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 const unsigned bch2_compression_opt_to_type[] = {
  95 #define x(t) [BCH_COMPRESSION_OPT_##t] = BCH_COMPRESSION_##t,
  96         BCH_COMPRESSION_TYPES()
  97 #undef x
  98 };
  99
 100 static inline bool bch2_checksum_type_valid(const struct bch_fs *c,
 101                                            unsigned type)
 102 {
 103         if (type >= BCH_CSUM_NR)
 104                 return false;
 105
 106         if (bch2_csum_type_is_encryption(type) && !c->chacha20)
 107                 return false;
 108
 109         return true;
 110 }
 111
 112 static const unsigned bch_crc_bytes[] = {
 113         [BCH_CSUM_NONE]                         = 0,
 114         [BCH_CSUM_CRC32C]                       = 4,
 115         [BCH_CSUM_CRC64]                        = 8,
 116         [BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_80]         = 10,
 117         [BCH_CSUM_CHACHA20_POLY1305_128]        = 16,
 118 };
 119
 120 /* returns true if not equal */
 121 static inline bool bch2_crc_cmp(struct bch_csum l, struct bch_csum r)
 122 {
 123         /*
 124          * XXX: need some way of preventing the compiler from optimizing this
 125          * into a form that isn't constant time..
 126          */
 127         return ((l.lo ^ r.lo) | (l.hi ^ r.hi)) != 0;
 128 }
 129
 130 /* for skipping ahead and encrypting/decrypting at an offset: */
 131 static inline struct nonce nonce_add(struct nonce nonce, unsigned offset)
 132 {
 133         EBUG_ON(offset & (CHACHA20_BLOCK_SIZE - 1));
 134
 135         le32_add_cpu(&nonce.d[0], offset / CHACHA20_BLOCK_SIZE);
 136         return nonce;
 137 }
 138
 139 static inline struct nonce null_nonce(void)
 140 {
 141         struct nonce ret;
 142
 143         memset(&ret, 0, sizeof(ret));
 144         return ret;
 145 }
 146
 147 static inline struct nonce extent_nonce(struct bversion version,
 148                                         struct bch_extent_crc_unpacked crc)
 149 {
 150         unsigned size = crc.compression_type ? crc.uncompressed_size : 0;
 151         struct nonce nonce = (struct nonce) {{
 152                 [0] = cpu_to_le32(size << 22),
 153                 [1] = cpu_to_le32(version.lo),
 154                 [2] = cpu_to_le32(version.lo >> 32),
 155                 [3] = cpu_to_le32(version.hi|
 156                                   (crc.compression_type << 24))^BCH_NONCE_EXTENT,
 157         }};
 158
 159         return nonce_add(nonce, crc.nonce << 9);
 160 }
 161
 162 static inline bool bch2_key_is_encrypted(struct bch_encrypted_key *key)
 163 {
 164         return le64_to_cpu(key->magic) != BCH_KEY_MAGIC;
 165 }
 166
 167 static inline struct nonce __bch2_sb_key_nonce(struct bch_sb *sb)
 168 {
 169         __le64 magic = __bch2_sb_magic(sb);
 170
 171         return (struct nonce) {{
 172                 [0] = 0,
 173                 [1] = 0,
 174                 [2] = ((__le32 *) &magic)[0],
 175                 [3] = ((__le32 *) &magic)[1],
 176         }};
 177 }
 178
 179 static inline struct nonce bch2_sb_key_nonce(struct bch_fs *c)
 180 {
 181         __le64 magic = bch2_sb_magic(c);
 182
 183         return (struct nonce) {{
 184                 [0] = 0,
 185                 [1] = 0,
 186                 [2] = ((__le32 *) &magic)[0],
 187                 [3] = ((__le32 *) &magic)[1],
 188         }};
 189 }
 190
 191 #endif /* _BCACHEFS_CHECKSUM_H */