Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/agk/linux-2.6-dm
[linux-2.6] / fs / ecryptfs / crypto.c
1 /**
2  * eCryptfs: Linux filesystem encryption layer
3  *
4  * Copyright (C) 1997-2004 Erez Zadok
5  * Copyright (C) 2001-2004 Stony Brook University
6  * Copyright (C) 2004-2007 International Business Machines Corp.
7  *   Author(s): Michael A. Halcrow <mahalcro@us.ibm.com>
8  *              Michael C. Thompson <mcthomps@us.ibm.com>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
13  * License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
16  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
21  * along with this program; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
23  * 02111-1307, USA.
24  */
25
26 #include <linux/fs.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/pagemap.h>
29 #include <linux/random.h>
30 #include <linux/compiler.h>
31 #include <linux/key.h>
32 #include <linux/namei.h>
33 #include <linux/crypto.h>
34 #include <linux/file.h>
35 #include <linux/scatterlist.h>
36 #include <asm/unaligned.h>
37 #include "ecryptfs_kernel.h"
38
39 static int
40 ecryptfs_decrypt_page_offset(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
41                              struct page *dst_page, int dst_offset,
42                              struct page *src_page, int src_offset, int size,
43                              unsigned char *iv);
44 static int
45 ecryptfs_encrypt_page_offset(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
46                              struct page *dst_page, int dst_offset,
47                              struct page *src_page, int src_offset, int size,
48                              unsigned char *iv);
49
50 /**
51  * ecryptfs_to_hex
52  * @dst: Buffer to take hex character representation of contents of
53  *       src; must be at least of size (src_size * 2)
54  * @src: Buffer to be converted to a hex string respresentation
55  * @src_size: number of bytes to convert
56  */
57 void ecryptfs_to_hex(char *dst, char *src, size_t src_size)
58 {
59         int x;
60
61         for (x = 0; x < src_size; x++)
62                 sprintf(&dst[x * 2], "%.2x", (unsigned char)src[x]);
63 }
64
65 /**
66  * ecryptfs_from_hex
67  * @dst: Buffer to take the bytes from src hex; must be at least of
68  *       size (src_size / 2)
69  * @src: Buffer to be converted from a hex string respresentation to raw value
70  * @dst_size: size of dst buffer, or number of hex characters pairs to convert
71  */
72 void ecryptfs_from_hex(char *dst, char *src, int dst_size)
73 {
74         int x;
75         char tmp[3] = { 0, };
76
77         for (x = 0; x < dst_size; x++) {
78                 tmp[0] = src[x * 2];
79                 tmp[1] = src[x * 2 + 1];
80                 dst[x] = (unsigned char)simple_strtol(tmp, NULL, 16);
81         }
82 }
83
84 /**
85  * ecryptfs_calculate_md5 - calculates the md5 of @src
86  * @dst: Pointer to 16 bytes of allocated memory
87  * @crypt_stat: Pointer to crypt_stat struct for the current inode
88  * @src: Data to be md5'd
89  * @len: Length of @src
90  *
91  * Uses the allocated crypto context that crypt_stat references to
92  * generate the MD5 sum of the contents of src.
93  */
94 static int ecryptfs_calculate_md5(char *dst,
95                                   struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
96                                   char *src, int len)
97 {
98         struct scatterlist sg;
99         struct hash_desc desc = {
100                 .tfm = crypt_stat->hash_tfm,
101                 .flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP
102         };
103         int rc = 0;
104
105         mutex_lock(&crypt_stat->cs_hash_tfm_mutex);
106         sg_init_one(&sg, (u8 *)src, len);
107         if (!desc.tfm) {
108                 desc.tfm = crypto_alloc_hash(ECRYPTFS_DEFAULT_HASH, 0,
109                                              CRYPTO_ALG_ASYNC);
110                 if (IS_ERR(desc.tfm)) {
111                         rc = PTR_ERR(desc.tfm);
112                         ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error attempting to "
113                                         "allocate crypto context; rc = [%d]\n",
114                                         rc);
115                         goto out;
116                 }
117                 crypt_stat->hash_tfm = desc.tfm;
118         }
119         rc = crypto_hash_init(&desc);
120         if (rc) {
121                 printk(KERN_ERR
122                        "%s: Error initializing crypto hash; rc = [%d]\n",
123                        __func__, rc);
124                 goto out;
125         }
126         rc = crypto_hash_update(&desc, &sg, len);
127         if (rc) {
128                 printk(KERN_ERR
129                        "%s: Error updating crypto hash; rc = [%d]\n",
130                        __func__, rc);
131                 goto out;
132         }
133         rc = crypto_hash_final(&desc, dst);
134         if (rc) {
135                 printk(KERN_ERR
136                        "%s: Error finalizing crypto hash; rc = [%d]\n",
137                        __func__, rc);
138                 goto out;
139         }
140 out:
141         mutex_unlock(&crypt_stat->cs_hash_tfm_mutex);
142         return rc;
143 }
144
145 static int ecryptfs_crypto_api_algify_cipher_name(char **algified_name,
146                                                   char *cipher_name,
147                                                   char *chaining_modifier)
148 {
149         int cipher_name_len = strlen(cipher_name);
150         int chaining_modifier_len = strlen(chaining_modifier);
151         int algified_name_len;
152         int rc;
153
154         algified_name_len = (chaining_modifier_len + cipher_name_len + 3);
155         (*algified_name) = kmalloc(algified_name_len, GFP_KERNEL);
156         if (!(*algified_name)) {
157                 rc = -ENOMEM;
158                 goto out;
159         }
160         snprintf((*algified_name), algified_name_len, "%s(%s)",
161                  chaining_modifier, cipher_name);
162         rc = 0;
163 out:
164         return rc;
165 }
166
167 /**
168  * ecryptfs_derive_iv
169  * @iv: destination for the derived iv vale
170  * @crypt_stat: Pointer to crypt_stat struct for the current inode
171  * @offset: Offset of the extent whose IV we are to derive
172  *
173  * Generate the initialization vector from the given root IV and page
174  * offset.
175  *
176  * Returns zero on success; non-zero on error.
177  */
178 static int ecryptfs_derive_iv(char *iv, struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
179                               loff_t offset)
180 {
181         int rc = 0;
182         char dst[MD5_DIGEST_SIZE];
183         char src[ECRYPTFS_MAX_IV_BYTES + 16];
184
185         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
186                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "root iv:\n");
187                 ecryptfs_dump_hex(crypt_stat->root_iv, crypt_stat->iv_bytes);
188         }
189         /* TODO: It is probably secure to just cast the least
190          * significant bits of the root IV into an unsigned long and
191          * add the offset to that rather than go through all this
192          * hashing business. -Halcrow */
193         memcpy(src, crypt_stat->root_iv, crypt_stat->iv_bytes);
194         memset((src + crypt_stat->iv_bytes), 0, 16);
195         snprintf((src + crypt_stat->iv_bytes), 16, "%lld", offset);
196         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
197                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "source:\n");
198                 ecryptfs_dump_hex(src, (crypt_stat->iv_bytes + 16));
199         }
200         rc = ecryptfs_calculate_md5(dst, crypt_stat, src,
201                                     (crypt_stat->iv_bytes + 16));
202         if (rc) {
203                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Error attempting to compute "
204                                 "MD5 while generating IV for a page\n");
205                 goto out;
206         }
207         memcpy(iv, dst, crypt_stat->iv_bytes);
208         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
209                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "derived iv:\n");
210                 ecryptfs_dump_hex(iv, crypt_stat->iv_bytes);
211         }
212 out:
213         return rc;
214 }
215
216 /**
217  * ecryptfs_init_crypt_stat
218  * @crypt_stat: Pointer to the crypt_stat struct to initialize.
219  *
220  * Initialize the crypt_stat structure.
221  */
222 void
223 ecryptfs_init_crypt_stat(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
224 {
225         memset((void *)crypt_stat, 0, sizeof(struct ecryptfs_crypt_stat));
226         INIT_LIST_HEAD(&crypt_stat->keysig_list);
227         mutex_init(&crypt_stat->keysig_list_mutex);
228         mutex_init(&crypt_stat->cs_mutex);
229         mutex_init(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
230         mutex_init(&crypt_stat->cs_hash_tfm_mutex);
231         crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_STRUCT_INITIALIZED;
232 }
233
234 /**
235  * ecryptfs_destroy_crypt_stat
236  * @crypt_stat: Pointer to the crypt_stat struct to initialize.
237  *
238  * Releases all memory associated with a crypt_stat struct.
