git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - libbcachefs/checksum.h

   1 #ifndef _BCACHEFS_CHECKSUM_H
   2 #define _BCACHEFS_CHECKSUM_H
   3
   4 #include "bcachefs.h"
   5 #include "extents_types.h"
   6 #include "super-io.h"
   7
   8 #include <crypto/chacha20.h>
   9
  10 u64 bch2_crc64_update(u64, const void *, size_t);
  11
  12 #define BCH_NONCE_EXTENT        cpu_to_le32(1 << 28)
  13 #define BCH_NONCE_BTREE         cpu_to_le32(2 << 28)
  14 #define BCH_NONCE_JOURNAL       cpu_to_le32(3 << 28)
  15 #define BCH_NONCE_PRIO          cpu_to_le32(4 << 28)
  16 #define BCH_NONCE_POLY          cpu_to_le32(1 << 31)
  17
  18 struct bch_csum bch2_checksum(struct bch_fs *, unsigned, struct nonce,
  19                              const void *, size_t);
  20
  21 /*
  22  * This is used for various on disk data structures - bch_sb, prio_set, bset,
  23  * jset: The checksum is _always_ the first field of these structs
  24  */
  25 #define csum_vstruct(_c, _type, _nonce, _i)                             \
  26 ({                                                                      \
  27         const void *start = ((const void *) (_i)) + sizeof((_i)->csum); \
  28         const void *end = vstruct_end(_i);                              \
  29                                                                         \
  30         bch2_checksum(_c, _type, _nonce, start, end - start);           \
  31 })
  32
  33 int bch2_chacha_encrypt_key(struct bch_key *, struct nonce, void *, size_t);
  34 int bch2_request_key(struct bch_sb *, struct bch_key *);
  35
  36 void bch2_encrypt(struct bch_fs *, unsigned, struct nonce,
  37                  void *data, size_t);
  38
  39 struct bch_csum bch2_checksum_bio(struct bch_fs *, unsigned,
  40                                   struct nonce, struct bio *);
  41
  42 int bch2_rechecksum_bio(struct bch_fs *, struct bio *, struct bversion,
  43                         struct bch_extent_crc_unpacked,
  44                         struct bch_extent_crc_unpacked *,
  45                         struct bch_extent_crc_unpacked *,
  46                         unsigned, unsigned, unsigned);
  47
  48 void bch2_encrypt_bio(struct bch_fs *, unsigned,
  49                     struct nonce, struct bio *);
  50
  51 int bch2_decrypt_sb_key(struct bch_fs *, struct bch_sb_field_crypt *,
  52                         struct bch_key *);
  53
  54 int bch2_disable_encryption(struct bch_fs *);
  55 int bch2_enable_encryption(struct bch_fs *, bool);
  56
  57 void bch2_fs_encryption_exit(struct bch_fs *);
  58 int bch2_fs_encryption_init(struct bch_fs *);
  59
  60 static inline enum bch_csum_type bch2_csum_opt_to_type(enum bch_csum_opts type,
  61                                                        bool data)
  62 {
  63         switch (type) {
  64         case BCH_CSUM_OPT_NONE:
  65              return BCH_CSUM_NONE;
  66         case BCH_CSUM_OPT_CRC32C:
  67              return data ? BCH_CSUM_CRC32C : BCH_CSUM_CRC32C_NONZERO;
  68         case BCH_CSUM_OPT_CRC64:
  69              return data ? BCH_CSUM_CRC64 : BCH_CSUM_CRC64_NONZERO;
  70         default:
  71              BUG();
  72         }
  73 }
  74
  75 static inline enum bch_csum_type bch2_data_checksum_type(struct bch_fs *c,
  76                                                          unsigned opt)
  77 {
  78         if (c->sb.encryption_type)
  79                 return c->opts.wide_macs
  80                         ? BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_128
  81                         : BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_80;
  82
  83         return bch2_csum_opt_to_type(opt, true);
  84 }
  85
  86 static inline enum bch_csum_type bch2_meta_checksum_type(struct bch_fs *c)
  87 {
  88         if (c->sb.encryption_type)
