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_fsync = 0;
  57 static int opt_write_log = 0;
  58 static int opt_tries = 3;
  59 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
  60
  61 static const char **action_argv;
  62
  63 static volatile int quit = 0;
  64
  65 #define MAX_SLOT 8
  66 struct reenc_ctx {
  67         char *device;
  68         char *device_uuid;
  69         uint64_t device_size;
  70         uint64_t device_offset;
  71         uint64_t device_shift;
  72
  73         int in_progress:1;
  74         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
  75
  76         char header_file_org[PATH_MAX];
  77         char header_file_new[PATH_MAX];
  78         char log_file[PATH_MAX];
  79
  80         char crypt_path_org[PATH_MAX];
  81         char crypt_path_new[PATH_MAX];
  82         int log_fd;
  83         char *log_buf;
  84
  85         struct {
  86                 char *password;
  87                 size_t passwordLen;
  88         } p[MAX_SLOT];
  89         int keyslot;
  90
  91         struct timeval start_time, end_time;
  92         uint64_t restart_bytes;
  93 };
  94
  95 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
  96 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
  97 int  MAGIC_L = 6;
  98
  99 typedef enum {
 100         MAKE_UNUSABLE,
 101         MAKE_USABLE,
 102         CHECK_UNUSABLE
 103 } header_magic;
 104
 105 __attribute__((format(printf, 5, 6)))
 106 static void clogger(struct crypt_device *cd, int level, const char *file,
 107                    int line, const char *format, ...)
 108 {
 109         va_list argp;
 110         char *target = NULL;
 111
 112         va_start(argp, format);
 113
 114         if (vasprintf(&target, format, argp) > 0) {
 115                 if (level >= 0) {
 116                         crypt_log(cd, level, target);
 117                 } else if (opt_debug)
 118                         printf("# %s\n", target);
 119         }
 120
 121         va_end(argp);
 122         free(target);
 123 }
 124
 125 static void _log(int level, const char *msg, void *usrptr __attribute__((unused)))
 126 {
 127         switch(level) {
 128
 129         case CRYPT_LOG_NORMAL:
 130                 fputs(msg, stdout);
 131                 break;
 132         case CRYPT_LOG_VERBOSE:
 133                 if (opt_verbose)
 134                         fputs(msg, stdout);
 135                 break;
 136         case CRYPT_LOG_ERROR:
 137                 fputs(msg, stderr);
 138                 break;
 139         case CRYPT_LOG_DEBUG:
 140                 if (opt_debug)
 141                         printf("# %s\n", msg);
 142                 break;
 143         default:
 144                 fprintf(stderr, "Internal error on logging class for msg: %s", msg);
 145                 break;
 146         }
 147 }
 148
 149 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
 150 {
 151         if (!opt_verbose && (level == CRYPT_LOG_ERROR || level == CRYPT_LOG_NORMAL))
 152                 level = CRYPT_LOG_VERBOSE;
 153         _log(level, msg, usrptr);
 154 }
 155
 156 static void int_handler(int sig __attribute__((__unused__)))
 157 {
 158         quit++;
 159 }
 160
 161 static void set_int_block(int block)
 162 {
 163         sigset_t signals_open;
 164
 165         sigemptyset(&signals_open);
 166         sigaddset(&signals_open, SIGINT);
 167         sigaddset(&signals_open, SIGTERM);
 168         sigprocmask(block ? SIG_SETMASK : SIG_UNBLOCK, &signals_open, NULL);
 169 }
 170
 171 static void set_int_handler(void)
 172 {
 173         struct sigaction sigaction_open;
 174
 175         memset(&sigaction_open, 0, sizeof(struct sigaction));
 176         sigaction_open.sa_handler = int_handler;
 177         sigaction(SIGINT, &sigaction_open, 0);
 178         sigaction(SIGTERM, &sigaction_open, 0);
 179         set_int_block(0);
 180 }
 181
 182 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
 183 static double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
 184 {
 185         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
 186                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
 187 }
 188
 189 static int alignment(int fd)
 190 {
 191         int alignment;
 192
 193         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
 194         if (alignment < 0)
 195                 alignment = 4096;
 196         return alignment;
 197 }
 198
 199 static int device_magic(struct reenc_ctx *rc, header_magic set_magic)
 200 {
 201         char *buf = NULL;
 202         int r, devfd;
 203         ssize_t s;
 204
 205         devfd = open(rc->device, O_RDWR | O_DIRECT);
 206         if (devfd == -1)
 207                 return errno == EBUSY ? -EBUSY : -EINVAL;
 208
 209         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
 210                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 211                 r = -ENOMEM;
 212                 goto out;
 213         }
 214
 215         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 216         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 217                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rc->device);
 218                 close(devfd);
 219                 return -EIO;
 220         }
 221
 222         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L)) {
 223                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rc->device);
 224                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
 225                 r = 0;
 226
 227         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L)) {
 228                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rc->device);
 229                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
 230                 r = 0;
 231         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE) {
 232                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
