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 PACKAGE_REENC "crypt_reencrypt"
  21
  22 #define _LARGEFILE64_SOURCE
  23 #define _FILE_OFFSET_BITS 64
  24 #define SECTOR_SIZE 512
  25
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <stdint.h>
  30 #include <stdarg.h>
  31 #include <inttypes.h>
  32 #include <errno.h>
  33 #include <unistd.h>
  34 #include <sys/stat.h>
  35 #include <sys/ioctl.h>
  36 #include <sys/time.h>
  37 #include <linux/fs.h>
  38 #include <fcntl.h>
  39 #include <signal.h>
  40 #include <popt.h>
  41
  42 #include "cryptsetup.h"
  43
  44 static int opt_verbose = 0;
  45 static int opt_debug = 0;
  46 static const char *opt_cipher = NULL;
  47 static const char *opt_hash = NULL;
  48 static const char *opt_key_file = NULL;
  49 static long opt_keyfile_size = 0;
  50 static long opt_keyfile_offset = 0;
  51 static int opt_iteration_time = 1000;
  52 static int opt_batch_mode = 0;
  53 static int opt_version_mode = 0;
  54 static int opt_random = 0;
  55 static int opt_urandom = 0;
  56 static int opt_bsize = 4;
  57 static int opt_directio = 0;
  58 static int opt_fsync = 0;
  59 static int opt_write_log = 0;
  60 static int opt_tries = 3;
  61 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
  62
  63 static const char **action_argv;
  64
  65 static volatile int quit = 0;
  66
  67 #define MAX_SLOT 8
  68 struct reenc_ctx {
  69         char *device;
  70         char *device_uuid;
  71         uint64_t device_size;
  72         uint64_t device_offset;
  73         uint64_t device_shift;
  74
  75         int in_progress:1;
  76         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
  77
  78         char header_file_org[PATH_MAX];
  79         char header_file_new[PATH_MAX];
  80         char log_file[PATH_MAX];
  81
  82         char crypt_path_org[PATH_MAX];
  83         char crypt_path_new[PATH_MAX];
  84         int log_fd;
  85         char *log_buf;
  86
  87         struct {
  88                 char *password;
  89                 size_t passwordLen;
  90         } p[MAX_SLOT];
  91         int keyslot;
  92
  93         struct timeval start_time, end_time;
  94         uint64_t restart_bytes;
  95 };
  96
  97 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
  98 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
  99 int  MAGIC_L = 6;
 100
 101 typedef enum {
 102         MAKE_UNUSABLE,
 103         MAKE_USABLE,
 104         CHECK_UNUSABLE
 105 } header_magic;
 106
 107 __attribute__((format(printf, 5, 6)))
 108 static void clogger(struct crypt_device *cd, int level, const char *file,
 109                    int line, const char *format, ...)
