src/crypt_reencrypt.c

   1 /*
   2  * crypt_reencrypt - crypt utility for offline reencryption
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 Milan Broz All rights reserved.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * version 2 as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18  */
  19
  20 #define _LARGEFILE64_SOURCE
  21 #define _FILE_OFFSET_BITS 64
  22 #define SECTOR_SIZE 512
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <stdint.h>
  28 #include <stdarg.h>
  29 #include <inttypes.h>
  30 #include <errno.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include <sys/stat.h>
  33 #include <sys/ioctl.h>
  34 #include <sys/time.h>
  35 #include <linux/fs.h>
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <signal.h>
  38 #include <popt.h>
  39
  40 #include "cryptsetup.h"
  41
  42 static int opt_verbose = 0;
  43 static int opt_debug = 0;
  44 static const char *opt_cipher = NULL;
  45 static const char *opt_hash = NULL;
  46 static const char *opt_key_file = NULL;
  47 static long opt_keyfile_size = 0;
  48 static long opt_keyfile_offset = 0;
  49 static int opt_iteration_time = 1000;
  50 static int opt_batch_mode = 0;
  51 static int opt_version_mode = 0;
  52 static int opt_random = 0;
  53 static int opt_urandom = 0;
  54 static int opt_bsize = 4;
  55 static int opt_directio = 0;
  56 static int opt_write_log = 0;
  57 static int opt_tries = 3;
  58 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
  59
  60 static const char **action_argv;
  61
  62 static volatile int quit = 0;
  63
  64 #define MAX_SLOT 8
  65 struct reenc_ctx {
  66         char *device;
  67         char *device_uuid;
  68         uint64_t device_size;
  69         uint64_t device_offset;
  70         uint64_t device_shift;
  71
  72         int in_progress:1;
  73         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
  74
  75         char header_file_org[PATH_MAX];
  76         char header_file_new[PATH_MAX];
  77         char log_file[PATH_MAX];
  78
  79         char crypt_path_org[PATH_MAX];
  80         char crypt_path_new[PATH_MAX];
  81         int log_fd;
  82
  83         struct {
  84                 char *password;
  85                 size_t passwordLen;
  86         } p[MAX_SLOT];
  87         int keyslot;
  88
  89         struct timeval start_time, end_time;
  90         uint64_t restart_bytes;
  91 };
  92
  93 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
  94 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
  95 int  MAGIC_L = 6;
  96
  97 typedef enum {
  98         MAKE_UNUSABLE,
  99         MAKE_USABLE,
 100         CHECK_UNUSABLE
 101 } header_magic;
 102
 103 __attribute__((format(printf, 5, 6)))
 104 static void clogger(struct crypt_device *cd, int level, const char *file,
 105                    int line, const char *format, ...)
 106 {
 107         va_list argp;
 108         char *target = NULL;
 109
 110         va_start(argp, format);
 111
 112         if (vasprintf(&target, format, argp) > 0) {
 113                 if (level >= 0) {
 114                         crypt_log(cd, level, target);
 115                 } else if (opt_debug)
 116                         printf("# %s\n", target);
 117         }
 118
 119         va_end(argp);
 120         free(target);
 121 }
 122
 123 static void _log(int level, const char *msg, void *usrptr __attribute__((unused)))
 124 {
 125         switch(level) {
 126
 127         case CRYPT_LOG_NORMAL:
 128                 fputs(msg, stdout);
 129                 break;
 130         case CRYPT_LOG_VERBOSE:
 131                 if (opt_verbose)
 132                         fputs(msg, stdout);
 133                 break;
 134         case CRYPT_LOG_ERROR:
 135                 fputs(msg, stderr);
 136                 break;
 137         case CRYPT_LOG_DEBUG:
 138                 if (opt_debug)
 139                         printf("# %s\n", msg);
 140                 break;
 141         default:
 142                 fprintf(stderr, "Internal error on logging class for msg: %s", msg);
 143                 break;
 144         }
 145 }
 146
 147 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
 148 {
 149         if (!opt_verbose && (level == CRYPT_LOG_ERROR || level == CRYPT_LOG_NORMAL))
 150                 level = CRYPT_LOG_VERBOSE;
 151         _log(level, msg, usrptr);
 152 }
 153
 154 static void int_handler(int sig __attribute__((__unused__)))
 155 {
 156         quit++;
 157 }
 158
 159 static void set_int_block(int block)
 160 {
 161         sigset_t signals_open;
 162
 163         sigemptyset(&signals_open);
 164         sigaddset(&signals_open, SIGINT);
 165         sigaddset(&signals_open, SIGTERM);
 166         sigprocmask(block ? SIG_SETMASK : SIG_UNBLOCK, &signals_open, NULL);
 167 }
 168
 169 static void set_int_handler(void)
 170 {
 171         struct sigaction sigaction_open;
 172
 173         memset(&sigaction_open, 0, sizeof(struct sigaction));
 174         sigaction_open.sa_handler = int_handler;
 175         sigaction(SIGINT, &sigaction_open, 0);
 176         sigaction(SIGTERM, &sigaction_open, 0);
 177         set_int_block(0);
 178 }
 179
 180 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
 181 static double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
 182 {
 183         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
 184                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
 185 }
 186
 187 static int alignment(int fd)
 188 {
 189         int alignment;
 190
 191         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
 192         if (alignment < 0)
 193                 alignment = 4096;
 194         return alignment;
 195 }
 196
 197 static int device_magic(struct reenc_ctx *rc, header_magic set_magic)
 198 {
 199         char *buf = NULL;
 200         int r, devfd;
 201         ssize_t s;
 202
 203         devfd = open(rc->device, O_RDWR | O_DIRECT);
 204         if (devfd == -1)
