Move signal handling into common utils code.
[platform/upstream/cryptsetup.git] / src / cryptsetup_reencrypt.c
1 /*
2  * cryptsetup-reencrypt - crypt utility for offline re-encryption
3  *
4  * Copyright (C) 2012, Milan Broz All rights reserved.
5  * Copyright (C) 2012, Red Hat, Inc. All rights reserved.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
9  * version 2 as published by the Free Software Foundation.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
19  */
20
21 #include "cryptsetup.h"
22 #include <sys/ioctl.h>
23 #include <sys/time.h>
24 #include <linux/fs.h>
25 #include <arpa/inet.h>
26
27 #define PACKAGE_REENC "crypt_reencrypt"
28
29 #define NO_UUID "cafecafe-cafe-cafe-cafe-cafecafeeeee"
30 #define MAX_BCK_SECTORS 8192
31
32 static const char *opt_cipher = NULL;
33 static const char *opt_hash = NULL;
34 static const char *opt_key_file = NULL;
35 static long opt_keyfile_size = 0;
36 static long opt_keyfile_offset = 0;
37 static int opt_iteration_time = 1000;
38 static int opt_version_mode = 0;
39 static int opt_random = 0;
40 static int opt_urandom = 0;
41 static int opt_bsize = 4;
42 static int opt_directio = 0;
43 static int opt_fsync = 0;
44 static int opt_write_log = 0;
45 static int opt_tries = 3;
46 static int opt_key_slot = CRYPT_ANY_SLOT;
47 static int opt_key_size = 0;
48 static int opt_new = 0;
49
50 static const char *opt_reduce_size_str = NULL;
51 static uint64_t opt_reduce_size = 0;
52
53 static const char *opt_device_size_str = NULL;
54 static uint64_t opt_device_size = 0;
55
56 static const char **action_argv;
57
58 #define MAX_SLOT 8
59 struct reenc_ctx {
60         char *device;
61         char *device_uuid;
62         uint64_t device_size; /* overrided by parameter */
63         uint64_t device_size_real;
64         uint64_t device_offset;
65         uint64_t device_shift;
66
67         int in_progress:1;
68         enum { FORWARD = 0, BACKWARD = 1 } reencrypt_direction;
69
70         char header_file_org[PATH_MAX];
71         char header_file_new[PATH_MAX];
72         char log_file[PATH_MAX];
73
74         char crypt_path_org[PATH_MAX];
75         char crypt_path_new[PATH_MAX];
76         int log_fd;
77         char *log_buf;
78
79         struct {
80                 char *password;
81                 size_t passwordLen;
82         } p[MAX_SLOT];
83         int keyslot;
84
85         struct timeval start_time, end_time;
86         uint64_t resume_bytes;
87 };
88
89 char MAGIC[]   = {'L','U','K','S', 0xba, 0xbe};
90 char NOMAGIC[] = {'L','U','K','S', 0xde, 0xad};
91 int  MAGIC_L = 6;
92
93 typedef enum {
94         MAKE_UNUSABLE,
95         MAKE_USABLE,
96         CHECK_UNUSABLE,
97         CHECK_OPEN,
98 } header_magic;
99
100 static void _quiet_log(int level, const char *msg, void *usrptr)
101 {
102         if (!opt_debug)
103                 return;
104         tool_log(level, msg, usrptr);
105 }
106
107 /* The difference in seconds between two times in "timeval" format. */
108 static double time_diff(struct timeval start, struct timeval end)
109 {
110         return (end.tv_sec - start.tv_sec)
111                 + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1E6;
112 }
113
114 static int alignment(int fd)
115 {
116         int alignment;
117
118         alignment = fpathconf(fd, _PC_REC_XFER_ALIGN);
119         if (alignment < 0)
120                 alignment = 4096;
121         return alignment;
122 }
123
124 /* Depends on the first two fields of LUKS1 header format, magic and version */
125 static int device_check(struct reenc_ctx *rc, header_magic set_magic)
126 {
127         char *buf = NULL;
128         int r, devfd;
129         ssize_t s;
130         uint16_t version;
131
132         devfd = open(rc->device, O_RDWR | O_EXCL | O_DIRECT);
133         if (devfd == -1) {
134                 if (errno == EBUSY) {
135                         log_err(_("Cannot exclusively open %s, device in use.\n"),
136                                 rc->device);
137                         return -EBUSY;
138                 }
139                 log_err(_("Cannot open device %s\n"), rc->device);
140                 return -EINVAL;
141         }
142
143         if (set_magic == CHECK_OPEN) {
144                 r = 0;
145                 goto out;
146         }
147
148         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(devfd), SECTOR_SIZE)) {
149                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
150                 r = -ENOMEM;
151                 goto out;
152         }
153
154         s = read(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
155         if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
156                 log_err(_("Cannot read device %s.\n"), rc->device);
157                 r = -EIO;
158                 goto out;
159         }
160
161         /* Be sure that we do not process new version of header */
162         memcpy((void*)&version, &buf[MAGIC_L], sizeof(uint16_t));
163         version = ntohs(version);
164
165         if (set_magic == MAKE_UNUSABLE && !memcmp(buf, MAGIC, MAGIC_L) &&
166             version == 1) {
167                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s unusable.\n"), rc->device);
168                 memcpy(buf, NOMAGIC, MAGIC_L);
169                 r = 0;
170         } else if (set_magic == MAKE_USABLE && !memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) &&
171                    version == 1) {
172                 log_verbose(_("Marking LUKS device %s usable.\n"), rc->device);
173                 memcpy(buf, MAGIC, MAGIC_L);
174                 r = 0;
175         } else if (set_magic == CHECK_UNUSABLE && version == 1) {
176                 r = memcmp(buf, NOMAGIC, MAGIC_L) ? -EINVAL : 0;
177                 if (!r)
178                         rc->device_uuid = strndup(&buf[0xa8], 40);
179                 goto out;
180         } else
181                 r = -EINVAL;
182
183         if (!r) {
184                 if (lseek(devfd, 0, SEEK_SET) == -1)
185                         goto out;
186                 s = write(devfd, buf, SECTOR_SIZE);
187                 if (s < 0 || s != SECTOR_SIZE) {
188                         log_err(_("Cannot write device %s.\n"), rc->device);
