block/ssh.c

   1 /*
   2  * Secure Shell (ssh) backend for QEMU.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2013 Red Hat Inc., Richard W.M. Jones <[email protected]>
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  22  * THE SOFTWARE.
  23  */
  24
  25 #include "qemu/osdep.h"
  26
  27 #include <libssh2.h>
  28 #include <libssh2_sftp.h>
  29
  30 #include "block/block_int.h"
  31 #include "qapi/error.h"
  32 #include "qemu/error-report.h"
  33 #include "qemu/cutils.h"
  34 #include "qemu/sockets.h"
  35 #include "qemu/uri.h"
  36 #include "qapi-visit.h"
  37 #include "qapi/qmp/qint.h"
  38 #include "qapi/qmp/qstring.h"
  39 #include "qapi/qobject-input-visitor.h"
  40 #include "qapi/qobject-output-visitor.h"
  41
  42 /* DEBUG_SSH=1 enables the DPRINTF (debugging printf) statements in
  43  * this block driver code.
  44  *
  45  * TRACE_LIBSSH2=<bitmask> enables tracing in libssh2 itself.  Note
  46  * that this requires that libssh2 was specially compiled with the
  47  * `./configure --enable-debug' option, so most likely you will have
  48  * to compile it yourself.  The meaning of <bitmask> is described
  49  * here: http://www.libssh2.org/libssh2_trace.html
  50  */
  51 #define DEBUG_SSH     0
  52 #define TRACE_LIBSSH2 0 /* or try: LIBSSH2_TRACE_SFTP */
  53
  54 #define DPRINTF(fmt, ...)                           \
  55     do {                                            \
  56         if (DEBUG_SSH) {                            \
  57             fprintf(stderr, "ssh: %-15s " fmt "\n", \
  58                     __func__, ##__VA_ARGS__);       \
  59         }                                           \
  60     } while (0)
  61
  62 typedef struct BDRVSSHState {
  63     /* Coroutine. */
  64     CoMutex lock;
  65
  66     /* SSH connection. */
  67     int sock;                         /* socket */
  68     LIBSSH2_SESSION *session;         /* ssh session */
  69     LIBSSH2_SFTP *sftp;               /* sftp session */
  70     LIBSSH2_SFTP_HANDLE *sftp_handle; /* sftp remote file handle */
  71
  72     /* See ssh_seek() function below. */
  73     int64_t offset;
  74     bool offset_op_read;
  75
  76     /* File attributes at open.  We try to keep the .filesize field
  77      * updated if it changes (eg by writing at the end of the file).
  78      */
  79     LIBSSH2_SFTP_ATTRIBUTES attrs;
  80
  81     InetSocketAddress *inet;
  82
  83     /* Used to warn if 'flush' is not supported. */
  84     bool unsafe_flush_warning;
  85 } BDRVSSHState;
  86
  87 static void ssh_state_init(BDRVSSHState *s)
  88 {
  89     memset(s, 0, sizeof *s);
  90     s->sock = -1;
  91     s->offset = -1;
  92     qemu_co_mutex_init(&s->lock);
  93 }
  94
  95 static void ssh_state_free(BDRVSSHState *s)
  96 {
  97     if (s->sftp_handle) {
  98         libssh2_sftp_close(s->sftp_handle);
  99     }
 100     if (s->sftp) {
 101         libssh2_sftp_shutdown(s->sftp);
 102     }
 103     if (s->session) {
 104         libssh2_session_disconnect(s->session,
 105                                    "from qemu ssh client: "
 106                                    "user closed the connection");
 107         libssh2_session_free(s->session);
 108     }
 109     if (s->sock >= 0) {
 110         close(s->sock);
 111     }
 112 }
 113
 114 static void GCC_FMT_ATTR(3, 4)
 115 session_error_setg(Error **errp, BDRVSSHState *s, const char *fs, ...)
 116 {
 117     va_list args;
 118     char *msg;
 119
 120     va_start(args, fs);
 121     msg = g_strdup_vprintf(fs, args);
 122     va_end(args);
 123
 124     if (s->session) {
 125         char *ssh_err;
 126         int ssh_err_code;
 127
 128         /* This is not an errno.  See <libssh2.h>. */
 129         ssh_err_code = libssh2_session_last_error(s->session,
 130                                                   &ssh_err, NULL, 0);
 131         error_setg(errp, "%s: %s (libssh2 error code: %d)",
 132                    msg, ssh_err, ssh_err_code);
 133     } else {
 134         error_setg(errp, "%s", msg);
 135     }
 136     g_free(msg);
 137 }
 138
 139 static void GCC_FMT_ATTR(3, 4)
 140 sftp_error_setg(Error **errp, BDRVSSHState *s, const char *fs, ...)