 205                 return errno == EBUSY ? -EBUSY : -EINVAL;
 206
 207         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
 208                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 209                 r = -ENOMEM;
 210                 goto out;
 211         }
 212
 213         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 214         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 215                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rc->device);
 216                 close(devfd);
 217                 return -EIO;
 218         }
 219
 220         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L)) {
 221                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rc->device);
 222                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
 223                 r = 0;
 224
 225         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L)) {
 226                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rc->device);
 227                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
 228                 r = 0;
 229         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE) {
 230                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
 231                 if (!r)
 232                         rc->device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
 233                 goto out;
 234         } else
 235                 r = -EINVAL;
 236
 237         if (!r) {
 238                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
 239                         goto out;
 240                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 241                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 242                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rc->device);
 243                         r = -EIO;
 244                 }
 245         } else
 246                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rc->device);
 247 out:
 248         if (buf)
 249                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 250         free(buf);
 251         close(devfd);
 252         return r;
 253 }
 254
 255 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file)
 256 {
 257         struct stat st;
 258         ssize_t size;
 259         int fd, r = 0;
 260         char *buf;
 261
 262         if (stat(old_file, &st) == -1 ||
 263                  (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG ||
 264                  (st.st_size > 16 * 1024 * 1024))
 265                 return -EINVAL;
 266         size = st.st_size;
 267
 268         log_dbg("Creating empty file %s of size %lu.", new_file, (unsigned long)size);
 269
 270         if (!(buf = malloc(size)))
 271                 return -ENOMEM;
 272         memset(buf, 0, size);
 273
 274         fd = creat(new_file, S_IRUSR|S_IWUSR);
 275         if(fd == -1) {
 276                 free(buf);
 277                 return -EINVAL;
 278         }
 279
 280         if (write(fd, buf, size) < size)
 281                 r = -EIO;
 282
 283         close(fd);
 284         free(buf);
 285         return r;
 286 }
 287
 288 static int write_log(struct reenc_ctx *rc)
 289 {
 290         static char buf[SECTOR_SIZE];
 291         ssize_t r;
 292
 293         memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 294         snprintf(buf, SECTOR_SIZE, "# LUKS reencryption log, DO NOT EDIT OR DELETE.\n"
 295                 "version = %d\nUUID = %s\ndirection = %d\n"
 296                 "offset = %" PRIu64 "\nshift = %" PRIu64 "\n# EOF\n",
 297                 1, rc->device_uuid, rc->reencrypt_direction,
 298                 rc->device_offset, rc->device_shift);
 299
 300         lseek(rc->log_fd, 0, SEEK_SET);
 301         r = write(rc->log_fd, buf, SECTOR_SIZE);
 302         if (r < 0 || r != SECTOR_SIZE) {
 303                 log_err(_("Cannot write reencryption log file.\n"));
 304                 return -EIO;
 305         }
 306
 307         return 0;
 308 }
 309
 310 static int parse_line_log(struct reenc_ctx *rc, const char *line)
 311 {
 312         uint64_t u64;
 313         int i;
 314         char s[64];
 315
 316         /* whole line is comment */
 317         if (*line == '#')
 318                 return 0;
 319
 320         if (sscanf(line, "version = %d", &i) == 1) {
 321                 if (i != 1) {
 322                         log_dbg("Log: Unexpected version = %i", i);
 323                         return -EINVAL;
 324                 }
 325         } else if (sscanf(line, "UUID = %40s", s) == 1) {
 326                 if (!rc->device_uuid || strcmp(rc->device_uuid, s)) {
 327                         log_dbg("Log: Unexpected UUID %s", s);
 328                         return -EINVAL;
 329                 }
 330         } else if (sscanf(line, "direction = %d", &i) == 1) {
 331                 log_dbg("Log: direction = %i", i);
 332                 rc->reencrypt_direction = i;
 333         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 334                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
 335                 rc->device_offset = u64;
 336         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 337                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
 338                 rc->device_shift = u64;
 339         } else
 340                 return -EINVAL;
 341
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 static int parse_log(struct reenc_ctx *rc)
 346 {
 347         static char buf[SECTOR_SIZE];
 348         char *start, *end;
 349         ssize_t s;
 350
 351         s = read(rc->log_fd, buf, SECTOR_SIZE);
 352         if (s == -1) {
 353                 log_err(_("Cannot read reencryption log file.\n"));
 354                 return -EIO;
 355         }
 356
 357         buf[SECTOR_SIZE - 1] = '\0';
 358         start = buf;
 359         do {
 360                 end = strchr(start, '\n');
