Quelle  keysetup.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Key setup facility for FS encryption support.
 *
 * Copyright (C) 2015, Google, Inc.
 *
 * Originally written by Michael Halcrow, Ildar Muslukhov, and Uday Savagaonkar.
 * Heavily modified since then.
 */

#include <crypto/skcipher.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/random.h>

#include "fscrypt_private.h"

struct fscrypt_mode fscrypt_modes[] = {
 [FSCRYPT_MODE_AES_256_XTS] = {
  .friendly_name = "AES-256-XTS",
  .cipher_str = "xts(aes)",
  .keysize = 64,
  .security_strength = 32,
  .ivsize = 16,
  .blk_crypto_mode = BLK_ENCRYPTION_MODE_AES_256_XTS,
 },
 [FSCRYPT_MODE_AES_256_CTS] = {
  .friendly_name = "AES-256-CBC-CTS",
  .cipher_str = "cts(cbc(aes))",
  .keysize = 32,
  .security_strength = 32,
  .ivsize = 16,
 },
 [FSCRYPT_MODE_AES_128_CBC] = {
  .friendly_name = "AES-128-CBC-ESSIV",
  .cipher_str = "essiv(cbc(aes),sha256)",
  .keysize = 16,
  .security_strength = 16,
  .ivsize = 16,
  .blk_crypto_mode = BLK_ENCRYPTION_MODE_AES_128_CBC_ESSIV,
 },
 [FSCRYPT_MODE_AES_128_CTS] = {
  .friendly_name = "AES-128-CBC-CTS",
  .cipher_str = "cts(cbc(aes))",
  .keysize = 16,
  .security_strength = 16,
  .ivsize = 16,
 },
 [FSCRYPT_MODE_SM4_XTS] = {
  .friendly_name = "SM4-XTS",
  .cipher_str = "xts(sm4)",
  .keysize = 32,
  .security_strength = 16,
  .ivsize = 16,
  .blk_crypto_mode = BLK_ENCRYPTION_MODE_SM4_XTS,
 },
 [FSCRYPT_MODE_SM4_CTS] = {
  .friendly_name = "SM4-CBC-CTS",
  .cipher_str = "cts(cbc(sm4))",
  .keysize = 16,
  .security_strength = 16,
  .ivsize = 16,
 },
 [FSCRYPT_MODE_ADIANTUM] = {
  .friendly_name = "Adiantum",
  .cipher_str = "adiantum(xchacha12,aes)",
  .keysize = 32,
  .security_strength = 32,
  .ivsize = 32,
  .blk_crypto_mode = BLK_ENCRYPTION_MODE_ADIANTUM,
 },
 [FSCRYPT_MODE_AES_256_HCTR2] = {
  .friendly_name = "AES-256-HCTR2",
  .cipher_str = "hctr2(aes)",
  .keysize = 32,
  .security_strength = 32,
  .ivsize = 32,
 },
};

static DEFINE_MUTEX(fscrypt_mode_key_setup_mutex);

static struct fscrypt_mode *
select_encryption_mode(const union fscrypt_policy *policy,
         const struct inode *inode)
{
 BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(fscrypt_modes) != FSCRYPT_MODE_MAX + 1);

 if (S_ISREG(inode->i_mode))
  return &fscrypt_modes[fscrypt_policy_contents_mode(policy)];

 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || S_ISLNK(inode->i_mode))
  return &fscrypt_modes[fscrypt_policy_fnames_mode(policy)];

 WARN_ONCE(1, "fscrypt: filesystem tried to load encryption info for inode %lu, which is not encryptable (file type %d)\n",
    inode->i_ino, (inode->i_mode & S_IFMT));
 return ERR_PTR(-EINVAL);
}

