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 <limits.h>
  38 #include <signal.h>
  39 #include <libcryptsetup.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_write_log = 0;
  59 static int opt_tries = 3;
  60 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
  61
  62 static const char **action_argv;
  63
  64 static volatile int quit = 0;
  65
  66 #define MAX_SLOT 8
  67 struct {
  68         char *device;
  69         char *device_uuid;
  70         uint64_t device_size;
  71         uint64_t device_offset;
  72         uint64_t device_shift;
  73
  74         int in_progress:1;
  75         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
  76
  77         char header_file_org[PATH_MAX];
  78         char header_file_new[PATH_MAX];
  79         char log_file[PATH_MAX];
  80
  81         char crypt_path_org[PATH_MAX];
  82         char crypt_path_new[PATH_MAX];
  83         int log_fd;
  84
  85         struct {
  86                 char *password;
  87                 size_t passwordLen;
  88         } p[MAX_SLOT];
  89         int keyslot;
  90
  91         struct timeval start_time, end_time;
  92         uint64_t restart_bytes;
  93 } rnc;
  94
  95 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
  96 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
  97 int  MAGIC_L = 6;
  98
  99 typedef enum {
 100         MAKE_UNUSABLE,
 101         MAKE_USABLE,
 102         CHECK_UNUSABLE
 103 } header_magic;
 104
 105 __attribute__((format(printf, 5, 6)))
 106 static void clogger(struct crypt_device *cd, int level, const char *file,
 107                    int line, const char *format, ...)
 108 {
 109         va_list argp;
 110         char *target = NULL;
 111
 112         va_start(argp, format);
 113
 114         if (vasprintf(&target, format, argp) > 0) {
 115                 if (level >= 0) {
 116                         crypt_log(cd, level, target);
 117                 } else if (opt_debug)
 118                         printf("# %s\n", target);
 119         }
 120
 121         va_end(argp);
 122         free(target);
 123 }
 124
 125 static void _log(int level, const char *msg, void *usrptr __attribute__((unused)))
 126 {
 127         switch(level) {
 128
 129         case CRYPT_LOG_NORMAL:
 130                 fputs(msg, stdout);
 131                 break;
 132         case CRYPT_LOG_VERBOSE:
 133                 if (opt_verbose)
 134                         fputs(msg, stdout);
 135                 break;
 136         case CRYPT_LOG_ERROR:
 137                 fputs(msg, stderr);
 138                 break;
 139         case CRYPT_LOG_DEBUG:
 140                 if (opt_debug)
 141                         printf("# %s\n", msg);
 142                 break;
 143         default:
 144                 fprintf(stderr, "Internal error on logging class for msg: %s", msg);
 145                 break;
 146         }
 147 }
 148
 149 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
 150 {
 151         if (!opt_verbose && (level == CRYPT_LOG_ERROR || level == CRYPT_LOG_NORMAL))
 152                 level = CRYPT_LOG_VERBOSE;
 153         _log(level, msg, usrptr);
 154 }
 155
 156 static void int_handler(int sig __attribute__((__unused__)))
 157 {
 158         quit++;
 159 }
 160
 161 static void set_int_block(int block)
 162 {
 163         sigset_t signals_open;
 164
 165         sigemptyset(&signals_open);
 166         sigaddset(&signals_open, SIGINT);
 167         sigaddset(&signals_open, SIGTERM);
 168         sigprocmask(block ? SIG_SETMASK : SIG_UNBLOCK, &signals_open, NULL);
 169 }
 170
 171 static void set_int_handler(void)
 172 {
 173         struct sigaction sigaction_open;
 174
 175         memset(&sigaction_open, 0, sizeof(struct sigaction));
 176         sigaction_open.sa_handler = int_handler;
 177         sigaction(SIGINT, &sigaction_open, 0);
 178         sigaction(SIGTERM, &sigaction_open, 0);
 179         set_int_block(0);
 180 }
 181
 182 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
 183 double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
 184 {
 185         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
 186                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
 187 }
 188
 189 static int alignment(int fd)
 190 {
 191         int alignment;
 192
 193         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
 194         if (alignment < 0)
 195                 alignment = 4096;
 196         return alignment;
 197 }
 198
 199 static int device_magic(header_magic set_magic)
 200 {
 201         char *buf = NULL;
 202         int r, devfd;
 203         ssize_t s;
 204
 205         devfd = open(rnc.device, O_RDWR | O_DIRECT);
 206         if (devfd == -1)
 207                 return errno == EBUSY ? -EBUSY : -EINVAL;
 208
 209         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
 210                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 211                 r = -ENOMEM;
 212                 goto out;
 213         }
 214
 215         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 216         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 217                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rnc.device);
 218                 close(devfd);
 219                 return -EIO;
 220         }
 221
 222         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L)) {
 223                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rnc.device);
 224                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
 225                 r = 0;
 226
 227         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L)) {