239  */
240 void ecryptfs_destroy_crypt_stat(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
241 {
242         struct ecryptfs_key_sig *key_sig, *key_sig_tmp;
243
244         if (crypt_stat->tfm)
245                 crypto_free_blkcipher(crypt_stat->tfm);
246         if (crypt_stat->hash_tfm)
247                 crypto_free_hash(crypt_stat->hash_tfm);
248         mutex_lock(&crypt_stat->keysig_list_mutex);
249         list_for_each_entry_safe(key_sig, key_sig_tmp,
250                                  &crypt_stat->keysig_list, crypt_stat_list) {
251                 list_del(&key_sig->crypt_stat_list);
252                 kmem_cache_free(ecryptfs_key_sig_cache, key_sig);
253         }
254         mutex_unlock(&crypt_stat->keysig_list_mutex);
255         memset(crypt_stat, 0, sizeof(struct ecryptfs_crypt_stat));
256 }
257
258 void ecryptfs_destroy_mount_crypt_stat(
259         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat)
260 {
261         struct ecryptfs_global_auth_tok *auth_tok, *auth_tok_tmp;
262
263         if (!(mount_crypt_stat->flags & ECRYPTFS_MOUNT_CRYPT_STAT_INITIALIZED))
264                 return;
265         mutex_lock(&mount_crypt_stat->global_auth_tok_list_mutex);
266         list_for_each_entry_safe(auth_tok, auth_tok_tmp,
267                                  &mount_crypt_stat->global_auth_tok_list,
268                                  mount_crypt_stat_list) {
269                 list_del(&auth_tok->mount_crypt_stat_list);
270                 mount_crypt_stat->num_global_auth_toks--;
271                 if (auth_tok->global_auth_tok_key
272                     && !(auth_tok->flags & ECRYPTFS_AUTH_TOK_INVALID))
273                         key_put(auth_tok->global_auth_tok_key);
274                 kmem_cache_free(ecryptfs_global_auth_tok_cache, auth_tok);
275         }
276         mutex_unlock(&mount_crypt_stat->global_auth_tok_list_mutex);
277         memset(mount_crypt_stat, 0, sizeof(struct ecryptfs_mount_crypt_stat));
278 }
279
280 /**
281  * virt_to_scatterlist
282  * @addr: Virtual address
283  * @size: Size of data; should be an even multiple of the block size
284  * @sg: Pointer to scatterlist array; set to NULL to obtain only
285  *      the number of scatterlist structs required in array
286  * @sg_size: Max array size
287  *
288  * Fills in a scatterlist array with page references for a passed
289  * virtual address.
290  *
291  * Returns the number of scatterlist structs in array used
292  */
293 int virt_to_scatterlist(const void *addr, int size, struct scatterlist *sg,
294                         int sg_size)
295 {
296         int i = 0;
297         struct page *pg;
298         int offset;
299         int remainder_of_page;
300
301         sg_init_table(sg, sg_size);
302
303         while (size > 0 && i < sg_size) {
304                 pg = virt_to_page(addr);
305                 offset = offset_in_page(addr);
306                 if (sg)
307                         sg_set_page(&sg[i], pg, 0, offset);
308                 remainder_of_page = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
309                 if (size >= remainder_of_page) {
310                         if (sg)
311                                 sg[i].length = remainder_of_page;
312                         addr += remainder_of_page;
313                         size -= remainder_of_page;
314                 } else {
315                         if (sg)
316                                 sg[i].length = size;
317                         addr += size;
318                         size = 0;
319                 }
320                 i++;
321         }
322         if (size > 0)
323                 return -ENOMEM;
324         return i;
325 }
326
327 /**
328  * encrypt_scatterlist
329  * @crypt_stat: Pointer to the crypt_stat struct to initialize.
330  * @dest_sg: Destination of encrypted data
331  * @src_sg: Data to be encrypted
332  * @size: Length of data to be encrypted
333  * @iv: iv to use during encryption
334  *
335  * Returns the number of bytes encrypted; negative value on error
336  */
337 static int encrypt_scatterlist(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
338                                struct scatterlist *dest_sg,
339                                struct scatterlist *src_sg, int size,
340                                unsigned char *iv)
341 {
342         struct blkcipher_desc desc = {
343                 .tfm = crypt_stat->tfm,
344                 .info = iv,
345                 .flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP
346         };
347         int rc = 0;
348
349         BUG_ON(!crypt_stat || !crypt_stat->tfm
350                || !(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_STRUCT_INITIALIZED));
351         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
352                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Key size [%d]; key:\n",
353                                 crypt_stat->key_size);
354                 ecryptfs_dump_hex(crypt_stat->key,
355                                   crypt_stat->key_size);
356         }
357         /* Consider doing this once, when the file is opened */
358         mutex_lock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
359         if (!(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_KEY_SET)) {
360                 rc = crypto_blkcipher_setkey(crypt_stat->tfm, crypt_stat->key,
361                                              crypt_stat->key_size);
362                 crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_KEY_SET;
363         }
364         if (rc) {
365                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error setting key; rc = [%d]\n",
366                                 rc);
367                 mutex_unlock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
368                 rc = -EINVAL;
369                 goto out;
370         }
371         ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Encrypting [%d] bytes.\n", size);
372         crypto_blkcipher_encrypt_iv(&desc, dest_sg, src_sg, size);
373         mutex_unlock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
374 out:
375         return rc;
376 }
377
378 /**
379  * ecryptfs_lower_offset_for_extent
380  *
381  * Convert an eCryptfs page index into a lower byte offset
382  */
383 static void ecryptfs_lower_offset_for_extent(loff_t *offset, loff_t extent_num,
384                                              struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
385 {
386         (*offset) = (crypt_stat->num_header_bytes_at_front
387                      + (crypt_stat->extent_size * extent_num));
388 }
389
390 /**
391  * ecryptfs_encrypt_extent
392  * @enc_extent_page: Allocated page into which to encrypt the data in
393  *                   @page
394  * @crypt_stat: crypt_stat containing cryptographic context for the
395  *              encryption operation
396  * @page: Page containing plaintext data extent to encrypt
397  * @extent_offset: Page extent offset for use in generating IV
398  *
399  * Encrypts one extent of data.
400  *
401  * Return zero on success; non-zero otherwise
402  */
403 static int ecryptfs_encrypt_extent(struct page *enc_extent_page,
404                                    struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
405                                    struct page *page,
406                                    unsigned long extent_offset)
407 {
408         loff_t extent_base;
409         char extent_iv[ECRYPTFS_MAX_IV_BYTES];
410         int rc;
411
412         extent_base = (((loff_t)page->index)
413                        * (PAGE_CACHE_SIZE / crypt_stat->extent_size));
414         rc = ecryptfs_derive_iv(extent_iv, crypt_stat,
415                                 (extent_base + extent_offset));
416         if (rc) {
417                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error attempting to "
418                                 "derive IV for extent [0x%.16x]; "
419                                 "rc = [%d]\n", (extent_base + extent_offset),
420                                 rc);
421                 goto out;
422         }
423         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
424                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Encrypting extent "
425                                 "with iv:\n");
426                 ecryptfs_dump_hex(extent_iv, crypt_stat->iv_bytes);
427                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "First 8 bytes before "
428                                 "encryption:\n");
429                 ecryptfs_dump_hex((char *)
430                                   (page_address(page)
431                                    + (extent_offset * crypt_stat->extent_size)),
432                                   8);
433         }
434         rc = ecryptfs_encrypt_page_offset(crypt_stat, enc_extent_page, 0,
435                                           page, (extent_offset
436                                                  * crypt_stat->extent_size),
437                                           crypt_stat->extent_size, extent_iv);
438         if (rc < 0) {
439                 printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to encrypt page with "
440                        "page->index = [%ld], extent_offset = [%ld]; "
441                        "rc = [%d]\n", __func__, page->index, extent_offset,
442                        rc);
443                 goto out;
444         }
445         rc = 0;
446         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
447                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Encrypt extent [0x%.16x]; "
448                                 "rc = [%d]\n", (extent_base + extent_offset),
449                                 rc);
450                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "First 8 bytes after "
451                                 "encryption:\n");
452                 ecryptfs_dump_hex((char *)(page_address(enc_extent_page)), 8);
453         }
454 out:
455         return rc;
456 }
457
458 /**
459  * ecryptfs_encrypt_page
460  * @page: Page mapped from the eCryptfs inode for the file; contains
461  *        decrypted content that needs to be encrypted (to a temporary
462  *        page; not in place) and written out to the lower file
463  *
464  * Encrypt an eCryptfs page. This is done on a per-extent basis. Note
465  * that eCryptfs pages may straddle the lower pages -- for instance,
466  * if the file was created on a machine with an 8K page size
467  * (resulting in an 8K header), and then the file is copied onto a
468  * host with a 32K page size, then when reading page 0 of the eCryptfs
469  * file, 24K of page 0 of the lower file will be read and decrypted,
470  * and then 8K of page 1 of the lower file will be read and decrypted.