  89                 return BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_128;
  90
  91         return bch2_csum_opt_to_type(c->opts.metadata_checksum, false);
  92 }
  93
  94 static inline enum bch_compression_type
  95 bch2_compression_opt_to_type(enum bch_compression_opts type)
  96 {
  97         switch (type) {
  98         case BCH_COMPRESSION_OPT_NONE:
  99                 return BCH_COMPRESSION_NONE;
 100         case BCH_COMPRESSION_OPT_LZ4:
 101                 return BCH_COMPRESSION_LZ4;
 102         case BCH_COMPRESSION_OPT_GZIP:
 103                 return BCH_COMPRESSION_GZIP;
 104         default:
 105              BUG();
 106         }
 107 }
 108
 109 static inline bool bch2_checksum_type_valid(const struct bch_fs *c,
 110                                            unsigned type)
 111 {
 112         if (type >= BCH_CSUM_NR)
 113                 return false;
 114
 115         if (bch2_csum_type_is_encryption(type) && !c->chacha20)
 116                 return false;
 117
 118         return true;
 119 }
 120
 121 static const unsigned bch_crc_bytes[] = {
 122         [BCH_CSUM_NONE]                         = 0,
 123         [BCH_CSUM_CRC32C]                       = 4,
 124         [BCH_CSUM_CRC64]                        = 8,
 125         [BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_80]         = 10,
 126         [BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_128]        = 16,
 127 };
 128
 129 static inline bool bch2_crc_cmp(struct bch_csum l, struct bch_csum r)
 130 {
 131         /*
 132          * XXX: need some way of preventing the compiler from optimizing this
 133          * into a form that isn't constant time..
 134          */
 135         return ((l.lo ^ r.lo) | (l.hi ^ r.hi)) != 0;
 136 }
 137
 138 /* for skipping ahead and encrypting/decrypting at an offset: */
 139 static inline struct nonce nonce_add(struct nonce nonce, unsigned offset)
 140 {
 141         EBUG_ON(offset & (CHACHA20_BLOCK_SIZE - 1));
 142
 143         le32_add_cpu(&nonce.d[0], offset / CHACHA20_BLOCK_SIZE);
 144         return nonce;
 145 }
 146
 147 static inline struct nonce null_nonce(void)
 148 {
 149         struct nonce ret;
 150
 151         memset(&ret, 0, sizeof(ret));
 152         return ret;
 153 }
 154
 155 static inline struct nonce extent_nonce(struct bversion version,
 156                                         struct bch_extent_crc_unpacked crc)
 157 {
 158         unsigned size = crc.compression_type ? crc.uncompressed_size : 0;
 159         struct nonce nonce = (struct nonce) {{
 160                 [0] = cpu_to_le32(size << 22),
 161                 [1] = cpu_to_le32(version.lo),
 162                 [2] = cpu_to_le32(version.lo >> 32),
 163                 [3] = cpu_to_le32(version.hi|
 164                                   (crc.compression_type << 24))^BCH_NONCE_EXTENT,
 165         }};
 166
 167         return nonce_add(nonce, crc.nonce << 9);
 168 }
 169
 170 static inline bool bch2_key_is_encrypted(struct bch_encrypted_key *key)
 171 {
 172         return le64_to_cpu(key->magic) != BCH_KEY_MAGIC;
 173 }
 174
 175 static inline struct nonce __bch2_sb_key_nonce(struct bch_sb *sb)
 176 {
 177         __le64 magic = __bch2_sb_magic(sb);
 178
 179         return (struct nonce) {{
 180                 [0] = 0,
 181                 [1] = 0,
 182                 [2] = ((__le32 *) &magic)[0],
 183                 [3] = ((__le32 *) &magic)[1],
 184         }};
 185 }
 186
 187 static inline struct nonce bch2_sb_key_nonce(struct bch_fs *c)
 188 {
 189         __le64 magic = bch2_sb_magic(c);
 190
 191         return (struct nonce) {{
 192                 [0] = 0,
 193                 [1] = 0,
 194                 [2] = ((__le32 *) &magic)[0],
 195                 [3] = ((__le32 *) &magic)[1],
 196         }};
 197 }
 198
 199 #endif /* _BCACHEFS_CHECKSUM_H */