 233                 if (!r)
 234                         rc->device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
 235                 goto out;
 236         } else
 237                 r = -EINVAL;
 238
 239         if (!r) {
 240                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
 241                         goto out;
 242                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 243                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 244                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rc->device);
 245                         r = -EIO;
 246                 }
 247         } else
 248                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rc->device);
 249 out:
 250         if (buf)
 251                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 252         free(buf);
 253         close(devfd);
 254         return r;
 255 }
 256
 257 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file)
 258 {
 259         struct stat st;
 260         ssize_t size;
 261         int fd, r = 0;
 262         char *buf;
 263
 264         if (stat(old_file, &st) == -1 ||
 265                  (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG ||
 266                  (st.st_size > 16 * 1024 * 1024))
 267                 return -EINVAL;
 268         size = st.st_size;
 269
 270         log_dbg("Creating empty file %s of size %lu.", new_file, (unsigned long)size);
 271
 272         if (!(buf = malloc(size)))
 273                 return -ENOMEM;
 274         memset(buf, 0, size);
 275
 276         fd = creat(new_file, S_IRUSR|S_IWUSR);
 277         if(fd == -1) {
 278                 free(buf);
 279                 return -EINVAL;
 280         }
 281
 282         if (write(fd, buf, size) < size)
 283                 r = -EIO;
 284
 285         close(fd);
 286         free(buf);
 287         return r;
 288 }
 289
 290 static int write_log(struct reenc_ctx *rc)
 291 {
 292         ssize_t r;
 293
 294         memset(rc->log_buf, 0, SECTOR_SIZE);
 295         snprintf(rc->log_buf, SECTOR_SIZE, "# LUKS reencryption log, DO NOT EDIT OR DELETE.\n"
 296                 "version = %d\nUUID = %s\ndirection = %d\n"
 297                 "offset = %" PRIu64 "\nshift = %" PRIu64 "\n# EOF\n",
 298                 1, rc->device_uuid, rc->reencrypt_direction,
 299                 rc->device_offset, rc->device_shift);
 300
 301         lseek(rc->log_fd, 0, SEEK_SET);
 302         r = write(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
 303         if (r < 0 || r != SECTOR_SIZE) {
 304                 log_err(_("Cannot write reencryption log file.\n"));
 305                 return -EIO;
 306         }
 307
 308         return 0;
 309 }
 310
 311 static int parse_line_log(struct reenc_ctx *rc, const char *line)
 312 {
 313         uint64_t u64;
 314         int i;
 315         char s[64];
 316
 317         /* whole line is comment */
 318         if (*line == '#')
 319                 return 0;
 320
 321         if (sscanf(line, "version = %d", &i) == 1) {
 322                 if (i != 1) {
 323                         log_dbg("Log: Unexpected version = %i", i);
 324                         return -EINVAL;
 325                 }
 326         } else if (sscanf(line, "UUID = %40s", s) == 1) {
 327                 if (!rc->device_uuid || strcmp(rc->device_uuid, s)) {
 328                         log_dbg("Log: Unexpected UUID %s", s);
 329                         return -EINVAL;
 330                 }
 331         } else if (sscanf(line, "direction = %d", &i) == 1) {
 332                 log_dbg("Log: direction = %i", i);
 333                 rc->reencrypt_direction = i;
 334         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 335                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
 336                 rc->device_offset = u64;
 337         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 338                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
 339                 rc->device_shift = u64;
 340         } else
 341                 return -EINVAL;
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 static int parse_log(struct reenc_ctx *rc)
 347 {
 348         char *start, *end;
 349         ssize_t s;
 350
 351         s = read(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
 352         if (s == -1) {
 353                 log_err(_("Cannot read reencryption log file.\n"));
 354                 return -EIO;
 355         }
 356
 357         rc->log_buf[SECTOR_SIZE - 1] = '\0';
 358         start = rc->log_buf;
 359         do {
 360                 end = strchr(start, '\n');
 361                 if (end) {
 362                         *end++ = '\0';
 363                         if (parse_line_log(rc, start)) {
 364                                 log_err("Wrong log format.\n");
 365                                 return -EINVAL;
 366                         }
 367                 }
 368
 369                 start = end;
 370         } while (start);
 371
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 static void close_log(struct reenc_ctx *rc)
 376 {
 377         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 378         if (rc->log_fd != -1)
 379                 close(rc->log_fd);
 380         free(rc->log_buf);
 381         rc->log_buf = NULL;
 382 }
 383
 384 static int open_log(struct reenc_ctx *rc)
 385 {
 386         int flags, create_new;
 387         struct stat st;
 388
 389         if (!stat(rc->log_file, &st))
 390                 create_new = 0;
 391         else if (errno == ENOENT)
 392                 create_new = 1;
 393         else
 394                 return -EINVAL;
 395
 396         if (create_new) {
 397                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 398                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
