src/cryptsetup_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 <arpa/inet.h>
  39 #include <fcntl.h>
  40 #include <signal.h>
  41 #include <popt.h>
  42
  43 #include "cryptsetup.h"
  44
  45 static int opt_verbose = 0;
  46 static int opt_debug = 0;
  47 static const char *opt_cipher = NULL;
  48 static const char *opt_hash = NULL;
  49 static const char *opt_key_file = NULL;
  50 static long opt_keyfile_size = 0;
  51 static long opt_keyfile_offset = 0;
  52 static int opt_iteration_time = 1000;
  53 static int opt_batch_mode = 0;
  54 static int opt_version_mode = 0;
  55 static int opt_random = 0;
  56 static int opt_urandom = 0;
  57 static int opt_bsize = 4;
  58 static int opt_directio = 0;
  59 static int opt_fsync = 0;
  60 static int opt_write_log = 0;
  61 static int opt_tries = 3;
  62 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
  63
  64 static const char **action_argv;
  65
  66 static volatile int quit = 0;
  67
  68 #define MAX_SLOT 8
  69 struct reenc_ctx {
  70         char *device;
  71         char *device_uuid;
  72         uint64_t device_size;
  73         uint64_t device_offset;
  74         uint64_t device_shift;
  75
  76         int in_progress:1;
  77         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
  78
  79         char header_file_org[PATH_MAX];
  80         char header_file_new[PATH_MAX];
  81         char log_file[PATH_MAX];
  82
  83         char crypt_path_org[PATH_MAX];
  84         char crypt_path_new[PATH_MAX];
  85         int log_fd;
  86         char *log_buf;
  87
  88         struct {
  89                 char *password;
  90                 size_t passwordLen;
  91         } p[MAX_SLOT];
  92         int keyslot;
  93
  94         struct timeval start_time, end_time;
  95         uint64_t restart_bytes;
  96 };
  97
  98 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
  99 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
 100 int  MAGIC_L = 6;
 101
 102 typedef enum {
 103         MAKE_UNUSABLE,
 104         MAKE_USABLE,
 105         CHECK_UNUSABLE,
 106         CHECK_OPEN,
 107 } header_magic;
 108
 109 __attribute__((format(printf, 5, 6)))
 110 static void clogger(struct crypt_device *cd, int level, const char *file,
 111                    int line, const char *format, ...)
 112 {
 113         va_list argp;
 114         char *target = NULL;
 115
 116         va_start(argp, format);
 117
 118         if (vasprintf(&target, format, argp) > 0) {
 119                 if (level >= 0) {
 120                         crypt_log(cd, level, target);
 121                 } else if (opt_debug)
 122                         printf("# %s\n", target);
 123         }
 124
 125         va_end(argp);
 126         free(target);
 127 }
 128
 129 static void _log(int level, const char *msg, void *usrptr __attribute__((unused)))
 130 {
 131         switch(level) {
 132
 133         case CRYPT_LOG_NORMAL:
 134                 fputs(msg, stdout);
 135                 break;
 136         case CRYPT_LOG_VERBOSE:
 137                 if (opt_verbose)
 138                         fputs(msg, stdout);
 139                 break;
 140         case CRYPT_LOG_ERROR:
 141                 fputs(msg, stderr);
 142                 break;
 143         case CRYPT_LOG_DEBUG:
 144                 if (opt_debug)
 145                         printf("# %s\n", msg);
 146                 break;
 147         default:
 148                 fprintf(stderr, "Internal error on logging class for msg: %s", msg);
 149                 break;
 150         }
 151 }
 152
 153 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
 154 {
 155         if (!opt_debug)
 156                 return;
 157         _log(level, msg, usrptr);
 158 }
 159
 160 static void int_handler(int sig __attribute__((__unused__)))
 161 {
 162         quit++;
 163 }
 164
 165 static void set_int_block(int block)
 166 {
 167         sigset_t signals_open;
 168
 169         sigemptyset(&signals_open);
 170         sigaddset(&signals_open, SIGINT);
 171         sigaddset(&signals_open, SIGTERM);
 172         sigprocmask(block ? SIG_SETMASK : SIG_UNBLOCK, &signals_open, NULL);
 173 }
 174
 175 static void set_int_handler(void)
 176 {
 177         struct sigaction sigaction_open;
 178
 179         memset(&sigaction_open, 0, sizeof(struct sigaction));
 180         sigaction_open.sa_handler = int_handler;
 181         sigaction(SIGINT, &sigaction_open, 0);
 182         sigaction(SIGTERM, &sigaction_open, 0);
 183         set_int_block(0);
 184 }
 185
 186 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
 187 static double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
 188 {
 189         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
 190                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
 191 }
 192
 193 static int alignment(int fd)
 194 {
 195         int alignment;
 196
 197         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
 198         if (alignment < 0)
 199                 alignment = 4096;
 200         return alignment;
 201 }
 202
 203 /* Depends on the first two fields of LUKS1 header format, magic and version */
 204 static int device_check(struct reenc_ctx *rc, header_magic set_magic)
 205 {
 206         char *buf = NULL;
 207         int r, devfd;
 208         ssize_t s;
 209         uint16_t version;
 210
 211         devfd = open(rc->device, O_RDWR | O_EXCL | O_DIRECT);
 212         if (devfd == -1) {
 213                 if (errno == EBUSY) {
