Merge branch 'audit.b32' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/audit...
[pandora-kernel.git] / fs / ecryptfs / ecryptfs_kernel.h
1 /**
2  * eCryptfs: Linux filesystem encryption layer
3  * Kernel declarations.
4  *
5  * Copyright (C) 1997-2003 Erez Zadok
6  * Copyright (C) 2001-2003 Stony Brook University
7  * Copyright (C) 2004-2006 International Business Machines Corp.
8  *   Author(s): Michael A. Halcrow <mahalcro@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 #ifndef ECRYPTFS_KERNEL_H
27 #define ECRYPTFS_KERNEL_H
28
29 #include <keys/user-type.h>
30 #include <linux/fs.h>
31 #include <linux/scatterlist.h>
32
33 /* Version verification for shared data structures w/ userspace */
34 #define ECRYPTFS_VERSION_MAJOR 0x00
35 #define ECRYPTFS_VERSION_MINOR 0x04
36 #define ECRYPTFS_SUPPORTED_FILE_VERSION 0x01
37 /* These flags indicate which features are supported by the kernel
38  * module; userspace tools such as the mount helper read
39  * ECRYPTFS_VERSIONING_MASK from a sysfs handle in order to determine
40  * how to behave. */
41 #define ECRYPTFS_VERSIONING_PASSPHRASE 0x00000001
42 #define ECRYPTFS_VERSIONING_PUBKEY 0x00000002
43 #define ECRYPTFS_VERSIONING_PLAINTEXT_PASSTHROUGH 0x00000004
44 #define ECRYPTFS_VERSIONING_POLICY 0x00000008
45 #define ECRYPTFS_VERSIONING_MASK (ECRYPTFS_VERSIONING_PASSPHRASE \
46                                   | ECRYPTFS_VERSIONING_PLAINTEXT_PASSTHROUGH)
47
48 #define ECRYPTFS_MAX_PASSWORD_LENGTH 64
49 #define ECRYPTFS_MAX_PASSPHRASE_BYTES ECRYPTFS_MAX_PASSWORD_LENGTH
50 #define ECRYPTFS_SALT_SIZE 8
51 #define ECRYPTFS_SALT_SIZE_HEX (ECRYPTFS_SALT_SIZE*2)
52 /* The original signature size is only for what is stored on disk; all
53  * in-memory representations are expanded hex, so it better adapted to
54  * be passed around or referenced on the command line */
55 #define ECRYPTFS_SIG_SIZE 8
56 #define ECRYPTFS_SIG_SIZE_HEX (ECRYPTFS_SIG_SIZE*2)
57 #define ECRYPTFS_PASSWORD_SIG_SIZE ECRYPTFS_SIG_SIZE_HEX
58 #define ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES 64
59 #define ECRYPTFS_MAX_ENCRYPTED_KEY_BYTES 512
60 #define ECRYPTFS_DEFAULT_IV_BYTES 16
61 #define ECRYPTFS_FILE_VERSION 0x01
62 #define ECRYPTFS_DEFAULT_HEADER_EXTENT_SIZE 8192
63 #define ECRYPTFS_DEFAULT_EXTENT_SIZE 4096
64 #define ECRYPTFS_MINIMUM_HEADER_EXTENT_SIZE 8192
65
66 #define RFC2440_CIPHER_DES3_EDE 0x02
67 #define RFC2440_CIPHER_CAST_5 0x03
68 #define RFC2440_CIPHER_BLOWFISH 0x04
69 #define RFC2440_CIPHER_AES_128 0x07
70 #define RFC2440_CIPHER_AES_192 0x08
71 #define RFC2440_CIPHER_AES_256 0x09
72 #define RFC2440_CIPHER_TWOFISH 0x0a
73 #define RFC2440_CIPHER_CAST_6 0x0b
74
75 #define ECRYPTFS_SET_FLAG(flag_bit_vector, flag) (flag_bit_vector |= (flag))
76 #define ECRYPTFS_CLEAR_FLAG(flag_bit_vector, flag) (flag_bit_vector &= ~(flag))
77 #define ECRYPTFS_CHECK_FLAG(flag_bit_vector, flag) (flag_bit_vector & (flag))
78
79 /**
80  * For convenience, we may need to pass around the encrypted session
81  * key between kernel and userspace because the authentication token
82  * may not be extractable.  For example, the TPM may not release the
83  * private key, instead requiring the encrypted data and returning the
84  * decrypted data.