 399                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
 400                 if (rc->log_fd == -1)
 401                         return -EINVAL;
 402         } else {
 403                 log_dbg("Log file %s exists, restarting.", rc->log_file);
 404                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
 405                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags);
 406                 if (rc->log_fd == -1)
 407                         return -EINVAL;
 408                 rc->in_progress = 1;
 409         }
 410
 411         if (posix_memalign((void *)&rc->log_buf, alignment(rc->log_fd), SECTOR_SIZE)) {
 412                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 413                 close_log(rc);
 414                 return -ENOMEM;
 415         }
 416
 417         if (create_new && write_log(rc) < 0) {
 418                 close_log(rc);
 419                 return -EIO;
 420         }
 421
 422         /* Be sure it is correct format */
 423         return parse_log(rc);
 424 }
 425
 426 static int activate_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 427 {
 428         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 429         int r;
 430
 431         log_dbg("Activating LUKS devices from headers.");
 432
 433         if ((r = crypt_init(&cd, rc->header_file_org)) ||
 434             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 435             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device)))
 436                 goto out;
 437
 438         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rc->header_file_org,
 439                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 440                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 441                 goto out;
 442
 443         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)) ||
 444             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 445             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rc->device)))
 446                 goto out;
 447
 448         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rc->header_file_new,
 449                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 450                 CRYPT_ACTIVATE_SHARED|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 451                 goto out;
 452         r = 0;
 453 out:
 454         crypt_free(cd);
 455         crypt_free(cd_new);
 456         if (r < 0)
 457                 log_err(_("Activation of temporary devices failed.\n"));
 458         return r;
 459 }
 460
 461 static int backup_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 462 {
 463         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 464         struct crypt_params_luks1 params = {0};
 465         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
 466         int i, r;
 467
 468         log_dbg("Creating LUKS header backup for device %s.", rc->device);
 469
 470         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)) ||
 471             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)))
 472                 goto out;
 473
 474         crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 475         if ((r = crypt_header_backup(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_org)))
 476                 goto out;
 477         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rc->device);
 478
 479         if ((r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org)))
 480                 goto out;
 481
 482         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
 483         params.data_alignment = crypt_get_data_offset(cd);
 484         params.data_device = rc->device;
 485
 486         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)))
 487                 goto out;
 488
 489         if (opt_random)
 490                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_RANDOM);
 491         else if (opt_urandom)
 492                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_URANDOM);
 493
 494         if (opt_iteration_time)
 495                 crypt_set_iteration_time(cd_new, opt_iteration_time);
 496
 497         if (opt_cipher) {
 498                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
 499                 if (r < 0) {
 500                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
 501                         goto out;
 502                 }
 503         }
 504
 505         if ((r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1,
 506                         opt_cipher ? cipher : crypt_get_cipher(cd),
 507                         opt_cipher ? cipher_mode : crypt_get_cipher_mode(cd),
 508                         crypt_get_uuid(cd),
 509                         NULL, crypt_get_volume_key_size(cd), &params)))
 510                 goto out;
 511         log_verbose(_("New LUKS header for device %s created.\n"), rc->device);
 512
 513         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 514                 if (!rc->p[i].password)
 515                         continue;
 516                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
 517                         NULL, 0, rc->p[i].password, rc->p[i].passwordLen)) < 0)
 518                         goto out;
 519                 log_verbose(_("Activated keyslot %i.\n"), r);
 520                 r = 0;
 521         }
 522 out:
 523         crypt_free(cd);
 524         crypt_free(cd_new);
 525         if (r)
 526                 log_err(_("Creation of LUKS backup headers failed.\n"));
 527         return r;
 528 }
 529
 530 static void remove_headers(struct reenc_ctx *rc)
 531 {
 532         struct crypt_device *cd = NULL;
 533
 534         log_dbg("Removing headers.");
 535
 536         if (crypt_init(&cd, NULL))
 537                 return;
 538         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 539         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_org);