/* Create a symmetric cipher object for the given encryption mode and key */
static struct crypto_sync_skcipher *
fscrypt_allocate_skcipher(struct fscrypt_mode *mode, const u8 *raw_key,
     const struct inode *inode)
{
 struct crypto_sync_skcipher *tfm;
 int err;

 tfm = crypto_alloc_sync_skcipher(mode->cipher_str, 0,
      FSCRYPT_CRYPTOAPI_MASK);
 if (IS_ERR(tfm)) {
  if (PTR_ERR(tfm) == -ENOENT) {
   fscrypt_warn(inode,
         "Missing crypto API support for %s (API name: \"%s\")",
         mode->friendly_name, mode->cipher_str);
   return ERR_PTR(-ENOPKG);
  }
  fscrypt_err(inode, "Error allocating '%s' transform: %ld",
       mode->cipher_str, PTR_ERR(tfm));
  return tfm;
 }
 if (!xchg(&mode->logged_cryptoapi_impl, 1)) {
  /*
   * fscrypt performance can vary greatly depending on which
   * crypto algorithm implementation is used.  Help people debug
   * performance problems by logging the ->cra_driver_name the
   * first time a mode is used.
 */
  pr_info("fscrypt: %s using implementation \"%s\"\n",
   mode->friendly_name,
   crypto_skcipher_driver_name(&tfm->base));
 }
 if (WARN_ON_ONCE(crypto_sync_skcipher_ivsize(tfm) != mode->ivsize)) {
  err = -EINVAL;
  goto err_free_tfm;
 }
 crypto_sync_skcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_REQ_FORBID_WEAK_KEYS);
 err = crypto_sync_skcipher_setkey(tfm, raw_key, mode->keysize);
 if (err)
  goto err_free_tfm;

 return tfm;

err_free_tfm:
 crypto_free_sync_skcipher(tfm);
 return ERR_PTR(err);
}

/*
 * Prepare the crypto transform object or blk-crypto key in @prep_key, given the
 * raw key, encryption mode (@ci->ci_mode), flag indicating which encryption
 * implementation (fs-layer or blk-crypto) will be used (@ci->ci_inlinecrypt),
 * and IV generation method (@ci->ci_policy.flags).
 */
int fscrypt_prepare_key(struct fscrypt_prepared_key *prep_key,
   const u8 *raw_key, const struct fscrypt_inode_info *ci)
{
 struct crypto_sync_skcipher *tfm;

 if (fscrypt_using_inline_encryption(ci))
  return fscrypt_prepare_inline_crypt_key(prep_key, raw_key,
       ci->ci_mode->keysize,
       false, ci);

 tfm = fscrypt_allocate_skcipher(ci->ci_mode, raw_key, ci->ci_inode);
 if (IS_ERR(tfm))
  return PTR_ERR(tfm);
 /*
  * Pairs with the smp_load_acquire() in fscrypt_is_key_prepared().
  * I.e., here we publish ->tfm with a RELEASE barrier so that
  * concurrent tasks can ACQUIRE it.  Note that this concurrency is only
  * possible for per-mode keys, not for per-file keys.
 */
 smp_store_release(&prep_key->tfm, tfm);
 return 0;
}

/* Destroy a crypto transform object and/or blk-crypto key. */
void fscrypt_destroy_prepared_key(struct super_block *sb,
      struct fscrypt_prepared_key *prep_key)
{
 crypto_free_sync_skcipher(prep_key->tfm);
 fscrypt_destroy_inline_crypt_key(sb, prep_key);
 memzero_explicit(prep_key, sizeof(*prep_key));
}

/* Given a per-file encryption key, set up the file's crypto transform object */
int fscrypt_set_per_file_enc_key(struct fscrypt_inode_info *ci,
     const u8 *raw_key)
{
 ci->ci_owns_key = true;
 return fscrypt_prepare_key(&ci->ci_enc_key, raw_key, ci);
}

static int setup_per_mode_enc_key(struct fscrypt_inode_info *ci,
      struct fscrypt_master_key *mk,
      struct fscrypt_prepared_key *keys,
      u8 hkdf_context, bool include_fs_uuid)
{
 const struct inode *inode = ci->ci_inode;
 const struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct fscrypt_mode *mode = ci->ci_mode;
 const u8 mode_num = mode - fscrypt_modes;
 struct fscrypt_prepared_key *prep_key;
 u8 mode_key[FSCRYPT_MAX_RAW_KEY_SIZE];
 u8 hkdf_info[sizeof(mode_num) + sizeof(sb->s_uuid)];
 unsigned int hkdf_infolen = 0;
 bool use_hw_wrapped_key = false;
 int err;