85  */
86 struct ecryptfs_session_key {
87 #define ECRYPTFS_USERSPACE_SHOULD_TRY_TO_DECRYPT 0x00000001
88 #define ECRYPTFS_USERSPACE_SHOULD_TRY_TO_ENCRYPT 0x00000002
89 #define ECRYPTFS_CONTAINS_DECRYPTED_KEY 0x00000004
90 #define ECRYPTFS_CONTAINS_ENCRYPTED_KEY 0x00000008
91         u32 flags;
92         u32 encrypted_key_size;
93         u32 decrypted_key_size;
94         u8 encrypted_key[ECRYPTFS_MAX_ENCRYPTED_KEY_BYTES];
95         u8 decrypted_key[ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES];
96 };
97
98 struct ecryptfs_password {
99         u32 password_bytes;
100         s32 hash_algo;
101         u32 hash_iterations;
102         u32 session_key_encryption_key_bytes;
103 #define ECRYPTFS_PERSISTENT_PASSWORD 0x01
104 #define ECRYPTFS_SESSION_KEY_ENCRYPTION_KEY_SET 0x02
105         u32 flags;
106         /* Iterated-hash concatenation of salt and passphrase */
107         u8 session_key_encryption_key[ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES];
108         u8 signature[ECRYPTFS_PASSWORD_SIG_SIZE + 1];
109         /* Always in expanded hex */
110         u8 salt[ECRYPTFS_SALT_SIZE];
111 };
112
113 enum ecryptfs_token_types {ECRYPTFS_PASSWORD, ECRYPTFS_PRIVATE_KEY};
114
115 /* May be a password or a private key */
116 struct ecryptfs_auth_tok {
117         u16 version; /* 8-bit major and 8-bit minor */
118         u16 token_type;
119         u32 flags;
120         struct ecryptfs_session_key session_key;
121         u8 reserved[32];
122         union {
123                 struct ecryptfs_password password;
124                 /* Private key is in future eCryptfs releases */
125         } token;
126 } __attribute__ ((packed));
127
128 void ecryptfs_dump_auth_tok(struct ecryptfs_auth_tok *auth_tok);
129 extern void ecryptfs_to_hex(char *dst, char *src, size_t src_size);
130 extern void ecryptfs_from_hex(char *dst, char *src, int dst_size);
131
132 struct ecryptfs_key_record {
133         unsigned char type;
134         size_t enc_key_size;
135         unsigned char sig[ECRYPTFS_SIG_SIZE];
136         unsigned char enc_key[ECRYPTFS_MAX_ENCRYPTED_KEY_BYTES];
137 };
138
139 struct ecryptfs_auth_tok_list {
140         struct ecryptfs_auth_tok *auth_tok;
141         struct list_head list;
142 };
143
144 struct ecryptfs_crypt_stat;
145 struct ecryptfs_mount_crypt_stat;
146
147 struct ecryptfs_page_crypt_context {
148         struct page *page;
149 #define ECRYPTFS_PREPARE_COMMIT_MODE 0
150 #define ECRYPTFS_WRITEPAGE_MODE      1
151         unsigned int mode;
152         union {
153                 struct file *lower_file;
154                 struct writeback_control *wbc;
155         } param;
156 };
157
158 static inline struct ecryptfs_auth_tok *
159 ecryptfs_get_key_payload_data(struct key *key)
160 {
161         return (struct ecryptfs_auth_tok *)
162                 (((struct user_key_payload*)key->payload.data)->data);
163 }
164
165 #define ECRYPTFS_SUPER_MAGIC 0xf15f
166 #define ECRYPTFS_MAX_KEYSET_SIZE 1024
167 #define ECRYPTFS_MAX_CIPHER_NAME_SIZE 32
168 #define ECRYPTFS_MAX_NUM_ENC_KEYS 64
169 #define ECRYPTFS_MAX_NUM_KEYSIGS 2 /* TODO: Make this a linked list */
170 #define ECRYPTFS_MAX_IV_BYTES 16        /* 128 bits */
171 #define ECRYPTFS_SALT_BYTES 2
172 #define MAGIC_ECRYPTFS_MARKER 0x3c81b7f5
173 #define MAGIC_ECRYPTFS_MARKER_SIZE_BYTES 8      /* 4*2 */
174 #define ECRYPTFS_FILE_SIZE_BYTES 8
175 #define ECRYPTFS_DEFAULT_CIPHER "aes"
176 #define ECRYPTFS_DEFAULT_KEY_BYTES 16
177 #define ECRYPTFS_DEFAULT_CHAINING_MODE CRYPTO_TFM_MODE_CBC
178 #define ECRYPTFS_TAG_3_PACKET_TYPE 0x8C
179 #define ECRYPTFS_TAG_11_PACKET_TYPE 0xED
180 #define MD5_DIGEST_SIZE 16
181
182 /**
183  * This is the primary struct associated with each encrypted file.