471  *
472  * Returns zero on success; negative on error
473  */
474 int ecryptfs_encrypt_page(struct page *page)
475 {
476         struct inode *ecryptfs_inode;
477         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat;
478         char *enc_extent_virt;
479         struct page *enc_extent_page = NULL;
480         loff_t extent_offset;
481         int rc = 0;
482
483         ecryptfs_inode = page->mapping->host;
484         crypt_stat =
485                 &(ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_inode)->crypt_stat);
486         if (!(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_ENCRYPTED)) {
487                 rc = ecryptfs_write_lower_page_segment(ecryptfs_inode, page,
488                                                        0, PAGE_CACHE_SIZE);
489                 if (rc)
490                         printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to copy "
491                                "page at index [%ld]\n", __func__,
492                                page->index);
493                 goto out;
494         }
495         enc_extent_page = alloc_page(GFP_USER);
496         if (!enc_extent_page) {
497                 rc = -ENOMEM;
498                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error allocating memory for "
499                                 "encrypted extent\n");
500                 goto out;
501         }
502         enc_extent_virt = kmap(enc_extent_page);
503         for (extent_offset = 0;
504              extent_offset < (PAGE_CACHE_SIZE / crypt_stat->extent_size);
505              extent_offset++) {
506                 loff_t offset;
507
508                 rc = ecryptfs_encrypt_extent(enc_extent_page, crypt_stat, page,
509                                              extent_offset);
510                 if (rc) {
511                         printk(KERN_ERR "%s: Error encrypting extent; "
512                                "rc = [%d]\n", __func__, rc);
513                         goto out;
514                 }
515                 ecryptfs_lower_offset_for_extent(
516                         &offset, ((((loff_t)page->index)
517                                    * (PAGE_CACHE_SIZE
518                                       / crypt_stat->extent_size))
519                                   + extent_offset), crypt_stat);
520                 rc = ecryptfs_write_lower(ecryptfs_inode, enc_extent_virt,
521                                           offset, crypt_stat->extent_size);
522                 if (rc) {
523                         ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error attempting "
524                                         "to write lower page; rc = [%d]"
525                                         "\n", rc);
526                         goto out;
527                 }
528         }
529 out:
530         if (enc_extent_page) {
531                 kunmap(enc_extent_page);
532                 __free_page(enc_extent_page);
533         }
534         return rc;
535 }
536
537 static int ecryptfs_decrypt_extent(struct page *page,
538                                    struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
539                                    struct page *enc_extent_page,
540                                    unsigned long extent_offset)
541 {
542         loff_t extent_base;
543         char extent_iv[ECRYPTFS_MAX_IV_BYTES];
544         int rc;
545
546         extent_base = (((loff_t)page->index)
547                        * (PAGE_CACHE_SIZE / crypt_stat->extent_size));
548         rc = ecryptfs_derive_iv(extent_iv, crypt_stat,
549                                 (extent_base + extent_offset));
550         if (rc) {
551                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error attempting to "
552                                 "derive IV for extent [0x%.16x]; "
553                                 "rc = [%d]\n", (extent_base + extent_offset),
554                                 rc);
555                 goto out;
556         }
557         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
558                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Decrypting extent "
559                                 "with iv:\n");
560                 ecryptfs_dump_hex(extent_iv, crypt_stat->iv_bytes);
561                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "First 8 bytes before "
562                                 "decryption:\n");
563                 ecryptfs_dump_hex((char *)
564                                   (page_address(enc_extent_page)
565                                    + (extent_offset * crypt_stat->extent_size)),
566                                   8);
567         }
568         rc = ecryptfs_decrypt_page_offset(crypt_stat, page,
569                                           (extent_offset
570                                            * crypt_stat->extent_size),
571                                           enc_extent_page, 0,
572                                           crypt_stat->extent_size, extent_iv);
573         if (rc < 0) {
574                 printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to decrypt to page with "
575                        "page->index = [%ld], extent_offset = [%ld]; "
576                        "rc = [%d]\n", __func__, page->index, extent_offset,
577                        rc);
578                 goto out;
579         }
580         rc = 0;
581         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
582                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Decrypt extent [0x%.16x]; "
583                                 "rc = [%d]\n", (extent_base + extent_offset),
584                                 rc);
585                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "First 8 bytes after "
586                                 "decryption:\n");
587                 ecryptfs_dump_hex((char *)(page_address(page)
588                                            + (extent_offset
589                                               * crypt_stat->extent_size)), 8);
590         }
591 out:
592         return rc;
593 }
594
595 /**
596  * ecryptfs_decrypt_page
597  * @page: Page mapped from the eCryptfs inode for the file; data read
598  *        and decrypted from the lower file will be written into this
599  *        page
600  *
601  * Decrypt an eCryptfs page. This is done on a per-extent basis. Note
602  * that eCryptfs pages may straddle the lower pages -- for instance,
603  * if the file was created on a machine with an 8K page size
604  * (resulting in an 8K header), and then the file is copied onto a
605  * host with a 32K page size, then when reading page 0 of the eCryptfs
606  * file, 24K of page 0 of the lower file will be read and decrypted,
607  * and then 8K of page 1 of the lower file will be read and decrypted.
608  *
609  * Returns zero on success; negative on error
610  */
611 int ecryptfs_decrypt_page(struct page *page)
612 {
613         struct inode *ecryptfs_inode;
614         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat;
615         char *enc_extent_virt;
616         struct page *enc_extent_page = NULL;
617         unsigned long extent_offset;
618         int rc = 0;
619
620         ecryptfs_inode = page->mapping->host;
621         crypt_stat =
622                 &(ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_inode)->crypt_stat);
623         if (!(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_ENCRYPTED)) {
624                 rc = ecryptfs_read_lower_page_segment(page, page->index, 0,
625                                                       PAGE_CACHE_SIZE,
626                                                       ecryptfs_inode);
627                 if (rc)
628                         printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to copy "
629                                "page at index [%ld]\n", __func__,
630                                page->index);
631                 goto out;
632         }
633         enc_extent_page = alloc_page(GFP_USER);
634         if (!enc_extent_page) {
635                 rc = -ENOMEM;
636                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error allocating memory for "
637                                 "encrypted extent\n");
638                 goto out;
639         }
640         enc_extent_virt = kmap(enc_extent_page);
641         for (extent_offset = 0;
642              extent_offset < (PAGE_CACHE_SIZE / crypt_stat->extent_size);
643              extent_offset++) {
644                 loff_t offset;
645
646                 ecryptfs_lower_offset_for_extent(
647                         &offset, ((page->index * (PAGE_CACHE_SIZE
648                                                   / crypt_stat->extent_size))
649                                   + extent_offset), crypt_stat);
650                 rc = ecryptfs_read_lower(enc_extent_virt, offset,
651                                          crypt_stat->extent_size,
652                                          ecryptfs_inode);
653                 if (rc) {
654                         ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error attempting "
655                                         "to read lower page; rc = [%d]"
656                                         "\n", rc);
657                         goto out;
658                 }
659                 rc = ecryptfs_decrypt_extent(page, crypt_stat, enc_extent_page,
660                                              extent_offset);
661                 if (rc) {
662                         printk(KERN_ERR "%s: Error encrypting extent; "
663                                "rc = [%d]\n", __func__, rc);
664                         goto out;
665                 }
666         }
667 out:
668         if (enc_extent_page) {
669                 kunmap(enc_extent_page);
670                 __free_page(enc_extent_page);
671         }
672         return rc;
673 }
674
675 /**
676  * decrypt_scatterlist
677  * @crypt_stat: Cryptographic context
678  * @dest_sg: The destination scatterlist to decrypt into
679  * @src_sg: The source scatterlist to decrypt from
680  * @size: The number of bytes to decrypt
681  * @iv: The initialization vector to use for the decryption
682  *
683  * Returns the number of bytes decrypted; negative value on error
684  */
685 static int decrypt_scatterlist(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
686                                struct scatterlist *dest_sg,
687                                struct scatterlist *src_sg, int size,
688                                unsigned char *iv)
689 {
690         struct blkcipher_desc desc = {
691                 .tfm = crypt_stat->tfm,
692                 .info = iv,
693                 .flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP
694         };
695         int rc = 0;
696
697         /* Consider doing this once, when the file is opened */
698         mutex_lock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
699         rc = crypto_blkcipher_setkey(crypt_stat->tfm, crypt_stat->key,
700                                      crypt_stat->key_size);
701         if (rc) {
702                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error setting key; rc = [%d]\n",
703                                 rc);
704                 mutex_unlock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
705                 rc = -EINVAL;
706                 goto out;
707         }
708         ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Decrypting [%d] bytes.\n", size);
709         rc = crypto_blkcipher_decrypt_iv(&desc, dest_sg, src_sg, size);
710         mutex_unlock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
711         if (rc) {
712                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error decrypting; rc = [%d]\n",
713                                 rc);
714                 goto out;
715         }
716         rc = size;
717 out:
718         return rc;
719 }
720
721 /**
722  * ecryptfs_encrypt_page_offset
723  * @crypt_stat: The cryptographic context
724  * @dst_page: The page to encrypt into
725  * @dst_offset: The offset in the page to encrypt into
726  * @src_page: The page to encrypt from
727  * @src_offset: The offset in the page to encrypt from
728  * @size: The number of bytes to encrypt
729  * @iv: The initialization vector to use for the encryption
730  *
731  * Returns the number of bytes encrypted
732  */
733 static int
734 ecryptfs_encrypt_page_offset(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
735                              struct page *dst_page, int dst_offset,
736                              struct page *src_page, int src_offset, int size,
737                              unsigned char *iv)
738 {
739         struct scatterlist src_sg, dst_sg;
740
741         sg_init_table(&src_sg, 1);
742         sg_init_table(&dst_sg, 1);
743
744         sg_set_page(&src_sg, src_page, size, src_offset);
745         sg_set_page(&dst_sg, dst_page, size, dst_offset);
746         return encrypt_scatterlist(crypt_stat, &dst_sg, &src_sg, size, iv);
747 }
748
749 /**
750  * ecryptfs_decrypt_page_offset
751  * @crypt_stat: The cryptographic context
752  * @dst_page: The page to decrypt into
753  * @dst_offset: The offset in the page to decrypt into
754  * @src_page: The page to decrypt from
755  * @src_offset: The offset in the page to decrypt from
756  * @size: The number of bytes to decrypt
757  * @iv: The initialization vector to use for the decryption
758  *
759  * Returns the number of bytes decrypted
760  */
761 static int
762 ecryptfs_decrypt_page_offset(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
763                              struct page *dst_page, int dst_offset,
764                              struct page *src_page, int src_offset, int size,
765                              unsigned char *iv)
766 {
767         struct scatterlist src_sg, dst_sg;
768
769         sg_init_table(&src_sg, 1);
770         sg_set_page(&src_sg, src_page, size, src_offset);
771
772         sg_init_table(&dst_sg, 1);
773         sg_set_page(&dst_sg, dst_page, size, dst_offset);
774
775         return decrypt_scatterlist(crypt_stat, &dst_sg, &src_sg, size, iv);
776 }
777
778 #define ECRYPTFS_MAX_SCATTERLIST_LEN 4
779
780 /**
781  * ecryptfs_init_crypt_ctx
782  * @crypt_stat: Uninitilized crypt stats structure
783  *
784  * Initialize the crypto context.