 if (WARN_ON_ONCE(mode_num > FSCRYPT_MODE_MAX))
  return -EINVAL;

 if (mk->mk_secret.is_hw_wrapped && S_ISREG(inode->i_mode)) {
  /* Using a hardware-wrapped key for file contents encryption */
  if (!fscrypt_using_inline_encryption(ci)) {
   if (sb->s_flags & SB_INLINECRYPT)
    fscrypt_warn(ci->ci_inode,
          "Hardware-wrapped key required, but no suitable inline encryption capabilities are available");
   else
    fscrypt_warn(ci->ci_inode,
          "Hardware-wrapped keys require inline encryption (-o inlinecrypt)");
   return -EINVAL;
  }
  use_hw_wrapped_key = true;
 }

 prep_key = &keys[mode_num];
 if (fscrypt_is_key_prepared(prep_key, ci)) {
  ci->ci_enc_key = *prep_key;
  return 0;
 }

 mutex_lock(&fscrypt_mode_key_setup_mutex);

 if (fscrypt_is_key_prepared(prep_key, ci))
  goto done_unlock;

 if (use_hw_wrapped_key) {
  err = fscrypt_prepare_inline_crypt_key(prep_key,
             mk->mk_secret.bytes,
             mk->mk_secret.size, true,
             ci);
  if (err)
   goto out_unlock;
  goto done_unlock;
 }

 BUILD_BUG_ON(sizeof(mode_num) != 1);
 BUILD_BUG_ON(sizeof(sb->s_uuid) != 16);
 BUILD_BUG_ON(sizeof(hkdf_info) != 17);
 hkdf_info[hkdf_infolen++] = mode_num;
 if (include_fs_uuid) {
  memcpy(&hkdf_info[hkdf_infolen], &sb->s_uuid,
         sizeof(sb->s_uuid));
  hkdf_infolen += sizeof(sb->s_uuid);
 }
 err = fscrypt_hkdf_expand(&mk->mk_secret.hkdf,
      hkdf_context, hkdf_info, hkdf_infolen,
      mode_key, mode->keysize);
 if (err)
  goto out_unlock;
 err = fscrypt_prepare_key(prep_key, mode_key, ci);
 memzero_explicit(mode_key, mode->keysize);
 if (err)
  goto out_unlock;
done_unlock:
 ci->ci_enc_key = *prep_key;
 err = 0;
out_unlock:
 mutex_unlock(&fscrypt_mode_key_setup_mutex);
 return err;
}

/*
 * Derive a SipHash key from the given fscrypt master key and the given
 * application-specific information string.
 *
 * Note that the KDF produces a byte array, but the SipHash APIs expect the key
 * as a pair of 64-bit words.  Therefore, on big endian CPUs we have to do an
 * endianness swap in order to get the same results as on little endian CPUs.
 */
static int fscrypt_derive_siphash_key(const struct fscrypt_master_key *mk,
          u8 context, const u8 *info,
          unsigned int infolen, siphash_key_t *key)
{
 int err;

 err = fscrypt_hkdf_expand(&mk->mk_secret.hkdf, context, info, infolen,
      (u8 *)key, sizeof(*key));
 if (err)
  return err;

 BUILD_BUG_ON(sizeof(*key) != 16);
 BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(key->key) != 2);
 le64_to_cpus(&key->key[0]);
 le64_to_cpus(&key->key[1]);
 return 0;
}

int fscrypt_derive_dirhash_key(struct fscrypt_inode_info *ci,
          const struct fscrypt_master_key *mk)
{
 int err;

 err = fscrypt_derive_siphash_key(mk, HKDF_CONTEXT_DIRHASH_KEY,
      ci->ci_nonce, FSCRYPT_FILE_NONCE_SIZE,
      &ci->ci_dirhash_key);
 if (err)
  return err;
 ci->ci_dirhash_key_initialized = true;
 return 0;
}

void fscrypt_hash_inode_number(struct fscrypt_inode_info *ci,
          const struct fscrypt_master_key *mk)
{
 WARN_ON_ONCE(ci->ci_inode->i_ino == 0);
 WARN_ON_ONCE(!mk->mk_ino_hash_key_initialized);

 ci->ci_hashed_ino = (u32)siphash_1u64(ci->ci_inode->i_ino,
           &mk->mk_ino_hash_key);
}

static int fscrypt_setup_iv_ino_lblk_32_key(struct fscrypt_inode_info *ci,
         struct fscrypt_master_key *mk)
{
 int err;

 err = setup_per_mode_enc_key(ci, mk, mk->mk_iv_ino_lblk_32_keys,
         HKDF_CONTEXT_IV_INO_LBLK_32_KEY, true);
 if (err)
  return err;