 214                         log_err(_("Cannot exclusively open %s, device in use.\n"),
 215                                 rc->device);
 216                         return -EBUSY;
 217                 }
 218                 log_err(_("Cannot open device %s\n"), rc->device);
 219                 return -EINVAL;
 220         }
 221
 222         if (set_magic == CHECK_OPEN) {
 223                 r = 0;
 224                 goto out;
 225         }
 226
 227         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
 228                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 229                 r = -ENOMEM;
 230                 goto out;
 231         }
 232
 233         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 234         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 235                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rc->device);
 236                 close(devfd);
 237                 return -EIO;
 238         }
 239
 240         /* Be sure that we do not process new version of header */
 241         memcpy((void*)&version, &buf[MAGIC_L], sizeof(uint16_t));
 242         version = ntohs(version);
 243
 244         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L) &&
 245             version == 1) {
 246                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rc->device);
 247                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
 248                 r = 0;
 249         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) &&
 250                    version == 1) {
 251                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rc->device);
 252                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
 253                 r = 0;
 254         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE && version == 1) {
 255                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
 256                 if (!r)
 257                         rc->device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
 258                 goto out;
 259         } else
 260                 r = -EINVAL;
 261
 262         if (!r) {
 263                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
 264                         goto out;
 265                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 266                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 267                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rc->device);
 268                         r = -EIO;
 269                 }
 270         } else
 271                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rc->device);
 272 out:
 273         if (buf)
 274                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 275         free(buf);
 276         close(devfd);
 277         return r;
 278 }
 279
 280 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file)
 281 {
 282         struct stat st;
 283         ssize_t size;
 284         int fd, r = 0;
 285         char *buf;
 286
 287         if (stat(old_file, &st) == -1 ||
 288                  (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG ||
 289                  (st.st_size > 16 * 1024 * 1024))
 290                 return -EINVAL;
 291         size = st.st_size;
 292
 293         log_dbg("Creating empty file %s of size %lu.", new_file, (unsigned long)size);
 294
 295         if (!(buf = malloc(size)))
 296                 return -ENOMEM;
 297         memset(buf, 0, size);
 298
 299         fd = creat(new_file, S_IRUSR|S_IWUSR);
 300         if(fd == -1) {
 301                 free(buf);
 302                 return -EINVAL;
 303         }
 304
 305         if (write(fd, buf, size) < size)
 306                 r = -EIO;
 307
 308         close(fd);
 309         free(buf);
 310         return r;
 311 }
 312
 313 static int write_log(struct reenc_ctx *rc)
 314 {
 315         ssize_t r;
 316
 317         memset(rc->log_buf, 0, SECTOR_SIZE);
 318         snprintf(rc->log_buf, SECTOR_SIZE, "# LUKS reencryption log, DO NOT EDIT OR DELETE.\n"
 319                 "version = %d\nUUID = %s\ndirection = %d\n"
 320                 "offset = %" PRIu64 "\nshift = %" PRIu64 "\n# EOF\n",
 321                 1, rc->device_uuid, rc->reencrypt_direction,
 322                 rc->device_offset, rc->device_shift);
 323
 324         lseek(rc->log_fd, 0, SEEK_SET);
 325         r = write(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
 326         if (r < 0 || r != SECTOR_SIZE) {
 327                 log_err(_("Cannot write reencryption log file.\n"));
 328                 return -EIO;
 329         }
 330
 331         return 0;
 332 }
 333
 334 static int parse_line_log(struct reenc_ctx *rc, const char *line)
 335 {
 336         uint64_t u64;
 337         int i;
 338         char s[64];
 339
 340         /* whole line is comment */
 341         if (*line == '#')
 342                 return 0;
 343
 344         if (sscanf(line, "version = %d", &i) == 1) {
 345                 if (i != 1) {
 346                         log_dbg("Log: Unexpected version = %i", i);
 347                         return -EINVAL;
 348                 }
 349         } else if (sscanf(line, "UUID = %40s", s) == 1) {
 350                 if (!rc->device_uuid || strcmp(rc->device_uuid, s)) {
 351                         log_dbg("Log: Unexpected UUID %s", s);
 352                         return -EINVAL;
 353                 }
