fs/bcachefs/checksum.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _BCACHEFS_CHECKSUM_H
   3 #define _BCACHEFS_CHECKSUM_H
   4
   5 #include "bcachefs.h"
   6 #include "extents_types.h"
   7 #include "super-io.h"
   8
   9 #include <linux/crc64.h>
  10 #include <crypto/chacha.h>
  11
  12 static inline bool bch2_checksum_mergeable(unsigned type)
  13 {
  14
  15         switch (type) {
  16         case BCH_CSUM_none:
  17         case BCH_CSUM_crc32c:
  18         case BCH_CSUM_crc64:
  19                 return true;
  20         default:
  21                 return false;
  22         }
  23 }
  24
  25 struct bch_csum bch2_checksum_merge(unsigned, struct bch_csum,
  26                                     struct bch_csum, size_t);
  27
  28 #define BCH_NONCE_EXTENT        cpu_to_le32(1 << 28)
  29 #define BCH_NONCE_BTREE         cpu_to_le32(2 << 28)
  30 #define BCH_NONCE_JOURNAL       cpu_to_le32(3 << 28)
  31 #define BCH_NONCE_PRIO          cpu_to_le32(4 << 28)
  32 #define BCH_NONCE_POLY          cpu_to_le32(1 << 31)
  33
  34 struct bch_csum bch2_checksum(struct bch_fs *, unsigned, struct nonce,
  35                              const void *, size_t);
  36
  37 /*
  38  * This is used for various on disk data structures - bch_sb, prio_set, bset,
  39  * jset: The checksum is _always_ the first field of these structs
  40  */
  41 #define csum_vstruct(_c, _type, _nonce, _i)                             \
  42 ({                                                                      \
  43         const void *_start = ((const void *) (_i)) + sizeof((_i)->csum);\
  44                                                                         \
  45         bch2_checksum(_c, _type, _nonce, _start, vstruct_end(_i) - _start);\
  46 })
  47
  48 static inline void bch2_csum_to_text(struct printbuf *out,
  49                                      enum bch_csum_type type,
  50                                      struct bch_csum csum)
  51 {
  52         const u8 *p = (u8 *) &csum;
  53         unsigned bytes = type < BCH_CSUM_NR ? bch_crc_bytes[type] : 16;
  54
  55         for (unsigned i = 0; i < bytes; i++)
  56                 prt_hex_byte(out, p[i]);
  57 }
  58
  59 static inline void bch2_csum_err_msg(struct printbuf *out,
  60                                      enum bch_csum_type type,
  61                                      struct bch_csum expected,
  62                                      struct bch_csum got)
  63 {
  64         prt_str(out, "checksum error, type ");
  65         bch2_prt_csum_type(out, type);
  66         prt_str(out, ": got ");
  67         bch2_csum_to_text(out, type, got);
  68         prt_str(out, " should be ");
  69         bch2_csum_to_text(out, type, expected);
  70 }
  71
  72 int bch2_chacha_encrypt_key(struct bch_key *, struct nonce, void *, size_t);
  73 int bch2_request_key(struct bch_sb *, struct bch_key *);
  74 #ifndef __KERNEL__
  75 int bch2_revoke_key(struct bch_sb *);
  76 #endif
  77
  78 int bch2_encrypt(struct bch_fs *, unsigned, struct nonce,
  79                  void *data, size_t);
  80
  81 struct bch_csum bch2_checksum_bio(struct bch_fs *, unsigned,
  82                                   struct nonce, struct bio *);
  83
  84 int bch2_rechecksum_bio(struct bch_fs *, struct bio *, struct bversion,
  85                         struct bch_extent_crc_unpacked,
  86                         struct bch_extent_crc_unpacked *,
  87                         struct bch_extent_crc_unpacked *,
  88                         unsigned, unsigned, unsigned);
  89
  90 int __bch2_encrypt_bio(struct bch_fs *, unsigned,
  91                        struct nonce, struct bio *);
  92
  93 static inline int bch2_encrypt_bio(struct bch_fs *c, unsigned type,
  94                                    struct nonce nonce, struct bio *bio)
  95 {
  96         return bch2_csum_type_is_encryption(type)
  97                 ? __bch2_encrypt_bio(c, type, nonce, bio)
  98                 : 0;
  99 }
 100
 101 extern const struct bch_sb_field_ops bch_sb_field_ops_crypt;
 102
 103 int bch2_decrypt_sb_key(struct bch_fs *, struct bch_sb_field_crypt *,
 104                         struct bch_key *);
 105
 106 int bch2_disable_encryption(struct bch_fs *);
 107 int bch2_enable_encryption(struct bch_fs *, bool);
 108
 109 void bch2_fs_encryption_exit(struct bch_fs *);
 110 int bch2_fs_encryption_init(struct bch_fs *);
 111