785  *
786  * TODO: Performance: Keep a cache of initialized cipher contexts;
787  * only init if needed
788  */
789 int ecryptfs_init_crypt_ctx(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
790 {
791         char *full_alg_name;
792         int rc = -EINVAL;
793
794         if (!crypt_stat->cipher) {
795                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "No cipher specified\n");
796                 goto out;
797         }
798         ecryptfs_printk(KERN_DEBUG,
799                         "Initializing cipher [%s]; strlen = [%d]; "
800                         "key_size_bits = [%d]\n",
801                         crypt_stat->cipher, (int)strlen(crypt_stat->cipher),
802                         crypt_stat->key_size << 3);
803         if (crypt_stat->tfm) {
804                 rc = 0;
805                 goto out;
806         }
807         mutex_lock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
808         rc = ecryptfs_crypto_api_algify_cipher_name(&full_alg_name,
809                                                     crypt_stat->cipher, "cbc");
810         if (rc)
811                 goto out_unlock;
812         crypt_stat->tfm = crypto_alloc_blkcipher(full_alg_name, 0,
813                                                  CRYPTO_ALG_ASYNC);
814         kfree(full_alg_name);
815         if (IS_ERR(crypt_stat->tfm)) {
816                 rc = PTR_ERR(crypt_stat->tfm);
817                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "cryptfs: init_crypt_ctx(): "
818                                 "Error initializing cipher [%s]\n",
819                                 crypt_stat->cipher);
820                 goto out_unlock;
821         }
822         crypto_blkcipher_set_flags(crypt_stat->tfm, CRYPTO_TFM_REQ_WEAK_KEY);
823         rc = 0;
824 out_unlock:
825         mutex_unlock(&crypt_stat->cs_tfm_mutex);
826 out:
827         return rc;
828 }
829
830 static void set_extent_mask_and_shift(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
831 {
832         int extent_size_tmp;
833
834         crypt_stat->extent_mask = 0xFFFFFFFF;
835         crypt_stat->extent_shift = 0;
836         if (crypt_stat->extent_size == 0)
837                 return;
838         extent_size_tmp = crypt_stat->extent_size;
839         while ((extent_size_tmp & 0x01) == 0) {
840                 extent_size_tmp >>= 1;
841                 crypt_stat->extent_mask <<= 1;
842                 crypt_stat->extent_shift++;
843         }
844 }
845
846 void ecryptfs_set_default_sizes(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
847 {
848         /* Default values; may be overwritten as we are parsing the
849          * packets. */
850         crypt_stat->extent_size = ECRYPTFS_DEFAULT_EXTENT_SIZE;
851         set_extent_mask_and_shift(crypt_stat);
852         crypt_stat->iv_bytes = ECRYPTFS_DEFAULT_IV_BYTES;
853         if (crypt_stat->flags & ECRYPTFS_METADATA_IN_XATTR)
854                 crypt_stat->num_header_bytes_at_front = 0;
855         else {
856                 if (PAGE_CACHE_SIZE <= ECRYPTFS_MINIMUM_HEADER_EXTENT_SIZE)
857                         crypt_stat->num_header_bytes_at_front =
858                                 ECRYPTFS_MINIMUM_HEADER_EXTENT_SIZE;
859                 else
860                         crypt_stat->num_header_bytes_at_front = PAGE_CACHE_SIZE;
861         }
862 }
863
864 /**
865  * ecryptfs_compute_root_iv
866  * @crypt_stats
867  *
868  * On error, sets the root IV to all 0's.
869  */
870 int ecryptfs_compute_root_iv(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
871 {
872         int rc = 0;
873         char dst[MD5_DIGEST_SIZE];
874
875         BUG_ON(crypt_stat->iv_bytes > MD5_DIGEST_SIZE);
876         BUG_ON(crypt_stat->iv_bytes <= 0);
877         if (!(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_KEY_VALID)) {
878                 rc = -EINVAL;
879                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Session key not valid; "
880                                 "cannot generate root IV\n");
881                 goto out;
882         }
883         rc = ecryptfs_calculate_md5(dst, crypt_stat, crypt_stat->key,
884                                     crypt_stat->key_size);
885         if (rc) {
886                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Error attempting to compute "
887                                 "MD5 while generating root IV\n");
888                 goto out;
889         }
890         memcpy(crypt_stat->root_iv, dst, crypt_stat->iv_bytes);
891 out:
892         if (rc) {
893                 memset(crypt_stat->root_iv, 0, crypt_stat->iv_bytes);
894                 crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_SECURITY_WARNING;
895         }
896         return rc;
897 }
898
899 static void ecryptfs_generate_new_key(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
900 {
901         get_random_bytes(crypt_stat->key, crypt_stat->key_size);
902         crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_KEY_VALID;
903         ecryptfs_compute_root_iv(crypt_stat);
904         if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0)) {
905                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Generated new session key:\n");
906                 ecryptfs_dump_hex(crypt_stat->key,
907                                   crypt_stat->key_size);
908         }
909 }
910
911 /**
912  * ecryptfs_copy_mount_wide_flags_to_inode_flags
913  * @crypt_stat: The inode's cryptographic context
914  * @mount_crypt_stat: The mount point's cryptographic context
915  *
916  * This function propagates the mount-wide flags to individual inode
917  * flags.
918  */
919 static void ecryptfs_copy_mount_wide_flags_to_inode_flags(
920         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
921         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat)
922 {
923         if (mount_crypt_stat->flags & ECRYPTFS_XATTR_METADATA_ENABLED)
924                 crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_METADATA_IN_XATTR;
925         if (mount_crypt_stat->flags & ECRYPTFS_ENCRYPTED_VIEW_ENABLED)
926                 crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_VIEW_AS_ENCRYPTED;
927 }
928
929 static int ecryptfs_copy_mount_wide_sigs_to_inode_sigs(
930         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
931         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat)
932 {
933         struct ecryptfs_global_auth_tok *global_auth_tok;
934         int rc = 0;
935
936         mutex_lock(&mount_crypt_stat->global_auth_tok_list_mutex);
937         list_for_each_entry(global_auth_tok,
938                             &mount_crypt_stat->global_auth_tok_list,
939                             mount_crypt_stat_list) {
940                 rc = ecryptfs_add_keysig(crypt_stat, global_auth_tok->sig);
941                 if (rc) {
942                         printk(KERN_ERR "Error adding keysig; rc = [%d]\n", rc);
943                         mutex_unlock(
944                                 &mount_crypt_stat->global_auth_tok_list_mutex);
945                         goto out;
946                 }
947         }
948         mutex_unlock(&mount_crypt_stat->global_auth_tok_list_mutex);
949 out:
950         return rc;
951 }
952
953 /**
954  * ecryptfs_set_default_crypt_stat_vals
955  * @crypt_stat: The inode's cryptographic context
956  * @mount_crypt_stat: The mount point's cryptographic context
957  *
958  * Default values in the event that policy does not override them.
959  */
960 static void ecryptfs_set_default_crypt_stat_vals(
961         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
962         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat)
963 {
964         ecryptfs_copy_mount_wide_flags_to_inode_flags(crypt_stat,
965                                                       mount_crypt_stat);
966         ecryptfs_set_default_sizes(crypt_stat);
967         strcpy(crypt_stat->cipher, ECRYPTFS_DEFAULT_CIPHER);
968         crypt_stat->key_size = ECRYPTFS_DEFAULT_KEY_BYTES;
969         crypt_stat->flags &= ~(ECRYPTFS_KEY_VALID);
970         crypt_stat->file_version = ECRYPTFS_FILE_VERSION;
971         crypt_stat->mount_crypt_stat = mount_crypt_stat;
972 }
973
974 /**
975  * ecryptfs_new_file_context
976  * @ecryptfs_dentry: The eCryptfs dentry
977  *
978  * If the crypto context for the file has not yet been established,
979  * this is where we do that.  Establishing a new crypto context
980  * involves the following decisions:
981  *  - What cipher to use?
982  *  - What set of authentication tokens to use?
983  * Here we just worry about getting enough information into the
984  * authentication tokens so that we know that they are available.
985  * We associate the available authentication tokens with the new file
986  * via the set of signatures in the crypt_stat struct.  Later, when
987  * the headers are actually written out, we may again defer to
988  * userspace to perform the encryption of the session key; for the
989  * foreseeable future, this will be the case with public key packets.