 354         } else if (sscanf(line, "direction = %d", &i) == 1) {
 355                 log_dbg("Log: direction = %i", i);
 356                 rc->reencrypt_direction = i;
 357         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 358                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
 359                 rc->device_offset = u64;
 360         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 361                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
 362                 rc->device_shift = u64;
 363         } else
 364                 return -EINVAL;
 365
 366         return 0;
 367 }
 368
 369 static int parse_log(struct reenc_ctx *rc)
 370 {
 371         char *start, *end;
 372         ssize_t s;
 373
 374         s = read(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
 375         if (s == -1) {
 376                 log_err(_("Cannot read reencryption log file.\n"));
 377                 return -EIO;
 378         }
 379
 380         rc->log_buf[SECTOR_SIZE - 1] = '\0';
 381         start = rc->log_buf;
 382         do {
 383                 end = strchr(start, '\n');
 384                 if (end) {
 385                         *end++ = '\0';
 386                         if (parse_line_log(rc, start)) {
 387                                 log_err("Wrong log format.\n");
 388                                 return -EINVAL;
 389                         }
 390                 }
 391
 392                 start = end;
 393         } while (start);
 394
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 static void close_log(struct reenc_ctx *rc)
 399 {
 400         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 401         if (rc->log_fd != -1)
 402                 close(rc->log_fd);
 403         free(rc->log_buf);
 404         rc->log_buf = NULL;
 405 }
 406
 407 static int open_log(struct reenc_ctx *rc)
 408 {
 409         int flags, create_new;
 410         struct stat st;
 411
 412         if (!stat(rc->log_file, &st))
 413                 create_new = 0;
 414         else if (errno == ENOENT)
 415                 create_new = 1;
 416         else
 417                 return -EINVAL;
 418
 419         if (create_new) {
 420                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 421                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
 422                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
 423                 if (rc->log_fd == -1)
 424                         return -EINVAL;
 425         } else {
 426                 log_dbg("Log file %s exists, restarting.", rc->log_file);
 427                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
 428                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags);
 429                 if (rc->log_fd == -1)
 430                         return -EINVAL;
 431                 rc->in_progress = 1;
 432         }
 433
 434         if (posix_memalign((void *)&rc->log_buf, alignment(rc->log_fd), SECTOR_SIZE)) {
 435                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 436                 close_log(rc);
 437                 return -ENOMEM;
 438         }
 439
 440         if (create_new && write_log(rc) < 0) {
 441                 close_log(rc);
 442                 return -EIO;
 443         }
 444
 445         /* Be sure it is correct format */
 446         return parse_log(rc);
 447 }
 448
 449 static int activate_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 450 {
 451         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 452         int r;
 453
 454         log_dbg("Activating LUKS devices from headers.");
 455
 456         if ((r = crypt_init(&cd, rc->header_file_org)) ||
 457             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 458             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device)))
 459                 goto out;
 460
 461         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rc->header_file_org,
 462                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 463                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 464                 goto out;
 465
 466         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)) ||
 467             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 468             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rc->device)))
 469                 goto out;
 470
 471         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rc->header_file_new,
 472                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 473                 CRYPT_ACTIVATE_SHARED|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 474                 goto out;
 475         r = 0;
 476 out:
 477         crypt_free(cd);
 478         crypt_free(cd_new);
 479         if (r < 0)
 480                 log_err(_("Activation of temporary devices failed.\n"));
 481         return r;
 482 }
 483
 484 static int backup_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 485 {
 486         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 487         struct crypt_params_luks1 params = {0};
 488         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
 489         int i, r;
 490
 491         log_dbg("Creating LUKS header backup for device %s.", rc->device);
 492
 493         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)) ||
 494             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)))