184  *
185  * TODO: cache align/pack?
186  */
187 struct ecryptfs_crypt_stat {
188 #define ECRYPTFS_STRUCT_INITIALIZED 0x00000001
189 #define ECRYPTFS_POLICY_APPLIED     0x00000002
190 #define ECRYPTFS_NEW_FILE           0x00000004
191 #define ECRYPTFS_ENCRYPTED          0x00000008
192 #define ECRYPTFS_SECURITY_WARNING   0x00000010
193 #define ECRYPTFS_ENABLE_HMAC        0x00000020
194 #define ECRYPTFS_ENCRYPT_IV_PAGES   0x00000040
195 #define ECRYPTFS_KEY_VALID          0x00000080
196         u32 flags;
197         unsigned int file_version;
198         size_t iv_bytes;
199         size_t num_keysigs;
200         size_t header_extent_size;
201         size_t num_header_extents_at_front;
202         size_t extent_size; /* Data extent size; default is 4096 */
203         size_t key_size;
204         size_t extent_shift;
205         unsigned int extent_mask;
206         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat;
207         struct crypto_tfm *tfm;
208         struct crypto_tfm *md5_tfm; /* Crypto context for generating
209                                      * the initialization vectors */
210         unsigned char cipher[ECRYPTFS_MAX_CIPHER_NAME_SIZE];
211         unsigned char key[ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES];
212         unsigned char root_iv[ECRYPTFS_MAX_IV_BYTES];
213         unsigned char keysigs[ECRYPTFS_MAX_NUM_KEYSIGS][ECRYPTFS_SIG_SIZE_HEX];
214         struct mutex cs_tfm_mutex;
215         struct mutex cs_md5_tfm_mutex;
216         struct mutex cs_mutex;
217 };
218
219 /* inode private data. */
220 struct ecryptfs_inode_info {
221         struct inode vfs_inode;
222         struct inode *wii_inode;
223         struct ecryptfs_crypt_stat crypt_stat;
224 };
225
226 /* dentry private data. Each dentry must keep track of a lower
227  * vfsmount too. */
228 struct ecryptfs_dentry_info {
229         struct dentry *wdi_dentry;
230         struct vfsmount *lower_mnt;
231         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat;
232 };
233
234 /**
235  * This struct is to enable a mount-wide passphrase/salt combo. This
236  * is more or less a stopgap to provide similar functionality to other
237  * crypto filesystems like EncFS or CFS until full policy support is
238  * implemented in eCryptfs.
239  */
240 struct ecryptfs_mount_crypt_stat {
241         /* Pointers to memory we do not own, do not free these */
242 #define ECRYPTFS_PLAINTEXT_PASSTHROUGH_ENABLED 0x00000001
243         u32 flags;
244         struct ecryptfs_auth_tok *global_auth_tok;
245         struct key *global_auth_tok_key;
246         size_t global_default_cipher_key_size;
247         struct crypto_tfm *global_key_tfm;
248         struct mutex global_key_tfm_mutex;
249         unsigned char global_default_cipher_name[ECRYPTFS_MAX_CIPHER_NAME_SIZE
250                                                  + 1];
251         unsigned char global_auth_tok_sig[ECRYPTFS_SIG_SIZE_HEX + 1];
252 };
253
254 /* superblock private data. */
255 struct ecryptfs_sb_info {
256         struct super_block *wsi_sb;
257         struct ecryptfs_mount_crypt_stat mount_crypt_stat;
258 };
259
260 /* file private data. */
261 struct ecryptfs_file_info {
262         struct file *wfi_file;
263         struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat;
264 };
265
266 /* auth_tok <=> encrypted_session_key mappings */
267 struct ecryptfs_auth_tok_list_item {
268         unsigned char encrypted_session_key[ECRYPTFS_MAX_KEY_BYTES];
269         struct list_head list;
270         struct ecryptfs_auth_tok auth_tok;
271 };
272
273 static inline struct ecryptfs_file_info *
274 ecryptfs_file_to_private(struct file *file)
275 {
276         return (struct ecryptfs_file_info *)file->private_data;
277 }
278
279 static inline void
280 ecryptfs_set_file_private(struct file *file,
281                           struct ecryptfs_file_info *file_info)
282 {
283         file->private_data = file_info;
284 }
285
286 static inline struct file *ecryptfs_file_to_lower(struct file *file)
287 {
288         return ((struct ecryptfs_file_info *)file->private_data)->wfi_file;
289 }
290
291 static inline void
292 ecryptfs_set_file_lower(struct file *file, struct file *lower_file)
293 {
294         ((struct ecryptfs_file_info *)file->private_data)->wfi_file =
295                 lower_file;
296 }
297
298 static inline struct ecryptfs_inode_info *
299 ecryptfs_inode_to_private(struct inode *inode)