 110 {
 111         va_list argp;
 112         char *target = NULL;
 113
 114         va_start(argp, format);
 115
 116         if (vasprintf(&target, format, argp) > 0) {
 117                 if (level >= 0) {
 118                         crypt_log(cd, level, target);
 119                 } else if (opt_debug)
 120                         printf("# %s\n", target);
 121         }
 122
 123         va_end(argp);
 124         free(target);
 125 }
 126
 127 static void _log(int level, const char *msg, void *usrptr __attribute__((unused)))
 128 {
 129         switch(level) {
 130
 131         case CRYPT_LOG_NORMAL:
 132                 fputs(msg, stdout);
 133                 break;
 134         case CRYPT_LOG_VERBOSE:
 135                 if (opt_verbose)
 136                         fputs(msg, stdout);
 137                 break;
 138         case CRYPT_LOG_ERROR:
 139                 fputs(msg, stderr);
 140                 break;
 141         case CRYPT_LOG_DEBUG:
 142                 if (opt_debug)
 143                         printf("# %s\n", msg);
 144                 break;
 145         default:
 146                 fprintf(stderr, "Internal error on logging class for msg: %s", msg);
 147                 break;
 148         }
 149 }
 150
 151 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
 152 {
 153         if (!opt_verbose && (level == CRYPT_LOG_ERROR || level == CRYPT_LOG_NORMAL))
 154                 level = CRYPT_LOG_VERBOSE;
 155         _log(level, msg, usrptr);
 156 }
 157
 158 static void int_handler(int sig __attribute__((__unused__)))
 159 {
 160         quit++;
 161 }
 162
 163 static void set_int_block(int block)
 164 {
 165         sigset_t signals_open;
 166
 167         sigemptyset(&signals_open);
 168         sigaddset(&signals_open, SIGINT);
 169         sigaddset(&signals_open, SIGTERM);
 170         sigprocmask(block ? SIG_SETMASK : SIG_UNBLOCK, &signals_open, NULL);
 171 }
 172
 173 static void set_int_handler(void)
 174 {
 175         struct sigaction sigaction_open;
 176
 177         memset(&sigaction_open, 0, sizeof(struct sigaction));
 178         sigaction_open.sa_handler = int_handler;
 179         sigaction(SIGINT, &sigaction_open, 0);
 180         sigaction(SIGTERM, &sigaction_open, 0);
 181         set_int_block(0);
 182 }
 183
 184 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
 185 static double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
 186 {
 187         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
 188                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
 189 }
 190
 191 static int alignment(int fd)
 192 {
 193         int alignment;
 194
 195         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
 196         if (alignment < 0)
 197                 alignment = 4096;
 198         return alignment;
 199 }
 200
 201 static int device_magic(struct reenc_ctx *rc, header_magic set_magic)
 202 {
 203         char *buf = NULL;
 204         int r, devfd;
 205         ssize_t s;
 206
 207         devfd = open(rc->device, O_RDWR | O_DIRECT);
 208         if (devfd == -1)
 209                 return errno == EBUSY ? -EBUSY : -EINVAL;
 210
 211         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
 212                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 213                 r = -ENOMEM;
 214                 goto out;
 215         }
 216
 217         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 218         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 219                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rc->device);
 220                 close(devfd);
 221                 return -EIO;
 222         }
 223
 224         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L)) {
 225                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rc->device);
 226                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
 227                 r = 0;
 228
 229         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L)) {
 230                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rc->device);
 231                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
 232                 r = 0;
 233         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE) {
 234                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
 235                 if (!r)
 236                         rc->device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
 237                 goto out;
 238         } else
 239                 r = -EINVAL;
 240
 241         if (!r) {
 242                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
 243                         goto out;
 244                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 245                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 246                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rc->device);
 247                         r = -EIO;
 248                 }
 249         } else
 250                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rc->device);
 251 out:
 252         if (buf)
 253                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 254         free(buf);
 255         close(devfd);
 256         return r;
 257 }
 258
 259 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file)
 260 {
 261         struct stat st;
 262         ssize_t size;
 263         int fd, r = 0;
 264         char *buf;
 265
 266         if (stat(old_file, &st) == -1 ||
 267                  (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG ||
 268                  (st.st_size > 16 * 1024 * 1024))
 269                 return -EINVAL;
 270         size = st.st_size;
 271