189                         r = -EIO;
190                 }
191         } else
192                 log_dbg("LUKS signature check failed for %s.", rc->device);
193 out:
194         if (buf)
195                 memset(buf, 0, SECTOR_SIZE);
196         free(buf);
197         close(devfd);
198         return r;
199 }
200
201 static int create_empty_header(const char *new_file, const char *old_file,
202                                uint64_t data_sector)
203 {
204         struct stat st;
205         ssize_t size = 0;
206         int fd, r = 0;
207         char *buf;
208
209         /* Never create header > 4MiB */
210         if (data_sector > MAX_BCK_SECTORS)
211                 data_sector = MAX_BCK_SECTORS;
212
213         /* new header file of the same size as old backup */
214         if (old_file) {
215                 if (stat(old_file, &st) == -1 ||
216                     (st.st_mode & S_IFMT) != S_IFREG ||
217                     (st.st_size > 16 * 1024 * 1024))
218                         return -EINVAL;
219                 size = st.st_size;
220         }
221
222         /*
223          * if requesting key size change, try to use offset
224          * here can be enough space to fit new key.
225          */
226         if (opt_key_size)
227                 size = data_sector * SECTOR_SIZE;
228
229         /* if reducing size, be sure we have enough space */
230         if (opt_reduce_size)
231                 size += opt_reduce_size;
232
233         log_dbg("Creating empty file %s of size %lu.", new_file, (unsigned long)size);
234
235         if (!size || !(buf = malloc(size)))
236                 return -ENOMEM;
237         memset(buf, 0, size);
238
239         fd = creat(new_file, S_IRUSR|S_IWUSR);
240         if(fd == -1) {
241                 free(buf);
242                 return -EINVAL;
243         }
244
245         if (write(fd, buf, size) < size)
246                 r = -EIO;
247
248         close(fd);
249         free(buf);
250         return r;
251 }
252
253 static int write_log(struct reenc_ctx *rc)
254 {
255         ssize_t r;
256
257         memset(rc->log_buf, 0, SECTOR_SIZE);
258         snprintf(rc->log_buf, SECTOR_SIZE, "# LUKS reencryption log, DO NOT EDIT OR DELETE.\n"
259                 "version = %d\nUUID = %s\ndirection = %d\n"
260                 "offset = %" PRIu64 "\nshift = %" PRIu64 "\n# EOF\n",
261                 1, rc->device_uuid, rc->reencrypt_direction,
262                 rc->device_offset, rc->device_shift);
263
264         if (lseek(rc->log_fd, 0, SEEK_SET) == -1)
265                 return -EIO;
266
267         r = write(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
268         if (r < 0 || r != SECTOR_SIZE) {
269                 log_err(_("Cannot write reencryption log file.\n"));
270                 return -EIO;
271         }
272
273         return 0;
274 }
275
276 static int parse_line_log(struct reenc_ctx *rc, const char *line)
277 {
278         uint64_t u64;
279         int i;
280         char s[64];
281
282         /* whole line is comment */
283         if (*line == '#')
284                 return 0;
285
286         if (sscanf(line, "version = %d", &i) == 1) {
287                 if (i != 1) {
288                         log_dbg("Log: Unexpected version = %i", i);
289                         return -EINVAL;
290                 }
291         } else if (sscanf(line, "UUID = %40s", s) == 1) {
292                 if (!rc->device_uuid || strcmp(rc->device_uuid, s)) {
293                         log_dbg("Log: Unexpected UUID %s", s);
294                         return -EINVAL;
295                 }
296         } else if (sscanf(line, "direction = %d", &i) == 1) {
297                 log_dbg("Log: direction = %i", i);
298                 rc->reencrypt_direction = i;
299         } else if (sscanf(line, "offset = %" PRIu64, &u64) == 1) {
300                 log_dbg("Log: offset = %" PRIu64, u64);
301                 rc->device_offset = u64;
302         } else if (sscanf(line, "shift = %" PRIu64, &u64) == 1) {
303                 log_dbg("Log: shift = %" PRIu64, u64);
304                 rc->device_shift = u64;
305         } else
306                 return -EINVAL;
307
308         return 0;
309 }
310
311 static int parse_log(struct reenc_ctx *rc)
312 {
313         char *start, *end;
314         ssize_t s;
315
316         s = read(rc->log_fd, rc->log_buf, SECTOR_SIZE);
317         if (s == -1) {
318                 log_err(_("Cannot read reencryption log file.\n"));
319                 return -EIO;
320         }
321
322         rc->log_buf[SECTOR_SIZE - 1] = '\0';
323         start = rc->log_buf;
324         do {
325                 end = strchr(start, '\n');
326                 if (end) {
327                         *end++ = '\0';
328                         if (parse_line_log(rc, start)) {
329                                 log_err("Wrong log format.\n");
330                                 return -EINVAL;
331                         }
332                 }
333
334                 start = end;
335         } while (start);
336
337         return 0;
338 }
339
340 static void close_log(struct reenc_ctx *rc)
341 {
342         log_dbg("Closing LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
343         if (rc->log_fd != -1)
344                 close(rc->log_fd);
345         free(rc->log_buf);
346         rc->log_buf = NULL;
347 }
348
349 static int open_log(struct reenc_ctx *rc)
350 {
351         int flags, create_new;
352         struct stat st;
353
354         if (!stat(rc->log_file, &st))
355                 create_new = 0;
356         else if (errno == ENOENT)
357                 create_new = 1;
358         else
359                 return -EINVAL;
360
361         if (create_new) {
362                 log_dbg("Creating LUKS reencryption log file %s.", rc->log_file);
363                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_CREAT|O_DIRECT : O_RDWR|O_CREAT;
364                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
365                 if (rc->log_fd == -1)
366                         return -EINVAL;
367         } else {
368                 log_std(_("Log file %s exists, resuming reencryption.\n"), rc->log_file);