990  *
991  * Returns zero on success; non-zero otherwise
992  */
993 int ecryptfs_new_file_context(struct dentry *ecryptfs_dentry)
994 {
995         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat =
996             &ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_dentry->d_inode)->crypt_stat;
997         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat =
998             &ecryptfs_superblock_to_private(
999                     ecryptfs_dentry->d_sb)->mount_crypt_stat;
1000         int cipher_name_len;
1001         int rc = 0;
1002
1003         ecryptfs_set_default_crypt_stat_vals(crypt_stat, mount_crypt_stat);
1004         crypt_stat->flags |= (ECRYPTFS_ENCRYPTED | ECRYPTFS_KEY_VALID);
1005         ecryptfs_copy_mount_wide_flags_to_inode_flags(crypt_stat,
1006                                                       mount_crypt_stat);
1007         rc = ecryptfs_copy_mount_wide_sigs_to_inode_sigs(crypt_stat,
1008                                                          mount_crypt_stat);
1009         if (rc) {
1010                 printk(KERN_ERR "Error attempting to copy mount-wide key sigs "
1011                        "to the inode key sigs; rc = [%d]\n", rc);
1012                 goto out;
1013         }
1014         cipher_name_len =
1015                 strlen(mount_crypt_stat->global_default_cipher_name);
1016         memcpy(crypt_stat->cipher,
1017                mount_crypt_stat->global_default_cipher_name,
1018                cipher_name_len);
1019         crypt_stat->cipher[cipher_name_len] = '\0';
1020         crypt_stat->key_size =
1021                 mount_crypt_stat->global_default_cipher_key_size;
1022         ecryptfs_generate_new_key(crypt_stat);
1023         rc = ecryptfs_init_crypt_ctx(crypt_stat);
1024         if (rc)
1025                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Error initializing cryptographic "
1026                                 "context for cipher [%s]: rc = [%d]\n",
1027                                 crypt_stat->cipher, rc);
1028 out:
1029         return rc;
1030 }
1031
1032 /**
1033  * contains_ecryptfs_marker - check for the ecryptfs marker
1034  * @data: The data block in which to check
1035  *
1036  * Returns one if marker found; zero if not found
1037  */
1038 static int contains_ecryptfs_marker(char *data)
1039 {
1040         u32 m_1, m_2;
1041
1042         m_1 = get_unaligned_be32(data);
1043         m_2 = get_unaligned_be32(data + 4);
1044         if ((m_1 ^ MAGIC_ECRYPTFS_MARKER) == m_2)
1045                 return 1;
1046         ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "m_1 = [0x%.8x]; m_2 = [0x%.8x]; "
1047                         "MAGIC_ECRYPTFS_MARKER = [0x%.8x]\n", m_1, m_2,
1048                         MAGIC_ECRYPTFS_MARKER);
1049         ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "(m_1 ^ MAGIC_ECRYPTFS_MARKER) = "
1050                         "[0x%.8x]\n", (m_1 ^ MAGIC_ECRYPTFS_MARKER));
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 struct ecryptfs_flag_map_elem {
1055         u32 file_flag;
1056         u32 local_flag;
1057 };
1058
1059 /* Add support for additional flags by adding elements here. */
1060 static struct ecryptfs_flag_map_elem ecryptfs_flag_map[] = {
1061         {0x00000001, ECRYPTFS_ENABLE_HMAC},
1062         {0x00000002, ECRYPTFS_ENCRYPTED},
1063         {0x00000004, ECRYPTFS_METADATA_IN_XATTR}
1064 };
1065
1066 /**
1067  * ecryptfs_process_flags
1068  * @crypt_stat: The cryptographic context
1069  * @page_virt: Source data to be parsed
1070  * @bytes_read: Updated with the number of bytes read
1071  *
1072  * Returns zero on success; non-zero if the flag set is invalid
1073  */
1074 static int ecryptfs_process_flags(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1075                                   char *page_virt, int *bytes_read)
1076 {
1077         int rc = 0;
1078         int i;
1079         u32 flags;
1080
1081         flags = get_unaligned_be32(page_virt);
1082         for (i = 0; i < ((sizeof(ecryptfs_flag_map)
1083                           / sizeof(struct ecryptfs_flag_map_elem))); i++)
1084                 if (flags & ecryptfs_flag_map[i].file_flag) {
1085                         crypt_stat->flags |= ecryptfs_flag_map[i].local_flag;
1086                 } else
1087                         crypt_stat->flags &= ~(ecryptfs_flag_map[i].local_flag);
1088         /* Version is in top 8 bits of the 32-bit flag vector */
1089         crypt_stat->file_version = ((flags >> 24) & 0xFF);
1090         (*bytes_read) = 4;
1091         return rc;
1092 }
1093
1094 /**
1095  * write_ecryptfs_marker
1096  * @page_virt: The pointer to in a page to begin writing the marker
1097  * @written: Number of bytes written
1098  *
1099  * Marker = 0x3c81b7f5
1100  */
1101 static void write_ecryptfs_marker(char *page_virt, size_t *written)
1102 {
1103         u32 m_1, m_2;
1104
1105         get_random_bytes(&m_1, (MAGIC_ECRYPTFS_MARKER_SIZE_BYTES / 2));
1106         m_2 = (m_1 ^ MAGIC_ECRYPTFS_MARKER);
1107         put_unaligned_be32(m_1, page_virt);
1108         page_virt += (MAGIC_ECRYPTFS_MARKER_SIZE_BYTES / 2);
1109         put_unaligned_be32(m_2, page_virt);
1110         (*written) = MAGIC_ECRYPTFS_MARKER_SIZE_BYTES;
1111 }
1112
1113 static void
1114 write_ecryptfs_flags(char *page_virt, struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1115                      size_t *written)
1116 {
1117         u32 flags = 0;
1118         int i;
1119
1120         for (i = 0; i < ((sizeof(ecryptfs_flag_map)
1121                           / sizeof(struct ecryptfs_flag_map_elem))); i++)
1122                 if (crypt_stat->flags & ecryptfs_flag_map[i].local_flag)
1123                         flags |= ecryptfs_flag_map[i].file_flag;
1124         /* Version is in top 8 bits of the 32-bit flag vector */
1125         flags |= ((((u8)crypt_stat->file_version) << 24) & 0xFF000000);
1126         put_unaligned_be32(flags, page_virt);
1127         (*written) = 4;
1128 }
1129
1130 struct ecryptfs_cipher_code_str_map_elem {
1131         char cipher_str[16];
1132         u8 cipher_code;
1133 };
1134
1135 /* Add support for additional ciphers by adding elements here. The
1136  * cipher_code is whatever OpenPGP applicatoins use to identify the
1137  * ciphers. List in order of probability. */
1138 static struct ecryptfs_cipher_code_str_map_elem
1139 ecryptfs_cipher_code_str_map[] = {
1140         {"aes",RFC2440_CIPHER_AES_128 },
1141         {"blowfish", RFC2440_CIPHER_BLOWFISH},
1142         {"des3_ede", RFC2440_CIPHER_DES3_EDE},
1143         {"cast5", RFC2440_CIPHER_CAST_5},
1144         {"twofish", RFC2440_CIPHER_TWOFISH},
1145         {"cast6", RFC2440_CIPHER_CAST_6},
1146         {"aes", RFC2440_CIPHER_AES_192},
1147         {"aes", RFC2440_CIPHER_AES_256}
1148 };
1149
1150 /**
1151  * ecryptfs_code_for_cipher_string
1152  * @crypt_stat: The cryptographic context
1153  *
1154  * Returns zero on no match, or the cipher code on match
1155  */
1156 u8 ecryptfs_code_for_cipher_string(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
1157 {
1158         int i;
1159         u8 code = 0;
1160         struct ecryptfs_cipher_code_str_map_elem *map =
1161                 ecryptfs_cipher_code_str_map;
1162
1163         if (strcmp(crypt_stat->cipher, "aes") == 0) {
1164                 switch (crypt_stat->key_size) {
1165                 case 16:
1166                         code = RFC2440_CIPHER_AES_128;
1167                         break;
1168                 case 24:
1169                         code = RFC2440_CIPHER_AES_192;
1170                         break;
1171                 case 32:
1172                         code = RFC2440_CIPHER_AES_256;
1173                 }
1174         } else {
1175                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ecryptfs_cipher_code_str_map); i++)
1176                         if (strcmp(crypt_stat->cipher, map[i].cipher_str) == 0){
1177                                 code = map[i].cipher_code;
1178                                 break;
1179                         }
1180         }
1181         return code;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * ecryptfs_cipher_code_to_string
1186  * @str: Destination to write out the cipher name
1187  * @cipher_code: The code to convert to cipher name string
1188  *
1189  * Returns zero on success
1190  */
1191 int ecryptfs_cipher_code_to_string(char *str, u8 cipher_code)
1192 {
1193         int rc = 0;
1194         int i;
1195
1196         str[0] = '\0';
1197         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ecryptfs_cipher_code_str_map); i++)
1198                 if (cipher_code == ecryptfs_cipher_code_str_map[i].cipher_code)
1199                         strcpy(str, ecryptfs_cipher_code_str_map[i].cipher_str);
1200         if (str[0] == '\0') {
1201                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Cipher code not recognized: "
1202                                 "[%d]\n", cipher_code);
1203                 rc = -EINVAL;
1204         }
1205         return rc;
1206 }
1207
1208 int ecryptfs_read_and_validate_header_region(char *data,
1209                                              struct inode *ecryptfs_inode)
1210 {
1211         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat =
1212                 &(ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_inode)->crypt_stat);
1213         int rc;
1214
1215         rc = ecryptfs_read_lower(data, 0, crypt_stat->extent_size,
1216                                  ecryptfs_inode);
1217         if (rc) {
1218                 printk(KERN_ERR "%s: Error reading header region; rc = [%d]\n",
1219                        __func__, rc);
1220                 goto out;
1221         }
1222         if (!contains_ecryptfs_marker(data + ECRYPTFS_FILE_SIZE_BYTES)) {
1223                 rc = -EINVAL;
1224                 ecryptfs_printk(KERN_DEBUG, "Valid marker not found\n");
1225         }
1226 out:
1227         return rc;
1228 }
1229
1230 void
1231 ecryptfs_write_header_metadata(char *virt,
1232                                struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1233                                size_t *written)
1234 {
1235         u32 header_extent_size;
1236         u16 num_header_extents_at_front;
1237
1238         header_extent_size = (u32)crypt_stat->extent_size;
1239         num_header_extents_at_front =
1240                 (u16)(crypt_stat->num_header_bytes_at_front
1241                       / crypt_stat->extent_size);
1242         put_unaligned_be32(header_extent_size, virt);
1243         virt += 4;
1244         put_unaligned_be16(num_header_extents_at_front, virt);
1245         (*written) = 6;
1246 }
1247
1248 struct kmem_cache *ecryptfs_header_cache_1;
1249 struct kmem_cache *ecryptfs_header_cache_2;
1250
1251 /**
1252  * ecryptfs_write_headers_virt
1253  * @page_virt: The virtual address to write the headers to
1254  * @max: The size of memory allocated at page_virt
1255  * @size: Set to the number of bytes written by this function
1256  * @crypt_stat: The cryptographic context
1257  * @ecryptfs_dentry: The eCryptfs dentry
1258  *
1259  * Format version: 1
1260  *
1261  *   Header Extent:
1262  *     Octets 0-7:        Unencrypted file size (big-endian)
1263  *     Octets 8-15:       eCryptfs special marker
1264  *     Octets 16-19:      Flags
1265  *      Octet 16:         File format version number (between 0 and 255)
1266  *      Octets 17-18:     Reserved
1267  *      Octet 19:         Bit 1 (lsb): Reserved
1268  *                        Bit 2: Encrypted?