 272         log_dbg("Creating empty file %s of size %lu.", new_file, (unsigned long)size);
 273
 274         if (!(buf = malloc(size)))
 275                 return -ENOMEM;
 276         memset(buf, 0, size);
 277
 278         fd = creat(new_file, S_IRUSR|S_IWUSR);
 279         if(fd == -1) {
 280                 free(buf);
 281                 return -EINVAL;
 282         }
 283
 284         if (write(fd, buf, size) < size)
 285                 r = -EIO;
 286
 287         close(fd);
 288         free(buf);
 289         return r;
 290 }
 291
 292 static int write_log(struct reenc_ctx *rc)
 293 {
 294         ssize_t r;
 295
 296         memset(rc->log_buf, 0, SECTOR_SIZE);
 297         snprintf(rc->log_buf, SECTOR_SIZE, "# LUKS reencryption log, DO NOT EDIT OR DELETE.\n"
 298                 "version = %d\nUUID = %s\ndirection = %d\n"
 299                 "offset = %" PRIu64 "\nshift = %" PRIu64 "\n# EOF\n",
 300                 1, rc->device_uuid, rc->reencrypt_direction,
 301                 rc->device_offset, rc->device_shift);
 302
 303         lseek(rc->log_fd, 0, SEEK_SET);
 304         r = write(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
 305         if (r < 0 || r != SECTOR_SIZE) {
 306                 log_err(_("Cannot write reencryption log file.\n"));
 307                 return -EIO;
 308         }
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 static int parse_line_log(struct reenc_ctx *rc, const char *line)
 314 {
 315         uint64_t u64;
 316         int i;
 317         char s[64];
 318
 319         /* whole line is comment */
 320         if (*line == '#')
 321                 return 0;
 322
 323         if (sscanf(line, "version = %d", &i) == 1) {
 324                 if (i != 1) {
 325                         log_dbg("Log: Unexpected version = %i", i);
 326                         return -EINVAL;
 327                 }
 328         } else if (sscanf(line, "UUID = %40s", s) == 1) {
 329                 if (!rc->device_uuid || strcmp(rc->device_uuid, s)) {
 330                         log_dbg("Log: Unexpected UUID %s", s);
 331                         return -EINVAL;
 332                 }
 333         } else if (sscanf(line, "direction = %d", &i) == 1) {
 334                 log_dbg("Log: direction = %i", i);
 335                 rc->reencrypt_direction = i;
 336         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 337                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
 338                 rc->device_offset = u64;
 339         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 340                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
 341                 rc->device_shift = u64;
 342         } else
 343                 return -EINVAL;
 344
 345         return 0;
 346 }
 347
 348 static int parse_log(struct reenc_ctx *rc)
 349 {
 350         char *start, *end;
 351         ssize_t s;
 352
 353         s = read(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
 354         if (s == -1) {
 355                 log_err(_("Cannot read reencryption log file.\n"));
 356                 return -EIO;
 357         }
 358
 359         rc->log_buf[SECTOR_SIZE - 1] = '\0';
 360         start = rc->log_buf;
 361         do {
 362                 end = strchr(start, '\n');
 363                 if (end) {
 364                         *end++ = '\0';
 365                         if (parse_line_log(rc, start)) {
 366                                 log_err("Wrong log format.\n");
 367                                 return -EINVAL;
 368                         }
 369                 }
 370
 371                 start = end;
 372         } while (start);
 373
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 static void close_log(struct reenc_ctx *rc)
 378 {
 379         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 380         if (rc->log_fd != -1)
 381                 close(rc->log_fd);
 382         free(rc->log_buf);
 383         rc->log_buf = NULL;
 384 }
 385
 386 static int open_log(struct reenc_ctx *rc)
 387 {
 388         int flags, create_new;
 389         struct stat st;
 390
 391         if (!stat(rc->log_file, &st))
 392                 create_new = 0;
 393         else if (errno == ENOENT)
 394                 create_new = 1;
 395         else
 396                 return -EINVAL;
 397
 398         if (create_new) {
 399                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 400                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
 401                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
 402                 if (rc->log_fd == -1)
 403                         return -EINVAL;
 404         } else {
 405                 log_dbg("Log file %s exists, restarting.", rc->log_file);
 406                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
 407                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags);
 408                 if (rc->log_fd == -1)
 409                         return -EINVAL;
 410                 rc->in_progress = 1;
 411         }
 412
 413         if (posix_memalign((void *)&rc->log_buf, alignment(rc->log_fd), SECTOR_SIZE)) {
 414                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 415                 close_log(rc);
 416                 return -ENOMEM;
 417         }
 418
 419         if (create_new && write_log(rc) < 0) {
 420                 close_log(rc);
 421                 return -EIO;
 422         }
 423
 424         /* Be sure it is correct format */
 425         return parse_log(rc);
 426 }
 427
 428 static int activate_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 429 {
 430         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 431         int r;
 432
