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