 361                 if (end) {
 362                         *end++ = '\0';
 363                         if (parse_line_log(rc, start)) {
 364                                 log_err("Wrong log format.\n");
 365                                 return -EINVAL;
 366                         }
 367                 }
 368
 369                 start = end;
 370         } while (start);
 371
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 static int open_log(struct reenc_ctx *rc)
 376 {
 377         int flags;
 378         struct stat st;
 379
 380         if(stat(rc->log_file, &st) < 0) {
 381                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 382                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
 383                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
 384                 if (rc->log_fd == -1)
 385                         return -EINVAL;
 386                 if (write_log(rc) < 0)
 387                         return -EIO;
 388         } else {
 389                 log_dbg("Log file %s exists, restarting.", rc->log_file);
 390                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
 391                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags);
 392                 if (rc->log_fd == -1)
 393                         return -EINVAL;
 394                 rc->in_progress = 1;
 395         }
 396
 397         /* Be sure it is correct format */
 398         return parse_log(rc);
 399 }
 400
 401 static void close_log(struct reenc_ctx *rc)
 402 {
 403         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
 404         if (rc->log_fd != -1)
 405                 close(rc->log_fd);
 406 }
 407
 408 static int activate_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 409 {
 410         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 411         int r;
 412
 413         log_dbg("Activating LUKS devices from headers.");
 414
 415         if ((r = crypt_init(&cd, rc->header_file_org)) ||
 416             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 417             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device)))
 418                 goto out;
 419
 420         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rc->header_file_org,
 421                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 422                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 423                 goto out;
 424
 425         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)) ||
 426             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 427             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rc->device)))
 428                 goto out;
 429
 430         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rc->header_file_new,
 431                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
 432                 CRYPT_ACTIVATE_SHARED|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 433                 goto out;
 434         r = 0;
 435 out:
 436         crypt_free(cd);
 437         crypt_free(cd_new);
 438         if (r < 0)
 439                 log_err(_("Activation of temporary devices failed.\n"));
 440         return r;
 441 }
 442
 443 static int backup_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
 444 {
 445         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
 446         struct crypt_params_luks1 params = {0};
 447         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
 448         int i, r;
 449
 450         log_dbg("Creating LUKS header backup for device %s.", rc->device);
 451
 452         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)) ||
 453             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)))
 454                 goto out;
 455
 456         crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 457         if ((r = crypt_header_backup(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_org)))
 458                 goto out;
 459         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rc->device);
 460
 461         if ((r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org)))
 462                 goto out;
 463
 464         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
 465         params.data_alignment = crypt_get_data_offset(cd);
 466         params.data_device = rc->device;
 467
 468         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)))
 469                 goto out;
 470
 471         if (opt_random)
 472                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_RANDOM);
 473         else if (opt_urandom)
 474                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_URANDOM);
 475
 476         if (opt_iteration_time)
 477                 crypt_set_iteration_time(cd_new, opt_iteration_time);
 478
 479         if (opt_cipher) {
 480                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
 481                 if (r < 0) {
 482                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
 483                         goto out;
 484                 }
 485         }
 486
 487         if ((r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1,
 488                         opt_cipher ? cipher : crypt_get_cipher(cd),
 489                         opt_cipher ? cipher_mode : crypt_get_cipher_mode(cd),
 490                         crypt_get_uuid(cd),
 491                         NULL, crypt_get_volume_key_size(cd), &params)))
 492                 goto out;
 493         log_verbose(_("New LUKS header for device %s created.\n"), rc->device);
 494
 495         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 496                 if (!rc->p[i].password)
 497                         continue;
 498                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
 499                         NULL, 0, rc->p[i].password, rc->p[i].passwordLen)) < 0)
 500                         goto out;