 433         log_dbg("Activating LUKS devices from headers.");
 434
 435         if ((r = crypt_init(&cd, rc->header_file_org)) ||
 436             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 437             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device)))
 438                 goto out;
 439
 440         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rc->header_file_org,
 441                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 442                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 443                 goto out;
 444
 445         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)) ||
 446             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 447             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rc->device)))
 448                 goto out;
 449
 450         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rc->header_file_new,
 451                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 452                 CRYPT_ACTIVATE_SHARED|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 453                 goto out;
 454         r = 0;
 455 out:
 456         crypt_free(cd);
 457         crypt_free(cd_new);
 458         if (r < 0)
 459                 log_err(_("Activation of temporary devices failed.\n"));
 460         return r;
 461 }
 462
 463 static int backup_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 464 {
 465         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 466         struct crypt_params_luks1 params = {0};
 467         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
 468         int i, r;
 469
 470         log_dbg("Creating LUKS header backup for device %s.", rc->device);
 471
 472         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)) ||
 473             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)))
 474                 goto out;
 475
 476         crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 477         if ((r = crypt_header_backup(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_org)))
 478                 goto out;
 479         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rc->device);
 480
 481         if ((r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org)))
 482                 goto out;
 483
 484         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
 485         params.data_alignment = crypt_get_data_offset(cd);
 486         params.data_device = rc->device;
 487
 488         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)))
 489                 goto out;
 490
 491         if (opt_random)
 492                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_RANDOM);
 493         else if (opt_urandom)
 494                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_URANDOM);
 495
 496         if (opt_iteration_time)
 497                 crypt_set_iteration_time(cd_new, opt_iteration_time);
 498
 499         if (opt_cipher) {
 500                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
 501                 if (r < 0) {
 502                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
 503                         goto out;
 504                 }
 505         }
 506
 507         if ((r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1,
 508                         opt_cipher ? cipher : crypt_get_cipher(cd),
 509                         opt_cipher ? cipher_mode : crypt_get_cipher_mode(cd),
 510                         crypt_get_uuid(cd),
 511                         NULL, crypt_get_volume_key_size(cd), &params)))
 512                 goto out;
 513         log_verbose(_("New LUKS header for device %s created.\n"), rc->device);
 514
 515         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 516                 if (!rc->p[i].password)
 517                         continue;
 518                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
 519                         NULL, 0, rc->p[i].password, rc->p[i].passwordLen)) < 0)
 520                         goto out;
 521                 log_verbose(_("Activated keyslot %i.\n"), r);
 522                 r = 0;
 523         }
 524 out:
 525         crypt_free(cd);
 526         crypt_free(cd_new);
 527         if (r)
 528                 log_err(_("Creation of LUKS backup headers failed.\n"));
 529         return r;
 530 }
 531
 532 static void remove_headers(struct reenc_ctx *rc)
 533 {
 534         struct crypt_device *cd = NULL;
 535
 536         log_dbg("Removing headers.");
 537
 538         if (crypt_init(&cd, NULL))
 539                 return;
 540         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 541         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_org);
 542         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_new);
 543         crypt_free(cd);
 544 }
 545
 546 static int restore_luks_header(struct reenc_ctx *rc)
 547 {
 548         struct crypt_device *cd = NULL;
 549         int r;
 550
 551         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rc->device, rc->header_file_new);
 552
 553         r = crypt_init(&cd, rc->device);
 554         if (r == 0) {
 555                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 556                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_new);
 557         }
 558
 559         crypt_free(cd);
 560         if (r)
 561                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rc->device);
 562         else
 563                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rc->device);
 564         return r;
 565 }
 566
 567 static void print_progress(struct reenc_ctx *rc, uint64_t bytes, int final)
 568 {
 569         unsigned long long mbytes, eta;