 /* pairs with smp_store_release() below */
 if (!smp_load_acquire(&mk->mk_ino_hash_key_initialized)) {

  mutex_lock(&fscrypt_mode_key_setup_mutex);

  if (mk->mk_ino_hash_key_initialized)
   goto unlock;

  err = fscrypt_derive_siphash_key(mk,
       HKDF_CONTEXT_INODE_HASH_KEY,
       NULL, 0, &mk->mk_ino_hash_key);
  if (err)
   goto unlock;
  /* pairs with smp_load_acquire() above */
  smp_store_release(&mk->mk_ino_hash_key_initialized, true);
unlock:
  mutex_unlock(&fscrypt_mode_key_setup_mutex);
  if (err)
   return err;
 }

 /*
  * New inodes may not have an inode number assigned yet.
  * Hashing their inode number is delayed until later.
 */
 if (ci->ci_inode->i_ino)
  fscrypt_hash_inode_number(ci, mk);
 return 0;
}

static int fscrypt_setup_v2_file_key(struct fscrypt_inode_info *ci,
         struct fscrypt_master_key *mk,
         bool need_dirhash_key)
{
 int err;

 if (mk->mk_secret.is_hw_wrapped &&
     !(ci->ci_policy.v2.flags & (FSCRYPT_POLICY_FLAG_IV_INO_LBLK_64 |
     FSCRYPT_POLICY_FLAG_IV_INO_LBLK_32))) {
  fscrypt_warn(ci->ci_inode,
        "Hardware-wrapped keys are only supported with IV_INO_LBLK policies");
  return -EINVAL;
 }

 if (ci->ci_policy.v2.flags & FSCRYPT_POLICY_FLAG_DIRECT_KEY) {
  /*
   * DIRECT_KEY: instead of deriving per-file encryption keys, the
   * per-file nonce will be included in all the IVs.  But unlike
   * v1 policies, for v2 policies in this case we don't encrypt
   * with the master key directly but rather derive a per-mode
   * encryption key.  This ensures that the master key is
   * consistently used only for HKDF, avoiding key reuse issues.
 */
  err = setup_per_mode_enc_key(ci, mk, mk->mk_direct_keys,
          HKDF_CONTEXT_DIRECT_KEY, false);
 } else if (ci->ci_policy.v2.flags &
     FSCRYPT_POLICY_FLAG_IV_INO_LBLK_64) {
  /*
   * IV_INO_LBLK_64: encryption keys are derived from (master_key,
   * mode_num, filesystem_uuid), and inode number is included in
   * the IVs.  This format is optimized for use with inline
   * encryption hardware compliant with the UFS standard.
 */
  err = setup_per_mode_enc_key(ci, mk, mk->mk_iv_ino_lblk_64_keys,
          HKDF_CONTEXT_IV_INO_LBLK_64_KEY,
          true);
 } else if (ci->ci_policy.v2.flags &
     FSCRYPT_POLICY_FLAG_IV_INO_LBLK_32) {
  err = fscrypt_setup_iv_ino_lblk_32_key(ci, mk);
 } else {
  u8 derived_key[FSCRYPT_MAX_RAW_KEY_SIZE];

  err = fscrypt_hkdf_expand(&mk->mk_secret.hkdf,
       HKDF_CONTEXT_PER_FILE_ENC_KEY,
       ci->ci_nonce, FSCRYPT_FILE_NONCE_SIZE,
       derived_key, ci->ci_mode->keysize);
  if (err)
   return err;

  err = fscrypt_set_per_file_enc_key(ci, derived_key);
  memzero_explicit(derived_key, ci->ci_mode->keysize);
 }
 if (err)
  return err;