369                 flags = opt_directio ? O_RDWR|O_DIRECT : O_RDWR;
370                 rc->log_fd = open(rc->log_file, flags);
371                 if (rc->log_fd == -1)
372                         return -EINVAL;
373                 rc->in_progress = 1;
374         }
375
376         if (posix_memalign((void *)&rc->log_buf, alignment(rc->log_fd), SECTOR_SIZE)) {
377                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
378                 close_log(rc);
379                 return -ENOMEM;
380         }
381
382         if (create_new && write_log(rc) < 0) {
383                 close_log(rc);
384                 return -EIO;
385         }
386
387         /* Be sure it is correct format */
388         return parse_log(rc);
389 }
390
391 static int activate_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
392 {
393         struct crypt_device *cd = NULL, *cd_new = NULL;
394         int r;
395
396         log_dbg("Activating LUKS devices from headers.");
397
398         if ((r = crypt_init(&cd, rc->header_file_org)) ||
399             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
400             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device)))
401                 goto out;
402
403         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd, rc->header_file_org,
404                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
405                 CRYPT_ACTIVATE_READONLY|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
406                 goto out;
407
408         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)) ||
409             (r = crypt_load(cd_new, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
410             (r = crypt_set_data_device(cd_new, rc->device)))
411                 goto out;
412
413         if ((r = crypt_activate_by_passphrase(cd_new, rc->header_file_new,
414                 opt_key_slot, rc->p[rc->keyslot].password, rc->p[rc->keyslot].passwordLen,
415                 CRYPT_ACTIVATE_SHARED|CRYPT_ACTIVATE_PRIVATE)) < 0)
416                 goto out;
417         r = 0;
418 out:
419         crypt_free(cd);
420         crypt_free(cd_new);
421         if (r < 0)
422                 log_err(_("Activation of temporary devices failed.\n"));
423         return r;
424 }
425
426 static int create_new_header(struct reenc_ctx *rc, const char *cipher,
427                              const char *cipher_mode, const char *uuid,
428                              int key_size, struct crypt_params_luks1 *params)
429 {
430         struct crypt_device *cd_new = NULL;
431         int i, r;
432
433         if ((r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_new)))
434                 goto out;
435
436         if (opt_random)
437                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_RANDOM);
438         else if (opt_urandom)
439                 crypt_set_rng_type(cd_new, CRYPT_RNG_URANDOM);
440
441         if (opt_iteration_time)
442                 crypt_set_iteration_time(cd_new, opt_iteration_time);
443
444         if ((r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1, cipher, cipher_mode,
445                               uuid, NULL, key_size, params)))
446                 goto out;
447         log_verbose(_("New LUKS header for device %s created.\n"), rc->device);
448
449         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
450                 if (!rc->p[i].password)
451                         continue;
452                 if ((r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, i,
453                         NULL, 0, rc->p[i].password, rc->p[i].passwordLen)) < 0)
454                         goto out;
455                 log_verbose(_("Activated keyslot %i.\n"), r);
456                 r = 0;
457         }
458 out:
459         crypt_free(cd_new);
460         return r;
461 }
462
463 static int backup_luks_headers(struct reenc_ctx *rc)
464 {
465         struct crypt_device *cd = NULL;
466         struct crypt_params_luks1 params = {0};
467         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
468         int r;
469
470         log_dbg("Creating LUKS header backup for device %s.", rc->device);
471
472         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)) ||
473             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)))
474                 goto out;
475
476         crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
477         if ((r = crypt_header_backup(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_org)))
478                 goto out;
479         log_verbose(_("LUKS header backup of device %s created.\n"), rc->device);
480
481         if ((r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org,
482                 crypt_get_data_offset(cd))))
483                 goto out;
484
485         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
486         params.data_alignment = crypt_get_data_offset(cd);
487         params.data_alignment += ROUND_SECTOR(opt_reduce_size);
488         params.data_device = rc->device;
489
490         if (opt_cipher) {
491                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
492                 if (r < 0) {
493                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
494                         goto out;
495                 }
496         }
497
498         r = create_new_header(rc,
499                 opt_cipher ? cipher : crypt_get_cipher(cd),
500                 opt_cipher ? cipher_mode : crypt_get_cipher_mode(cd),
501                 crypt_get_uuid(cd),
502                 opt_key_size ? opt_key_size / 8 : crypt_get_volume_key_size(cd),
503                 &params);
504 out:
505         crypt_free(cd);
506         if (r)
507                 log_err(_("Creation of LUKS backup headers failed.\n"));
508         return r;
509 }
510
511 /* Create fake header for original device */
512 static int backup_fake_header(struct reenc_ctx *rc)
513 {
514         struct crypt_device *cd_new = NULL;
515         struct crypt_params_luks1 params = {0};
516         char cipher [MAX_CIPHER_LEN], cipher_mode[MAX_CIPHER_LEN];
517
518         int r;
519
