hc
2024-08-12 233ab1bd4c5697f5cdec94e60206e8c6ac609b4c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2017 Google, Inc.
 */
 
#include <linux/blk-crypto.h>
#include <linux/device-mapper.h>
#include <linux/module.h>
 
#define DM_MSG_PREFIX        "default-key"
 
#define DM_DEFAULT_KEY_MAX_WRAPPED_KEY_SIZE 128
 
static const struct dm_default_key_cipher {
   const char *name;
   enum blk_crypto_mode_num mode_num;
   int key_size;
} dm_default_key_ciphers[] = {
   {
       .name = "aes-xts-plain64",
       .mode_num = BLK_ENCRYPTION_MODE_AES_256_XTS,
       .key_size = 64,
   }, {
       .name = "xchacha12,aes-adiantum-plain64",
       .mode_num = BLK_ENCRYPTION_MODE_ADIANTUM,
       .key_size = 32,
   },
};
 
/**
 * struct dm_default_c - private data of a default-key target
 * @dev: the underlying device
 * @start: starting sector of the range of @dev which this target actually maps.
 *       For this purpose a "sector" is 512 bytes.
 * @cipher_string: the name of the encryption algorithm being used
 * @iv_offset: starting offset for IVs.  IVs are generated as if the target were
 *           preceded by @iv_offset 512-byte sectors.
 * @sector_size: crypto sector size in bytes (usually 4096)
 * @sector_bits: log2(sector_size)
 * @key: the encryption key to use
 * @max_dun: the maximum DUN that may be used (computed from other params)
 */
struct default_key_c {
   struct dm_dev *dev;
   sector_t start;
   const char *cipher_string;
   u64 iv_offset;
   unsigned int sector_size;
   unsigned int sector_bits;
   struct blk_crypto_key key;
   bool is_hw_wrapped;
   u64 max_dun;
};
 
static const struct dm_default_key_cipher *
lookup_cipher(const char *cipher_string)
{
   int i;
 
   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(dm_default_key_ciphers); i++) {
       if (strcmp(cipher_string, dm_default_key_ciphers[i].name) == 0)
           return &dm_default_key_ciphers[i];
   }
   return NULL;
}
 
static void default_key_dtr(struct dm_target *ti)
{
   struct default_key_c *dkc = ti->private;
   int err;
 
   if (dkc->dev) {
       err = blk_crypto_evict_key(bdev_get_queue(dkc->dev->bdev),
                      &dkc->key);
       if (err && err != -ENOKEY)
           DMWARN("Failed to evict crypto key: %d", err);
       dm_put_device(ti, dkc->dev);
   }
   kfree_sensitive(dkc->cipher_string);
   kfree_sensitive(dkc);
}
 
static int default_key_ctr_optional(struct dm_target *ti,
                   unsigned int argc, char **argv)
{
   struct default_key_c *dkc = ti->private;
   struct dm_arg_set as;
   static const struct dm_arg _args[] = {
       {0, 4, "Invalid number of feature args"},
   };
   unsigned int opt_params;
   const char *opt_string;
   bool iv_large_sectors = false;
   char dummy;
   int err;
 
   as.argc = argc;
   as.argv = argv;
 
   err = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
   if (err)
       return err;
 
   while (opt_params--) {
       opt_string = dm_shift_arg(&as);
       if (!opt_string) {
           ti->error = "Not enough feature arguments";
           return -EINVAL;
       }
       if (!strcmp(opt_string, "allow_discards")) {
           ti->num_discard_bios = 1;
       } else if (sscanf(opt_string, "sector_size:%u%c",
                 &dkc->sector_size, &dummy) == 1) {
           if (dkc->sector_size < SECTOR_SIZE ||
               dkc->sector_size > 4096 ||
               !is_power_of_2(dkc->sector_size)) {
               ti->error = "Invalid sector_size";
               return -EINVAL;
           }
       } else if (!strcmp(opt_string, "iv_large_sectors")) {
           iv_large_sectors = true;
       } else if (!strcmp(opt_string, "wrappedkey_v0")) {
           dkc->is_hw_wrapped = true;
       } else {
           ti->error = "Invalid feature arguments";
           return -EINVAL;
       }
   }
 
