lin
2025-08-21 57113df3a0e2be01232281fad9a5f2c060567981
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
//
// Copyright (C) 2015 The Android Open Source Project
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
// you may not use this file except in compliance with the License.
// You may obtain a copy of the License at
//
//      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
//
// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
// See the License for the specific language governing permissions and
// limitations under the License.
//
 
#include "update_engine/payload_generator/payload_file.h"
 
#include <endian.h>
 
#include <algorithm>
#include <map>
#include <utility>
 
#include <base/strings/stringprintf.h>
 
#include "update_engine/common/hash_calculator.h"
#include "update_engine/payload_consumer/delta_performer.h"
#include "update_engine/payload_consumer/file_writer.h"
#include "update_engine/payload_consumer/payload_constants.h"
#include "update_engine/payload_generator/annotated_operation.h"
#include "update_engine/payload_generator/delta_diff_utils.h"
#include "update_engine/payload_generator/payload_signer.h"
 
using std::string;
using std::vector;
 
namespace chromeos_update_engine {
 
namespace {
 
struct DeltaObject {
  DeltaObject(const string& in_name, const int in_type, const off_t in_size)
      : name(in_name), type(in_type), size(in_size) {}
  bool operator<(const DeltaObject& object) const {
    return (size != object.size) ? (size < object.size) : (name < object.name);
  }
  string name;
  int type;
  off_t size;
};
 
// Writes the uint64_t passed in in host-endian to the file as big-endian.
// Returns true on success.
bool WriteUint64AsBigEndian(FileWriter* writer, const uint64_t value) {
  uint64_t value_be = htobe64(value);
  TEST_AND_RETURN_FALSE(writer->Write(&value_be, sizeof(value_be)));
  return true;
}
 
}  // namespace
 
bool PayloadFile::Init(const PayloadGenerationConfig& config) {
  TEST_AND_RETURN_FALSE(config.version.Validate());
  major_version_ = config.version.major;
  manifest_.set_minor_version(config.version.minor);
 
  if (!config.source.ImageInfoIsEmpty())
    *(manifest_.mutable_old_image_info()) = config.source.image_info;
 
  if (!config.target.ImageInfoIsEmpty())
    *(manifest_.mutable_new_image_info()) = config.target.image_info;
 
  manifest_.set_block_size(config.block_size);
  manifest_.set_max_timestamp(config.max_timestamp);
 
  if (major_version_ == kBrilloMajorPayloadVersion) {
    if (config.target.dynamic_partition_metadata != nullptr)
      *(manifest_.mutable_dynamic_partition_metadata()) =
          *(config.target.dynamic_partition_metadata);
  }
 
  return true;
}
 
bool PayloadFile::AddPartition(const PartitionConfig& old_conf,
                               const PartitionConfig& new_conf,
                               const vector<AnnotatedOperation>& aops) {
  // Check partitions order for Chrome OS
  if (major_version_ == kChromeOSMajorPayloadVersion) {
    const vector<const char*> part_order = {kPartitionNameRoot,
                                            kPartitionNameKernel};
    TEST_AND_RETURN_FALSE(part_vec_.size() < part_order.size());
    TEST_AND_RETURN_FALSE(new_conf.name == part_order[part_vec_.size()]);
  }
  Partition part;
  part.name = new_conf.name;
  part.aops = aops;
  part.postinstall = new_conf.postinstall;
  part.verity = new_conf.verity;
  // Initialize the PartitionInfo objects if present.
  if (!old_conf.path.empty())
    TEST_AND_RETURN_FALSE(
        diff_utils::InitializePartitionInfo(old_conf, &part.old_info));
  TEST_AND_RETURN_FALSE(
      diff_utils::InitializePartitionInfo(new_conf, &part.new_info));
  part_vec_.push_back(std::move(part));
  return true;
}
 
bool PayloadFile::WritePayload(const string& payload_file,
                               const string& data_blobs_path,
                               const string& private_key_path,
                               uint64_t* metadata_size_out) {
  // Reorder the data blobs with the manifest_.
  string ordered_blobs_path;
  TEST_AND_RETURN_FALSE(utils::MakeTempFile(
      "CrAU_temp_data.ordered.XXXXXX", &ordered_blobs_path, nullptr));
  ScopedPathUnlinker ordered_blobs_unlinker(ordered_blobs_path);
  TEST_AND_RETURN_FALSE(ReorderDataBlobs(data_blobs_path, ordered_blobs_path));
 
  // Check that install op blobs are in order.
  uint64_t next_blob_offset = 0;
  for (const auto& part : part_vec_) {
    for (const auto& aop : part.aops) {
      if (!aop.op.has_data_offset())
        continue;
      if (aop.op.data_offset() != next_blob_offset) {
        LOG(FATAL) << "bad blob offset! " << aop.op.data_offset()
                   << " != " << next_blob_offset;
      }
      next_blob_offset += aop.op.data_length();
    }
  }
 