 /* Derive a secret dirhash key for directories that need it. */
 if (need_dirhash_key) {
  err = fscrypt_derive_dirhash_key(ci, mk);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

/*
 * Check whether the size of the given master key (@mk) is appropriate for the
 * encryption settings which a particular file will use (@ci).
 *
 * If the file uses a v1 encryption policy, then the master key must be at least
 * as long as the derived key, as this is a requirement of the v1 KDF.
 *
 * Otherwise, the KDF can accept any size key, so we enforce a slightly looser
 * requirement: we require that the size of the master key be at least the
 * maximum security strength of any algorithm whose key will be derived from it
 * (but in practice we only need to consider @ci->ci_mode, since any other
 * possible subkeys such as DIRHASH and INODE_HASH will never increase the
 * required key size over @ci->ci_mode).  This allows AES-256-XTS keys to be
 * derived from a 256-bit master key, which is cryptographically sufficient,
 * rather than requiring a 512-bit master key which is unnecessarily long.  (We
 * still allow 512-bit master keys if the user chooses to use them, though.)
 */
static bool fscrypt_valid_master_key_size(const struct fscrypt_master_key *mk,
       const struct fscrypt_inode_info *ci)
{
 unsigned int min_keysize;

 if (ci->ci_policy.version == FSCRYPT_POLICY_V1)
  min_keysize = ci->ci_mode->keysize;
 else
  min_keysize = ci->ci_mode->security_strength;

 if (mk->mk_secret.size < min_keysize) {
  fscrypt_warn(NULL,
        "key with %s %*phN is too short (got %u bytes, need %u+ bytes)",
        master_key_spec_type(&mk->mk_spec),
        master_key_spec_len(&mk->mk_spec),
        (u8 *)&mk->mk_spec.u,
        mk->mk_secret.size, min_keysize);
  return false;
 }
 return true;
}

/*
 * Find the master key, then set up the inode's actual encryption key.
 *
 * If the master key is found in the filesystem-level keyring, then it is
 * returned in *mk_ret with its semaphore read-locked.  This is needed to ensure
 * that only one task links the fscrypt_inode_info into ->mk_decrypted_inodes
 * (as multiple tasks may race to create an fscrypt_inode_info for the same
 * inode), and to synchronize the master key being removed with a new inode
 * starting to use it.
 */
static int setup_file_encryption_key(struct fscrypt_inode_info *ci,
         bool need_dirhash_key,
         struct fscrypt_master_key **mk_ret)
{
 struct super_block *sb = ci->ci_inode->i_sb;
 struct fscrypt_key_specifier mk_spec;
 struct fscrypt_master_key *mk;
 int err;

 err = fscrypt_policy_to_key_spec(&ci->ci_policy, &mk_spec);
 if (err)
  return err;

 mk = fscrypt_find_master_key(sb, &mk_spec);
 if (unlikely(!mk)) {
  const union fscrypt_policy *dummy_policy =
   fscrypt_get_dummy_policy(sb);

  /*
   * Add the test_dummy_encryption key on-demand.  In principle,
   * it should be added at mount time.  Do it here instead so that
   * the individual filesystems don't need to worry about adding
   * this key at mount time and cleaning up on mount failure.
 */
  if (dummy_policy &&
      fscrypt_policies_equal(dummy_policy, &ci->ci_policy)) {
   err = fscrypt_add_test_dummy_key(sb, &mk_spec);
   if (err)
    return err;
   mk = fscrypt_find_master_key(sb, &mk_spec);
  }
 }
 if (unlikely(!mk)) {
  if (ci->ci_policy.version != FSCRYPT_POLICY_V1)
   return -ENOKEY;

  err = fscrypt_select_encryption_impl(ci, false);
  if (err)
   return err;