1269  *                        Bits 3-8: Reserved
1270  *     Octets 20-23:      Header extent size (big-endian)
1271  *     Octets 24-25:      Number of header extents at front of file
1272  *                        (big-endian)
1273  *     Octet  26:         Begin RFC 2440 authentication token packet set
1274  *   Data Extent 0:
1275  *     Lower data (CBC encrypted)
1276  *   Data Extent 1:
1277  *     Lower data (CBC encrypted)
1278  *   ...
1279  *
1280  * Returns zero on success
1281  */
1282 static int ecryptfs_write_headers_virt(char *page_virt, size_t max,
1283                                        size_t *size,
1284                                        struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1285                                        struct dentry *ecryptfs_dentry)
1286 {
1287         int rc;
1288         size_t written;
1289         size_t offset;
1290
1291         offset = ECRYPTFS_FILE_SIZE_BYTES;
1292         write_ecryptfs_marker((page_virt + offset), &written);
1293         offset += written;
1294         write_ecryptfs_flags((page_virt + offset), crypt_stat, &written);
1295         offset += written;
1296         ecryptfs_write_header_metadata((page_virt + offset), crypt_stat,
1297                                        &written);
1298         offset += written;
1299         rc = ecryptfs_generate_key_packet_set((page_virt + offset), crypt_stat,
1300                                               ecryptfs_dentry, &written,
1301                                               max - offset);
1302         if (rc)
1303                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Error generating key packet "
1304                                 "set; rc = [%d]\n", rc);
1305         if (size) {
1306                 offset += written;
1307                 *size = offset;
1308         }
1309         return rc;
1310 }
1311
1312 static int
1313 ecryptfs_write_metadata_to_contents(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1314                                     struct dentry *ecryptfs_dentry,
1315                                     char *virt)
1316 {
1317         int rc;
1318
1319         rc = ecryptfs_write_lower(ecryptfs_dentry->d_inode, virt,
1320                                   0, crypt_stat->num_header_bytes_at_front);
1321         if (rc)
1322                 printk(KERN_ERR "%s: Error attempting to write header "
1323                        "information to lower file; rc = [%d]\n", __func__,
1324                        rc);
1325         return rc;
1326 }
1327
1328 static int
1329 ecryptfs_write_metadata_to_xattr(struct dentry *ecryptfs_dentry,
1330                                  struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1331                                  char *page_virt, size_t size)
1332 {
1333         int rc;
1334
1335         rc = ecryptfs_setxattr(ecryptfs_dentry, ECRYPTFS_XATTR_NAME, page_virt,
1336                                size, 0);
1337         return rc;
1338 }
1339
1340 /**
1341  * ecryptfs_write_metadata
1342  * @ecryptfs_dentry: The eCryptfs dentry
1343  *
1344  * Write the file headers out.  This will likely involve a userspace
1345  * callout, in which the session key is encrypted with one or more
1346  * public keys and/or the passphrase necessary to do the encryption is
1347  * retrieved via a prompt.  Exactly what happens at this point should
1348  * be policy-dependent.
1349  *
1350  * Returns zero on success; non-zero on error
1351  */
1352 int ecryptfs_write_metadata(struct dentry *ecryptfs_dentry)
1353 {
1354         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat =
1355                 &ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_dentry->d_inode)->crypt_stat;
1356         char *virt;
1357         size_t size = 0;
1358         int rc = 0;
1359
1360         if (likely(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_ENCRYPTED)) {
1361                 if (!(crypt_stat->flags & ECRYPTFS_KEY_VALID)) {
1362                         printk(KERN_ERR "Key is invalid; bailing out\n");
1363                         rc = -EINVAL;
1364                         goto out;
1365                 }
1366         } else {
1367                 printk(KERN_WARNING "%s: Encrypted flag not set\n",
1368                        __func__);
1369                 rc = -EINVAL;
1370                 goto out;
1371         }
1372         /* Released in this function */
1373         virt = (char *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1374         if (!virt) {
1375                 printk(KERN_ERR "%s: Out of memory\n", __func__);
1376                 rc = -ENOMEM;
1377                 goto out;
1378         }
1379         rc = ecryptfs_write_headers_virt(virt, PAGE_CACHE_SIZE, &size,
1380                                          crypt_stat, ecryptfs_dentry);
1381         if (unlikely(rc)) {
1382                 printk(KERN_ERR "%s: Error whilst writing headers; rc = [%d]\n",
1383                        __func__, rc);
1384                 goto out_free;
1385         }
1386         if (crypt_stat->flags & ECRYPTFS_METADATA_IN_XATTR)
1387                 rc = ecryptfs_write_metadata_to_xattr(ecryptfs_dentry,
1388                                                       crypt_stat, virt, size);
1389         else
1390                 rc = ecryptfs_write_metadata_to_contents(crypt_stat,
1391                                                          ecryptfs_dentry, virt);
1392         if (rc) {
1393                 printk(KERN_ERR "%s: Error writing metadata out to lower file; "
1394                        "rc = [%d]\n", __func__, rc);
1395                 goto out_free;
1396         }
1397 out_free:
1398         free_page((unsigned long)virt);
1399 out:
1400         return rc;
1401 }
1402
1403 #define ECRYPTFS_DONT_VALIDATE_HEADER_SIZE 0
1404 #define ECRYPTFS_VALIDATE_HEADER_SIZE 1
1405 static int parse_header_metadata(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1406                                  char *virt, int *bytes_read,
1407                                  int validate_header_size)
1408 {
1409         int rc = 0;
1410         u32 header_extent_size;
1411         u16 num_header_extents_at_front;
1412
1413         header_extent_size = get_unaligned_be32(virt);
1414         virt += sizeof(__be32);
1415         num_header_extents_at_front = get_unaligned_be16(virt);
1416         crypt_stat->num_header_bytes_at_front =
1417                 (((size_t)num_header_extents_at_front
1418                   * (size_t)header_extent_size));
1419         (*bytes_read) = (sizeof(__be32) + sizeof(__be16));
1420         if ((validate_header_size == ECRYPTFS_VALIDATE_HEADER_SIZE)
1421             && (crypt_stat->num_header_bytes_at_front
1422                 < ECRYPTFS_MINIMUM_HEADER_EXTENT_SIZE)) {
1423                 rc = -EINVAL;
1424                 printk(KERN_WARNING "Invalid header size: [%zd]\n",
1425                        crypt_stat->num_header_bytes_at_front);
1426         }
1427         return rc;
1428 }
1429
1430 /**
1431  * set_default_header_data
1432  * @crypt_stat: The cryptographic context
1433  *
1434  * For version 0 file format; this function is only for backwards
1435  * compatibility for files created with the prior versions of
1436  * eCryptfs.
1437  */
1438 static void set_default_header_data(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat)
1439 {
1440         crypt_stat->num_header_bytes_at_front =
1441                 ECRYPTFS_MINIMUM_HEADER_EXTENT_SIZE;
1442 }
1443
1444 /**
1445  * ecryptfs_read_headers_virt
1446  * @page_virt: The virtual address into which to read the headers
1447  * @crypt_stat: The cryptographic context
1448  * @ecryptfs_dentry: The eCryptfs dentry
1449  * @validate_header_size: Whether to validate the header size while reading
1450  *
1451  * Read/parse the header data. The header format is detailed in the
1452  * comment block for the ecryptfs_write_headers_virt() function.