 495                 goto out;
 496
 497         crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 498         if ((r = crypt_header_backup(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_org)))
 499                 goto out;
 500         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rc->device);
 501
 502         if ((r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org)))
 503                 goto out;
 504
 505         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
 506         params.data_alignment = crypt_get_data_offset(cd);
 507         params.data_device = rc->device;
 508
 509         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)))
 510                 goto out;
 511
 512         if (opt_random)
 513                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_RANDOM);
 514         else if (opt_urandom)
 515                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_URANDOM);
 516
 517         if (opt_iteration_time)
 518                 crypt_set_iteration_time(cd_new, opt_iteration_time);
 519
 520         if (opt_cipher) {
 521                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
 522                 if (r < 0) {
 523                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
 524                         goto out;
 525                 }
 526         }
 527
 528         if ((r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1,
 529                         opt_cipher ? cipher : crypt_get_cipher(cd),
 530                         opt_cipher ? cipher_mode : crypt_get_cipher_mode(cd),
 531                         crypt_get_uuid(cd),
 532                         NULL, crypt_get_volume_key_size(cd), &params)))
 533                 goto out;
 534         log_verbose(_("New LUKS header for device %s created.\n"), rc->device);
 535
 536         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 537                 if (!rc->p[i].password)
 538                         continue;
 539                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
 540                         NULL, 0, rc->p[i].password, rc->p[i].passwordLen)) < 0)
 541                         goto out;
 542                 log_verbose(_("Activated keyslot %i.\n"), r);
 543                 r = 0;
 544         }
 545 out:
 546         crypt_free(cd);
 547         crypt_free(cd_new);
 548         if (r)
 549                 log_err(_("Creation of LUKS backup headers failed.\n"));
 550         return r;
 551 }
 552
 553 static void remove_headers(struct reenc_ctx *rc)
 554 {
 555         struct crypt_device *cd = NULL;
 556
 557         log_dbg("Removing headers.");
 558
 559         if (crypt_init(&cd, NULL))
 560                 return;
 561         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 562         if (*rc->header_file_org)
 563                 (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_org);
 564         if (*rc->header_file_new)
 565                 (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_new);
 566         crypt_free(cd);
 567 }
 568
 569 static int restore_luks_header(struct reenc_ctx *rc)
 570 {
 571         struct crypt_device *cd = NULL;
 572         int r;
 573
 574         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rc->device, rc->header_file_new);
 575
 576         r = crypt_init(&cd, rc->device);
 577         if (r == 0) {
 578                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 579                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_new);
 580         }
 581
 582         crypt_free(cd);
 583         if (r)
 584                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rc->device);
 585         else
 586                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rc->device);
 587         return r;
 588 }
 589
 590 static void print_progress(struct reenc_ctx *rc, uint64_t bytes, int final)
 591 {
 592         unsigned long long mbytes, eta;
 593         struct timeval now_time;
 594         double tdiff, mib;
 595
 596         gettimeofday(&now_time, NULL);
 597         if (!final && time_diff(rc->end_time, now_time) < 0.5)
 598                 return;
 599
 600         rc->end_time = now_time;
 601
 602         if (opt_batch_mode)
 603                 return;
 604
 605         tdiff = time_diff(rc->start_time, rc->end_time);
 606         if (!tdiff)
 607                 return;
 608
 609         mbytes = (bytes - rc->restart_bytes) / 1024 / 1024;
 610         mib = (double)(mbytes) / tdiff;
 611         if (!mib)
 612                 return;
 613
 614         eta = (unsigned long long)(rc->device_size / 1024 / 1024 / mib - tdiff);
 615
 616         /* vt100 code clear line */
 617         log_err("\33[2K\r");
 618         log_err(_("Progress: %5.1f%%, ETA %02llu:%02llu, "
 619                 "%4llu MiB written, speed %5.1f MiB/s%s"),
 620                 (double)bytes / rc->device_size * 100,
 621                 eta / 60, eta % 60, mbytes, mib,
 622                 final ? "\n" :"");
 623 }
 624
 625 static int copy_data_forward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 626                              size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 627 {
 628         ssize_t s1, s2;
 629
 630         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
 631
 632         if (lseek64(fd_old, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 633             lseek64(fd_new, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0) {