520         log_dbg("Creating fake (cipher_null) header for original device.");
521
522         if (!opt_key_size)
523                 opt_key_size = DEFAULT_LUKS1_KEYBITS;
524
525         if (opt_cipher) {
526                 r = crypt_parse_name_and_mode(opt_cipher, cipher, NULL, cipher_mode);
527                 if (r < 0) {
528                         log_err(_("No known cipher specification pattern detected.\n"));
529                         goto out;
530                 }
531         }
532
533         r = create_empty_header(rc->header_file_org, NULL, 0);
534         if (r < 0)
535                 return r;
536
537         params.hash = opt_hash ?: DEFAULT_LUKS1_HASH;
538         params.data_alignment = 0;
539         params.data_device = rc->device;
540
541         r = crypt_init(&cd_new, rc->header_file_org);
542         if (r < 0)
543                 return r;
544
545         r = crypt_format(cd_new, CRYPT_LUKS1, "cipher_null", "ecb",
546                          NO_UUID, NULL, opt_key_size / 8, &params);
547         if (r < 0)
548                 goto out;
549
550         r = crypt_keyslot_add_by_volume_key(cd_new, 0, NULL, 0,
551                         rc->p[0].password, rc->p[0].passwordLen);
552         if (r < 0)
553                 goto out;
554
555         r = create_empty_header(rc->header_file_new, rc->header_file_org, 0);
556         if (r < 0)
557                 goto out;
558
559         params.data_alignment = ROUND_SECTOR(opt_reduce_size);
560         r = create_new_header(rc,
561                 opt_cipher ? cipher : DEFAULT_LUKS1_CIPHER,
562                 opt_cipher ? cipher_mode : DEFAULT_LUKS1_MODE,
563                 NULL,
564                 (opt_key_size ? opt_key_size : DEFAULT_LUKS1_KEYBITS) / 8,
565                 &params);
566 out:
567         crypt_free(cd_new);
568         return r;
569 }
570
571 static void remove_headers(struct reenc_ctx *rc)
572 {
573         struct crypt_device *cd = NULL;
574
575         log_dbg("Removing headers.");
576
577         if (crypt_init(&cd, NULL))
578                 return;
579         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
580         if (*rc->header_file_org)
581                 (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_org);
582         if (*rc->header_file_new)
583                 (void)crypt_deactivate(cd, rc->header_file_new);
584         crypt_free(cd);
585 }
586
587 static int restore_luks_header(struct reenc_ctx *rc)
588 {
589         struct crypt_device *cd = NULL;
590         int r;
591
592         log_dbg("Restoring header for %s from %s.", rc->device, rc->header_file_new);
593
594         r = crypt_init(&cd, rc->device);
595         if (r == 0) {
596                 crypt_set_confirm_callback(cd, NULL, NULL);
597                 r = crypt_header_restore(cd, CRYPT_LUKS1, rc->header_file_new);
598         }
599
600         crypt_free(cd);
601         if (r)
602                 log_err(_("Cannot restore LUKS header on device %s.\n"), rc->device);
603         else
604                 log_verbose(_("LUKS header on device %s restored.\n"), rc->device);
605         return r;
606 }
607
608 static void print_progress(struct reenc_ctx *rc, uint64_t bytes, int final)
609 {
610         unsigned long long mbytes, eta;
611         struct timeval now_time;
612         double tdiff, mib;
613
614         gettimeofday(&now_time, NULL);
615         if (!final && time_diff(rc->end_time, now_time) < 0.5)
616                 return;
617
618         rc->end_time = now_time;
619
620         if (opt_batch_mode)
621                 return;
622
623         tdiff = time_diff(rc->start_time, rc->end_time);
624         if (!tdiff)
625                 return;
626
627         mbytes = (bytes - rc->resume_bytes) / 1024 / 1024;
628         mib = (double)(mbytes) / tdiff;
629         if (!mib)
630                 return;
631
632         eta = (unsigned long long)(rc->device_size / 1024 / 1024 / mib - tdiff);
633
634         /* vt100 code clear line */
635         log_err("\33[2K\r");
636         log_err(_("Progress: %5.1f%%, ETA %02llu:%02llu, "
637                 "%4llu MiB written, speed %5.1f MiB/s%s"),
638                 (double)bytes / rc->device_size * 100,
639                 eta / 60, eta % 60, mbytes, mib,
640                 final ? "\n" :"");
641 }
642
643 static int copy_data_forward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
644                              size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
645 {
646         ssize_t s1, s2;
647
648         log_dbg("Reencrypting in forward direction.");
649
650         if (lseek64(fd_old, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0 ||
651             lseek64(fd_new, rc->device_offset, SEEK_SET) < 0) {
652                 log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
653                 return -EIO;
654         }
655
656         rc->resume_bytes = *bytes = rc->device_offset;
657
658         if (write_log(rc) < 0)
659                 return -EIO;
660
661         while (!quit && rc->device_offset < rc->device_size) {
662                 s1 = read(fd_old, buf, block_size);
663                 if (s1 < 0 || ((size_t)s1 != block_size &&
664                     (rc->device_offset + s1) != rc->device_size)) {
665                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
666                                 (int)block_size, (int)s1);
667                         return -EIO;
668                 }
669
670                 /* If device_size is forced, never write more than limit */
671                 if ((s1 + rc->device_offset) > rc->device_size)
672                         s1 = rc->device_size - rc->device_offset;
673
674                 s2 = write(fd_new, buf, s1);
675                 if (s2 < 0) {
676                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
677                                 (int)block_size, (int)s2);
678                         return -EIO;
679                 }
680
681                 rc->device_offset += s1;
682                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
683                         return -EIO;
684
685                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