 540         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_new);
 541         crypt_free(cd);
 542 }
 543
 544 static int restore_luks_header(struct reenc_ctx *rc)
 545 {
 546         struct crypt_device *cd = NULL;
 547         int r;
 548
 549         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rc->device, rc->header_file_new);
 550
 551         r = crypt_init(&cd, rc->device);
 552         if (r == 0) {
 553                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 554                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_new);
 555         }
 556
 557         crypt_free(cd);
 558         if (r)
 559                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rc->device);
 560         else
 561                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rc->device);
 562         return r;
 563 }
 564
 565 static void print_progress(struct reenc_ctx *rc, uint64_t bytes, int final)
 566 {
 567         uint64_t mbytes = (bytes - rc->restart_bytes) / 1024 / 1024;
 568         struct timeval now_time;
 569         double tdiff;
 570
 571         gettimeofday(&now_time, NULL);
 572         if (!final && time_diff(rc->end_time, now_time) < 0.5)
 573                 return;
 574
 575         rc->end_time = now_time;
 576
 577         if (opt_batch_mode)
 578                 return;
 579
 580         tdiff = time_diff(rc->start_time, rc->end_time);
 581         if (!tdiff)
 582                 return;
 583
 584         /* vt100 code clear line */
 585         log_err("\33[2K\r");
 586         log_err(_("Progress: %5.1f%%, time elapsed %4.0f seconds, "
 587                 "%4llu MiB written, speed %5.1f MiB/s%s"),
 588                 (double)bytes / rc->device_size * 100,
 589                 time_diff(rc->start_time, rc->end_time),
 590                 (unsigned long long)mbytes, (double)(mbytes) / tdiff,
 591                 final ? "\n" :"");
 592 }
 593
 594 static int copy_data_forward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 595                              size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 596 {
 597         ssize_t s1, s2;
 598
 599         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
 600
 601         if (lseek64(fd_old, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 602             lseek64(fd_new, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0) {
 603                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 604                 return -EIO;
 605         }
 606
 607         rc->restart_bytes = *bytes = rc->device_offset;
 608
 609         if (write_log(rc) < 0)
 610                 return -EIO;
 611
 612         while (!quit && rc->device_offset < rc->device_size) {
 613                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
 614                 if (s1 < 0 || ((size_t)s1 != block_size &&
 615                     (rc->device_offset + s1) != rc->device_size)) {
 616                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 617                                 (int)block_size, (int)s1);
 618                         return -EIO;
 619                 }
 620
 621                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
 622                 if (s2 < 0) {
 623                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 624                                 (int)block_size, (int)s2);
 625                         return -EIO;
 626                 }
 627
 628                 rc->device_offset += s1;
 629                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 630                         return -EIO;
 631
 632                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
 633                         log_dbg("Write error, fsync.");
 634                         return -EIO;
 635                 }
 636
 637                 *bytes += (uint64_t)s2;
 638                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 639         }
 640
 641         return quit ? -EAGAIN : 0;
 642 }
 643
 644 static int copy_data_backward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 645                               size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 646 {
 647         ssize_t s1, s2, working_block;
 648         off64_t working_offset;
 649
 650         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
 651
 652         if (!rc->in_progress) {
 653                 rc->device_offset = rc->device_size;
 654                 rc->restart_bytes = 0;
 655                 *bytes = 0;
 656         } else {
 657                 rc->restart_bytes = rc->device_size - rc->device_offset;
 658                 *bytes = rc->restart_bytes;
 659         }
 660
 661         if (write_log(rc) < 0)
 662                 return -EIO;
 663
 664         while (!quit && rc->device_offset) {
 665                 if (rc->device_offset < block_size) {
 666                         working_offset = 0;
 667                         working_block = rc->device_offset;
 668                 } else {
 669                         working_offset = rc->device_offset - block_size;
 670                         working_block = block_size;
 671                 }
 672
 673                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 674                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
 675                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 676                         return -EIO;
 677                 }
 678
 679                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
 680                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
 681                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 682                                 (int)block_size, (int)s1);
 683                         return -EIO;
 684                 }
 685
 686                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