 501                 log_verbose(_("Activated keyslot %i.\n"), r);
 502                 r = 0;
 503         }
 504 out:
 505         crypt_free(cd);
 506         crypt_free(cd_new);
 507         if (r)
 508                 log_err(_("Creation of LUKS backup headers failed.\n"));
 509         return r;
 510 }
 511
 512 static void remove_headers(struct reenc_ctx *rc)
 513 {
 514         struct crypt_device *cd = NULL;
 515
 516         log_dbg("Removing headers.");
 517
 518         if (crypt_init(&cd, NULL))
 519                 return;
 520         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 521         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_org);
 522         (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_new);
 523         crypt_free(cd);
 524 }
 525
 526 static int restore_luks_header(struct reenc_ctx *rc)
 527 {
 528         struct crypt_device *cd = NULL;
 529         int r;
 530
 531         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rc->device, rc->header_file_new);
 532
 533         r = crypt_init(&cd, rc->device);
 534         if (r == 0) {
 535                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 536                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_new);
 537         }
 538
 539         crypt_free(cd);
 540         if (r)
 541                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rc->device);
 542         else
 543                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rc->device);
 544         return r;
 545 }
 546
 547 static void print_progress(struct reenc_ctx *rc, uint64_t bytes, int final)
 548 {
 549         uint64_t mbytes = (bytes - rc->restart_bytes) / 1024 / 1024;
 550         struct timeval now_time;
 551         double tdiff;
 552
 553         gettimeofday(&now_time, NULL);
 554         if (!final && time_diff(rc->end_time, now_time) < 0.5)
 555                 return;
 556
 557         rc->end_time = now_time;
 558
 559         if (opt_batch_mode)
 560                 return;
 561
 562         tdiff = time_diff(rc->start_time, rc->end_time);
 563         if (!tdiff)
 564                 return;
 565
 566         /* vt100 code clear line */
 567         log_err("\33[2K\r");
 568         log_err(_("Progress: %5.1f%%, time elapsed %3.1f seconds, "
 569                 "%4llu MiB written, speed %5.1f MiB/s%s"),
 570                 (double)bytes / rc->device_size * 100,
 571                 time_diff(rc->start_time, rc->end_time),
 572                 (unsigned long long)mbytes, (double)(mbytes) / tdiff,
 573                 final ? "\n" :"");
 574 }
 575
 576 static int copy_data_forward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 577                              size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 578 {
 579         ssize_t s1, s2;
 580
 581         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
 582
 583         if (lseek64(fd_old, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 584             lseek64(fd_new, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0) {
 585                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 586                 return -EIO;
 587         }
 588
 589         rc->restart_bytes = *bytes = rc->device_offset;
 590
 591         if (write_log(rc) < 0)
 592                 return -EIO;
 593
 594         while (!quit && rc->device_offset < rc->device_size) {
 595                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
 596                 if (s1 < 0 || ((size_t)s1 != block_size &&
 597                     (rc->device_offset + s1) != rc->device_size)) {
 598                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 599                                 (int)block_size, (int)s1);
 600                         return -EIO;
 601                 }
 602                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
 603                 if (s2 < 0) {
 604                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 605                                 (int)block_size, (int)s2);
 606                         return -EIO;
 607                 }
 608                 rc->device_offset += s1;
 609                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 610                         return -EIO;
 611
 612                 *bytes += (uint64_t)s2;
 613                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 614         }
 615
 616         return quit ? -EAGAIN : 0;
 617 }
 618
 619 static int copy_data_backward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
 620                               size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 621 {
 622         ssize_t s1, s2, working_block;
 623         off64_t working_offset;
 624
 625         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
 626
 627         if (!rc->in_progress) {
 628                 rc->device_offset = rc->device_size;
 629                 rc->restart_bytes = 0;
 630                 *bytes = 0;
 631         } else {
 632                 rc->restart_bytes = rc->device_size - rc->device_offset;
 633                 *bytes = rc->restart_bytes;
 634         }
 635
 636         if (write_log(rc) < 0)
 637                 return -EIO;
 638
 639         while (!quit && rc->device_offset) {
 640                 if (rc->device_offset < block_size) {
 641                         working_offset = 0;
 642                         working_block = rc->device_offset;
 643                 } else {
 644                         working_offset = rc->device_offset - block_size;
 645                         working_block = block_size;
 646                 }
 647
 648                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 649                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
 650                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 651                         return -EIO;
 652                 }
