = time_diff(rc->start_time, rc->end_time);
 561         if (!tdiff)
 562                 return;
 563
 564         /* vt100 code clear line */
 565         log_err("\33[2K\r");
 566         log_err(_("Progress: %5.1f%%, time elapsed %3.1f seconds, "
 567                 "%4llu MiB written, speed %5.1f MiB/s%s"),
 568                 (double)bytes / rc->device_size * 100,
 569                 time_diff(rc->start_time, rc->end_time),
 570                 (unsigned long long)mbytes, (double)(mbytes) / tdiff,
 571                 final ? "\n" :"");
 572 }
 573
 574 static int copy_data_forward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 575                              size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 576 {
 577         ssize_t s1, s2;
 578
 579         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
 580
 581         if (lseek64(fd_old, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 582             lseek64(fd_new, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0) {
 583                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 584                 return -EIO;
 585         }
 586
 587         rc->restart_bytes = *bytes = rc->device_offset;
 588
 589         if (write_log(rc) < 0)
 590                 return -EIO;
 591
 592         while (!quit && rc->device_offset < rc->device_size) {
 593                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
 594                 if (s1 < 0 || (s1 != block_size && (rc->device_offset + s1) != rc->device_size)) {
 595                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s1);
 596                         return -EIO;
 597                 }
 598                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
 599                 if (s2 < 0) {
 600                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s2);
 601                         return -EIO;
 602                 }
 603                 rc->device_offset += s1;
 604                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 605                         return -EIO;
 606
 607                 *bytes += (uint64_t)s2;
 608                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 609         }
 610
 611         return quit ? -EAGAIN : 0;
 612 }
 613
 614 static int copy_data_backward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 615                               size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 616 {
 617         ssize_t s1, s2, working_block;
 618         off64_t working_offset;
 619
 620         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
 621
 622         if (!rc->in_progress) {
 623                 rc->device_offset = rc->device_size;
 624                 rc->restart_bytes = 0;
 625                 *bytes = 0;
 626         } else {
 627                 rc->restart_bytes = rc->device_size - rc->device_offset;
 628                 *bytes = rc->restart_bytes;
 629         }
 630
 631         if (write_log(rc) < 0)
 632                 return -EIO;
 633
 634         while (!quit && rc->device_offset) {
 635                 if (rc->device_offset < block_size) {
 636                         working_offset = 0;
 637                         working_block = rc->device_offset;
 638                 } else {
 639                         working_offset = rc->device_offset - block_size;
 640                         working_block = block_size;
 641                 }
 642
 643                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 644                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
 645                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 646                         return -EIO;
 647                 }
 648
 649                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
 650                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
 651                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s1);
 652                         return -EIO;
 653                 }
 654                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
 655                 if (s2 < 0) {
 656                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s2);
 657                         return -EIO;
 658                 }
 659                 rc->device_offset -= s1;
 660                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 661                         return -EIO;
 662
 663                 *bytes += (uint64_t)s2;
 664                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 665         }
 666
 667         return quit ? -EAGAIN : 0;
 668 }
 669
 670 static int copy_data(struct reenc_ctx *rc)
 671 {
 672         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
 673         int fd_old = -1, fd_new = -1;
 674         int r = -EINVAL;
 675         void *buf = NULL;
 676         uint64_t bytes = 0;
 677
 678         log_dbg("Data copy preparation.");
 679
 680         fd_old = open(rc->crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 681         if (fd_old == -1) {
 682                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 683                 goto out;
 684         }
 685
 686         fd_new = open(rc->crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 687         if (fd_new == -1) {
 688                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 689                 goto out;
 690         }
 691
 692         /* Check size */
 693         if (ioctl(fd_old, BLKGETSIZE64, &rc->device_size) < 0) {
 694                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
 695                 goto out;
 696         }
 697
 698         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
 699                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 700                 r = -ENOMEM;
 701                 goto out;
 702         }
 703
 704         set_int_handler();
 705         gettimeofday(&rc->start_time, NULL);
 706
 707         if (rc->reencrypt_direction == FORWARD)
 708                 r = copy_data_forward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 709         else
 710                 r = copy_data_backward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 711
 712         set_int_block(1);
 713         print_progress(rc, bytes, 1);
 714
 715         if (r == -EAGAIN)
 716                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
 717         else if (r < 0)
 718                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
 719
 720         (void)write_log(rc);
 721 out:
 722         if (fd_old != -1)
 723                 close(fd_old);
 724         if (fd_new != -1)
 725                 close(fd_new);
 726         free(buf);
 727         return r;
 728 }
 729
 730 static int initialize_uuid(struct reenc_ctx *rc)
 731 {
 732         struct crypt_device *cd = NULL;
 733         int r;
 734
 735         log_dbg("Initialising UUID.");
 736
 737         /* Try to load LUKS from device */
 738         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)))
 739                 return r;
 740         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 741         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