 634                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 635                 return -EIO;
 636         }
 637
 638         rc->restart_bytes = *bytes = rc->device_offset;
 639
 640         if (write_log(rc) < 0)
 641                 return -EIO;
 642
 643         while (!quit && rc->device_offset < rc->device_size) {
 644                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
 645                 if (s1 < 0 || ((size_t)s1 != block_size &&
 646                     (rc->device_offset + s1) != rc->device_size)) {
 647                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 648                                 (int)block_size, (int)s1);
 649                         return -EIO;
 650                 }
 651
 652                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
 653                 if (s2 < 0) {
 654                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 655                                 (int)block_size, (int)s2);
 656                         return -EIO;
 657                 }
 658
 659                 rc->device_offset += s1;
 660                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 661                         return -EIO;
 662
 663                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
 664                         log_dbg("Write error, fsync.");
 665                         return -EIO;
 666                 }
 667
 668                 *bytes += (uint64_t)s2;
 669                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 670         }
 671
 672         return quit ? -EAGAIN : 0;
 673 }
 674
 675 static int copy_data_backward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 676                               size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 677 {
 678         ssize_t s1, s2, working_block;
 679         off64_t working_offset;
 680
 681         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
 682
 683         if (!rc->in_progress) {
 684                 rc->device_offset = rc->device_size;
 685                 rc->restart_bytes = 0;
 686                 *bytes = 0;
 687         } else {
 688                 rc->restart_bytes = rc->device_size - rc->device_offset;
 689                 *bytes = rc->restart_bytes;
 690         }
 691
 692         if (write_log(rc) < 0)
 693                 return -EIO;
 694
 695         while (!quit && rc->device_offset) {
 696                 if (rc->device_offset < block_size) {
 697                         working_offset = 0;
 698                         working_block = rc->device_offset;
 699                 } else {
 700                         working_offset = rc->device_offset - block_size;
 701                         working_block = block_size;
 702                 }
 703
 704                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 705                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
 706                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 707                         return -EIO;
 708                 }
 709
 710                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
 711                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
 712                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 713                                 (int)block_size, (int)s1);
 714                         return -EIO;
 715                 }
 716
 717                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
 718                 if (s2 < 0) {
 719                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 720                                 (int)block_size, (int)s2);
 721                         return -EIO;
 722                 }
 723
 724                 rc->device_offset -= s1;
 725                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 726                         return -EIO;
 727
 728                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
 729                         log_dbg("Write error, fsync.");
 730                         return -EIO;
 731                 }
 732
 733                 *bytes += (uint64_t)s2;
 734                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 735         }
 736
 737         return quit ? -EAGAIN : 0;
 738 }
 739
 740 static int copy_data(struct reenc_ctx *rc)
 741 {
 742         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
 743         int fd_old = -1, fd_new = -1;
 744         int r = -EINVAL;
 745         void *buf = NULL;
 746         uint64_t bytes = 0;
 747
 748         log_dbg("Data copy preparation.");
 749
 750         fd_old = open(rc->crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 751         if (fd_old == -1) {
 752                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 753                 goto out;
 754         }
 755
 756         fd_new = open(rc->crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 757         if (fd_new == -1) {
 758                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 759                 goto out;
 760         }
 761
 762         /* Check size */
 763         if (ioctl(fd_old, BLKGETSIZE64, &rc->device_size) < 0) {
 764                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
 765                 goto out;
 766         }
 767
 768         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