1453  *
1454  * Returns zero on success
1455  */
1456 static int ecryptfs_read_headers_virt(char *page_virt,
1457                                       struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1458                                       struct dentry *ecryptfs_dentry,
1459                                       int validate_header_size)
1460 {
1461         int rc = 0;
1462         int offset;
1463         int bytes_read;
1464
1465         ecryptfs_set_default_sizes(crypt_stat);
1466         crypt_stat->mount_crypt_stat = &ecryptfs_superblock_to_private(
1467                 ecryptfs_dentry->d_sb)->mount_crypt_stat;
1468         offset = ECRYPTFS_FILE_SIZE_BYTES;
1469         rc = contains_ecryptfs_marker(page_virt + offset);
1470         if (rc == 0) {
1471                 rc = -EINVAL;
1472                 goto out;
1473         }
1474         offset += MAGIC_ECRYPTFS_MARKER_SIZE_BYTES;
1475         rc = ecryptfs_process_flags(crypt_stat, (page_virt + offset),
1476                                     &bytes_read);
1477         if (rc) {
1478                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Error processing flags\n");
1479                 goto out;
1480         }
1481         if (crypt_stat->file_version > ECRYPTFS_SUPPORTED_FILE_VERSION) {
1482                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "File version is [%d]; only "
1483                                 "file version [%d] is supported by this "
1484                                 "version of eCryptfs\n",
1485                                 crypt_stat->file_version,
1486                                 ECRYPTFS_SUPPORTED_FILE_VERSION);
1487                 rc = -EINVAL;
1488                 goto out;
1489         }
1490         offset += bytes_read;
1491         if (crypt_stat->file_version >= 1) {
1492                 rc = parse_header_metadata(crypt_stat, (page_virt + offset),
1493                                            &bytes_read, validate_header_size);
1494                 if (rc) {
1495                         ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Error reading header "
1496                                         "metadata; rc = [%d]\n", rc);
1497                 }
1498                 offset += bytes_read;
1499         } else
1500                 set_default_header_data(crypt_stat);
1501         rc = ecryptfs_parse_packet_set(crypt_stat, (page_virt + offset),
1502                                        ecryptfs_dentry);
1503 out:
1504         return rc;
1505 }
1506
1507 /**
1508  * ecryptfs_read_xattr_region
1509  * @page_virt: The vitual address into which to read the xattr data
1510  * @ecryptfs_inode: The eCryptfs inode
1511  *
1512  * Attempts to read the crypto metadata from the extended attribute
1513  * region of the lower file.
1514  *
1515  * Returns zero on success; non-zero on error
1516  */
1517 int ecryptfs_read_xattr_region(char *page_virt, struct inode *ecryptfs_inode)
1518 {
1519         struct dentry *lower_dentry =
1520                 ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_inode)->lower_file->f_dentry;
1521         ssize_t size;
1522         int rc = 0;
1523
1524         size = ecryptfs_getxattr_lower(lower_dentry, ECRYPTFS_XATTR_NAME,
1525                                        page_virt, ECRYPTFS_DEFAULT_EXTENT_SIZE);
1526         if (size < 0) {
1527                 if (unlikely(ecryptfs_verbosity > 0))
1528                         printk(KERN_INFO "Error attempting to read the [%s] "
1529                                "xattr from the lower file; return value = "
1530                                "[%zd]\n", ECRYPTFS_XATTR_NAME, size);
1531                 rc = -EINVAL;
1532                 goto out;
1533         }
1534 out:
1535         return rc;
1536 }
1537
1538 int ecryptfs_read_and_validate_xattr_region(char *page_virt,
1539                                             struct dentry *ecryptfs_dentry)
1540 {
1541         int rc;
1542
1543         rc = ecryptfs_read_xattr_region(page_virt, ecryptfs_dentry->d_inode);
1544         if (rc)
1545                 goto out;
1546         if (!contains_ecryptfs_marker(page_virt + ECRYPTFS_FILE_SIZE_BYTES)) {
1547                 printk(KERN_WARNING "Valid data found in [%s] xattr, but "
1548                         "the marker is invalid\n", ECRYPTFS_XATTR_NAME);
1549                 rc = -EINVAL;
1550         }
1551 out:
1552         return rc;
1553 }
1554
1555 /**
1556  * ecryptfs_read_metadata
1557  *
1558  * Common entry point for reading file metadata. From here, we could
1559  * retrieve the header information from the header region of the file,
1560  * the xattr region of the file, or some other repostory that is
1561  * stored separately from the file itself. The current implementation
1562  * supports retrieving the metadata information from the file contents
1563  * and from the xattr region.
1564  *
1565  * Returns zero if valid headers found and parsed; non-zero otherwise
1566  */
1567 int ecryptfs_read_metadata(struct dentry *ecryptfs_dentry)
1568 {
1569         int rc = 0;
1570         char *page_virt = NULL;
1571         struct inode *ecryptfs_inode = ecryptfs_dentry->d_inode;
1572         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat =
1573             &ecryptfs_inode_to_private(ecryptfs_inode)->crypt_stat;
1574         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat =
1575                 &ecryptfs_superblock_to_private(
1576                         ecryptfs_dentry->d_sb)->mount_crypt_stat;
1577
1578         ecryptfs_copy_mount_wide_flags_to_inode_flags(crypt_stat,
1579                                                       mount_crypt_stat);
1580         /* Read the first page from the underlying file */
1581         page_virt = kmem_cache_alloc(ecryptfs_header_cache_1, GFP_USER);
1582         if (!page_virt) {
1583                 rc = -ENOMEM;
1584                 printk(KERN_ERR "%s: Unable to allocate page_virt\n",
1585                        __func__);
1586                 goto out;
1587         }
1588         rc = ecryptfs_read_lower(page_virt, 0, crypt_stat->extent_size,
1589                                  ecryptfs_inode);
1590         if (!rc)
1591                 rc = ecryptfs_read_headers_virt(page_virt, crypt_stat,
1592                                                 ecryptfs_dentry,
1593                                                 ECRYPTFS_VALIDATE_HEADER_SIZE);
1594         if (rc) {
1595                 rc = ecryptfs_read_xattr_region(page_virt, ecryptfs_inode);
1596                 if (rc) {
1597                         printk(KERN_DEBUG "Valid eCryptfs headers not found in "
1598                                "file header region or xattr region\n");
1599                         rc = -EINVAL;
1600                         goto out;
1601                 }
1602                 rc = ecryptfs_read_headers_virt(page_virt, crypt_stat,
1603                                                 ecryptfs_dentry,
1604                                                 ECRYPTFS_DONT_VALIDATE_HEADER_SIZE);
1605                 if (rc) {
1606                         printk(KERN_DEBUG "Valid eCryptfs headers not found in "
1607                                "file xattr region either\n");
1608                         rc = -EINVAL;
1609                 }
1610                 if (crypt_stat->mount_crypt_stat->flags
1611                     & ECRYPTFS_XATTR_METADATA_ENABLED) {
1612                         crypt_stat->flags |= ECRYPTFS_METADATA_IN_XATTR;
1613                 } else {
1614                         printk(KERN_WARNING "Attempt to access file with "
1615                                "crypto metadata only in the extended attribute "
1616                                "region, but eCryptfs was mounted without "
1617                                "xattr support enabled. eCryptfs will not treat "
1618                                "this like an encrypted file.\n");
1619                         rc = -EINVAL;
1620                 }
1621         }
1622 out:
1623         if (page_virt) {
1624                 memset(page_virt, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
1625                 kmem_cache_free(ecryptfs_header_cache_1, page_virt);
1626         }
1627         return rc;
1628 }
1629
1630 /**
1631  * ecryptfs_encode_filename - converts a plaintext file name to cipher text
1632  * @crypt_stat: The crypt_stat struct associated with the file anem to encode
1633  * @name: The plaintext name
1634  * @length: The length of the plaintext
1635  * @encoded_name: The encypted name
1636  *
1637  * Encrypts and encodes a filename into something that constitutes a
1638  * valid filename for a filesystem, with printable characters.
1639  *
1640  * We assume that we have a properly initialized crypto context,
1641  * pointed to by crypt_stat->tfm.
1642  *
1643  * TODO: Implement filename decoding and decryption here, in place of
1644  * memcpy. We are keeping the framework around for now to (1)
1645  * facilitate testing of the components needed to implement filename
1646  * encryption and (2) to provide a code base from which other
1647  * developers in the community can easily implement this feature.
1648  *
1649  * Returns the length of encoded filename; negative if error
1650  */
1651 int
1652 ecryptfs_encode_filename(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1653                          const char *name, int length, char **encoded_name)
1654 {
1655         int error = 0;
1656
1657         (*encoded_name) = kmalloc(length + 2, GFP_KERNEL);
1658         if (!(*encoded_name)) {
1659                 error = -ENOMEM;
1660                 goto out;
1661         }
1662         /* TODO: Filename encryption is a scheduled feature for a
1663          * future version of eCryptfs. This function is here only for
1664          * the purpose of providing a framework for other developers
1665          * to easily implement filename encryption. Hint: Replace this
1666          * memcpy() with a call to encrypt and encode the
1667          * filename, the set the length accordingly. */
1668         memcpy((void *)(*encoded_name), (void *)name, length);
1669         (*encoded_name)[length] = '\0';
1670         error = length + 1;
1671 out:
1672         return error;
1673 }
1674
1675 /**
1676  * ecryptfs_decode_filename - converts the cipher text name to plaintext
1677  * @crypt_stat: The crypt_stat struct associated with the file
1678  * @name: The filename in cipher text
1679  * @length: The length of the cipher text name
1680  * @decrypted_name: The plaintext name
1681  *
1682  * Decodes and decrypts the filename.
1683  *
1684  * We assume that we have a properly initialized crypto context,
1685  * pointed to by crypt_stat->tfm.
1686  *
1687  * TODO: Implement filename decoding and decryption here, in place of
1688  * memcpy. We are keeping the framework around for now to (1)
1689  * facilitate testing of the components needed to implement filename
1690  * encryption and (2) to provide a code base from which other
1691  * developers in the community can easily implement this feature.