  // Copy the operations and partition info from the part_vec_ to the manifest.
  manifest_.clear_install_operations();
  manifest_.clear_kernel_install_operations();
  manifest_.clear_partitions();
  for (const auto& part : part_vec_) {
    if (major_version_ == kBrilloMajorPayloadVersion) {
      PartitionUpdate* partition = manifest_.add_partitions();
      partition->set_partition_name(part.name);
      if (part.postinstall.run) {
        partition->set_run_postinstall(true);
        if (!part.postinstall.path.empty())
          partition->set_postinstall_path(part.postinstall.path);
        if (!part.postinstall.filesystem_type.empty())
          partition->set_filesystem_type(part.postinstall.filesystem_type);
        partition->set_postinstall_optional(part.postinstall.optional);
      }
      if (!part.verity.IsEmpty()) {
        if (part.verity.hash_tree_extent.num_blocks() != 0) {
          *partition->mutable_hash_tree_data_extent() =
              part.verity.hash_tree_data_extent;
          *partition->mutable_hash_tree_extent() = part.verity.hash_tree_extent;
          partition->set_hash_tree_algorithm(part.verity.hash_tree_algorithm);
          if (!part.verity.hash_tree_salt.empty())
            partition->set_hash_tree_salt(part.verity.hash_tree_salt.data(),
                                          part.verity.hash_tree_salt.size());
        }
        if (part.verity.fec_extent.num_blocks() != 0) {
          *partition->mutable_fec_data_extent() = part.verity.fec_data_extent;
          *partition->mutable_fec_extent() = part.verity.fec_extent;
          partition->set_fec_roots(part.verity.fec_roots);
        }
      }
      for (const AnnotatedOperation& aop : part.aops) {
        *partition->add_operations() = aop.op;
      }
      if (part.old_info.has_size() || part.old_info.has_hash())
        *(partition->mutable_old_partition_info()) = part.old_info;
      if (part.new_info.has_size() || part.new_info.has_hash())
        *(partition->mutable_new_partition_info()) = part.new_info;
    } else {
      // major_version_ == kChromeOSMajorPayloadVersion
      if (part.name == kPartitionNameKernel) {
        for (const AnnotatedOperation& aop : part.aops)
          *manifest_.add_kernel_install_operations() = aop.op;
        if (part.old_info.has_size() || part.old_info.has_hash())
          *manifest_.mutable_old_kernel_info() = part.old_info;
        if (part.new_info.has_size() || part.new_info.has_hash())
          *manifest_.mutable_new_kernel_info() = part.new_info;
      } else {
        for (const AnnotatedOperation& aop : part.aops)
          *manifest_.add_install_operations() = aop.op;
        if (part.old_info.has_size() || part.old_info.has_hash())
          *manifest_.mutable_old_rootfs_info() = part.old_info;
        if (part.new_info.has_size() || part.new_info.has_hash())
          *manifest_.mutable_new_rootfs_info() = part.new_info;
      }
    }
  }
 
  // Signatures appear at the end of the blobs. Note the offset in the
  // manifest_.
  uint64_t signature_blob_length = 0;
  if (!private_key_path.empty()) {
    TEST_AND_RETURN_FALSE(PayloadSigner::SignatureBlobLength(
        {private_key_path}, &signature_blob_length));
    PayloadSigner::AddSignatureToManifest(
        next_blob_offset,
        signature_blob_length,
        major_version_ == kChromeOSMajorPayloadVersion,
        &manifest_);
  }
 
  // Serialize protobuf
  string serialized_manifest;
  TEST_AND_RETURN_FALSE(manifest_.SerializeToString(&serialized_manifest));
 
  uint64_t metadata_size =
      sizeof(kDeltaMagic) + 2 * sizeof(uint64_t) + serialized_manifest.size();
 
  LOG(INFO) << "Writing final delta file header...";
  DirectFileWriter writer;
  TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(writer.Open(payload_file.c_str(),
                                          O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,
                                          0644) == 0);
  ScopedFileWriterCloser writer_closer(&writer);
 
  // Write header
  TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(writer.Write(kDeltaMagic, sizeof(kDeltaMagic)));
 
  // Write major version number
  TEST_AND_RETURN_FALSE(WriteUint64AsBigEndian(&writer, major_version_));
 
  // Write protobuf length
  TEST_AND_RETURN_FALSE(
      WriteUint64AsBigEndian(&writer, serialized_manifest.size()));
 
  // Write metadata signature size.
  uint32_t metadata_signature_size = 0;
  if (major_version_ == kBrilloMajorPayloadVersion) {
    // Metadata signature has the same size as payload signature, because they
    // are both the same kind of signature for the same kind of hash.
    uint32_t metadata_signature_size = htobe32(signature_blob_length);
    TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(writer.Write(&metadata_signature_size,
                                             sizeof(metadata_signature_size)));
    metadata_size += sizeof(metadata_signature_size);
    // Set correct size instead of big endian size.
    metadata_signature_size = signature_blob_length;
  }
 
  // Write protobuf
  LOG(INFO) << "Writing final delta file protobuf... "
            << serialized_manifest.size();
  TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(
      writer.Write(serialized_manifest.data(), serialized_manifest.size()));
 