 570         struct timeval now_time;
 571         double tdiff, mib;
 572
 573         gettimeofday(&now_time, NULL);
 574         if (!final && time_diff(rc->end_time, now_time) < 0.5)
 575                 return;
 576
 577         rc->end_time = now_time;
 578
 579         if (opt_batch_mode)
 580                 return;
 581
 582         tdiff = time_diff(rc->start_time, rc->end_time);
 583         if (!tdiff)
 584                 return;
 585
 586         mbytes = (bytes - rc->restart_bytes) / 1024 / 1024;
 587         mib = (double)(mbytes) / tdiff;
 588         if (!mib)
 589                 return;
 590
 591         eta = (unsigned long long)(rc->device_size / 1024 / 1024 / mib - tdiff);
 592
 593         /* vt100 code clear line */
 594         log_err("\33[2K\r");
 595         log_err(_("Progress: %5.1f%%, ETA %02llu:%02llu, "
 596                 "%4llu MiB written, speed %5.1f MiB/s%s"),
 597                 (double)bytes / rc->device_size * 100,
 598                 eta / 60, eta % 60, mbytes, mib,
 599                 final ? "\n" :"");
 600 }
 601
 602 static int copy_data_forward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 603                              size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 604 {
 605         ssize_t s1, s2;
 606
 607         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
 608
 609         if (lseek64(fd_old, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 610             lseek64(fd_new, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0) {
 611                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 612                 return -EIO;
 613         }
 614
 615         rc->restart_bytes = *bytes = rc->device_offset;
 616
 617         if (write_log(rc) < 0)
 618                 return -EIO;
 619
 620         while (!quit && rc->device_offset < rc->device_size) {
 621                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
 622                 if (s1 < 0 || ((size_t)s1 != block_size &&
 623                     (rc->device_offset + s1) != rc->device_size)) {
 624                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 625                                 (int)block_size, (int)s1);
 626                         return -EIO;
 627                 }
 628
 629                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
 630                 if (s2 < 0) {
 631                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 632                                 (int)block_size, (int)s2);
 633                         return -EIO;
 634                 }
 635
 636                 rc->device_offset += s1;
 637                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 638                         return -EIO;
 639
 640                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
 641                         log_dbg("Write error, fsync.");
 642                         return -EIO;
 643                 }
 644
 645                 *bytes += (uint64_t)s2;
 646                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 647         }
 648
 649         return quit ? -EAGAIN : 0;
 650 }
 651
 652 static int copy_data_backward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 653                               size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 654 {
 655         ssize_t s1, s2, working_block;
 656         off64_t working_offset;
 657
 658         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
 659
 660         if (!rc->in_progress) {
 661                 rc->device_offset = rc->device_size;
 662                 rc->restart_bytes = 0;
 663                 *bytes = 0;
 664         } else {
 665                 rc->restart_bytes = rc->device_size - rc->device_offset;
 666                 *bytes = rc->restart_bytes;
 667         }
 668
 669         if (write_log(rc) < 0)
 670                 return -EIO;
 671
 672         while (!quit && rc->device_offset) {
 673                 if (rc->device_offset < block_size) {
 674                         working_offset = 0;
 675                         working_block = rc->device_offset;
 676                 } else {
 677                         working_offset = rc->device_offset - block_size;
 678                         working_block = block_size;
 679                 }
 680
 681                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 682                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
 683                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 684                         return -EIO;
 685                 }
 686
 687                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
 688                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
 689                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 690                                 (int)block_size, (int)s1);
 691                         return -EIO;
 692                 }
 693
 694                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
 695                 if (s2 < 0) {
 696                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 697                                 (int)block_size, (int)s2);
 698                         return -EIO;
 699                 }
 700
 701                 rc->device_offset -= s1;
 702                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 703                         return -EIO;
 704
 705                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
 706                         log_dbg("Write error, fsync.");
 707                         return -EIO;
 708                 }
 709
 710                 *bytes += (uint64_t)s2;