 769                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 770                 r = -ENOMEM;
 771                 goto out;
 772         }
 773
 774         set_int_handler();
 775         gettimeofday(&rc->start_time, NULL);
 776
 777         if (rc->reencrypt_direction == FORWARD)
 778                 r = copy_data_forward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 779         else
 780                 r = copy_data_backward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 781
 782         set_int_block(1);
 783         print_progress(rc, bytes, 1);
 784
 785         if (r == -EAGAIN)
 786                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
 787         else if (r < 0)
 788                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
 789
 790         (void)write_log(rc);
 791 out:
 792         if (fd_old != -1)
 793                 close(fd_old);
 794         if (fd_new != -1)
 795                 close(fd_new);
 796         free(buf);
 797         return r;
 798 }
 799
 800 static int initialize_uuid(struct reenc_ctx *rc)
 801 {
 802         struct crypt_device *cd = NULL;
 803         int r;
 804
 805         log_dbg("Initialising UUID.");
 806
 807         /* Try to load LUKS from device */
 808         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)))
 809                 return r;
 810         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 811         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
 812         if (!r)
 813                 rc->device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
 814         else
 815                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
 816                 r = device_check(rc, CHECK_UNUSABLE);
 817
 818         crypt_free(cd);
 819         return r;
 820 }
 821
 822 static int init_passphrase1(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd,
 823                             const char *msg, int slot_check)
 824 {
 825         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
 826
 827         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 828
 829         retry_count = opt_tries ?: 1;
 830         while (retry_count--) {
 831                 set_int_handler();
 832                 r = crypt_get_key(msg, &rc->p[slot].password,
 833                         &rc->p[slot].passwordLen,
 834                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
 835                         0, 0, cd);
 836                 if (r < 0)
 837                         return r;
 838                 if (quit)
 839                         return -EAGAIN;
 840
 841                 /* library uses sigint internally, until it is fixed...*/
 842                 set_int_block(1);
 843                 r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 844                         rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 845
 846                 if (r < 0) {
 847                         crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 848                         rc->p[slot].password = NULL;
 849                         rc->p[slot].passwordLen = 0;
 850                 }
 851                 if (r < 0 && r != -EPERM)
 852                         return r;
 853                 if (r >= 0) {
 854                         rc->keyslot = slot;
 855                         break;
 856                 }
 857                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 858         }
 859         return r;
 860 }
 861
 862 static int init_keyfile(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd, int slot_check)
 863 {
 864         int r, slot;
 865
 866         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 867         r = crypt_get_key(NULL, &rc->p[slot].password, &rc->p[slot].passwordLen,
 868                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
 869         if (r < 0)
 870                 return r;
 871
 872         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 873                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 874
 875         /*
 876          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
 877          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
 878          */
 879         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
 880             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
 881                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
 882                           "exactly one key slot active.\n"));
 883                 r = -EINVAL;
 884         }
 885
 886         if (r < 0) {
 887                 crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 888                 rc->p[slot].password = NULL;
 889                 rc->p[slot].passwordLen = 0;
 890                 if (r == -EPERM)
 891                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 892                 return r;
 893         } else
 894                 rc->keyslot = slot;
 895
 896         return r;
 897 }
 898
 899 static int initialize_passphrase(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 900 {
 901         struct crypt_device *cd = NULL;
 902         crypt_keyslot_info ki;
 903         char msg[256];
 904         int i, r;
 905
 906         log_dbg("Passhrases initialization.");
 907
 908         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