  /*
   * As a legacy fallback for v1 policies, search for the key in
   * the current task's subscribed keyrings too.  Don't move this
   * to before the search of ->s_master_keys, since users
   * shouldn't be able to override filesystem-level keys.
 */
  return fscrypt_setup_v1_file_key_via_subscribed_keyrings(ci);
 }
 down_read(&mk->mk_sem);

 if (!mk->mk_present) {
  /* FS_IOC_REMOVE_ENCRYPTION_KEY has been executed on this key */
  err = -ENOKEY;
  goto out_release_key;
 }

 if (!fscrypt_valid_master_key_size(mk, ci)) {
  err = -ENOKEY;
  goto out_release_key;
 }

 err = fscrypt_select_encryption_impl(ci, mk->mk_secret.is_hw_wrapped);
 if (err)
  goto out_release_key;

 switch (ci->ci_policy.version) {
 case FSCRYPT_POLICY_V1:
  if (WARN_ON_ONCE(mk->mk_secret.is_hw_wrapped)) {
   /*
    * This should never happen, as adding a v1 policy key
    * that is hardware-wrapped isn't allowed.
 */
   err = -EINVAL;
   goto out_release_key;
  }
  err = fscrypt_setup_v1_file_key(ci, mk->mk_secret.bytes);
  break;
 case FSCRYPT_POLICY_V2:
  err = fscrypt_setup_v2_file_key(ci, mk, need_dirhash_key);
  break;
 default:
  WARN_ON_ONCE(1);
  err = -EINVAL;
  break;
 }
 if (err)
  goto out_release_key;

 *mk_ret = mk;
 return 0;

out_release_key:
 up_read(&mk->mk_sem);
 fscrypt_put_master_key(mk);
 return err;
}

static void put_crypt_info(struct fscrypt_inode_info *ci)
{
 struct fscrypt_master_key *mk;

 if (!ci)
  return;

 if (ci->ci_direct_key)
  fscrypt_put_direct_key(ci->ci_direct_key);
 else if (ci->ci_owns_key)
  fscrypt_destroy_prepared_key(ci->ci_inode->i_sb,
          &ci->ci_enc_key);

 mk = ci->ci_master_key;
 if (mk) {
  /*
   * Remove this inode from the list of inodes that were unlocked
   * with the master key.  In addition, if we're removing the last
   * inode from an incompletely removed key, then complete the
   * full removal of the key.
 */
  spin_lock(&mk->mk_decrypted_inodes_lock);
  list_del(&ci->ci_master_key_link);
  spin_unlock(&mk->mk_decrypted_inodes_lock);
  fscrypt_put_master_key_activeref(ci->ci_inode->i_sb, mk);
 }
 memzero_explicit(ci, sizeof(*ci));
 kmem_cache_free(fscrypt_inode_info_cachep, ci);
}

static int
fscrypt_setup_encryption_info(struct inode *inode,
         const union fscrypt_policy *policy,
         const u8 nonce[FSCRYPT_FILE_NONCE_SIZE],
         bool need_dirhash_key)
{
 struct fscrypt_inode_info *crypt_info;
 struct fscrypt_mode *mode;
 struct fscrypt_master_key *mk = NULL;
 int res;

 res = fscrypt_initialize(inode->i_sb);
 if (res)
  return res;

 crypt_info = kmem_cache_zalloc(fscrypt_inode_info_cachep, GFP_KERNEL);
 if (!crypt_info)
  return -ENOMEM;

 crypt_info->ci_inode = inode;
 crypt_info->ci_policy = *policy;
 memcpy(crypt_info->ci_nonce, nonce, FSCRYPT_FILE_NONCE_SIZE);

 mode = select_encryption_mode(&crypt_info->ci_policy, inode);
 if (IS_ERR(mode)) {
  res = PTR_ERR(mode);
  goto out;
 }
 WARN_ON_ONCE(mode->ivsize > FSCRYPT_MAX_IV_SIZE);
 crypt_info->ci_mode = mode;

 crypt_info->ci_data_unit_bits =
  fscrypt_policy_du_bits(&crypt_info->ci_policy, inode);
 crypt_info->ci_data_units_per_block_bits =
  inode->i_blkbits - crypt_info->ci_data_unit_bits;

 res = setup_file_encryption_key(crypt_info, need_dirhash_key, &mk);
 if (res)
  goto out;