 742         if (!r)
 743                 rc->device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
 744         else
 745                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
 746                 r = device_magic(rc, CHECK_UNUSABLE);
 747
 748         crypt_free(cd);
 749         return r;
 750 }
 751
 752 static int init_passphrase1(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd,
 753                             const char *msg, int slot_check)
 754 {
 755         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
 756
 757         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 758
 759         retry_count = opt_tries ?: 1;
 760         while (retry_count--) {
 761                 r = crypt_get_key(msg, &rc->p[slot].password,
 762                         &rc->p[slot].passwordLen,
 763                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
 764                         0, 0, cd);
 765                 if (r < 0)
 766                         return r;
 767
 768                 r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 769                         rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 770
 771                 if (r < 0) {
 772                         crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 773                         rc->p[slot].password = NULL;
 774                         rc->p[slot].passwordLen = 0;
 775                 }
 776                 if (r < 0 && r != -EPERM)
 777                         return r;
 778                 if (r >= 0) {
 779                         rc->keyslot = slot;
 780                         break;
 781                 }
 782                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 783         }
 784         return r;
 785 }
 786
 787 static int init_keyfile(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd, int slot_check)
 788 {
 789         int r, slot;
 790
 791         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 792         r = crypt_get_key(NULL, &rc->p[slot].password, &rc->p[slot].passwordLen,
 793                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
 794         if (r < 0)
 795                 return r;
 796
 797         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 798                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 799
 800         /*
 801          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
 802          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
 803          */
 804         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
 805             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
 806                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
 807                           "exactly one key slot active.\n"));
 808                 r = -EINVAL;
 809         }
 810
 811         if (r < 0) {
 812                 crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 813                 rc->p[slot].password = NULL;
 814                 rc->p[slot].passwordLen = 0;
 815                 if (r == -EPERM)
 816                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 817                 return r;
 818         } else
 819                 rc->keyslot = slot;
 820
 821         return r;
 822 }
 823
 824 static int initialize_passphrase(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 825 {
 826         struct crypt_device *cd = NULL;
 827         crypt_keyslot_info ki;
 828         char msg[256];
 829         int i, r;
 830
 831         log_dbg("Passhrases initialization.");
 832
 833         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
 834             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 835             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device))) {
 836                 crypt_free(cd);
 837                 return r;
 838         }
 839
 840         if (opt_key_file) {
 841                 r = init_keyfile(rc, cd, opt_key_slot);
 842         } else if (rc->in_progress) {
 843                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter any LUKS passphrase: "), CRYPT_ANY_SLOT);
 844         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 845                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
 846                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
 847                         continue;
 848
 849                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u): "), i);
 850                 r = init_passphrase1(rc, cd, msg, i);
 851                 if (r < 0)
 852                         break;
 853         }
 854
 855         crypt_free(cd);
 856         return r > 0 ? 0 : r;
 857 }
 858
 859 static int initialize_context(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 860 {
 861         log_dbg("Initialising reencryption context.");
 862
 863         rc->log_fd =-1;
 864
 865         if (!(rc->device = strndup(device, PATH_MAX)))
 866                 return -ENOMEM;
 867
 868         if (initialize_uuid(rc)) {
 869                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
 870                 return -EINVAL;
 871         }
 872
 873         /* Prepare device names */
 874         if (snprintf(rc->log_file, PATH_MAX,
 875                      "LUKS-%s.log", rc->device_uuid) < 0)
 876                 return -ENOMEM;
 877         if (snprintf(rc->header_file_org, PATH_MAX,
 878                      "LUKS-%s.org", rc->device_uuid) < 0)
 879                 return -ENOMEM;
 880         if (snprintf(rc->header_file_new, PATH_MAX,
 881                      "LUKS-%s.new", rc->device_uuid) < 0)
 882                 return -ENOMEM;
 883
 884         /* Paths to encrypted devices */
 885         if (snprintf(rc->crypt_path_org, PATH_MAX,
 886                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_org) < 0)
 887                 return -ENOMEM;
 888         if (snprintf(rc->crypt_path_new, PATH_MAX,
 889                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_new) < 0)
 890                 return -ENOMEM;
 891
 892         remove_headers(rc);
 893
 894         if (open_log(rc) < 0) {
 895                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
 896                 return -EINVAL;
 897         }
 898
 899         if (!rc->in_progress) {
 900                 if (1 /*opt_new */)
 901                         rc->reencrypt_direction = FORWARD;
 902                 else {
 903                         rc->reencrypt_direction = BACKWARD;
 904                         rc->device_offset = (uint64_t)~0;
 905                 }
 906         }
 907
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 static void destroy_context(struct reenc_ctx *rc)
 912 {
 913         int i;
 914
 915         log_dbg("Destroying reencryption context.");
 916
 917         close_log(rc);
 918         remove_headers(rc);
 919
 920         if ((rc->reencrypt_direction == FORWARD &&
 921              rc->device_offset == rc->device_size) ||
 922              rc->device_offset == 0) {
 923                 unlink(rc->log_file);