 141 {
 142     va_list args;
 143     char *msg;
 144
 145     va_start(args, fs);
 146     msg = g_strdup_vprintf(fs, args);
 147     va_end(args);
 148
 149     if (s->sftp) {
 150         char *ssh_err;
 151         int ssh_err_code;
 152         unsigned long sftp_err_code;
 153
 154         /* This is not an errno.  See <libssh2.h>. */
 155         ssh_err_code = libssh2_session_last_error(s->session,
 156                                                   &ssh_err, NULL, 0);
 157         /* See <libssh2_sftp.h>. */
 158         sftp_err_code = libssh2_sftp_last_error((s)->sftp);
 159
 160         error_setg(errp,
 161                    "%s: %s (libssh2 error code: %d, sftp error code: %lu)",
 162                    msg, ssh_err, ssh_err_code, sftp_err_code);
 163     } else {
 164         error_setg(errp, "%s", msg);
 165     }
 166     g_free(msg);
 167 }
 168
 169 static void GCC_FMT_ATTR(2, 3)
 170 sftp_error_report(BDRVSSHState *s, const char *fs, ...)
 171 {
 172     va_list args;
 173
 174     va_start(args, fs);
 175     error_vprintf(fs, args);
 176
 177     if ((s)->sftp) {
 178         char *ssh_err;
 179         int ssh_err_code;
 180         unsigned long sftp_err_code;
 181
 182         /* This is not an errno.  See <libssh2.h>. */
 183         ssh_err_code = libssh2_session_last_error(s->session,
 184                                                   &ssh_err, NULL, 0);
 185         /* See <libssh2_sftp.h>. */
 186         sftp_err_code = libssh2_sftp_last_error((s)->sftp);
 187
 188         error_printf(": %s (libssh2 error code: %d, sftp error code: %lu)",
 189                      ssh_err, ssh_err_code, sftp_err_code);
 190     }
 191
 192     va_end(args);
 193     error_printf("\n");
 194 }
 195
 196 static int parse_uri(const char *filename, QDict *options, Error **errp)
 197 {
 198     URI *uri = NULL;
 199     QueryParams *qp;
 200     char *port_str;
 201     int i;
 202
 203     uri = uri_parse(filename);
 204     if (!uri) {
 205         return -EINVAL;
 206     }
 207
 208     if (strcmp(uri->scheme, "ssh") != 0) {
 209         error_setg(errp, "URI scheme must be 'ssh'");
 210         goto err;
 211     }
 212
 213     if (!uri->server || strcmp(uri->server, "") == 0) {
 214         error_setg(errp, "missing hostname in URI");
 215         goto err;
 216     }
 217
 218     if (!uri->path || strcmp(uri->path, "") == 0) {
 219         error_setg(errp, "missing remote path in URI");
 220         goto err;
 221     }
 222
 223     qp = query_params_parse(uri->query);
 224     if (!qp) {
 225         error_setg(errp, "could not parse query parameters");
 226         goto err;
 227     }
 228
 229     if(uri->user && strcmp(uri->user, "") != 0) {
 230         qdict_put(options, "user", qstring_from_str(uri->user));
 231     }
 232
 233     qdict_put(options, "server.host", qstring_from_str(uri->server));
 234
 235     port_str = g_strdup_printf("%d", uri->port ?: 22);
 236     qdict_put(options, "server.port", qstring_from_str(port_str));
 237     g_free(port_str);
 238
 239     qdict_put(options, "path", qstring_from_str(uri->path));
 240
 241     /* Pick out any query parameters that we understand, and ignore
 242      * the rest.