 /*
  * For existing inodes, multiple tasks may race to set ->i_crypt_info.
  * So use cmpxchg_release().  This pairs with the smp_load_acquire() in
  * fscrypt_get_inode_info().  I.e., here we publish ->i_crypt_info with
  * a RELEASE barrier so that other tasks can ACQUIRE it.
 */
 if (cmpxchg_release(&inode->i_crypt_info, NULL, crypt_info) == NULL) {
  /*
   * We won the race and set ->i_crypt_info to our crypt_info.
   * Now link it into the master key's inode list.
 */
  if (mk) {
   crypt_info->ci_master_key = mk;
   refcount_inc(&mk->mk_active_refs);
   spin_lock(&mk->mk_decrypted_inodes_lock);
   list_add(&crypt_info->ci_master_key_link,
     &mk->mk_decrypted_inodes);
   spin_unlock(&mk->mk_decrypted_inodes_lock);
  }
  crypt_info = NULL;
 }
 res = 0;
out:
 if (mk) {
  up_read(&mk->mk_sem);
  fscrypt_put_master_key(mk);
 }
 put_crypt_info(crypt_info);
 return res;
}

/**
 * fscrypt_get_encryption_info() - set up an inode's encryption key
 * @inode: the inode to set up the key for.  Must be encrypted.
 * @allow_unsupported: if %true, treat an unsupported encryption policy (or
 *         unrecognized encryption context) the same way as the key
 *         being unavailable, instead of returning an error.  Use
 *         %false unless the operation being performed is needed in
 *         order for files (or directories) to be deleted.
 *
 * Set up ->i_crypt_info, if it hasn't already been done.
 *
 * Note: unless ->i_crypt_info is already set, this isn't %GFP_NOFS-safe.  So
 * generally this shouldn't be called from within a filesystem transaction.
 *
 * Return: 0 if ->i_crypt_info was set or was already set, *or* if the
 *    encryption key is unavailable.  (Use fscrypt_has_encryption_key() to
 *    distinguish these cases.)  Also can return another -errno code.
 */
int fscrypt_get_encryption_info(struct inode *inode, bool allow_unsupported)
{
 int res;
 union fscrypt_context ctx;
 union fscrypt_policy policy;

 if (fscrypt_has_encryption_key(inode))
  return 0;

 res = inode->i_sb->s_cop->get_context(inode, &ctx, sizeof(ctx));
 if (res < 0) {
  if (res == -ERANGE && allow_unsupported)
   return 0;
  fscrypt_warn(inode, "Error %d getting encryption context", res);
  return res;
 }

 res = fscrypt_policy_from_context(&policy, &ctx, res);
 if (res) {
  if (allow_unsupported)
   return 0;
  fscrypt_warn(inode,
        "Unrecognized or corrupt encryption context");
  return res;
 }

 if (!fscrypt_supported_policy(&policy, inode)) {
  if (allow_unsupported)
   return 0;
  return -EINVAL;
 }

 res = fscrypt_setup_encryption_info(inode, &policy,
         fscrypt_context_nonce(&ctx),
         IS_CASEFOLDED(inode) &&
         S_ISDIR(inode->i_mode));

 if (res == -ENOPKG && allow_unsupported) /* Algorithm unavailable? */
  res = 0;
 if (res == -ENOKEY)
  res = 0;
 return res;
}

/**
 * fscrypt_prepare_new_inode() - prepare to create a new inode in a directory
 * @dir: a possibly-encrypted directory
 * @inode: the new inode.  ->i_mode and ->i_blkbits must be set already.
 *    ->i_ino doesn't need to be set yet.
 * @encrypt_ret: (output) set to %true if the new inode will be encrypted
 *
 * If the directory is encrypted, set up its ->i_crypt_info in preparation for
 * encrypting the name of the new file.  Also, if the new inode will be
 * encrypted, set up its ->i_crypt_info and set *encrypt_ret=true.
 *
 * This isn't %GFP_NOFS-safe, and therefore it should be called before starting
 * any filesystem transaction to create the inode.  For this reason, ->i_ino
 * isn't required to be set yet, as the filesystem may not have set it yet.
 *
 * This doesn't persist the new inode's encryption context.  That still needs to
 * be done later by calling fscrypt_set_context().
 *
 * Return: 0 on success, -ENOKEY if the encryption key is missing, or another
 *    -errno code
 */
int fscrypt_prepare_new_inode(struct inode *dir, struct inode *inode,
         bool *encrypt_ret)
{
 const union fscrypt_policy *policy;
 u8 nonce[FSCRYPT_FILE_NONCE_SIZE];