300 {
301         return container_of(inode, struct ecryptfs_inode_info, vfs_inode);
302 }
303
304 static inline struct inode *ecryptfs_inode_to_lower(struct inode *inode)
305 {
306         return ecryptfs_inode_to_private(inode)->wii_inode;
307 }
308
309 static inline void
310 ecryptfs_set_inode_lower(struct inode *inode, struct inode *lower_inode)
311 {
312         ecryptfs_inode_to_private(inode)->wii_inode = lower_inode;
313 }
314
315 static inline struct ecryptfs_sb_info *
316 ecryptfs_superblock_to_private(struct super_block *sb)
317 {
318         return (struct ecryptfs_sb_info *)sb->s_fs_info;
319 }
320
321 static inline void
322 ecryptfs_set_superblock_private(struct super_block *sb,
323                                 struct ecryptfs_sb_info *sb_info)
324 {
325         sb->s_fs_info = sb_info;
326 }
327
328 static inline struct super_block *
329 ecryptfs_superblock_to_lower(struct super_block *sb)
330 {
331         return ((struct ecryptfs_sb_info *)sb->s_fs_info)->wsi_sb;
332 }
333
334 static inline void
335 ecryptfs_set_superblock_lower(struct super_block *sb,
336                               struct super_block *lower_sb)
337 {
338         ((struct ecryptfs_sb_info *)sb->s_fs_info)->wsi_sb = lower_sb;
339 }
340
341 static inline struct ecryptfs_dentry_info *
342 ecryptfs_dentry_to_private(struct dentry *dentry)
343 {
344         return (struct ecryptfs_dentry_info *)dentry->d_fsdata;
345 }
346
347 static inline void
348 ecryptfs_set_dentry_private(struct dentry *dentry,
349                             struct ecryptfs_dentry_info *dentry_info)
350 {
351         dentry->d_fsdata = dentry_info;
352 }
353
354 static inline struct dentry *
355 ecryptfs_dentry_to_lower(struct dentry *dentry)
356 {
357         return ((struct ecryptfs_dentry_info *)dentry->d_fsdata)->wdi_dentry;
358 }
359
360 static inline void
361 ecryptfs_set_dentry_lower(struct dentry *dentry, struct dentry *lower_dentry)
362 {
363         ((struct ecryptfs_dentry_info *)dentry->d_fsdata)->wdi_dentry =
364                 lower_dentry;
365 }
366
367 static inline struct vfsmount *
368 ecryptfs_dentry_to_lower_mnt(struct dentry *dentry)
369 {
370         return ((struct ecryptfs_dentry_info *)dentry->d_fsdata)->lower_mnt;
371 }
372
373 static inline void
374 ecryptfs_set_dentry_lower_mnt(struct dentry *dentry, struct vfsmount *lower_mnt)
375 {
376         ((struct ecryptfs_dentry_info *)dentry->d_fsdata)->lower_mnt =
377                 lower_mnt;
378 }
379
380 #define ecryptfs_printk(type, fmt, arg...) \
381         __ecryptfs_printk(type "%s: " fmt, __FUNCTION__, ## arg);
382 void __ecryptfs_printk(const char *fmt, ...);
383
384 extern const struct file_operations ecryptfs_main_fops;
385 extern const struct file_operations ecryptfs_dir_fops;
386 extern struct inode_operations ecryptfs_main_iops;
387 extern struct inode_operations ecryptfs_dir_iops;
388 extern struct inode_operations ecryptfs_symlink_iops;
389 extern struct super_operations ecryptfs_sops;
390 extern struct dentry_operations ecryptfs_dops;
391 extern struct address_space_operations ecryptfs_aops;
392 extern int ecryptfs_verbosity;
393
394 extern struct kmem_cache *ecryptfs_auth_tok_list_item_cache;
395 extern struct kmem_cache *ecryptfs_file_info_cache;
396 extern struct kmem_cache *ecryptfs_dentry_info_cache;
397 extern struct kmem_cache *ecryptfs_inode_info_cache;
398 extern struct kmem_cache *ecryptfs_sb_info_cache;
399 extern struct kmem_cache *ecryptfs_header_cache_0;
400 extern struct kmem_cache *ecryptfs_header_cache_1;
401 extern struct kmem_cache *ecryptfs_header_cache_2;
402 extern struct kmem_cache *ecryptfs_lower_page_cache;
403
404 int ecryptfs_interpose(struct dentry *hidden_dentry,
405                        struct dentry *this_dentry, struct super_block *sb,
406                        int flag);
407 int ecryptfs_fill_zeros(struct file *file, loff_t new_length);
408 int ecryptfs_decode_filename(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
409                              const char *name, int length,
410                              char **decrypted_name);
411 int ecryptfs_encode_filename(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
412                              const char *name, int length,
413                              char **encoded_name);
414 struct dentry *ecryptfs_lower_dentry(struct dentry *this_dentry);
415 void ecryptfs_copy_attr_atime(struct inode *dest, const struct inode *src);