 243      */
 244     for (i = 0; i < qp->n; ++i) {
 245         if (strcmp(qp->p[i].name, "host_key_check") == 0) {
 246             qdict_put(options, "host_key_check",
 247                       qstring_from_str(qp->p[i].value));
 248         }
 249     }
 250
 251     query_params_free(qp);
 252     uri_free(uri);
 253     return 0;
 254
 255  err:
 256     if (uri) {
 257       uri_free(uri);
 258     }
 259     return -EINVAL;
 260 }
 261
 262 static bool ssh_has_filename_options_conflict(QDict *options, Error **errp)
 263 {
 264     const QDictEntry *qe;
 265
 266     for (qe = qdict_first(options); qe; qe = qdict_next(options, qe)) {
 267         if (!strcmp(qe->key, "host") ||
 268             !strcmp(qe->key, "port") ||
 269             !strcmp(qe->key, "path") ||
 270             !strcmp(qe->key, "user") ||
 271             !strcmp(qe->key, "host_key_check") ||
 272             strstart(qe->key, "server.", NULL))
 273         {
 274             error_setg(errp, "Option '%s' cannot be used with a file name",
 275                        qe->key);
 276             return true;
 277         }
 278     }
 279
 280     return false;
 281 }
 282
 283 static void ssh_parse_filename(const char *filename, QDict *options,
 284                                Error **errp)
 285 {
 286     if (ssh_has_filename_options_conflict(options, errp)) {
 287         return;
 288     }
 289
 290     parse_uri(filename, options, errp);
 291 }
 292
 293 static int check_host_key_knownhosts(BDRVSSHState *s,
 294                                      const char *host, int port, Error **errp)
 295 {
 296     const char *home;
 297     char *knh_file = NULL;
 298     LIBSSH2_KNOWNHOSTS *knh = NULL;
 299     struct libssh2_knownhost *found;
 300     int ret, r;
 301     const char *hostkey;
 302     size_t len;
 303     int type;
 304
 305     hostkey = libssh2_session_hostkey(s->session, &len, &type);
 306     if (!hostkey) {
 307         ret = -EINVAL;
 308         session_error_setg(errp, s, "failed to read remote host key");
 309         goto out;
 310     }
 311
 312     knh = libssh2_knownhost_init(s->session);
 313     if (!knh) {
 314         ret = -EINVAL;
 315         session_error_setg(errp, s,
 316                            "failed to initialize known hosts support");
 317         goto out;
 318     }
 319
 320     home = getenv("HOME");
 321     if (home) {
 322         knh_file = g_strdup_printf("%s/.ssh/known_hosts", home);
 323     } else {
 324         knh_file = g_strdup_printf("/root/.ssh/known_hosts");
 325     }
 326
 327     /* Read all known hosts from OpenSSH-style known_hosts file. */
 328     libssh2_knownhost_readfile(knh, knh_file, LIBSSH2_KNOWNHOST_FILE_OPENSSH);
 329
 330     r = libssh2_knownhost_checkp(knh, host, port, hostkey, len,
 331                                  LIBSSH2_KNOWNHOST_TYPE_PLAIN|
 332                                  LIBSSH2_KNOWNHOST_KEYENC_RAW,
 333                                  &found);
 334     switch (r) {
 335     case LIBSSH2_KNOWNHOST_CHECK_MATCH:
 336         /* OK */
 337         DPRINTF("host key OK: %s", found->key);
 338         break;
 339     case LIBSSH2_KNOWNHOST_CHECK_MISMATCH:
 340         ret = -EINVAL;
 341         session_error_setg(errp, s,
 342                       "host key does not match the one in known_hosts"
 343                       " (found key %s)", found->key);
 344         goto out;
 345     case LIBSSH2_KNOWNHOST_CHECK_NOTFOUND:
 346         ret = -EINVAL;
 347         session_error_setg(errp, s, "no host key was found in known_hosts");
 348         goto out;
 349     case LIBSSH2_KNOWNHOST_CHECK_FAILURE:
 350         ret = -EINVAL;
 351         session_error_setg(errp, s,
 352                       "failure matching the host key with known_hosts");
 353         goto out;
 354     default:
 355         ret = -EINVAL;
 356         session_error_setg(errp, s, "unknown error matching the host key"
 357                       " with known_hosts (%d)", r);
 358         goto out;
 359     }
 360
 361     /* known_hosts checking successful. */
 362     ret = 0;
 363
 364  out:
 365     if (knh != NULL) {
 366         libssh2_knownhost_free(knh);
 367     }
 368     g_free(knh_file);
 369     return ret;
 370 }
 371
 372 static unsigned hex2decimal(char ch)
 373 {
 374     if (ch >= '0' && ch <= '9') {
 375         return (ch - '0');
 376     } else if (ch >= 'a' && ch <= 'f') {
 377         return 10 + (ch - 'a');
 378     } else if (ch >= 'A' && ch <= 'F') {
 379         return 10 + (ch - 'A');
 380     }
 381
 382     return -1;
 383 }
 384
 385 /* Compare the binary fingerprint (hash of host key) with the
 386  * host_key_check parameter.