 687                 if (s2 < 0) {
 688                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 689                                 (int)block_size, (int)s2);
 690                         return -EIO;
 691                 }
 692
 693                 rc->device_offset -= s1;
 694                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 695                         return -EIO;
 696
 697                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
 698                         log_dbg("Write error, fsync.");
 699                         return -EIO;
 700                 }
 701
 702                 *bytes += (uint64_t)s2;
 703                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 704         }
 705
 706         return quit ? -EAGAIN : 0;
 707 }
 708
 709 static int copy_data(struct reenc_ctx *rc)
 710 {
 711         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
 712         int fd_old = -1, fd_new = -1;
 713         int r = -EINVAL;
 714         void *buf = NULL;
 715         uint64_t bytes = 0;
 716
 717         log_dbg("Data copy preparation.");
 718
 719         fd_old = open(rc->crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 720         if (fd_old == -1) {
 721                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 722                 goto out;
 723         }
 724
 725         fd_new = open(rc->crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 726         if (fd_new == -1) {
 727                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 728                 goto out;
 729         }
 730
 731         /* Check size */
 732         if (ioctl(fd_old, BLKGETSIZE64, &rc->device_size) < 0) {
 733                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
 734                 goto out;
 735         }
 736
 737         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
 738                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 739                 r = -ENOMEM;
 740                 goto out;
 741         }
 742
 743         set_int_handler();
 744         gettimeofday(&rc->start_time, NULL);
 745
 746         if (rc->reencrypt_direction == FORWARD)
 747                 r = copy_data_forward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 748         else
 749                 r = copy_data_backward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 750
 751         set_int_block(1);
 752         print_progress(rc, bytes, 1);
 753
 754         if (r == -EAGAIN)
 755                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
 756         else if (r < 0)
 757                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
 758
 759         (void)write_log(rc);
 760 out:
 761         if (fd_old != -1)
 762                 close(fd_old);
 763         if (fd_new != -1)
 764                 close(fd_new);
 765         free(buf);
 766         return r;
 767 }
 768
 769 static int initialize_uuid(struct reenc_ctx *rc)
 770 {
 771         struct crypt_device *cd = NULL;
 772         int r;
 773
 774         log_dbg("Initialising UUID.");
 775
 776         /* Try to load LUKS from device */
 777         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)))
 778                 return r;
 779         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 780         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
 781         if (!r)
 782                 rc->device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
 783         else
 784                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
 785                 r = device_magic(rc, CHECK_UNUSABLE);
 786
 787         crypt_free(cd);
 788         return r;
 789 }
 790
 791 static int init_passphrase1(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd,
 792                             const char *msg, int slot_check)
 793 {
 794         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
 795
 796         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 797
 798         retry_count = opt_tries ?: 1;
 799         while (retry_count--) {
 800                 r = crypt_get_key(msg, &rc->p[slot].password,
 801                         &rc->p[slot].passwordLen,
 802                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
 803                         0, 0, cd);
 804                 if (r < 0)
 805                         return r;
 806
 807                 r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 808                         rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 809
 810                 if (r < 0) {
 811                         crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 812                         rc->p[slot].password = NULL;
 813                         rc->p[slot].passwordLen = 0;
 814                 }
 815                 if (r < 0 && r != -EPERM)
 816                         return r;
 817                 if (r >= 0) {
 818                         rc->keyslot = slot;
 819                         break;
 820                 }
 821                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 822         }
 823         return r;
 824 }
 825
 826 static int init_keyfile(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd, int slot_check)
 827 {
 828         int r, slot;
 829
 830         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 831         r = crypt_get_key(NULL, &rc->p[slot].password, &rc->p[slot].passwordLen,
 832                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
 833         if (r < 0)
 834                 return r;
 835
 836         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 837                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 838
 839         /*
 840          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
 841          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
 842          */