 228                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rnc.device);
 229                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
 230                 r = 0;
 231         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE) {
 232                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
 233                 if (!r)
 234                         rnc.device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
 235                 goto out;
 236         } else
 237                 r = -EINVAL;
 238
 239         if (!r) {
 240                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
 241                         goto out;
 242                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
 243                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
 244                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rnc.device);
 245                         r = -EIO;
 246                 }
 247         } else
 248                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rnc.device);
 249 out:
 250         if (buf)
 251                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
 252         free(buf);
 253         close(devfd);
 254         return r;
 255 }
 256
 257 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file)
 258 {
 259         struct stat st;
 260         size_t size;
 261         int fd, r = 0;
 262         char *buf;
 263
 264         if (stat(old_file, &st) == -1 || (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG)
 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(void)
 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, rnc.device_uuid, rnc.reencrypt_direction,
 298                 rnc.device_offset, rnc.device_shift);
 299
 300         lseek(rnc.log_fd, 0, SEEK_SET);
 301         r = write(rnc.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(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 (!rnc.device_uuid || strcmp(rnc.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                 rnc.reencrypt_direction = i;
 333         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 334                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
 335                 rnc.device_offset = u64;
 336         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
 337                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
 338                 rnc.device_shift = u64;
 339         } else
 340                 return -EINVAL;
 341
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 static int parse_log(void)
 346 {
 347         static char buf[SECTOR_SIZE];
 348         char *start, *end;
 349         ssize_t s;
 350
 351         s = read(rnc.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(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(void)
 376 {
 377         int flags;
 378         struct stat st;
 379
 380         if(stat(rnc.log_file, &st) < 0) {
 381                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rnc.log_file);
 382                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
 383                 rnc.log_fd = open(rnc.log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
 384                 if (rnc.log_fd == -1)
 385                         return -EINVAL;
 386                 if (write_log() < 0)
 387                         return -EIO;
 388         } else {
 389                 log_dbg("Log file %s exists, restarting.", rnc.log_file);
 390                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
 391                 rnc.log_fd = open(rnc.log_file, flags);
 392                 if (rnc.log_fd == -1)
 393                         return -EINVAL;
 394                 rnc.in_progress = 1;
 395         }
 396
 397         /* Be sure it is correct format */
 398         return parse_log();
 399 }
 400
 401 static void close_log(void)
 402 {
 403         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rnc.log_file);
 404         if (rnc.log_fd != -1)
 405                 close(rnc.log_fd);
 406 }
 407
 408 static int activate_luks_headers(void)
 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, rnc.header_file_org)) ||
 416             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 417             (r = crypt_set_data_device(cd, rnc.device)))
 418                 goto out;
 419
 420         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rnc.header_file_org,
 421                 opt_key_slot, rnc.p[rnc.keyslot].password, rnc.p[rnc.keyslot].passwordLen,
 422                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
 423                 goto out;
 424
 425         if ((r = crypt_init(&cd_new, rnc.header_file_new)) ||
 426             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 427             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rnc.device)))
 428                 goto out;
 429
 430         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rnc.header_file_new,
 431                 opt_key_slot, rnc.p[rnc.keyslot].password, rnc.p[rnc.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(void)
 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.", rnc.device);
 451
 452         if ((r = crypt_init(&cd, rnc.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, rnc.header_file_org)))
 458                 goto out;
 459         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rnc.device);
 460
 461         if ((r = create_empty_header(rnc.header_file_new, rnc.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 = rnc.device;
 467