686                         log_dbg("Write error, fsync.");
687                         return -EIO;
688                 }
689
690                 *bytes += (uint64_t)s2;
691                 print_progress(rc, *bytes, 0);
692         }
693
694         return quit ? -EAGAIN : 0;
695 }
696
697 static int copy_data_backward(struct reenc_ctx *rc, int fd_old, int fd_new,
698                               size_t block_size, void *buf, uint64_t *bytes)
699 {
700         ssize_t s1, s2, working_block;
701         off64_t working_offset;
702
703         log_dbg("Reencrypting in backward direction.");
704
705         if (!rc->in_progress) {
706                 rc->device_offset = rc->device_size;
707                 rc->resume_bytes = 0;
708                 *bytes = 0;
709         } else {
710                 rc->resume_bytes = rc->device_size - rc->device_offset;
711                 *bytes = rc->resume_bytes;
712         }
713
714         if (write_log(rc) < 0)
715                 return -EIO;
716
717         while (!quit && rc->device_offset) {
718                 if (rc->device_offset < block_size) {
719                         working_offset = 0;
720                         working_block = rc->device_offset;
721                 } else {
722                         working_offset = rc->device_offset - block_size;
723                         working_block = block_size;
724                 }
725
726                 if (lseek64(fd_old, working_offset, SEEK_SET) < 0 ||
727                     lseek64(fd_new, working_offset, SEEK_SET) < 0) {
728                         log_err(_("Cannot seek to device offset.\n"));
729                         return -EIO;
730                 }
731
732                 s1 = read(fd_old, buf, working_block);
733                 if (s1 < 0 || (s1 != working_block)) {
734                         log_dbg("Read error, expecting %d, got %d.",
735                                 (int)block_size, (int)s1);
736                         return -EIO;
737                 }
738
739                 s2 = write(fd_new, buf, working_block);
740                 if (s2 < 0) {
741                         log_dbg("Write error, expecting %d, got %d.",
742                                 (int)block_size, (int)s2);
743                         return -EIO;
744                 }
745
746                 rc->device_offset -= s1;
747                 if (opt_write_log && write_log(rc) < 0)
748                         return -EIO;
749
750                 if (opt_fsync && fsync(fd_new) < 0) {
751                         log_dbg("Write error, fsync.");
752                         return -EIO;
753                 }
754
755                 *bytes += (uint64_t)s2;
756                 print_progress(rc, *bytes, 0);
757         }
758
759         return quit ? -EAGAIN : 0;
760 }
761
762 static int copy_data(struct reenc_ctx *rc)
763 {
764         size_t block_size = opt_bsize * 1024 * 1024;
765         int fd_old = -1, fd_new = -1;
766         int r = -EINVAL;
767         void *buf = NULL;
768         uint64_t bytes = 0;
769
770         log_dbg("Data copy preparation.");
771
772         fd_old = open(rc->crypt_path_org, O_RDONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
773         if (fd_old == -1) {
774                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
775                 goto out;
776         }
777
778         fd_new = open(rc->crypt_path_new, O_WRONLY | (opt_directio ? O_DIRECT : 0));
779         if (fd_new == -1) {
780                 log_err(_("Cannot open temporary LUKS header file.\n"));
781                 goto out;
782         }
783
784         /* Check size */
785         if (ioctl(fd_new, BLKGETSIZE64, &rc->device_size_real) < 0) {
786                 log_err(_("Cannot get device size.\n"));
787                 goto out;
788         }
789
790         rc->device_size = opt_device_size ?: rc->device_size_real;
791
792         if (posix_memalign((void *)&buf, alignment(fd_new), block_size)) {
793                 log_err(_("Allocation of aligned memory failed.\n"));
794                 r = -ENOMEM;
795                 goto out;
796         }
797
798         set_int_handler();
799         gettimeofday(&rc->start_time, NULL);
800
801         if (rc->reencrypt_direction == FORWARD)
802                 r = copy_data_forward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
803         else
804                 r = copy_data_backward(rc, fd_old, fd_new, block_size, buf, &bytes);
805
806         set_int_block(1);
807         print_progress(rc, bytes, 1);
808
809         if (r == -EAGAIN)
810                  log_err(_("Interrupted by a signal.\n"));
811         else if (r < 0)
812                 log_err(_("IO error during reencryption.\n"));
813
814         (void)write_log(rc);
815 out:
816         if (fd_old != -1)
817                 close(fd_old);
818         if (fd_new != -1)
819                 close(fd_new);
820         free(buf);
821         return r;
822 }
823
824 static int initialize_uuid(struct reenc_ctx *rc)
825 {
826         struct crypt_device *cd = NULL;
827         int r;
828
829         log_dbg("Initialising UUID.");
830
831         if (opt_new) {
832                 rc->device_uuid = strdup(NO_UUID);
833                 return 0;
834         }
835
836         /* Try to load LUKS from device */
837         if ((r = crypt_init(&cd, rc->device)))
838                 return r;
839         crypt_set_log_callback(cd, _quiet_log, NULL);
840         r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL);
841         if (!r)
842                 rc->device_uuid = strdup(crypt_get_uuid(cd));
843         else
844                 /* Reencryption already in progress - magic header? */
845                 r = device_check(rc, CHECK_UNUSABLE);
846
847         crypt_free(cd);
848         return r;
849 }
850
851 static int init_passphrase1(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd,
852                             const char *msg, int slot_to_check, int check)
853 {
854         int r = -EINVAL, slot, retry_count;
855
856         slot = (slot_to_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_to_check;
857
858         retry_count = opt_tries ?: 1;