 843         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
 844             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
 845                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
 846                           "exactly one key slot active.\n"));
 847                 r = -EINVAL;
 848         }
 849
 850         if (r < 0) {
 851                 crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 852                 rc->p[slot].password = NULL;
 853                 rc->p[slot].passwordLen = 0;
 854                 if (r == -EPERM)
 855                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 856                 return r;
 857         } else
 858                 rc->keyslot = slot;
 859
 860         return r;
 861 }
 862
 863 static int initialize_passphrase(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 864 {
 865         struct crypt_device *cd = NULL;
 866         crypt_keyslot_info ki;
 867         char msg[256];
 868         int i, r;
 869
 870         log_dbg("Passhrases initialization.");
 871
 872         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
 873             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 874             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device))) {
 875                 crypt_free(cd);
 876                 return r;
 877         }
 878
 879         if (opt_key_file) {
 880                 r = init_keyfile(rc, cd, opt_key_slot);
 881         } else if (rc->in_progress) {
 882                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter any LUKS passphrase: "), CRYPT_ANY_SLOT);
 883         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 884                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
 885                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
 886                         continue;
 887
 888                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u: "), i);
 889                 r = init_passphrase1(rc, cd, msg, i);
 890                 if (r < 0)
 891                         break;
 892         }
 893
 894         crypt_free(cd);
 895         return r > 0 ? 0 : r;
 896 }
 897
 898 static int initialize_context(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 899 {
 900         log_dbg("Initialising reencryption context.");
 901
 902         rc->log_fd =-1;
 903
 904         if (!(rc->device = strndup(device, PATH_MAX)))
 905                 return -ENOMEM;
 906
 907         if (initialize_uuid(rc)) {
 908                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
 909                 return -EINVAL;
 910         }
 911
 912         /* Prepare device names */
 913         if (snprintf(rc->log_file, PATH_MAX,
 914                      "LUKS-%s.log", rc->device_uuid) < 0)
 915                 return -ENOMEM;
 916         if (snprintf(rc->header_file_org, PATH_MAX,
 917                      "LUKS-%s.org", rc->device_uuid) < 0)
 918                 return -ENOMEM;
 919         if (snprintf(rc->header_file_new, PATH_MAX,
 920                      "LUKS-%s.new", rc->device_uuid) < 0)
 921                 return -ENOMEM;
 922
 923         /* Paths to encrypted devices */
 924         if (snprintf(rc->crypt_path_org, PATH_MAX,
 925                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_org) < 0)
 926                 return -ENOMEM;
 927         if (snprintf(rc->crypt_path_new, PATH_MAX,
 928                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_new) < 0)
 929                 return -ENOMEM;
 930
 931         remove_headers(rc);
 932
 933         if (open_log(rc) < 0) {
 934                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
 935                 return -EINVAL;
 936         }
 937
 938         if (!rc->in_progress) {
 939                 if (1 /*opt_new */)
 940                         rc->reencrypt_direction = FORWARD;
 941                 else {
 942                         rc->reencrypt_direction = BACKWARD;
 943                         rc->device_offset = (uint64_t)~0;
 944                 }
 945         }
 946
 947         return 0;
 948 }
 949
 950 static void destroy_context(struct reenc_ctx *rc)
 951 {
 952         int i;
 953
 954         log_dbg("Destroying reencryption context.");
 955
 956         close_log(rc);
 957         remove_headers(rc);
 958
 959         if ((rc->reencrypt_direction == FORWARD &&
 960              rc->device_offset == rc->device_size) ||
 961              rc->device_offset == 0) {
 962                 unlink(rc->log_file);
 963                 unlink(rc->header_file_org);
 964                 unlink(rc->header_file_new);
 965         }
 966
 967         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
 968                 crypt_safe_free(rc->p[i].password);
 969
 970         free(rc->device);
 971         free(rc->device_uuid);
 972 }
 973
 974 static int run_reencrypt(const char *device)
 975 {
 976         int r = -EINVAL;
 977         struct reenc_ctx rc = {};
 978
 979         if (initialize_context(&rc, device))
 980                 goto out;
 981
 982         log_dbg("Running reencryption.");
 983
 984         if (!rc.in_progress) {
 985                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
 986                     (r = backup_luks_headers(&rc)) ||
 987                     (r = device_magic(&rc, MAKE_UNUSABLE)))
 988                         goto out;
 989         } else {
 990                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.header_file_new)))
 991                         goto out;
 992         }
 993
 994         if ((r = activate_luks_headers(&rc)))
 995                 goto out;
 996
 997         if ((r = copy_data(&rc)))
 998                 goto out;
 999
1000         r = restore_luks_header(&rc);
1001 out:
1002         destroy_context(&rc);
1003         return r;
1004 }
1005
1006 static __attribute__ ((noreturn)) void usage(poptContext popt_context,