   /* dm-default-key doesn't implement iv_large_sectors=false. */
   if (dkc->sector_size != SECTOR_SIZE && !iv_large_sectors) {
       ti->error = "iv_large_sectors must be specified";
       return -EINVAL;
   }
 
   return 0;
}
 
/*
 * Construct a default-key mapping:
 * <cipher> <key> <iv_offset> <dev_path> <start>
 *
 * This syntax matches dm-crypt's, but lots of unneeded functionality has been
 * removed.  Also, dm-default-key requires that the "iv_large_sectors" option be
 * given whenever a non-default sector size is used.
 */
static int default_key_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
{
   struct default_key_c *dkc;
   const struct dm_default_key_cipher *cipher;
   u8 raw_key[DM_DEFAULT_KEY_MAX_WRAPPED_KEY_SIZE];
   unsigned int raw_key_size;
   unsigned int dun_bytes;
   unsigned long long tmpll;
   char dummy;
   int err;
 
   if (argc < 5) {
       ti->error = "Not enough arguments";
       return -EINVAL;
   }
 
   dkc = kzalloc(sizeof(*dkc), GFP_KERNEL);
   if (!dkc) {
       ti->error = "Out of memory";
       return -ENOMEM;
   }
   ti->private = dkc;
 
   /* <cipher> */
   dkc->cipher_string = kstrdup(argv[0], GFP_KERNEL);
   if (!dkc->cipher_string) {
       ti->error = "Out of memory";
       err = -ENOMEM;
       goto bad;
   }
   cipher = lookup_cipher(dkc->cipher_string);
   if (!cipher) {
       ti->error = "Unsupported cipher";
       err = -EINVAL;
       goto bad;
   }
 
   /* <key> */
   raw_key_size = strlen(argv[1]);
   if (raw_key_size > 2 * DM_DEFAULT_KEY_MAX_WRAPPED_KEY_SIZE ||
       raw_key_size % 2) {
       ti->error = "Invalid keysize";
       err = -EINVAL;
       goto bad;
   }
   raw_key_size /= 2;
   if (hex2bin(raw_key, argv[1], raw_key_size) != 0) {
       ti->error = "Malformed key string";
       err = -EINVAL;
       goto bad;
   }
 
   /* <iv_offset> */
   if (sscanf(argv[2], "%llu%c", &dkc->iv_offset, &dummy) != 1) {
       ti->error = "Invalid iv_offset sector";
       err = -EINVAL;
       goto bad;
   }
 
   /* <dev_path> */
   err = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table),
               &dkc->dev);
   if (err) {
       ti->error = "Device lookup failed";
       goto bad;
   }
 
   /* <start> */
   if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1 ||
       tmpll != (sector_t)tmpll) {
       ti->error = "Invalid start sector";
       err = -EINVAL;
       goto bad;
   }
   dkc->start = tmpll;
 
   /* optional arguments */
   dkc->sector_size = SECTOR_SIZE;
   if (argc > 5) {
       err = default_key_ctr_optional(ti, argc - 5, &argv[5]);
       if (err)
           goto bad;
   }
   dkc->sector_bits = ilog2(dkc->sector_size);
   if (ti->len & ((dkc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
       ti->error = "Device size is not a multiple of sector_size";
       err = -EINVAL;
       goto bad;
   }
 
   dkc->max_dun = (dkc->iv_offset + ti->len - 1) >>
              (dkc->sector_bits - SECTOR_SHIFT);
   dun_bytes = DIV_ROUND_UP(fls64(dkc->max_dun), 8);
 
   err = blk_crypto_init_key(&dkc->key, raw_key, raw_key_size,
                 dkc->is_hw_wrapped, cipher->mode_num,
                 dun_bytes, dkc->sector_size);
   if (err) {
       ti->error = "Error initializing blk-crypto key";
       goto bad;
   }
 
   err = blk_crypto_start_using_key(&dkc->key,
                    bdev_get_queue(dkc->dev->bdev));
   if (err) {
       ti->error = "Error starting to use blk-crypto";
       goto bad;
   }
 
   ti->num_flush_bios = 1;
 
   err = 0;
   goto out;
 
bad:
   default_key_dtr(ti);
out:
   memzero_explicit(raw_key, sizeof(raw_key));
   return err;
}
 
static int default_key_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
{
   const struct default_key_c *dkc = ti->private;
   sector_t sector_in_target;
   u64 dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE] = { 0 };
 
   bio_set_dev(bio, dkc->dev->bdev);
 
   /*
    * If the bio is a device-level request which doesn't target a specific
    * sector, there's nothing more to do.
    */
   if (bio_sectors(bio) == 0)
       return DM_MAPIO_REMAPPED;
 
   /* Map the bio's sector to the underlying device. (512-byte sectors) */
   sector_in_target = dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
   bio->bi_iter.bi_sector = dkc->start + sector_in_target;
 
   /*
    * If the bio should skip dm-default-key (i.e. if it's for an encrypted
    * file's contents), or if it doesn't have any data (e.g. if it's a
    * DISCARD request), there's nothing more to do.
    */
   if (bio_should_skip_dm_default_key(bio) || !bio_has_data(bio))
       return DM_MAPIO_REMAPPED;
 