 112 static inline enum bch_csum_type bch2_csum_opt_to_type(enum bch_csum_opts type,
 113                                                        bool data)
 114 {
 115         switch (type) {
 116         case BCH_CSUM_OPT_none:
 117                 return BCH_CSUM_none;
 118         case BCH_CSUM_OPT_crc32c:
 119                 return data ? BCH_CSUM_crc32c : BCH_CSUM_crc32c_nonzero;
 120         case BCH_CSUM_OPT_crc64:
 121                 return data ? BCH_CSUM_crc64 : BCH_CSUM_crc64_nonzero;
 122         case BCH_CSUM_OPT_xxhash:
 123                 return BCH_CSUM_xxhash;
 124         default:
 125                 BUG();
 126         }
 127 }
 128
 129 static inline enum bch_csum_type bch2_data_checksum_type(struct bch_fs *c,
 130                                                          struct bch_io_opts opts)
 131 {
 132         if (opts.nocow)
 133                 return 0;
 134
 135         if (c->sb.encryption_type)
 136                 return c->opts.wide_macs
 137                         ? BCH_CSUM_chacha20_poly1305_128
 138                         : BCH_CSUM_chacha20_poly1305_80;
 139
 140         return bch2_csum_opt_to_type(opts.data_checksum, true);
 141 }
 142
 143 static inline enum bch_csum_type bch2_meta_checksum_type(struct bch_fs *c)
 144 {
 145         if (c->sb.encryption_type)
 146                 return BCH_CSUM_chacha20_poly1305_128;
 147
 148         return bch2_csum_opt_to_type(c->opts.metadata_checksum, false);
 149 }
 150
 151 static inline bool bch2_checksum_type_valid(const struct bch_fs *c,
 152                                            unsigned type)
 153 {
 154         if (type >= BCH_CSUM_NR)
 155                 return false;
 156
 157         if (bch2_csum_type_is_encryption(type) && !c->chacha20)
 158                 return false;
 159
 160         return true;
 161 }
 162
 163 /* returns true if not equal */
 164 static inline bool bch2_crc_cmp(struct bch_csum l, struct bch_csum r)
 165 {
 166         /*
 167          * XXX: need some way of preventing the compiler from optimizing this
 168          * into a form that isn't constant time..
 169          */
 170         return ((l.lo ^ r.lo) | (l.hi ^ r.hi)) != 0;
 171 }
 172
 173 /* for skipping ahead and encrypting/decrypting at an offset: */
 174 static inline struct nonce nonce_add(struct nonce nonce, unsigned offset)
 175 {
 176         EBUG_ON(offset & (CHACHA_BLOCK_SIZE - 1));
 177
 178         le32_add_cpu(&nonce.d[0], offset / CHACHA_BLOCK_SIZE);
 179         return nonce;
 180 }
 181
 182 static inline struct nonce null_nonce(void)
 183 {
 184         struct nonce ret;
 185
 186         memset(&ret, 0, sizeof(ret));
 187         return ret;
 188 }
 189
 190 static inline struct nonce extent_nonce(struct bversion version,
 191                                         struct bch_extent_crc_unpacked crc)
 192 {
 193         unsigned compression_type = crc_is_compressed(crc)
 194                 ? crc.compression_type
 195                 : 0;
 196         unsigned size = compression_type ? crc.uncompressed_size : 0;
 197         struct nonce nonce = (struct nonce) {{
 198                 [0] = cpu_to_le32(size << 22),
 199                 [1] = cpu_to_le32(version.lo),
 200                 [2] = cpu_to_le32(version.lo >> 32),
 201                 [3] = cpu_to_le32(version.hi|
 202                                   (compression_type << 24))^BCH_NONCE_EXTENT,
 203         }};
 204
 205         return nonce_add(nonce, crc.nonce << 9);
 206 }
 207
 208 static inline bool bch2_key_is_encrypted(struct bch_encrypted_key *key)
 209 {
 210         return le64_to_cpu(key->magic) != BCH_KEY_MAGIC;
 211 }
 212
 213 static inline struct nonce __bch2_sb_key_nonce(struct bch_sb *sb)
 214 {
 215         __le64 magic = __bch2_sb_magic(sb);
 216
 217         return (struct nonce) {{
 218                 [0] = 0,
 219                 [1] = 0,
 220                 [2] = ((__le32 *) &magic)[0],
 221                 [3] = ((__le32 *) &magic)[1],
 222         }};
 223 }
 224
 225 static inline struct nonce bch2_sb_key_nonce(struct bch_fs *c)
 226 {
 227         __le64 magic = bch2_sb_magic(c);
 228
 229         return (struct nonce) {{
 230                 [0] = 0,
 231                 [1] = 0,
 232                 [2] = ((__le32 *) &magic)[0],
 233                 [3] = ((__le32 *) &magic)[1],
 234         }};
 235 }
 236
 237 #endif /* _BCACHEFS_CHECKSUM_H */