ext4 crypto: add encryption key management facilities
[linux-2.6-block.git] / fs / ext4 / ext4_crypto.h
1 /*
2  * linux/fs/ext4/ext4_crypto.h
3  *
4  * Copyright (C) 2015, Google, Inc.
5  *
6  * This contains encryption header content for ext4
7  *
8  * Written by Michael Halcrow, 2015.
9  */
10
11 #ifndef _EXT4_CRYPTO_H
12 #define _EXT4_CRYPTO_H
13
14 #include <linux/fs.h>
15
16 #define EXT4_KEY_DESCRIPTOR_SIZE 8
17
18 /* Policy provided via an ioctl on the topmost directory */
19 struct ext4_encryption_policy {
20         char version;
21         char contents_encryption_mode;
22         char filenames_encryption_mode;
23         char master_key_descriptor[EXT4_KEY_DESCRIPTOR_SIZE];
24 } __attribute__((__packed__));
25
26 #define EXT4_ENCRYPTION_CONTEXT_FORMAT_V1 1
27 #define EXT4_KEY_DERIVATION_NONCE_SIZE 16
28
29 /**
30  * Encryption context for inode
31  *
32  * Protector format:
33  *  1 byte: Protector format (1 = this version)
34  *  1 byte: File contents encryption mode
35  *  1 byte: File names encryption mode
36  *  1 byte: Reserved
37  *  8 bytes: Master Key descriptor
38  *  16 bytes: Encryption Key derivation nonce
39  */
40 struct ext4_encryption_context {
41         char format;
42         char contents_encryption_mode;
43         char filenames_encryption_mode;
44         char reserved;
45         char master_key_descriptor[EXT4_KEY_DESCRIPTOR_SIZE];
46         char nonce[EXT4_KEY_DERIVATION_NONCE_SIZE];
47 } __attribute__((__packed__));
48
49 /* Encryption parameters */
50 #define EXT4_XTS_TWEAK_SIZE 16
51 #define EXT4_AES_128_ECB_KEY_SIZE 16
52 #define EXT4_AES_256_GCM_KEY_SIZE 32
53 #define EXT4_AES_256_CBC_KEY_SIZE 32
54 #define EXT4_AES_256_CTS_KEY_SIZE 32
55 #define EXT4_AES_256_XTS_KEY_SIZE 64
56 #define EXT4_MAX_KEY_SIZE 64
57
58 #define EXT4_KEY_DESC_PREFIX "ext4:"
59 #define EXT4_KEY_DESC_PREFIX_SIZE 5
60
61 struct ext4_encryption_key {
62         uint32_t mode;
63         char raw[EXT4_MAX_KEY_SIZE];
64         uint32_t size;
65 };
66
67 #define EXT4_CTX_REQUIRES_FREE_ENCRYPT_FL             0x00000001
68 #define EXT4_BOUNCE_PAGE_REQUIRES_FREE_ENCRYPT_FL     0x00000002
69
70 struct ext4_crypto_ctx {
71         struct crypto_tfm *tfm;         /* Crypto API context */
72         struct page *bounce_page;       /* Ciphertext page on write path */
73         struct page *control_page;      /* Original page on write path */
74         struct bio *bio;                /* The bio for this context */
75         struct work_struct work;        /* Work queue for read complete path */
76         struct list_head free_list;     /* Free list */
77         int flags;                      /* Flags */
78         int mode;                       /* Encryption mode for tfm */
79 };
80
81 struct ext4_completion_result {
82         struct completion completion;
83         int res;
84 };
85
86 #define DECLARE_EXT4_COMPLETION_RESULT(ecr) \
87         struct ext4_completion_result ecr = { \
88                 COMPLETION_INITIALIZER((ecr).completion), 0 }
89
90 static inline int ext4_encryption_key_size(int mode)
91 {
92         switch (mode) {
93         case EXT4_ENCRYPTION_MODE_AES_256_XTS:
94                 return EXT4_AES_256_XTS_KEY_SIZE;
95         case EXT4_ENCRYPTION_MODE_AES_256_GCM:
96                 return EXT4_AES_256_GCM_KEY_SIZE;
97         case EXT4_ENCRYPTION_MODE_AES_256_CBC:
98                 return EXT4_AES_256_CBC_KEY_SIZE;
99         case EXT4_ENCRYPTION_MODE_AES_256_CTS:
100                 return EXT4_AES_256_CTS_KEY_SIZE;
101         default:
102                 BUG();
103         }
104         return 0;
105 }
106
107 #endif  /* _EXT4_CRYPTO_H */