859         while (retry_count--) {
860                 set_int_handler();
861                 r = crypt_get_key(msg, &rc->p[slot].password,
862                         &rc->p[slot].passwordLen,
863                         0, 0, NULL /*opt_key_file*/,
864                         0, 0, cd);
865                 if (r < 0)
866                         return r;
867                 if (quit)
868                         return -EAGAIN;
869
870                 /* library uses sigint internally, until it is fixed...*/
871                 set_int_block(1);
872                 if (check)
873                         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_to_check,
874                                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
875                 else
876                         r = slot;
877
878                 if (r < 0) {
879                         crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
880                         rc->p[slot].password = NULL;
881                         rc->p[slot].passwordLen = 0;
882                 }
883                 if (r < 0 && r != -EPERM)
884                         return r;
885                 if (r >= 0) {
886                         rc->keyslot = slot;
887                         break;
888                 }
889                 log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
890         }
891         return r;
892 }
893
894 static int init_keyfile(struct reenc_ctx *rc, struct crypt_device *cd, int slot_check)
895 {
896         int r, slot;
897
898         slot = (slot_check == CRYPT_ANY_SLOT) ? 0 : slot_check;
899         r = crypt_get_key(NULL, &rc->p[slot].password, &rc->p[slot].passwordLen,
900                 opt_keyfile_offset, opt_keyfile_size, opt_key_file, 0, 0, cd);
901         if (r < 0)
902                 return r;
903
904         r = crypt_activate_by_passphrase(cd, NULL, slot_check,
905                 rc->p[slot].password, rc->p[slot].passwordLen, 0);
906
907         /*
908          * Allow keyslot only if it is last slot or if user explicitly
909          * specify whch slot to use (IOW others will be disabled).
910          */
911         if (r >= 0 && opt_key_slot == CRYPT_ANY_SLOT &&
912             crypt_keyslot_status(cd, r) != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST) {
913                 log_err(_("Key file can be used only with --key-slot or with "
914                           "exactly one key slot active.\n"));
915                 r = -EINVAL;
916         }
917
918         if (r < 0) {
919                 crypt_safe_free(rc->p[slot].password);
920                 rc->p[slot].password = NULL;
921                 rc->p[slot].passwordLen = 0;
922                 if (r == -EPERM)
923                         log_err(_("No key available with this passphrase.\n"));
924                 return r;
925         } else
926                 rc->keyslot = slot;
927
928         return r;
929 }
930
931 static int initialize_passphrase(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
932 {
933         struct crypt_device *cd = NULL;
934         crypt_keyslot_info ki;
935         char msg[256];
936         int i, r;
937
938         log_dbg("Passhrases initialization.");
939
940         if (opt_new && !rc->in_progress) {
941                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter new LUKS passphrase: "), 0, 0);
942                 return r > 0 ? 0 : r;
943         }
944
945         if ((r = crypt_init(&cd, device)) ||
946             (r = crypt_load(cd, CRYPT_LUKS1, NULL)) ||
947             (r = crypt_set_data_device(cd, rc->device))) {
948                 crypt_free(cd);
949                 return r;
950         }
951
952         if (opt_key_file) {
953                 r = init_keyfile(rc, cd, opt_key_slot);
954         } else if (rc->in_progress) {
955                 r = init_passphrase1(rc, cd, _("Enter any LUKS passphrase: "),
956                                      CRYPT_ANY_SLOT, 1);
957         } else for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++) {
958                 ki = crypt_keyslot_status(cd, i);
959                 if (ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE && ki != CRYPT_SLOT_ACTIVE_LAST)
960                         continue;
961
962                 snprintf(msg, sizeof(msg), _("Enter LUKS passphrase for key slot %u: "), i);
963                 r = init_passphrase1(rc, cd, msg, i, 1);
964                 if (r < 0)
965                         break;
966         }
967
968         crypt_free(cd);
969         return r > 0 ? 0 : r;
970 }
971
972 static int initialize_context(struct reenc_ctx *rc, const char *device)
973 {
974         log_dbg("Initialising reencryption context.");
975
976         rc->log_fd =-1;
977
978         if (!(rc->device = strndup(device, PATH_MAX)))
979                 return -ENOMEM;
980
981         if (device_check(rc, CHECK_OPEN) < 0)
982                 return -EINVAL;
983
984         if (initialize_uuid(rc)) {
985                 log_err(_("Device %s is not a valid LUKS device.\n"), device);
986                 return -EINVAL;
987         }
988
989         /* Prepare device names */
990         if (snprintf(rc->log_file, PATH_MAX,
991                      "LUKS-%s.log", rc->device_uuid) < 0)
992                 return -ENOMEM;
993         if (snprintf(rc->header_file_org, PATH_MAX,
994                      "LUKS-%s.org", rc->device_uuid) < 0)
995                 return -ENOMEM;
996         if (snprintf(rc->header_file_new, PATH_MAX,
997                      "LUKS-%s.new", rc->device_uuid) < 0)
998                 return -ENOMEM;
999
1000         /* Paths to encrypted devices */
1001         if (snprintf(rc->crypt_path_org, PATH_MAX,
1002                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_org) < 0)
1003                 return -ENOMEM;
1004         if (snprintf(rc->crypt_path_new, PATH_MAX,
1005                      "%s/%s", crypt_get_dir(), rc->header_file_new) < 0)
1006                 return -ENOMEM;
1007
1008         remove_headers(rc);
1009
1010         if (open_log(rc) < 0) {
1011                 log_err(_("Cannot open reencryption log file.\n"));
1012                 return -EINVAL;