 924                 unlink(rc->header_file_org);
 925                 unlink(rc->header_file_new);
 926         }
 927
 928         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
 929                 crypt_safe_free(rc->p[i].password);
 930
 931         free(rc->device);
 932         free(rc->device_uuid);
 933 }
 934
 935 int run_reencrypt(const char *device)
 936 {
 937         int r = -EINVAL;
 938         struct reenc_ctx rc = {};
 939
 940         if (initialize_context(&rc, device))
 941                 goto out;
 942
 943         log_dbg("Running reencryption.");
 944
 945         if (!rc.in_progress) {
 946                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
 947                     (r = backup_luks_headers(&rc)) ||
 948                     (r = device_magic(&rc, MAKE_UNUSABLE)))
 949                         goto out;
 950         } else {
 951                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.header_file_new)))
 952                         goto out;
 953         }
 954
 955         if ((r = activate_luks_headers(&rc)))
 956                 goto out;
 957
 958         if ((r = copy_data(&rc)))
 959                 goto out;
 960
 961         r = restore_luks_header(&rc, rc.header_file_new);
 962 out:
 963         destroy_context(&rc);
 964         return r;
 965 }
 966
 967 static __attribute__ ((noreturn)) void usage(poptContext popt_context,
 968                                              int exitcode, const char *error,
 969                                              const char *more)
 970 {
 971         poptPrintUsage(popt_context, stderr, 0);
 972         if (error)
 973                 log_err("%s: %s\n", more, error);
 974         poptFreeContext(popt_context);
 975         exit(exitcode);
 976 }
 977
 978 static void help(poptContext popt_context,
 979                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
 980                  struct poptOption *key,
 981                  const char *arg __attribute__((unused)),
 982                  void *data __attribute__((unused)))
 983 {
 984         usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
 985 }
 986
 987 static void _dbg_version_and_cmd(int argc, const char **argv)
 988 {
 989         int i;
 990
 991         log_std("# %s %s processing \"", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
 992         for (i = 0; i < argc; i++) {
 993                 if (i)
 994                         log_std(" ");
 995                 log_std("%s", argv[i]);
 996         }
 997         log_std("\"\n");
 998 }
 999
1000 int main(int argc, const char **argv)
1001 {
1002         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1003                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1004                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1005                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1006                 POPT_TABLEEND
1007         };
1008         static struct poptOption popt_options[] = {
1009                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1010                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1011                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1012                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1013                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1014                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1015                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1016                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1017                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1018                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1019                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1020                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1021                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1022                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1023                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1024                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1025                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1026                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1027                 POPT_TABLEEND
1028         };
1029         poptContext popt_context;
1030         int r;
1031
1032         crypt_set_log_callback(NULL, _log, NULL);
1033
1034         set_int_block(1);
1035
1036         setlocale(LC_ALL, "");
1037         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1038         textdomain(PACKAGE);
1039
1040         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1041         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1042                                N_("[OPTION...] <device>]"));
1043
1044         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) {
1045                 if (r < 0)
1046                         break;
1047         }
1048
1049         if (r < -1)
1050                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1051                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1052         if (opt_version_mode) {
1053                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
1054                 poptFreeContext(popt_context);
1055                 exit(EXIT_SUCCESS);
1056         }
1057
1058         if (!opt_batch_mode)
1059                 log_err(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1060
1061         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1062         if(!action_argv)
1063                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1064                       poptGetInvocationName(popt_context));
1065
1066         if (opt_random && opt_urandom)
1067                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1068                       poptGetInvocationName(popt_context));
1069
1070         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1071                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1072                       _("Only values between 1MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1073                       poptGetInvocationName(popt_context));
1074
1075         if (opt_debug) {
1076                 opt_verbose = 1;
1077                 crypt_set_debug_level(-1);
1078                 _dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1079         }
1080
1081         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1082
1083         poptFreeContext(popt_context);
1084
1085         /* Translate exit code to simple codes */
1086         switch (r) {
1087         case 0:         r = EXIT_SUCCESS; break;
1088         case -EEXIST:
1089         case -EBUSY:    r = 5; break;
1090         case -ENOTBLK:
1091         case -ENODEV:   r = 4; break;
1092         case -ENOMEM:   r = 3; break;
1093         case -EPERM:    r = 2; break;
1094         case -EAGAIN:
1095         case -EINVAL:
1096         case -ENOENT:
1097         case -ENOSYS:
1098         default:        r = EXIT_FAILURE;
1099         }
1100         return r;
1101 }