1007                                              int exitcode, const char *error,
1008                                              const char *more)
1009 {
1010         poptPrintUsage(popt_context, stderr, 0);
1011         if (error)
1012                 log_err("%s: %s\n", more, error);
1013         poptFreeContext(popt_context);
1014         exit(exitcode);
1015 }
1016
1017 static void help(poptContext popt_context,
1018                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
1019                  struct poptOption *key,
1020                  const char *arg __attribute__((unused)),
1021                  void *data __attribute__((unused)))
1022 {
1023         usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
1024 }
1025
1026 static void _dbg_version_and_cmd(int argc, const char **argv)
1027 {
1028         int i;
1029
1030         log_std("# %s %s processing \"", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
1031         for (i = 0; i < argc; i++) {
1032                 if (i)
1033                         log_std(" ");
1034                 log_std("%s", argv[i]);
1035         }
1036         log_std("\"\n");
1037 }
1038
1039 int main(int argc, const char **argv)
1040 {
1041         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1042                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1043                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1044                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1045                 POPT_TABLEEND
1046         };
1047         static struct poptOption popt_options[] = {
1048                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1049                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1050                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1051                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1052                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1053                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1054                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1055                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1056                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1057                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1058                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1059                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1060                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1061                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1062                 { "use-fsync",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_fsync,                 0, N_("Use fsync after each block."), NULL },
1063                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1064                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1065                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1066                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1067                 POPT_TABLEEND
1068         };
1069         poptContext popt_context;
1070         int r;
1071
1072         crypt_set_log_callback(NULL, _log, NULL);
1073
1074         set_int_block(1);
1075
1076         setlocale(LC_ALL, "");
1077         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1078         textdomain(PACKAGE);
1079
1080         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1081         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1082                                N_("[OPTION...] <device>]"));
1083
1084         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) {
1085                 if (r < 0)
1086                         break;
1087         }
1088
1089         if (r < -1)
1090                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1091                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1092         if (opt_version_mode) {
1093                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
1094                 poptFreeContext(popt_context);
1095                 exit(EXIT_SUCCESS);
1096         }
1097
1098         if (!opt_batch_mode)
1099                 log_err(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1100
1101         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1102         if(!action_argv)
1103                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1104                       poptGetInvocationName(popt_context));
1105
1106         if (opt_random && opt_urandom)
1107                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1108                       poptGetInvocationName(popt_context));
1109
1110         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1111                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1112                       _("Only values between 1MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1113                       poptGetInvocationName(popt_context));
1114
1115         if (opt_debug) {
1116                 opt_verbose = 1;
1117                 crypt_set_debug_level(-1);
1118                 _dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1119         }
1120
1121         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1122
1123         poptFreeContext(popt_context);
1124
1125         /* Translate exit code to simple codes */
1126         switch (r) {
1127         case 0:         r = EXIT_SUCCESS; break;
1128         case -EEXIST:
1129         case -EBUSY:    r = 5; break;
1130         case -ENOTBLK:
1131         case -ENODEV:   r = 4; break;
1132         case -ENOMEM:   r = 3; break;
1133         case -EPERM:    r = 2; break;
1134         case -EAGAIN:
1135         case -EINVAL:
1136         case -ENOENT:
1137         case -ENOSYS:
1138         default:        r = EXIT_FAILURE;
1139         }
1140         return r;
1141 }