1013         }
1014
1015         if (!rc->in_progress) {
1016                 if (!opt_reduce_size)
1017                         rc->reencrypt_direction = FORWARD;
1018                 else {
1019                         rc->reencrypt_direction = BACKWARD;
1020                         rc->device_offset = (uint64_t)~0;
1021                 }
1022         }
1023
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 static void destroy_context(struct reenc_ctx *rc)
1028 {
1029         int i;
1030
1031         log_dbg("Destroying reencryption context.");
1032
1033         close_log(rc);
1034         remove_headers(rc);
1035
1036         if ((rc->reencrypt_direction == FORWARD &&
1037              rc->device_offset == rc->device_size) ||
1038             (rc->reencrypt_direction == BACKWARD &&
1039              (rc->device_offset == 0 || rc->device_offset == (uint64_t)~0))) {
1040                 unlink(rc->log_file);
1041                 unlink(rc->header_file_org);
1042                 unlink(rc->header_file_new);
1043         }
1044
1045         for (i = 0; i < MAX_SLOT; i++)
1046                 crypt_safe_free(rc->p[i].password);
1047
1048         free(rc->device);
1049         free(rc->device_uuid);
1050 }
1051
1052 static int run_reencrypt(const char *device)
1053 {
1054         int r = -EINVAL;
1055         struct reenc_ctx rc = {};
1056
1057         if (initialize_context(&rc, device))
1058                 goto out;
1059
1060         log_dbg("Running reencryption.");
1061
1062         if (!rc.in_progress) {
1063                 if (opt_new) {
1064                         if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
1065                             (r = backup_fake_header(&rc)))
1066                         goto out;
1067                 } else if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.device)) ||
1068                            (r = backup_luks_headers(&rc)) ||
1069                            (r = device_check(&rc, MAKE_UNUSABLE)))
1070                         goto out;
1071         } else {
1072                 if ((r = initialize_passphrase(&rc, rc.header_file_new)))
1073                         goto out;
1074         }
1075
1076         if ((r = activate_luks_headers(&rc)))
1077                 goto out;
1078
1079         if ((r = copy_data(&rc)))
1080                 goto out;
1081
1082         r = restore_luks_header(&rc);
1083 out:
1084         destroy_context(&rc);
1085         return r;
1086 }
1087
1088 static void help(poptContext popt_context,
1089                  enum poptCallbackReason reason __attribute__((unused)),
1090                  struct poptOption *key,
1091                  const char *arg __attribute__((unused)),
1092                  void *data __attribute__((unused)))
1093 {
1094         if (key->shortName == '?') {
1095                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_REENC, PACKAGE_VERSION);
1096                 poptPrintHelp(popt_context, stdout, 0);
1097                 exit(EXIT_SUCCESS);
1098         } else
1099                 usage(popt_context, EXIT_SUCCESS, NULL, NULL);
1100 }
1101
1102 int main(int argc, const char **argv)
1103 {
1104         static struct poptOption popt_help_options[] = {
1105                 { NULL,    '\0', POPT_ARG_CALLBACK, help, 0, NULL,                         NULL },
1106                 { "help",  '?',  POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Show this help message"), NULL },
1107                 { "usage", '\0', POPT_ARG_NONE,     NULL, 0, N_("Display brief usage"),    NULL },
1108                 POPT_TABLEEND
1109         };
1110         static struct poptOption popt_options[] = {
1111                 { NULL,                '\0', POPT_ARG_INCLUDE_TABLE, popt_help_options, 0, N_("Help options:"), NULL },
1112                 { "version",           '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_version_mode,          0, N_("Print package version"), NULL },
1113                 { "verbose",           'v',  POPT_ARG_NONE, &opt_verbose,               0, N_("Shows more detailed error messages"), NULL },
1114                 { "debug",             '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_debug,                 0, N_("Show debug messages"), NULL },
1115                 { "block-size",        'B',  POPT_ARG_INT, &opt_bsize,                  0, N_("Reencryption block size"), N_("MiB") },
1116                 { "cipher",            'c',  POPT_ARG_STRING, &opt_cipher,              0, N_("The cipher used to encrypt the disk (see /proc/crypto)"), NULL },
1117                 { "key-size",          's',  POPT_ARG_INT, &opt_key_size,               0, N_("The size of the encryption key"), N_("BITS") },
1118                 { "hash",              'h',  POPT_ARG_STRING, &opt_hash,                0, N_("The hash used to create the encryption key from the passphrase"), NULL },
1119                 { "key-file",          'd',  POPT_ARG_STRING, &opt_key_file,            0, N_("Read the key from a file."), NULL },
1120                 { "iter-time",         'i',  POPT_ARG_INT, &opt_iteration_time,         0, N_("PBKDF2 iteration time for LUKS (in ms)"), N_("msecs") },
1121                 { "batch-mode",        'q',  POPT_ARG_NONE, &opt_batch_mode,            0, N_("Do not ask for confirmation"), NULL },
1122                 { "tries",             'T',  POPT_ARG_INT, &opt_tries,                  0, N_("How often the input of the passphrase can be retried"), NULL },
1123                 { "use-random",        '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_random,                0, N_("Use /dev/random for generating volume key."), NULL },
1124                 { "use-urandom",       '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_urandom,               0, N_("Use /dev/urandom for generating volume key."), NULL },
1125                 { "use-directio",      '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_directio,              0, N_("Use direct-io when accesing devices."), NULL },
1126                 { "use-fsync",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_fsync,                 0, N_("Use fsync after each block."), NULL },