 711                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 712         }
 713
 714         return quit ? -EAGAIN : 0;
 715 }
 716
 717 static int copy_data(struct reenc_ctx *rc)
 718 {
 719         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
 720         int fd_old = -1, fd_new = -1;
 721         int r = -EINVAL;
 722         void *buf = NULL;
 723         uint64_t bytes = 0;
 724
 725         log_dbg("Data copy preparation.");
 726
 727         fd_old = open(rc->crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 728         if (fd_old == -1) {
 729                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 730                 goto out;
 731         }
 732
 733         fd_new = open(rc->crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 734         if (fd_new == -1) {
 735                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 736                 goto out;
 737         }
 738
 739         /* Check size */
 740         if (ioctl(fd_old, BLKGETSIZE64, &rc->device_size) < 0) {
 741                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
 742                 goto out;
 743         }
 744
 745         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
 746                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 747                 r = -ENOMEM;
 748                 goto out;
 749         }
 750
 751         set_int_handler();
 752         gettimeofday(&rc->start_time, NULL);
 753
 754         if (rc->reencrypt_direction == FORWARD)
 755                 r = copy_data_forward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 756         else
 757                 r = copy_data_backward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 758
 759         set_int_block(1);
 760         print_progress(rc, bytes, 1);
 761
 762         if (r == -EAGAIN)
 763                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
 764         else if (r < 0)
 765                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
 766
 767         (void)write_log(rc);
 768 out:
 769         if (fd_old != -1)
 770                 close(fd_old);
 771         if (fd_new != -1)
 772                 close(fd_new);
 773         free(buf);
 774         return r;
 775 }
 776
 777 static int initialize_uuid(struct reenc_ctx *rc)
 778 {
 779         struct crypt_device *cd = NULL;
 780         int r;
 781
 782         log_dbg("Initialising UUID.");
 783
 784         /* Try to load LUKS from device */
 785         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)))
 786                 return r;
 787         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 788         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
 789         if (!r)
 790                 rc->device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
 791         else
 792                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
 793                 r = device_magic(rc, CHECK_UNUSABLE);
 794
 795         crypt_free(cd);
 796         return r;
 797 }
 798
 799 static int init_passphrase1(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd,
 800                             const char *msg, int slot_check)
 801 {
 802         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
 803
 804         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 805
 806         retry_count = opt_tries ?: 1;
 807         while (retry_count--) {
 808                 set_int_handler();
 809                 r = crypt_get_key(msg, &rc->p[slot].password,
 810                         &rc->p[slot].passwordLen,
 811                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
 812                         0, 0, cd);
 813                 if (r < 0)
 814                         return r;
 815                 if (quit)
 816                         return -EAGAIN;
 817
 818                 /* library uses sigint internally, until it is fixed...*/
 819                 set_int_block(1);
 820                 r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 821                         rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 822
 823                 if (r < 0) {
 824                         crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 825                         rc->p[slot].password = NULL;
 826                         rc->p[slot].passwordLen = 0;
 827                 }
 828                 if (r < 0 && r != -EPERM)
 829                         return r;
 830                 if (r >= 0) {
 831                         rc->keyslot = slot;
 832                         break;
 833                 }
 834                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 835         }
 836         return r;
 837 }
 838
 839 static int init_keyfile(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd, int slot_check)
 840 {
 841         int r, slot;
 842
 843         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 844         r = crypt_get_key(NULL, &rc->p[slot].password, &rc->p[slot].passwordLen,
 845                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
 846         if (r < 0)
 847                 return r;
 848
 849         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 850                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 851
 852         /*
 853          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
 854          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
 855          */
 856         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
 857             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
 858                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
 859                           "exactly one key slot active.\n"));