 909             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 910             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device))) {
 911                 crypt_free(cd);
 912                 return r;
 913         }
 914
 915         if (opt_key_file) {
 916                 r = init_keyfile(rc, cd, opt_key_slot);
 917         } else if (rc->in_progress) {
 918                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter any LUKS passphrase: "), CRYPT_ANY_SLOT);
 919         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 920                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
 921                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
 922                         continue;
 923
 924                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u: "), i);
 925                 r = init_passphrase1(rc, cd, msg, i);
 926                 if (r < 0)
 927                         break;
 928         }
 929
 930         crypt_free(cd);
 931         return r > 0 ? 0 : r;
 932 }
 933
 934 static int initialize_context(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 935 {
 936         log_dbg("Initialising reencryption context.");
 937
 938         rc->log_fd =-1;
 939
 940         if (!(rc->device = strndup(device, PATH_MAX)))
 941                 return -ENOMEM;
 942
 943         if (device_check(rc, CHECK_OPEN) < 0)
 944                 return -EINVAL;
 945
 946         if (initialize_uuid(rc)) {
 947                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
 948                 return -EINVAL;
 949         }
 950
 951         /* Prepare device names */
 952         if (snprintf(rc->log_file, PATH_MAX,
 953                      "LUKS-%s.log", rc->device_uuid) < 0)
 954                 return -ENOMEM;
 955         if (snprintf(rc->header_file_org, PATH_MAX,
 956                      "LUKS-%s.org", rc->device_uuid) < 0)
 957                 return -ENOMEM;
 958         if (snprintf(rc->header_file_new, PATH_MAX,
 959                      "LUKS-%s.new", rc->device_uuid) < 0)
 960                 return -ENOMEM;
 961
 962         /* Paths to encrypted devices */
 963         if (snprintf(rc->crypt_path_org, PATH_MAX,
 964                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_org) < 0)
 965                 return -ENOMEM;
 966         if (snprintf(rc->crypt_path_new, PATH_MAX,
 967                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_new) < 0)
 968                 return -ENOMEM;
 969
 970         remove_headers(rc);
 971
 972         if (open_log(rc) < 0) {
 973                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
 974                 return -EINVAL;
 975         }
 976
 977         if (!rc->in_progress) {
 978                 if (1 /*opt_new */)
 979                         rc->reencrypt_direction = FORWARD;
 980                 else {
 981                         rc->reencrypt_direction = BACKWARD;
 982                         rc->device_offset = (uint64_t)~0;
 983                 }
 984         }
 985
 986         return 0;
 987 }
 988
 989 static void destroy_context(struct reenc_ctx *rc)
 990 {
 991         int i;
 992
 993         log_dbg("Destroying reencryption context.");
 994
 995         close_log(rc);
 996         remove_headers(rc);
 997
 998         if ((rc->reencrypt_direction == FORWARD &&
 999              rc->device_offset == rc->device_size) ||
1000             (rc->reencrypt_direction == BACKWARD &&
1001              rc->device_offset == 0)) {
1002                 unlink(rc->log_file);
1003                 unlink(rc->header_file_org);
1004                 unlink(rc->header_file_new);
1005         }
1006
1007         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
1008                 crypt_safe_free(rc->p[i].password);
1009
1010         free(rc->device);
1011         free(rc->device_uuid);
1012 }
1013
1014 static int run_reencrypt(const char *device)
1015 {
1016         int r = -EINVAL;
1017         struct reenc_ctx rc = {};
1018
1019         if (initialize_context(&rc, device))
1020                 goto out;
1021
1022         log_dbg("Running reencryption.");
1023
1024         if (!rc.in_progress) {
1025                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
1026                     (r = backup_luks_headers(&rc)) ||
1027                     (r = device_check(&rc, MAKE_UNUSABLE)))
1028                         goto out;
1029         } else {
1030                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.header_file_new)))
1031                         goto out;
1032         }
1033
1034         if ((r = activate_luks_headers(&rc)))
1035                 goto out;
1036
1037         if ((r = copy_data(&rc)))
1038                 goto out;
1039
1040         r = restore_luks_header(&rc);
1041 out:
1042         destroy_context(&rc);
1043         return r;
1044 }
1045
1046 static __attribute__ ((noreturn)) void usage(poptContext popt_context,
1047                                              int exitcode, const char *error,
1048                                              const char *more)
1049 {
1050         poptPrintUsage(popt_context, stderr, 0);
1051         if (error)
1052                 log_err("%s: %s\n", more, error);
1053         poptFreeContext(popt_context);
1054         exit(exitcode);
1055 }
1056
1057 static void help(poptContext popt_context,
1058                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
1059                  struct poptOption *key,