 policy = fscrypt_policy_to_inherit(dir);
 if (policy == NULL)
  return 0;
 if (IS_ERR(policy))
  return PTR_ERR(policy);

 if (WARN_ON_ONCE(inode->i_blkbits == 0))
  return -EINVAL;

 if (WARN_ON_ONCE(inode->i_mode == 0))
  return -EINVAL;

 /*
  * Only regular files, directories, and symlinks are encrypted.
  * Special files like device nodes and named pipes aren't.
 */
 if (!S_ISREG(inode->i_mode) &&
     !S_ISDIR(inode->i_mode) &&
     !S_ISLNK(inode->i_mode))
  return 0;

 *encrypt_ret = true;

 get_random_bytes(nonce, FSCRYPT_FILE_NONCE_SIZE);
 return fscrypt_setup_encryption_info(inode, policy, nonce,
          IS_CASEFOLDED(dir) &&
          S_ISDIR(inode->i_mode));
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fscrypt_prepare_new_inode);

/**
 * fscrypt_put_encryption_info() - free most of an inode's fscrypt data
 * @inode: an inode being evicted
 *
 * Free the inode's fscrypt_inode_info.  Filesystems must call this when the
 * inode is being evicted.  An RCU grace period need not have elapsed yet.
 */
void fscrypt_put_encryption_info(struct inode *inode)
{
 put_crypt_info(inode->i_crypt_info);
 inode->i_crypt_info = NULL;
}
EXPORT_SYMBOL(fscrypt_put_encryption_info);

/**
 * fscrypt_free_inode() - free an inode's fscrypt data requiring RCU delay
 * @inode: an inode being freed
 *
 * Free the inode's cached decrypted symlink target, if any.  Filesystems must
 * call this after an RCU grace period, just before they free the inode.
 */
void fscrypt_free_inode(struct inode *inode)
{
 if (IS_ENCRYPTED(inode) && S_ISLNK(inode->i_mode)) {
  kfree(inode->i_link);
  inode->i_link = NULL;
 }
}
EXPORT_SYMBOL(fscrypt_free_inode);

/**
 * fscrypt_drop_inode() - check whether the inode's master key has been removed
 * @inode: an inode being considered for eviction
 *
 * Filesystems supporting fscrypt must call this from their ->drop_inode()
 * method so that encrypted inodes are evicted as soon as they're no longer in
 * use and their master key has been removed.
 *
 * Return: 1 if fscrypt wants the inode to be evicted now, otherwise 0
 */
int fscrypt_drop_inode(struct inode *inode)
{
 const struct fscrypt_inode_info *ci = fscrypt_get_inode_info(inode);

 /*
  * If ci is NULL, then the inode doesn't have an encryption key set up
  * so it's irrelevant.  If ci_master_key is NULL, then the master key
  * was provided via the legacy mechanism of the process-subscribed
  * keyrings, so we don't know whether it's been removed or not.
 */
 if (!ci || !ci->ci_master_key)
  return 0;

 /*
  * With proper, non-racy use of FS_IOC_REMOVE_ENCRYPTION_KEY, all inodes
  * protected by the key were cleaned by sync_filesystem().  But if
  * userspace is still using the files, inodes can be dirtied between
  * then and now.  We mustn't lose any writes, so skip dirty inodes here.
 */
 if (inode->i_state & I_DIRTY_ALL)
  return 0;

 /*
  * We can't take ->mk_sem here, since this runs in atomic context.
  * Therefore, ->mk_present can change concurrently, and our result may
  * immediately become outdated.  But there's no correctness problem with
  * unnecessarily evicting.  Nor is there a correctness problem with not
  * evicting while iput() is racing with the key being removed, since
  * then the thread removing the key will either evict the inode itself
  * or will correctly detect that it wasn't evicted due to the race.
 */
 return !READ_ONCE(ci->ci_master_key->mk_present);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fscrypt_drop_inode);