 653
 654                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
 655                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
 656                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
 657                                 (int)block_size, (int)s1);
 658                         return -EIO;
 659                 }
 660                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
 661                 if (s2 < 0) {
 662                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
 663                                 (int)block_size, (int)s2);
 664                         return -EIO;
 665                 }
 666                 rc->device_offset -= s1;
 667                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
 668                         return -EIO;
 669
 670                 *bytes += (uint64_t)s2;
 671                 print_progress(rc, *bytes, 0);
 672         }
 673
 674         return quit ? -EAGAIN : 0;
 675 }
 676
 677 static int copy_data(struct reenc_ctx *rc)
 678 {
 679         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
 680         int fd_old = -1, fd_new = -1;
 681         int r = -EINVAL;
 682         void *buf = NULL;
 683         uint64_t bytes = 0;
 684
 685         log_dbg("Data copy preparation.");
 686
 687         fd_old = open(rc->crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 688         if (fd_old == -1) {
 689                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 690                 goto out;
 691         }
 692
 693         fd_new = open(rc->crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 694         if (fd_new == -1) {
 695                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 696                 goto out;
 697         }
 698
 699         /* Check size */
 700         if (ioctl(fd_old, BLKGETSIZE64, &rc->device_size) < 0) {
 701                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
 702                 goto out;
 703         }
 704
 705         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
 706                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 707                 r = -ENOMEM;
 708                 goto out;
 709         }
 710
 711         set_int_handler();
 712         gettimeofday(&rc->start_time, NULL);
 713
 714         if (rc->reencrypt_direction == FORWARD)
 715                 r = copy_data_forward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 716         else
 717                 r = copy_data_backward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 718
 719         set_int_block(1);
 720         print_progress(rc, bytes, 1);
 721
 722         if (r == -EAGAIN)
 723                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
 724         else if (r < 0)
 725                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
 726
 727         (void)write_log(rc);
 728 out:
 729         if (fd_old != -1)
 730                 close(fd_old);
 731         if (fd_new != -1)
 732                 close(fd_new);
 733         free(buf);
 734         return r;
 735 }
 736
 737 static int initialize_uuid(struct reenc_ctx *rc)
 738 {
 739         struct crypt_device *cd = NULL;
 740         int r;
 741
 742         log_dbg("Initialising UUID.");
 743
 744         /* Try to load LUKS from device */
 745         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)))
 746                 return r;
 747         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 748         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
 749         if (!r)
 750                 rc->device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
 751         else
 752                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
 753                 r = device_magic(rc, CHECK_UNUSABLE);
 754
 755         crypt_free(cd);
 756         return r;
 757 }
 758
 759 static int init_passphrase1(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd,
 760                             const char *msg, int slot_check)
 761 {
 762         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
 763
 764         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 765
 766         retry_count = opt_tries ?: 1;
 767         while (retry_count--) {
 768                 r = crypt_get_key(msg, &rc->p[slot].password,
 769                         &rc->p[slot].passwordLen,
 770                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
 771                         0, 0, cd);
 772                 if (r < 0)
 773                         return r;
 774
 775                 r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 776                         rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 777
 778                 if (r < 0) {
 779                         crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 780                         rc->p[slot].password = NULL;
 781                         rc->p[slot].passwordLen = 0;
 782                 }
 783                 if (r < 0 && r != -EPERM)
 784                         return r;
 785                 if (r >= 0) {
 786                         rc->keyslot = slot;
 787                         break;
 788                 }
 789                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 790         }
 791         return r;
 792 }
 793
 794 static int init_keyfile(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd, int slot_check)
 795 {
 796         int r, slot;
 797
 798         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 799         r = crypt_get_key(NULL, &rc->p[slot].password, &rc->p[slot].passwordLen,
 800                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
 801         if (r < 0)
 802                 return r;
 803
 804         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 805                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
 806