 387  */
 388 static int compare_fingerprint(const unsigned char *fingerprint, size_t len,
 389                                const char *host_key_check)
 390 {
 391     unsigned c;
 392
 393     while (len > 0) {
 394         while (*host_key_check == ':')
 395             host_key_check++;
 396         if (!qemu_isxdigit(host_key_check[0]) ||
 397             !qemu_isxdigit(host_key_check[1]))
 398             return 1;
 399         c = hex2decimal(host_key_check[0]) * 16 +
 400             hex2decimal(host_key_check[1]);
 401         if (c - *fingerprint != 0)
 402             return c - *fingerprint;
 403         fingerprint++;
 404         len--;
 405         host_key_check += 2;
 406     }
 407     return *host_key_check - '\0';
 408 }
 409
 410 static int
 411 check_host_key_hash(BDRVSSHState *s, const char *hash,
 412                     int hash_type, size_t fingerprint_len, Error **errp)
 413 {
 414     const char *fingerprint;
 415
 416     fingerprint = libssh2_hostkey_hash(s->session, hash_type);
 417     if (!fingerprint) {
 418         session_error_setg(errp, s, "failed to read remote host key");
 419         return -EINVAL;
 420     }
 421
 422     if(compare_fingerprint((unsigned char *) fingerprint, fingerprint_len,
 423                            hash) != 0) {
 424         error_setg(errp, "remote host key does not match host_key_check '%s'",
 425                    hash);
 426         return -EPERM;
 427     }
 428
 429     return 0;
 430 }
 431
 432 static int check_host_key(BDRVSSHState *s, const char *host, int port,
 433                           const char *host_key_check, Error **errp)
 434 {
 435     /* host_key_check=no */
 436     if (strcmp(host_key_check, "no") == 0) {
 437         return 0;
 438     }
 439
 440     /* host_key_check=md5:xx:yy:zz:... */
 441     if (strncmp(host_key_check, "md5:", 4) == 0) {
 442         return check_host_key_hash(s, &host_key_check[4],
 443                                    LIBSSH2_HOSTKEY_HASH_MD5, 16, errp);
 444     }
 445
 446     /* host_key_check=sha1:xx:yy:zz:... */
 447     if (strncmp(host_key_check, "sha1:", 5) == 0) {
 448         return check_host_key_hash(s, &host_key_check[5],
 449                                    LIBSSH2_HOSTKEY_HASH_SHA1, 20, errp);
 450     }
 451
 452     /* host_key_check=yes */
 453     if (strcmp(host_key_check, "yes") == 0) {
 454         return check_host_key_knownhosts(s, host, port, errp);
 455     }
 456
 457     error_setg(errp, "unknown host_key_check setting (%s)", host_key_check);
 458     return -EINVAL;
 459 }
 460
 461 static int authenticate(BDRVSSHState *s, const char *user, Error **errp)
 462 {
 463     int r, ret;
 464     const char *userauthlist;
 465     LIBSSH2_AGENT *agent = NULL;
 466     struct libssh2_agent_publickey *identity;
 467     struct libssh2_agent_publickey *prev_identity = NULL;
 468
 469     userauthlist = libssh2_userauth_list(s->session, user, strlen(user));
 470     if (strstr(userauthlist, "publickey") == NULL) {
 471         ret = -EPERM;
 472         error_setg(errp,
 473                 "remote server does not support \"publickey\" authentication");
 474         goto out;
 475     }
 476
 477     /* Connect to ssh-agent and try each identity in turn. */
 478     agent = libssh2_agent_init(s->session);
 479     if (!agent) {
 480         ret = -EINVAL;
 481         session_error_setg(errp, s, "failed to initialize ssh-agent support");
 482         goto out;
 483     }
 484     if (libssh2_agent_connect(agent)) {
 485         ret = -ECONNREFUSED;
 486         session_error_setg(errp, s, "failed to connect to ssh-agent");
 487         goto out;
 488     }
 489     if (libssh2_agent_list_identities(agent)) {
 490         ret = -EINVAL;
 491         session_error_setg(errp, s,
 492                            "failed requesting identities from ssh-agent");
 493         goto out;
 494     }
 495
 496     for(;;) {
 497         r = libssh2_agent_get_identity(agent, &identity, prev_identity);
 498         if (r == 1) {           /* end of list */
 499             break;
 500         }
 501         if (r < 0) {
 502             ret = -EINVAL;
 503             session_error_setg(errp, s,
 504                                "failed to obtain identity from ssh-agent");
 505             goto out;
 506         }
 507         r = libssh2_agent_userauth(agent, user, identity);
 508         if (r == 0) {
 509             /* Authenticated! */
 510             ret = 0;
 511             goto out;
 512         }
 513         /* Failed to authenticate with this identity, try the next one. */
 514         prev_identity = identity;
 515     }
 516
 517     ret = -EPERM;
 518     error_setg(errp, "failed to authenticate using publickey authentication "
 519                "and the identities held by your ssh-agent");
 520
 521  out:
 522     if (agent != NULL) {
 523         /* Note: libssh2 implementation implicitly calls
 524          * libssh2_agent_disconnect if necessary.