 468         if ((r = crypt_init(&cd_new, rnc.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"), rnc.device);
 494
 495         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 496                 if (!rnc.p[i].password)
 497                         continue;
 498                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
 499                         NULL, 0, rnc.p[i].password, rnc.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(void)
 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, rnc.header_file_org);
 522         (void)crypt_deactivate(cd, rnc.header_file_new);
 523         crypt_free(cd);
 524 }
 525
 526 static int restore_luks_header(const char *backup)
 527 {
 528         struct crypt_device *cd = NULL;
 529         int r;
 530
 531         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rnc.device, backup);
 532
 533         r = crypt_init(&cd, rnc.device);
 534         if (r == 0) {
 535                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
 536                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, backup);
 537         }
 538
 539         crypt_free(cd);
 540         if (r)
 541                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rnc.device);
 542         else
 543                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rnc.device);
 544         return r;
 545 }
 546
 547 void print_progress(uint64_t bytes, int final)
 548 {
 549         uint64_t mbytes = (bytes - rnc.restart_bytes) / 1024 / 1024;
 550         struct timeval now_time;
 551         double tdiff;
 552
 553         gettimeofday(&now_time, NULL);
 554         if (!final && time_diff(rnc.end_time, now_time) < 0.5)
 555                 return;
 556
 557         rnc.end_time = now_time;
 558
 559         if (opt_batch_mode)
 560                 return;
 561
 562         tdiff = time_diff(rnc.start_time, rnc.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 / rnc.device_size * 100,
 571                 time_diff(rnc.start_time, rnc.end_time),
 572                 (unsigned long long)mbytes, (double)(mbytes) / tdiff,
 573                 final ? "\n" :"");
 574 }
 575
 576 static int copy_data_forward(int fd_old, int fd_new, size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 577 {
 578         ssize_t s1, s2;
 579
 580         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
 581
 582         if (lseek64(fd_old, rnc.device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 583             lseek64(fd_new, rnc.device_offset, SEEK_SET) < 0) {
 584                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 585                 return -EIO;
 586         }
 587
 588         rnc.restart_bytes = *bytes = rnc.device_offset;
 589
 590         if (write_log() < 0)
 591                 return -EIO;
 592
 593         while (!quit && rnc.device_offset < rnc.device_size) {
 594                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
 595                 if (s1 < 0 || (s1 != block_size && (rnc.device_offset + s1) != rnc.device_size)) {
 596                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s1);
 597                         return -EIO;
 598                 }
 599                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
 600                 if (s2 < 0) {
 601                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s2);
 602                         return -EIO;
 603                 }
 604                 rnc.device_offset += s1;
 605                 if (opt_write_log && write_log() < 0)
 606                         return -EIO;
 607
 608                 *bytes += (uint64_t)s2;
 609                 print_progress(*bytes, 0);
 610         }
 611
 612         return quit ? -EAGAIN : 0;
 613 }
 614
 615 static int copy_data_backward(int fd_old, int fd_new, size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
 616 {
 617         ssize_t s1, s2, working_block;
 618         off64_t working_offset;
 619
 620         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
 621
 622         if (!rnc.in_progress) {
 623                 rnc.device_offset = rnc.device_size;
 624                 rnc.restart_bytes = 0;
 625                 *bytes = 0;
 626         } else {
 627                 rnc.restart_bytes = rnc.device_size - rnc.device_offset;
 628                 *bytes = rnc.restart_bytes;
 629         }
 630
 631         if (write_log() < 0)
 632                 return -EIO;
 633
 634         while (!quit && rnc.device_offset) {
 635                 if (rnc.device_offset < block_size) {
 636                         working_offset = 0;
 637                         working_block = rnc.device_offset;
 638                 } else {
 639                         working_offset = rnc.device_offset - block_size;
 640                         working_block = block_size;
 641                 }
 642
 643                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
 644                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
 645                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
 646                         return -EIO;
 647                 }
 648
 649                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
 650                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
 651                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s1);
 652                         return -EIO;
 653                 }
 654                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
 655                 if (s2 < 0) {
 656                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.", (int)block_size, (int)s2);