1060                  const char *arg __attribute__((unused)),
1061                  void *data __attribute__((unused)))
1062 {
1063         usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
1064 }
1065
1066 static void _dbg_version_and_cmd(int argc, const char **argv)
1067 {
1068         int i;
1069
1070         log_std("# %s %s processing \"", PACKAGE_REENC, PACKAGE_VERSION);
1071         for (i = 0; i < argc; i++) {
1072                 if (i)
1073                         log_std(" ");
1074                 log_std("%s", argv[i]);
1075         }
1076         log_std("\"\n");
1077 }
1078
1079 int main(int argc, const char **argv)
1080 {
1081         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1082                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1083                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1084                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1085                 POPT_TABLEEND
1086         };
1087         static struct poptOption popt_options[] = {
1088                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1089                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1090                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1091                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1092                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1093                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1094                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1095                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1096                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1097                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1098                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1099                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1100                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1101                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1102                 { "use-fsync",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_fsync,                 0, N_("Use fsync after each block."), NULL },
1103                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1104                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1105                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1106                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1107                 POPT_TABLEEND
1108         };
1109         poptContext popt_context;
1110         int r;
1111
1112         crypt_set_log_callback(NULL, _log, NULL);
1113
1114         set_int_block(1);
1115
1116         setlocale(LC_ALL, "");
1117         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1118         textdomain(PACKAGE);
1119
1120         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1121         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1122                                N_("[OPTION...] <device>]"));
1123
1124         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) ;
1125         if (r < -1)
1126                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1127                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1128
1129         if (opt_version_mode) {
1130                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_REENC, PACKAGE_VERSION);
1131                 poptFreeContext(popt_context);
1132                 exit(EXIT_SUCCESS);
1133         }
1134
1135         if (!opt_batch_mode) {
1136                 log_std(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1137                 log_verbose(_("Reencryption will change: volume key%s%s%s%s.\n"),
1138                         opt_hash   ? _(", set hash to ")  : "", opt_hash   ?: "",
1139                         opt_cipher ? _(", set cipher to "): "", opt_cipher ?: "");
1140         }
1141
1142         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1143         if(!action_argv)
1144                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1145                       poptGetInvocationName(popt_context));
1146
1147         if (opt_random && opt_urandom)
1148                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1149                       poptGetInvocationName(popt_context));
1150
1151         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1152                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1153                       _("Only values between 1MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1154                       poptGetInvocationName(popt_context));
1155
1156         if (opt_debug) {
1157                 opt_verbose = 1;
1158                 crypt_set_debug_level(-1);
1159                 _dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1160         }
1161
1162         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1163
1164         poptFreeContext(popt_context);
1165
1166         /* Translate exit code to simple codes */
1167         switch (r) {
1168         case 0:         r = EXIT_SUCCESS; break;
1169         case -EEXIST:
1170         case -EBUSY:    r = 5; break;
1171         case -ENOTBLK:
1172         case -ENODEV:   r = 4; break;
1173         case -ENOMEM:   r = 3; break;
1174         case -EPERM:    r = 2; break;
1175         default:        r = EXIT_FAILURE;
1176         }
1177         return r;
1178 }