  // Write metadata signature blob.
  if (major_version_ == kBrilloMajorPayloadVersion &&
      !private_key_path.empty()) {
    brillo::Blob metadata_hash;
    TEST_AND_RETURN_FALSE(HashCalculator::RawHashOfFile(
        payload_file, metadata_size, &metadata_hash));
    string metadata_signature;
    TEST_AND_RETURN_FALSE(PayloadSigner::SignHashWithKeys(
        metadata_hash, {private_key_path}, &metadata_signature));
    TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(
        writer.Write(metadata_signature.data(), metadata_signature.size()));
  }
 
  // Append the data blobs
  LOG(INFO) << "Writing final delta file data blobs...";
  int blobs_fd = open(ordered_blobs_path.c_str(), O_RDONLY, 0);
  ScopedFdCloser blobs_fd_closer(&blobs_fd);
  TEST_AND_RETURN_FALSE(blobs_fd >= 0);
  for (;;) {
    vector<char> buf(1024 * 1024);
    ssize_t rc = read(blobs_fd, buf.data(), buf.size());
    if (0 == rc) {
      // EOF
      break;
    }
    TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(rc > 0);
    TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(writer.Write(buf.data(), rc));
  }
 
  // Write payload signature blob.
  if (!private_key_path.empty()) {
    LOG(INFO) << "Signing the update...";
    string signature;
    TEST_AND_RETURN_FALSE(PayloadSigner::SignPayload(
        payload_file,
        {private_key_path},
        metadata_size,
        metadata_signature_size,
        metadata_size + metadata_signature_size + manifest_.signatures_offset(),
        &signature));
    TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(
        writer.Write(signature.data(), signature.size()));
  }
 
  ReportPayloadUsage(metadata_size);
  *metadata_size_out = metadata_size;
  return true;
}
 
bool PayloadFile::ReorderDataBlobs(const string& data_blobs_path,
                                   const string& new_data_blobs_path) {
  int in_fd = open(data_blobs_path.c_str(), O_RDONLY, 0);
  TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(in_fd >= 0);
  ScopedFdCloser in_fd_closer(&in_fd);
 
  DirectFileWriter writer;
  int rc = writer.Open(
      new_data_blobs_path.c_str(), O_WRONLY | O_TRUNC | O_CREAT, 0644);
  if (rc != 0) {
    PLOG(ERROR) << "Error creating " << new_data_blobs_path;
    return false;
  }
  ScopedFileWriterCloser writer_closer(&writer);
  uint64_t out_file_size = 0;
 
  for (auto& part : part_vec_) {
    for (AnnotatedOperation& aop : part.aops) {
      if (!aop.op.has_data_offset())
        continue;
      CHECK(aop.op.has_data_length());
      brillo::Blob buf(aop.op.data_length());
      ssize_t rc = pread(in_fd, buf.data(), buf.size(), aop.op.data_offset());
      TEST_AND_RETURN_FALSE(rc == static_cast<ssize_t>(buf.size()));
 
      // Add the hash of the data blobs for this operation
      TEST_AND_RETURN_FALSE(AddOperationHash(&aop.op, buf));
 
      aop.op.set_data_offset(out_file_size);
      TEST_AND_RETURN_FALSE_ERRNO(writer.Write(buf.data(), buf.size()));
      out_file_size += buf.size();
    }
  }
  return true;
}
 
bool PayloadFile::AddOperationHash(InstallOperation* op,
                                   const brillo::Blob& buf) {
  brillo::Blob hash;
  TEST_AND_RETURN_FALSE(HashCalculator::RawHashOfData(buf, &hash));
  op->set_data_sha256_hash(hash.data(), hash.size());
  return true;
}
 
void PayloadFile::ReportPayloadUsage(uint64_t metadata_size) const {
  std::map<DeltaObject, int> object_counts;
  off_t total_size = 0;
  int total_op = 0;
 
  for (const auto& part : part_vec_) {
    string part_prefix = "<" + part.name + ">:";
    for (const AnnotatedOperation& aop : part.aops) {
      DeltaObject delta(
          part_prefix + aop.name, aop.op.type(), aop.op.data_length());
      object_counts[delta]++;
      total_size += aop.op.data_length();
    }
    total_op += part.aops.size();
  }
 
  object_counts[DeltaObject("<manifest-metadata>", -1, metadata_size)] = 1;
  total_size += metadata_size;
 
  constexpr char kFormatString[] = "%6.2f%% %10jd %-13s %s %d\n";
  for (const auto& object_count : object_counts) {
    const DeltaObject& object = object_count.first;
    // Use printf() instead of LOG(INFO) because timestamp makes it difficult to
    // compare two reports.
    printf(kFormatString,
           object.size * 100.0 / total_size,
           object.size,
           (object.type >= 0
                ? InstallOperationTypeName(
                      static_cast<InstallOperation::Type>(object.type))
                : "-"),
           object.name.c_str(),
           object_count.second);
  }
  printf(kFormatString, 100.0, total_size, "", "<total>", total_op);
  fflush(stdout);
}
 
}  // namespace chromeos_update_engine