416 void ecryptfs_copy_attr_all(struct inode *dest, const struct inode *src);
417 void ecryptfs_copy_inode_size(struct inode *dst, const struct inode *src);
418 void ecryptfs_dump_hex(char *data, int bytes);
419 int virt_to_scatterlist(const void *addr, int size, struct scatterlist *sg,
420                         int sg_size);
421 int ecryptfs_compute_root_iv(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat);
422 void ecryptfs_rotate_iv(unsigned char *iv);
423 void ecryptfs_init_crypt_stat(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat);
424 void ecryptfs_destruct_crypt_stat(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat);
425 void ecryptfs_destruct_mount_crypt_stat(
426         struct ecryptfs_mount_crypt_stat *mount_crypt_stat);
427 int ecryptfs_init_crypt_ctx(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat);
428 int ecryptfs_write_inode_size_to_header(struct file *lower_file,
429                                         struct inode *lower_inode,
430                                         struct inode *inode);
431 int ecryptfs_get_lower_page(struct page **lower_page, struct inode *lower_inode,
432                             struct file *lower_file,
433                             unsigned long lower_page_index, int byte_offset,
434                             int region_bytes);
435 int
436 ecryptfs_commit_lower_page(struct page *lower_page, struct inode *lower_inode,
437                            struct file *lower_file, int byte_offset,
438                            int region_size);
439 int ecryptfs_copy_page_to_lower(struct page *page, struct inode *lower_inode,
440                                 struct file *lower_file);
441 int ecryptfs_do_readpage(struct file *file, struct page *page,
442                          pgoff_t lower_page_index);
443 int ecryptfs_grab_and_map_lower_page(struct page **lower_page,
444                                      char **lower_virt,
445                                      struct inode *lower_inode,
446                                      unsigned long lower_page_index);
447 int ecryptfs_writepage_and_release_lower_page(struct page *lower_page,
448                                               struct inode *lower_inode,
449                                               struct writeback_control *wbc);
450 int ecryptfs_encrypt_page(struct ecryptfs_page_crypt_context *ctx);
451 int ecryptfs_decrypt_page(struct file *file, struct page *page);
452 int ecryptfs_write_headers(struct dentry *ecryptfs_dentry,
453                            struct file *lower_file);
454 int ecryptfs_write_headers_virt(char *page_virt,
455                                 struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
456                                 struct dentry *ecryptfs_dentry);
457 int ecryptfs_read_headers(struct dentry *ecryptfs_dentry,
458                           struct file *lower_file);
459 int ecryptfs_new_file_context(struct dentry *ecryptfs_dentry);
460 int contains_ecryptfs_marker(char *data);
461 int ecryptfs_read_header_region(char *data, struct dentry *dentry,
462                                 struct vfsmount *mnt);
463 u16 ecryptfs_code_for_cipher_string(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat);
464 int ecryptfs_cipher_code_to_string(char *str, u16 cipher_code);
465 void ecryptfs_set_default_sizes(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat);
466 int ecryptfs_generate_key_packet_set(char *dest_base,
467                                      struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
468                                      struct dentry *ecryptfs_dentry,
469                                      size_t *len, size_t max);
470 int process_request_key_err(long err_code);
471 int
472 ecryptfs_parse_packet_set(struct ecryptfs_crypt_stat *crypt_stat,
473                           unsigned char *src, struct dentry *ecryptfs_dentry);
474 int ecryptfs_truncate(struct dentry *dentry, loff_t new_length);
475 int
476 ecryptfs_process_cipher(struct crypto_tfm **tfm, struct crypto_tfm **key_tfm,
477                         char *cipher_name, size_t key_size);
478 int ecryptfs_inode_test(struct inode *inode, void *candidate_lower_inode);
479 int ecryptfs_inode_set(struct inode *inode, void *lower_inode);
480 void ecryptfs_init_inode(struct inode *inode, struct inode *lower_inode);
481
482 #endif /* #ifndef ECRYPTFS_KERNEL_H */