   /*
    * Else, dm-default-key needs to set this bio's encryption context.
    * It must not already have one.
    */
   if (WARN_ON_ONCE(bio_has_crypt_ctx(bio)))
       return DM_MAPIO_KILL;
 
   /* Calculate the DUN and enforce data-unit (crypto sector) alignment. */
   dun[0] = dkc->iv_offset + sector_in_target; /* 512-byte sectors */
   if (dun[0] & ((dkc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1))
       return DM_MAPIO_KILL;
   dun[0] >>= dkc->sector_bits - SECTOR_SHIFT; /* crypto sectors */
 
   /*
    * This check isn't necessary as we should have calculated max_dun
    * correctly, but be safe.
    */
   if (WARN_ON_ONCE(dun[0] > dkc->max_dun))
       return DM_MAPIO_KILL;
 
   bio_crypt_set_ctx(bio, &dkc->key, dun, GFP_NOIO);
 
   return DM_MAPIO_REMAPPED;
}
 
static void default_key_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
                  unsigned int status_flags, char *result,
                  unsigned int maxlen)
{
   const struct default_key_c *dkc = ti->private;
   unsigned int sz = 0;
   int num_feature_args = 0;
 
   switch (type) {
   case STATUSTYPE_INFO:
       result[0] = '\0';
       break;
 
   case STATUSTYPE_TABLE:
       /* Omit the key for now. */
       DMEMIT("%s - %llu %s %llu", dkc->cipher_string, dkc->iv_offset,
              dkc->dev->name, (unsigned long long)dkc->start);
 
       num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
       if (dkc->sector_size != SECTOR_SIZE)
           num_feature_args += 2;
       if (dkc->is_hw_wrapped)
           num_feature_args += 1;
       if (num_feature_args != 0) {
           DMEMIT(" %d", num_feature_args);
           if (ti->num_discard_bios)
               DMEMIT(" allow_discards");
           if (dkc->sector_size != SECTOR_SIZE) {
               DMEMIT(" sector_size:%u", dkc->sector_size);
               DMEMIT(" iv_large_sectors");
           }
           if (dkc->is_hw_wrapped)
               DMEMIT(" wrappedkey_v0");
       }
       break;
   }
}
 
static int default_key_prepare_ioctl(struct dm_target *ti,
                    struct block_device **bdev)
{
   const struct default_key_c *dkc = ti->private;
   const struct dm_dev *dev = dkc->dev;
 
   *bdev = dev->bdev;
 
   /* Only pass ioctls through if the device sizes match exactly. */
   if (dkc->start != 0 ||
       ti->len != i_size_read(dev->bdev->bd_inode) >> SECTOR_SHIFT)
       return 1;
   return 0;
}
 
static int default_key_iterate_devices(struct dm_target *ti,
                      iterate_devices_callout_fn fn,
                      void *data)
{
   const struct default_key_c *dkc = ti->private;
 
   return fn(ti, dkc->dev, dkc->start, ti->len, data);
}
 
static void default_key_io_hints(struct dm_target *ti,
                struct queue_limits *limits)
{
   const struct default_key_c *dkc = ti->private;
   const unsigned int sector_size = dkc->sector_size;
 
   limits->logical_block_size =
       max_t(unsigned int, limits->logical_block_size, sector_size);
   limits->physical_block_size =
       max_t(unsigned int, limits->physical_block_size, sector_size);
   limits->io_min = max_t(unsigned int, limits->io_min, sector_size);
}
 
static struct target_type default_key_target = {
   .name            = "default-key",
   .version        = {2, 1, 0},
   .features        = DM_TARGET_PASSES_CRYPTO,
   .module            = THIS_MODULE,
   .ctr            = default_key_ctr,
   .dtr            = default_key_dtr,
   .map            = default_key_map,
   .status            = default_key_status,
   .prepare_ioctl        = default_key_prepare_ioctl,
   .iterate_devices    = default_key_iterate_devices,
   .io_hints        = default_key_io_hints,
};
 
static int __init dm_default_key_init(void)
{
   return dm_register_target(&default_key_target);
}
 
static void __exit dm_default_key_exit(void)
{
   dm_unregister_target(&default_key_target);
}
 
module_init(dm_default_key_init);
module_exit(dm_default_key_exit);
 
MODULE_AUTHOR("Paul Lawrence <paullawrence@google.com>");
MODULE_AUTHOR("Paul Crowley <paulcrowley@google.com>");
MODULE_AUTHOR("Eric Biggers <ebiggers@google.com>");
MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for encrypting filesystem metadata");
MODULE_LICENSE("GPL");