 657                         return -EIO;
 658                 }
 659                 rnc.device_offset -= s1;
 660                 if (opt_write_log && write_log() < 0)
 661                         return -EIO;
 662
 663                 *bytes += (uint64_t)s2;
 664                 print_progress(*bytes, 0);
 665         }
 666
 667         return quit ? -EAGAIN : 0;
 668 }
 669
 670 static int copy_data(void)
 671 {
 672         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
 673         int fd_old = -1, fd_new = -1;
 674         int r = -EINVAL;
 675         void *buf = NULL;
 676         uint64_t bytes = 0;
 677
 678         log_dbg("Data copy preparation.");
 679
 680         fd_old = open(rnc.crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 681         if (fd_old == -1) {
 682                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 683                 goto out;
 684         }
 685
 686         fd_new = open(rnc.crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
 687         if (fd_new == -1) {
 688                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
 689                 goto out;
 690         }
 691
 692         /* Check size */
 693         if (ioctl(fd_old, BLKGETSIZE64, &rnc.device_size) < 0) {
 694                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
 695                 goto out;
 696         }
 697
 698         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
 699                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
 700                 r = -ENOMEM;
 701                 goto out;
 702         }
 703
 704         set_int_handler();
 705         gettimeofday(&rnc.start_time, NULL);
 706
 707         if (rnc.reencrypt_direction == FORWARD)
 708                 r = copy_data_forward(fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 709         else
 710                 r = copy_data_backward(fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
 711
 712         set_int_block(1);
 713         print_progress(bytes, 1);
 714
 715         if (r == -EAGAIN)
 716                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
 717         else if (r < 0)
 718                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
 719
 720         (void)write_log();
 721 out:
 722         if (fd_old != -1)
 723                 close(fd_old);
 724         if (fd_new != -1)
 725                 close(fd_new);
 726         free(buf);
 727         return r;
 728 }
 729
 730 static int initialize_uuid(void)
 731 {
 732         struct crypt_device *cd = NULL;
 733         int r;
 734
 735         log_dbg("Initialising UUID.");
 736
 737         /* Try to load LUKS from device */
 738         if ((r = crypt_init(&cd, rnc.device)))
 739                 return r;
 740         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
 741         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
 742         if (!r)
 743                 rnc.device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
 744         else
 745                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
 746                 r = device_magic(CHECK_UNUSABLE);
 747
 748         crypt_free(cd);
 749         return r;
 750 }
 751
 752 static int init_passphrase1(struct crypt_device *cd, const char *msg, int slot_check)
 753 {
 754         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
 755
 756         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 757
 758         retry_count = opt_tries ?: 1;
 759         while (retry_count--) {
 760                 r = crypt_get_key(msg, &rnc.p[slot].password,
 761                         &rnc.p[slot].passwordLen,
 762                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
 763                         0, 0, cd);
 764                 if (r < 0)
 765                         return r;
 766
 767                 r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 768                         rnc.p[slot].password, rnc.p[slot].passwordLen, 0);
 769
 770                 if (r < 0) {
 771                         crypt_safe_free(rnc.p[slot].password);
 772                         rnc.p[slot].password = NULL;
 773                         rnc.p[slot].passwordLen = 0;
 774                 }
 775                 if (r < 0 && r != -EPERM)
 776                         return r;
 777                 if (r >= 0) {
 778                         rnc.keyslot = slot;
 779                         break;
 780                 }
 781                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 782         }
 783         return r;
 784 }
 785
 786 static int init_keyfile(struct crypt_device *cd, int slot_check)
 787 {
 788         int r, slot;
 789
 790         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
 791         r = crypt_get_key(NULL, &rnc.p[slot].password, &rnc.p[slot].passwordLen,
 792                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
 793         if (r < 0)
 794                 return r;
 795
 796         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
 797                 rnc.p[slot].password, rnc.p[slot].passwordLen, 0);
 798
 799         /*
 800          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
 801          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
 802          */
 803         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
 804             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
 805                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
 806                           "exactly one key slot active.\n"));