 860                 r = -EINVAL;
 861         }
 862
 863         if (r < 0) {
 864                 crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 865                 rc->p[slot].password = NULL;
 866                 rc->p[slot].passwordLen = 0;
 867                 if (r == -EPERM)
 868                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 869                 return r;
 870         } else
 871                 rc->keyslot = slot;
 872
 873         return r;
 874 }
 875
 876 static int initialize_passphrase(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 877 {
 878         struct crypt_device *cd = NULL;
 879         crypt_keyslot_info ki;
 880         char msg[256];
 881         int i, r;
 882
 883         log_dbg("Passhrases initialization.");
 884
 885         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
 886             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 887             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device))) {
 888                 crypt_free(cd);
 889                 return r;
 890         }
 891
 892         if (opt_key_file) {
 893                 r = init_keyfile(rc, cd, opt_key_slot);
 894         } else if (rc->in_progress) {
 895                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter any LUKS passphrase: "), CRYPT_ANY_SLOT);
 896         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 897                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
 898                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
 899                         continue;
 900
 901                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u: "), i);
 902                 r = init_passphrase1(rc, cd, msg, i);
 903                 if (r < 0)
 904                         break;
 905         }
 906
 907         crypt_free(cd);
 908         return r > 0 ? 0 : r;
 909 }
 910
 911 static int initialize_context(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 912 {
 913         log_dbg("Initialising reencryption context.");
 914
 915         rc->log_fd =-1;
 916
 917         if (!(rc->device = strndup(device, PATH_MAX)))
 918                 return -ENOMEM;
 919
 920         if (initialize_uuid(rc)) {
 921                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
 922                 return -EINVAL;
 923         }
 924
 925         /* Prepare device names */
 926         if (snprintf(rc->log_file, PATH_MAX,
 927                      "LUKS-%s.log", rc->device_uuid) < 0)
 928                 return -ENOMEM;
 929         if (snprintf(rc->header_file_org, PATH_MAX,
 930                      "LUKS-%s.org", rc->device_uuid) < 0)
 931                 return -ENOMEM;
 932         if (snprintf(rc->header_file_new, PATH_MAX,
 933                      "LUKS-%s.new", rc->device_uuid) < 0)
 934                 return -ENOMEM;
 935
 936         /* Paths to encrypted devices */
 937         if (snprintf(rc->crypt_path_org, PATH_MAX,
 938                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_org) < 0)
 939                 return -ENOMEM;
 940         if (snprintf(rc->crypt_path_new, PATH_MAX,
 941                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_new) < 0)
 942                 return -ENOMEM;
 943
 944         remove_headers(rc);
 945
 946         if (open_log(rc) < 0) {
 947                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
 948                 return -EINVAL;
 949         }
 950
 951         if (!rc->in_progress) {
 952                 if (1 /*opt_new */)
 953                         rc->reencrypt_direction = FORWARD;
 954                 else {
 955                         rc->reencrypt_direction = BACKWARD;
 956                         rc->device_offset = (uint64_t)~0;
 957                 }
 958         }
 959
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 static void destroy_context(struct reenc_ctx *rc)
 964 {
 965         int i;
 966
 967         log_dbg("Destroying reencryption context.");
 968
 969         close_log(rc);
 970         remove_headers(rc);
 971
 972         if ((rc->reencrypt_direction == FORWARD &&
 973              rc->device_offset == rc->device_size) ||
 974             (rc->reencrypt_direction == BACKWARD &&
 975              rc->device_offset == 0)) {
 976                 unlink(rc->log_file);
 977                 unlink(rc->header_file_org);
 978                 unlink(rc->header_file_new);
 979         }
 980
 981         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
 982                 crypt_safe_free(rc->p[i].password);
 983
 984         free(rc->device);
 985         free(rc->device_uuid);
 986 }
 987
 988 static int run_reencrypt(const char *device)
 989 {
 990         int r = -EINVAL;
 991         struct reenc_ctx rc = {};
 992
 993         if (initialize_context(&rc, device))
 994                 goto out;
 995
 996         log_dbg("Running reencryption.");
 997
 998         if (!rc.in_progress) {
 999                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
1000                     (r = backup_luks_headers(&rc)) ||
1001                     (r = device_magic(&rc, MAKE_UNUSABLE)))
1002                         goto out;
1003         } else {
1004                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.header_file_new)))
1005                         goto out;
1006         }
1007
1008         if ((r = activate_luks_headers(&rc)))
1009                 goto out;
1010
1011         if ((r = copy_data(&rc)))
1012                 goto out;
1013
1014         r = restore_luks_header(&rc);
1015 out:
1016         destroy_context(&rc);
1017         return r;
1018 }
1019
1020 static __attribute__ ((noreturn)) void usage(poptContext popt_context,