1127                 { "write-log",         '\0', POPT_ARG_NONE, &opt_write_log,             0, N_("Update log file after every block."), NULL },
1128                 { "key-slot",          'S',  POPT_ARG_INT, &opt_key_slot,               0, N_("Use only this slot (others will be disabled)."), NULL },
1129                 { "keyfile-offset",   '\0',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_offset,        0, N_("Number of bytes to skip in keyfile"), N_("bytes") },
1130                 { "keyfile-size",      'l',  POPT_ARG_LONG, &opt_keyfile_size,          0, N_("Limits the read from keyfile"), N_("bytes") },
1131                 { "reduce-device-size",'\0', POPT_ARG_STRING, &opt_reduce_size_str,     0, N_("Reduce data device size (move data offset). DANGEROUS!"), N_("bytes") },
1132                 { "device-size",       '\0', POPT_ARG_STRING, &opt_device_size_str,     0, N_("Use only specified device size (ignore rest of device). DANGEROUS!"), N_("bytes") },
1133                 { "new",               'N',  POPT_ARG_NONE,&opt_new,                    0, N_("Create new header on not encrypted device."), NULL },
1134                 POPT_TABLEEND
1135         };
1136         poptContext popt_context;
1137         int r;
1138
1139         crypt_set_log_callback(NULL, tool_log, NULL);
1140
1141         set_int_block(1);
1142
1143         setlocale(LC_ALL, "");
1144         bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
1145         textdomain(PACKAGE);
1146
1147         popt_context = poptGetContext(PACKAGE, argc, argv, popt_options, 0);
1148         poptSetOtherOptionHelp(popt_context,
1149                                _("[OPTION...] <device>"));
1150
1151         while((r = poptGetNextOpt(popt_context)) > 0) ;
1152         if (r < -1)
1153                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, poptStrerror(r),
1154                       poptBadOption(popt_context, POPT_BADOPTION_NOALIAS));
1155
1156         if (opt_version_mode) {
1157                 log_std("%s %s\n", PACKAGE_REENC, PACKAGE_VERSION);
1158                 poptFreeContext(popt_context);
1159                 exit(EXIT_SUCCESS);
1160         }
1161
1162         if (!opt_batch_mode) {
1163                 log_std(_("WARNING: this is experimental code, it can completely break your data.\n"));
1164                 log_verbose(_("Reencryption will change: volume key%s%s%s%s.\n"),
1165                         opt_hash   ? _(", set hash to ")  : "", opt_hash   ?: "",
1166                         opt_cipher ? _(", set cipher to "): "", opt_cipher ?: "");
1167         }
1168
1169         action_argv = poptGetArgs(popt_context);
1170         if(!action_argv)
1171                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Argument required."),
1172                       poptGetInvocationName(popt_context));
1173
1174         if (opt_random && opt_urandom)
1175                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1176                       poptGetInvocationName(popt_context));
1177
1178         if (opt_bsize < 0 || opt_key_size < 0 || opt_iteration_time < 0 ||
1179             opt_tries < 0 || opt_keyfile_offset < 0 || opt_key_size < 0) {
1180                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1181                       _("Negative number for option not permitted."),
1182                       poptGetInvocationName(popt_context));
1183         }
1184
1185         if (opt_bsize < 1 || opt_bsize > 64)
1186                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1187                       _("Only values between 1 MiB and 64 MiB allowed for reencryption block size."),
1188                       poptGetInvocationName(popt_context));
1189
1190         if (opt_key_size % 8)
1191                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE,
1192                       _("Key size must be a multiple of 8 bits"),
1193                       poptGetInvocationName(popt_context));
1194
1195         if (opt_key_slot != CRYPT_ANY_SLOT &&
1196             (opt_key_slot < 0 || opt_key_slot >= crypt_keyslot_max(CRYPT_LUKS1)))
1197                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Key slot is invalid."),
1198                       poptGetInvocationName(popt_context));
1199
1200         if (opt_random && opt_urandom)
1201                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Only one of --use-[u]random options is allowed."),
1202                       poptGetInvocationName(popt_context));
1203
1204         if (opt_device_size_str &&
1205             crypt_string_to_size(NULL, opt_device_size_str, &opt_device_size))
1206                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Invalid device size specification."),
1207                       poptGetInvocationName(popt_context));
1208
1209         if (opt_reduce_size_str &&
1210             crypt_string_to_size(NULL, opt_reduce_size_str, &opt_reduce_size))
1211                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Invalid device size specification."),
1212                       poptGetInvocationName(popt_context));
1213         if (opt_reduce_size > 64 * 1024 * 1024)
1214                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Maximum device reduce size is 64 MiB."),
1215                       poptGetInvocationName(popt_context));
1216         if (opt_reduce_size % SECTOR_SIZE)
1217                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Reduce size must be multiple of 512 bytes sector."),
1218                       poptGetInvocationName(popt_context));
1219
1220         if (opt_new && !opt_reduce_size)
1221                 usage(popt_context, EXIT_FAILURE, _("Option --new must be used together with --reduce-device-size."),
1222                       poptGetInvocationName(popt_context));
1223
1224         if (opt_debug) {
1225                 opt_verbose = 1;
1226                 crypt_set_debug_level(-1);
1227                 dbg_version_and_cmd(argc, argv);
1228         }
1229
1230         r = run_reencrypt(action_argv[0]);
1231
1232         poptFreeContext(popt_context);
1233
1234         return translate_errno(r);
1235 }