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