 807         /*
 808          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
 809          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
 810          */
 811         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
 812             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
 813                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
 814                           "exactly one key slot active.\n"));
 815                 r = -EINVAL;
 816         }
 817
 818         if (r < 0) {
 819                 crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
 820                 rc->p[slot].password = NULL;
 821                 rc->p[slot].passwordLen = 0;
 822                 if (r == -EPERM)
 823                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 824                 return r;
 825         } else
 826                 rc->keyslot = slot;
 827
 828         return r;
 829 }
 830
 831 static int initialize_passphrase(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 832 {
 833         struct crypt_device *cd = NULL;
 834         crypt_keyslot_info ki;
 835         char msg[256];
 836         int i, r;
 837
 838         log_dbg("Passhrases initialization.");
 839
 840         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
 841             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 842             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device))) {
 843                 crypt_free(cd);
 844                 return r;
 845         }
 846
 847         if (opt_key_file) {
 848                 r = init_keyfile(rc, cd, opt_key_slot);
 849         } else if (rc->in_progress) {
 850                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter any LUKS passphrase: "), CRYPT_ANY_SLOT);
 851         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 852                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
 853                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
 854                         continue;
 855
 856                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u: "), i);
 857                 r = init_passphrase1(rc, cd, msg, i);
 858                 if (r < 0)
 859                         break;
 860         }
 861
 862         crypt_free(cd);
 863         return r > 0 ? 0 : r;
 864 }
 865
 866 static int initialize_context(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
 867 {
 868         log_dbg("Initialising reencryption context.");
 869
 870         rc->log_fd =-1;
 871
 872         if (!(rc->device = strndup(device, PATH_MAX)))
 873                 return -ENOMEM;
 874
 875         if (initialize_uuid(rc)) {
 876                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
 877                 return -EINVAL;
 878         }
 879
 880         /* Prepare device names */
 881         if (snprintf(rc->log_file, PATH_MAX,
 882                      "LUKS-%s.log", rc->device_uuid) < 0)
 883                 return -ENOMEM;
 884         if (snprintf(rc->header_file_org, PATH_MAX,
 885                      "LUKS-%s.org", rc->device_uuid) < 0)
 886                 return -ENOMEM;
 887         if (snprintf(rc->header_file_new, PATH_MAX,
 888                      "LUKS-%s.new", rc->device_uuid) < 0)
 889                 return -ENOMEM;
 890
 891         /* Paths to encrypted devices */
 892         if (snprintf(rc->crypt_path_org, PATH_MAX,
 893                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_org) < 0)
 894                 return -ENOMEM;
 895         if (snprintf(rc->crypt_path_new, PATH_MAX,
 896                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_new) < 0)
 897                 return -ENOMEM;
 898
 899         remove_headers(rc);
 900
 901         if (open_log(rc) < 0) {
 902                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
 903                 return -EINVAL;
 904         }
 905
 906         if (!rc->in_progress) {
 907                 if (1 /*opt_new */)
 908                         rc->reencrypt_direction = FORWARD;
 909                 else {
 910                         rc->reencrypt_direction = BACKWARD;
 911                         rc->device_offset = (uint64_t)~0;
 912                 }
 913         }
 914
 915         return 0;
 916 }
 917
 918 static void destroy_context(struct reenc_ctx *rc)
 919 {
 920         int i;
 921
 922         log_dbg("Destroying reencryption context.");
 923
 924         close_log(rc);
 925         remove_headers(rc);
 926
 927         if ((rc->reencrypt_direction == FORWARD &&
 928              rc->device_offset == rc->device_size) ||
 929              rc->device_offset == 0) {
 930                 unlink(rc->log_file);
 931                 unlink(rc->header_file_org);
 932                 unlink(rc->header_file_new);
 933         }
 934
 935         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
 936                 crypt_safe_free(rc->p[i].password);
 937
 938         free(rc->device);
 939         free(rc->device_uuid);
 940 }
 941
 942 static int run_reencrypt(const char *device)
 943 {
 944         int r = -EINVAL;
 945         struct reenc_ctx rc = {};
 946
 947         if (initialize_context(&rc, device))
 948                 goto out;
 949
 950         log_dbg("Running reencryption.");
 951
 952         if (!rc.in_progress) {
 953                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
 954                     (r = backup_luks_headers(&rc)) ||
 955                     (r = device_magic(&rc, MAKE_UNUSABLE)))
 956                         goto out;
 957         } else {
 958                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.header_file_new)))
 959                         goto out;
 960         }
 961
 962         if ((r = activate_luks_headers(&rc)))
 963                 goto out;
 964
 965         if ((r = copy_data(&rc)))
 966                 goto out;
 967