 807                 r = -EINVAL;
 808         }
 809
 810         if (r < 0) {
 811                 crypt_safe_free(rnc.p[slot].password);
 812                 rnc.p[slot].password = NULL;
 813                 rnc.p[slot].passwordLen = 0;
 814                 if (r == -EPERM)
 815                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
 816                 return r;
 817         } else
 818                 rnc.keyslot = slot;
 819
 820         return r;
 821 }
 822
 823 static int initialize_passphrase(const char *device)
 824 {
 825         struct crypt_device *cd = NULL;
 826         crypt_keyslot_info ki;
 827         char msg[256];
 828         int i, r;
 829
 830         log_dbg("Passhrases initialization.");
 831
 832         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
 833             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
 834             (r = crypt_set_data_device(cd, rnc.device))) {
 835                 crypt_free(cd);
 836                 return r;
 837         }
 838
 839         if (opt_key_file) {
 840                 r = init_keyfile(cd, opt_key_slot);
 841         } else if (rnc.in_progress) {
 842                 r = init_passphrase1(cd, _("Enter any LUKS passphrase: "), CRYPT_ANY_SLOT);
 843         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
 844                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
 845                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
 846                         continue;
 847
 848                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u): "), i);
 849                 r = init_passphrase1(cd, msg, i);
 850                 if (r < 0)
 851                         break;
 852         }
 853
 854         crypt_free(cd);
 855         return r > 0 ? 0 : r;
 856 }
 857
 858 static int initialize_context(const char *device)
 859 {
 860         log_dbg("Initialising reencryption context.");
 861
 862         rnc.log_fd =-1;
 863
 864         if (!(rnc.device = strndup(device, PATH_MAX)))
 865                 return -ENOMEM;
 866
 867         if (initialize_uuid()) {
 868                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
 869                 return -EINVAL;
 870         }
 871
 872         /* Prepare device names */
 873         if (snprintf(rnc.log_file, PATH_MAX,
 874                      "LUKS-%s.log", rnc.device_uuid) < 0)
 875                 return -ENOMEM;
 876         if (snprintf(rnc.header_file_org, PATH_MAX,
 877                      "LUKS-%s.org", rnc.device_uuid) < 0)
 878                 return -ENOMEM;
 879         if (snprintf(rnc.header_file_new, PATH_MAX,
 880                      "LUKS-%s.new", rnc.device_uuid) < 0)
 881                 return -ENOMEM;
 882
 883         /* Paths to encrypted devices */
 884         if (snprintf(rnc.crypt_path_org, PATH_MAX,
 885                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rnc.header_file_org) < 0)
 886                 return -ENOMEM;
 887         if (snprintf(rnc.crypt_path_new, PATH_MAX,
 888                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rnc.header_file_new) < 0)
 889                 return -ENOMEM;
 890
 891         remove_headers();
 892
 893         if (open_log() < 0) {
 894                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
 895                 return -EINVAL;
 896         }
 897
 898         if (!rnc.in_progress) {
 899                 if (1 /*opt_new */)
 900                         rnc.reencrypt_direction = FORWARD;
 901                 else {
 902                         rnc.reencrypt_direction = BACKWARD;
 903                         rnc.device_offset = (uint64_t)~0;
 904                 }
 905         }
 906
 907         return 0;
 908 }
 909
 910 static void destroy_context(void)
 911 {
 912         int i;
 913
 914         log_dbg("Destroying reencryption context.");
 915
 916         close_log();
 917         remove_headers();
 918
 919         if ((rnc.reencrypt_direction == FORWARD &&
 920              rnc.device_offset == rnc.device_size) ||
 921              rnc.device_offset == 0) {
 922                 unlink(rnc.log_file);
 923                 unlink(rnc.header_file_org);
 924                 unlink(rnc.header_file_new);
 925         }
 926
 927         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
 928                 crypt_safe_free(rnc.p[i].password);
 929
 930         free(rnc.device);
 931         free(rnc.device_uuid);
 932 }
 933
 934 int run_reencrypt(const char *device)
 935 {
 936         int r = -EINVAL;
 937         if (initialize_context(device))
 938                 goto out;
 939
 940         log_dbg("Running reencryption.");
 941
 942         if (!rnc.in_progress) {
 943                 if ((r = initialize_passphrase(rnc.device)) ||
 944                     (r = backup_luks_headers()) ||
 945                     (r = device_magic(MAKE_UNUSABLE)))
 946                         goto out;
 947         } else {
 948                 if ((r = initialize_passphrase(rnc.header_file_new)))
 949                         goto out;
 950         }
 951
 952         if ((r = activate_luks_headers()))
 953                 goto out;
 954
 955         if ((r = copy_data()))
 956                 goto out;
 957
 958         r = restore_luks_header(rnc.header_file_new);
 959 out:
 960         destroy_context();
 961         return r;
 962 }
 963
 964 static __attribute__ ((noreturn)) void usage(poptContext popt_context,
 965                                              int exitcode, const char *error,
 966                                              const char *more)
 967 {