1021                                              int exitcode, const char *error,
1022                                              const char *more)
1023 {
1024         poptPrintUsage(popt_context, stderr, 0);
1025         if (error)
1026                 log_err("%s: %s\n", more, error);
1027         poptFreeContext(popt_context);
1028         exit(exitcode);
1029 }
1030
1031 static void help(poptContext popt_context,
1032                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
1033                  struct poptOption *key,
1034                  const char *arg __attribute__((unused)),
1035                  void *data __attribute__((unused)))
1036 {
1037         usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
1038 }
1039
1040 static void _dbg_version_and_cmd(int argc, const char **argv)
1041 {
1042         int i;
1043
1044         log_std("# %s %s processing \"", PACKAGE_REENC, PACKAGE_VERSION);
1045         for (i = 0; i < argc; i++) {
1046                 if (i)
1047                         log_std(" ");
1048                 log_std("%s", argv[i]);
1049         }
1050         log_std("\"\n");
1051 }
1052
1053 int main(int argc, const char **argv)
1054 {
1055         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1056                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1057                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1058                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1059                 POPT_TABLEEND
1060         };
1061         static struct poptOption popt_options[] = {
1062                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1063                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1064                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1065                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1066                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1067                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1068                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1069                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1070                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1071                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1072                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1073                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1074                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1075                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1076                 { "use-fsync",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_fsync,                 0, N_("Use fsync after each block."), NULL },
1077                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1078                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1079                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1080                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1081                 POPT_TABLEEND
1082         };
1083         poptContext popt_context;
1084         int r;
1085
1086         crypt_set_log_callback(NULL, _log, NULL);
1087
1088         set_int_block(1);
1089
1090         setlocale(LC_ALL, "");
1091         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1092         textdomain(PACKAGE);
1093
1094         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1095         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1096                                N_("[OPTION...] <device>]"));
1097
1098         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) ;
1099         if (r < -1)
1100                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1101                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1102
1103         if (opt_version_mode) {
1104                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_REENC, PACKAGE_VERSION);
1105                 poptFreeContext(popt_context);
1106                 exit(EXIT_SUCCESS);
1107         }
1108
1109         if (!opt_batch_mode)
1110                 log_err(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1111
1112         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1113         if(!action_argv)
1114                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1115                       poptGetInvocationName(popt_context));
1116
1117         if (opt_random && opt_urandom)
1118                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1119                       poptGetInvocationName(popt_context));
1120
1121         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1122                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1123                       _("Only values between 1MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1124                       poptGetInvocationName(popt_context));
1125
1126         if (opt_debug) {
1127                 opt_verbose = 1;
1128                 crypt_set_debug_level(-1);
1129                 _dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1130         }
1131
1132         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1133
1134         poptFreeContext(popt_context);
1135
1136         /* Translate exit code to simple codes */
1137         switch (r) {
1138         case 0:         r = EXIT_SUCCESS; break;
1139         case -EEXIST:
1140         case -EBUSY:    r = 5; break;
1141         case -ENOTBLK:
1142         case -ENODEV:   r = 4; break;
1143         case -ENOMEM:   r = 3; break;
1144         case -EPERM:    r = 2; break;
1145         default:        r = EXIT_FAILURE;
1146         }
1147         return r;
1148 }