 968         r = restore_luks_header(&rc);
 969 out:
 970         destroy_context(&rc);
 971         return r;
 972 }
 973
 974 static __attribute__ ((noreturn)) void usage(poptContext popt_context,
 975                                              int exitcode, const char *error,
 976                                              const char *more)
 977 {
 978         poptPrintUsage(popt_context, stderr, 0);
 979         if (error)
 980                 log_err("%s: %s\n", more, error);
 981         poptFreeContext(popt_context);
 982         exit(exitcode);
 983 }
 984
 985 static void help(poptContext popt_context,
 986                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
 987                  struct poptOption *key,
 988                  const char *arg __attribute__((unused)),
 989                  void *data __attribute__((unused)))
 990 {
 991         usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
 992 }
 993
 994 static void _dbg_version_and_cmd(int argc, const char **argv)
 995 {
 996         int i;
 997
 998         log_std("# %s %s processing \"", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
 999         for (i = 0; i < argc; i++) {
1000                 if (i)
1001                         log_std(" ");
1002                 log_std("%s", argv[i]);
1003         }
1004         log_std("\"\n");
1005 }
1006
1007 int main(int argc, const char **argv)
1008 {
1009         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1010                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1011                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1012                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1013                 POPT_TABLEEND
1014         };
1015         static struct poptOption popt_options[] = {
1016                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1017                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1018                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1019                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1020                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1021                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1022                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1023                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1024                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1025                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1026                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1027                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1028                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1029                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1030                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1031                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1032                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1033                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1034                 POPT_TABLEEND
1035         };
1036         poptContext popt_context;
1037         int r;
1038
1039         crypt_set_log_callback(NULL, _log, NULL);
1040
1041         set_int_block(1);
1042
1043         setlocale(LC_ALL, "");
1044         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1045         textdomain(PACKAGE);
1046
1047         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1048         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1049                                N_("[OPTION...] <device>]"));
1050
1051         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) {
1052                 if (r < 0)
1053                         break;
1054         }
1055
1056         if (r < -1)
1057                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1058                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1059         if (opt_version_mode) {
1060                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
1061                 poptFreeContext(popt_context);
1062                 exit(EXIT_SUCCESS);
1063         }
1064
1065         if (!opt_batch_mode)
1066                 log_err(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1067
1068         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1069         if(!action_argv)
1070                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1071                       poptGetInvocationName(popt_context));
1072
1073         if (opt_random && opt_urandom)
1074                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1075                       poptGetInvocationName(popt_context));
1076
1077         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1078                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1079                       _("Only values between 1MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1080                       poptGetInvocationName(popt_context));
1081
1082         if (opt_debug) {
1083                 opt_verbose = 1;
1084                 crypt_set_debug_level(-1);
1085                 _dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1086         }
1087
1088         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1089
1090         poptFreeContext(popt_context);
1091
1092         /* Translate exit code to simple codes */
1093         switch (r) {
1094         case 0:         r = EXIT_SUCCESS; break;
1095         case -EEXIST:
1096         case -EBUSY:    r = 5; break;
1097         case -ENOTBLK:
1098         case -ENODEV:   r = 4; break;
1099         case -ENOMEM:   r = 3; break;
1100         case -EPERM:    r = 2; break;
1101         case -EAGAIN:
1102         case -EINVAL:
1103         case -ENOENT:
1104         case -ENOSYS:
1105         default:        r = EXIT_FAILURE;
1106         }
1107         return r;
1108 }