 968         poptPrintUsage(popt_context, stderr, 0);
 969         if (error)
 970                 log_err("%s: %s\n", more, error);
 971         poptFreeContext(popt_context);
 972         exit(exitcode);
 973 }
 974
 975 static void help(poptContext popt_context,
 976                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
 977                  struct poptOption *key,
 978                  const char *arg __attribute__((unused)),
 979                  void *data __attribute__((unused)))
 980 {
 981         usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
 982 }
 983
 984 static void _dbg_version_and_cmd(int argc, const char **argv)
 985 {
 986         int i;
 987
 988         log_std("# %s %s processing \"", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
 989         for (i = 0; i < argc; i++) {
 990                 if (i)
 991                         log_std(" ");
 992                 log_std("%s", argv[i]);
 993         }
 994         log_std("\"\n");
 995 }
 996
 997 int main(int argc, const char **argv)
 998 {
 999         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1000                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1001                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1002                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1003                 POPT_TABLEEND
1004         };
1005         static struct poptOption popt_options[] = {
1006                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1007                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1008                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1009                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1010                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1011                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1012                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1013                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1014                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1015                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1016                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1017                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1018                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1019                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1020                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1021                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1022                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1023                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1024                 POPT_TABLEEND
1025         };
1026         poptContext popt_context;
1027         int r;
1028
1029         crypt_set_log_callback(NULL, _log, NULL);
1030
1031         set_int_block(1);
1032
1033         setlocale(LC_ALL, "");
1034         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1035         textdomain(PACKAGE);
1036
1037         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1038         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1039                                N_("[OPTION...] <device>]"));
1040
1041         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) {
1042                 if (r < 0)
1043                         break;
1044         }
1045
1046         if (r < -1)
1047                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1048                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1049         if (opt_version_mode) {
1050                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_NAME, PACKAGE_VERSION);
1051                 poptFreeContext(popt_context);
1052                 exit(EXIT_SUCCESS);
1053         }
1054
1055         if (!opt_batch_mode)
1056                 log_err(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1057
1058         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1059         if(!action_argv)
1060                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1061                       poptGetInvocationName(popt_context));
1062
1063         if (opt_random && opt_urandom)
1064                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1065                       poptGetInvocationName(popt_context));
1066
1067         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1068                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1069                       _("Only values between 1MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1070                       poptGetInvocationName(popt_context));
1071
1072         if (opt_debug) {
1073                 opt_verbose = 1;
1074                 crypt_set_debug_level(-1);
1075                 _dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1076         }
1077
1078         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1079
1080         poptFreeContext(popt_context);
1081
1082         /* Translate exit code to simple codes */
1083         switch (r) {
1084         case 0:         r = EXIT_SUCCESS; break;
1085         case -EEXIST:
1086         case -EBUSY:    r = 5; break;
1087         case -ENOTBLK:
1088         case -ENODEV:   r = 4; break;
1089         case -ENOMEM:   r = 3; break;
1090         case -EPERM:    r = 2; break;
1091         case -EAGAIN:
1092         case -EINVAL:
1093         case -ENOENT:
1094         case -ENOSYS:
1095         default:        r = EXIT_FAILURE;
1096         }
1097         return r;
1098 }