1692  *
1693  * Returns the length of decoded filename; negative if error
1694  */
1695 int
1696 ecryptfs_decode_filename(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
1697                          const char *name, int length, char **decrypted_name)
1698 {
1699         int error = 0;
1700
1701         (*decrypted_name) = kmalloc(length + 2, GFP_KERNEL);
1702         if (!(*decrypted_name)) {
1703                 error = -ENOMEM;
1704                 goto out;
1705         }
1706         /* TODO: Filename encryption is a scheduled feature for a
1707          * future version of eCryptfs. This function is here only for
1708          * the purpose of providing a framework for other developers
1709          * to easily implement filename encryption. Hint: Replace this
1710          * memcpy() with a call to decode and decrypt the
1711          * filename, the set the length accordingly. */
1712         memcpy((void *)(*decrypted_name), (void *)name, length);
1713         (*decrypted_name)[length + 1] = '\0';   /* Only for convenience
1714                                                  * in printing out the
1715                                                  * string in debug
1716                                                  * messages */
1717         error = length;
1718 out:
1719         return error;
1720 }
1721
1722 /**
1723  * ecryptfs_process_key_cipher - Perform key cipher initialization.
1724  * @key_tfm: Crypto context for key material, set by this function
1725  * @cipher_name: Name of the cipher
1726  * @key_size: Size of the key in bytes
1727  *
1728  * Returns zero on success. Any crypto_tfm structs allocated here
1729  * should be released by other functions, such as on a superblock put
1730  * event, regardless of whether this function succeeds for fails.
1731  */
1732 static int
1733 ecryptfs_process_key_cipher(struct crypto_blkcipher **key_tfm,
1734                             char *cipher_name, size_t *key_size)
1735 {
1736         char dummy_key[ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES];
1737         char *full_alg_name;
1738         int rc;
1739
1740         *key_tfm = NULL;
1741         if (*key_size > ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES) {
1742                 rc = -EINVAL;
1743                 printk(KERN_ERR "Requested key size is [%Zd] bytes; maximum "
1744                       "allowable is [%d]\n", *key_size, ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES);
1745                 goto out;
1746         }
1747         rc = ecryptfs_crypto_api_algify_cipher_name(&full_alg_name, cipher_name,
1748                                                     "ecb");
1749         if (rc)
1750                 goto out;
1751         *key_tfm = crypto_alloc_blkcipher(full_alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
1752         kfree(full_alg_name);
1753         if (IS_ERR(*key_tfm)) {
1754                 rc = PTR_ERR(*key_tfm);
1755                 printk(KERN_ERR "Unable to allocate crypto cipher with name "
1756                        "[%s]; rc = [%d]\n", cipher_name, rc);
1757                 goto out;
1758         }
1759         crypto_blkcipher_set_flags(*key_tfm, CRYPTO_TFM_REQ_WEAK_KEY);
1760         if (*key_size == 0) {
1761                 struct blkcipher_alg *alg = crypto_blkcipher_alg(*key_tfm);
1762
1763                 *key_size = alg->max_keysize;
1764         }
1765         get_random_bytes(dummy_key, *key_size);
1766         rc = crypto_blkcipher_setkey(*key_tfm, dummy_key, *key_size);
1767         if (rc) {
1768                 printk(KERN_ERR "Error attempting to set key of size [%Zd] for "
1769                        "cipher [%s]; rc = [%d]\n", *key_size, cipher_name, rc);
1770                 rc = -EINVAL;
1771                 goto out;
1772         }
1773 out:
1774         return rc;
1775 }
1776
1777 struct kmem_cache *ecryptfs_key_tfm_cache;
1778 static struct list_head key_tfm_list;
1779 struct mutex key_tfm_list_mutex;
1780
1781 int ecryptfs_init_crypto(void)
1782 {
1783         mutex_init(&key_tfm_list_mutex);
1784         INIT_LIST_HEAD(&key_tfm_list);
1785         return 0;
1786 }
1787
1788 /**
1789  * ecryptfs_destroy_crypto - free all cached key_tfms on key_tfm_list
1790  *
1791  * Called only at module unload time
1792  */
1793 int ecryptfs_destroy_crypto(void)
1794 {
1795         struct ecryptfs_key_tfm *key_tfm, *key_tfm_tmp;
1796
1797         mutex_lock(&key_tfm_list_mutex);
1798         list_for_each_entry_safe(key_tfm, key_tfm_tmp, &key_tfm_list,
1799                                  key_tfm_list) {
1800                 list_del(&key_tfm->key_tfm_list);
1801                 if (key_tfm->key_tfm)
1802                         crypto_free_blkcipher(key_tfm->key_tfm);
1803                 kmem_cache_free(ecryptfs_key_tfm_cache, key_tfm);
1804         }
1805         mutex_unlock(&key_tfm_list_mutex);
1806         return 0;
1807 }
1808
1809 int
1810 ecryptfs_add_new_key_tfm(struct ecryptfs_key_tfm **key_tfm, char *cipher_name,
1811                          size_t key_size)
1812 {
1813         struct ecryptfs_key_tfm *tmp_tfm;
1814         int rc = 0;
1815
1816         BUG_ON(!mutex_is_locked(&key_tfm_list_mutex));
1817
1818         tmp_tfm = kmem_cache_alloc(ecryptfs_key_tfm_cache, GFP_KERNEL);
1819         if (key_tfm != NULL)
1820                 (*key_tfm) = tmp_tfm;
1821         if (!tmp_tfm) {
1822                 rc = -ENOMEM;
1823                 printk(KERN_ERR "Error attempting to allocate from "
1824                        "ecryptfs_key_tfm_cache\n");
1825                 goto out;
1826         }
1827         mutex_init(&tmp_tfm->key_tfm_mutex);
1828         strncpy(tmp_tfm->cipher_name, cipher_name,
1829                 ECRYPTFS_MAX_CIPHER_NAME_SIZE);
1830         tmp_tfm->cipher_name[ECRYPTFS_MAX_CIPHER_NAME_SIZE] = '\0';
1831         tmp_tfm->key_size = key_size;
1832         rc = ecryptfs_process_key_cipher(&tmp_tfm->key_tfm,
1833                                          tmp_tfm->cipher_name,
1834                                          &tmp_tfm->key_size);
1835         if (rc) {
1836                 printk(KERN_ERR "Error attempting to initialize key TFM "
1837                        "cipher with name = [%s]; rc = [%d]\n",
1838                        tmp_tfm->cipher_name, rc);
1839                 kmem_cache_free(ecryptfs_key_tfm_cache, tmp_tfm);
1840                 if (key_tfm != NULL)
1841                         (*key_tfm) = NULL;
1842                 goto out;
1843         }
1844         list_add(&tmp_tfm->key_tfm_list, &key_tfm_list);
1845 out:
1846         return rc;
1847 }
1848
1849 /**
1850  * ecryptfs_tfm_exists - Search for existing tfm for cipher_name.
1851  * @cipher_name: the name of the cipher to search for
1852  * @key_tfm: set to corresponding tfm if found
1853  *
1854  * Searches for cached key_tfm matching @cipher_name
1855  * Must be called with &key_tfm_list_mutex held
1856  * Returns 1 if found, with @key_tfm set
1857  * Returns 0 if not found, with @key_tfm set to NULL
1858  */
1859 int ecryptfs_tfm_exists(char *cipher_name, struct ecryptfs_key_tfm **key_tfm)
1860 {
1861         struct ecryptfs_key_tfm *tmp_key_tfm;
1862
1863         BUG_ON(!mutex_is_locked(&key_tfm_list_mutex));
1864
1865         list_for_each_entry(tmp_key_tfm, &key_tfm_list, key_tfm_list) {
1866                 if (strcmp(tmp_key_tfm->cipher_name, cipher_name) == 0) {
1867                         if (key_tfm)
1868                                 (*key_tfm) = tmp_key_tfm;
1869                         return 1;
1870                 }
1871         }
1872         if (key_tfm)
1873                 (*key_tfm) = NULL;
1874         return 0;
1875 }
1876
1877 /**
1878  * ecryptfs_get_tfm_and_mutex_for_cipher_name
1879  *
1880  * @tfm: set to cached tfm found, or new tfm created
1881  * @tfm_mutex: set to mutex for cached tfm found, or new tfm created
1882  * @cipher_name: the name of the cipher to search for and/or add
1883  *
1884  * Sets pointers to @tfm & @tfm_mutex matching @cipher_name.
1885  * Searches for cached item first, and creates new if not found.
1886  * Returns 0 on success, non-zero if adding new cipher failed
1887  */
1888 int ecryptfs_get_tfm_and_mutex_for_cipher_name(struct crypto_blkcipher **tfm,
1889                                                struct mutex **tfm_mutex,
1890                                                char *cipher_name)
1891 {
1892         struct ecryptfs_key_tfm *key_tfm;
1893         int rc = 0;
1894
1895         (*tfm) = NULL;
1896         (*tfm_mutex) = NULL;
1897
1898         mutex_lock(&key_tfm_list_mutex);
1899         if (!ecryptfs_tfm_exists(cipher_name, &key_tfm)) {
1900                 rc = ecryptfs_add_new_key_tfm(&key_tfm, cipher_name, 0);
1901                 if (rc) {
1902                         printk(KERN_ERR "Error adding new key_tfm to list; "
1903                                         "rc = [%d]\n", rc);
1904                         goto out;
1905                 }
1906         }
1907         (*tfm) = key_tfm->key_tfm;
1908         (*tfm_mutex) = &key_tfm->key_tfm_mutex;
1909 out:
1910         mutex_unlock(&key_tfm_list_mutex);
1911         return rc;
1912 }