 525          */
 526         libssh2_agent_free(agent);
 527     }
 528
 529     return ret;
 530 }
 531
 532 static QemuOptsList ssh_runtime_opts = {
 533     .name = "ssh",
 534     .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(ssh_runtime_opts.head),
 535     .desc = {
 536         {
 537             .name = "host",
 538             .type = QEMU_OPT_STRING,
 539             .help = "Host to connect to",
 540         },
 541         {
 542             .name = "port",
 543             .type = QEMU_OPT_NUMBER,
 544             .help = "Port to connect to",
 545         },
 546         {
 547             .name = "path",
 548             .type = QEMU_OPT_STRING,
 549             .help = "Path of the image on the host",
 550         },
 551         {
 552             .name = "user",
 553             .type = QEMU_OPT_STRING,
 554             .help = "User as which to connect",
 555         },
 556         {
 557             .name = "host_key_check",
 558             .type = QEMU_OPT_STRING,
 559             .help = "Defines how and what to check the host key against",
 560         },
 561     },
 562 };
 563
 564 static bool ssh_process_legacy_socket_options(QDict *output_opts,
 565                                               QemuOpts *legacy_opts,
 566                                               Error **errp)
 567 {
 568     const char *host = qemu_opt_get(legacy_opts, "host");
 569     const char *port = qemu_opt_get(legacy_opts, "port");
 570
 571     if (!host && port) {
 572         error_setg(errp, "port may not be used without host");
 573         return false;
 574     }
 575
 576     if (host) {
 577         qdict_put(output_opts, "server.host", qstring_from_str(host));
 578         qdict_put(output_opts, "server.port",
 579                   qstring_from_str(port ?: stringify(22)));
 580     }
 581
 582     return true;
 583 }
 584
 585 static InetSocketAddress *ssh_config(QDict *options, Error **errp)
 586 {
 587     InetSocketAddress *inet = NULL;
 588     QDict *addr = NULL;
 589     QObject *crumpled_addr = NULL;
 590     Visitor *iv = NULL;
 591     Error *local_error = NULL;
 592
 593     qdict_extract_subqdict(options, &addr, "server.");
 594     if (!qdict_size(addr)) {
 595         error_setg(errp, "SSH server address missing");
 596         goto out;
 597     }
 598
 599     crumpled_addr = qdict_crumple(addr, errp);
 600     if (!crumpled_addr) {
 601         goto out;
 602     }
 603
 604     /*
 605      * FIXME .numeric, .to, .ipv4 or .ipv6 don't work with -drive.
 606      * .to doesn't matter, it's ignored anyway.
 607      * That's because when @options come from -blockdev or
 608      * blockdev_add, members are typed according to the QAPI schema,
 609      * but when they come from -drive, they're all QString.  The
 610      * visitor expects the former.
 611      */
 612     iv = qobject_input_visitor_new(crumpled_addr);
 613     visit_type_InetSocketAddress(iv, NULL, &inet, &local_error);
 614     if (local_error) {
 615         error_propagate(errp, local_error);
 616         goto out;
 617     }
 618
 619 out:
 620     QDECREF(addr);
 621     qobject_decref(crumpled_addr);
 622     visit_free(iv);
 623     return inet;
 624 }
 625
 626 static int connect_to_ssh(BDRVSSHState *s, QDict *options,
 627                           int ssh_flags, int creat_mode, Error **errp)
 628 {
 629     int r, ret;
 630     QemuOpts *opts = NULL;
 631     Error *local_err = NULL;
 632     const char *user, *path, *host_key_check;
 633     long port = 0;
 634
 635     opts = qemu_opts_create(&ssh_runtime_opts, NULL, 0, &error_abort);
 636     qemu_opts_absorb_qdict(opts, options, &local_err);
 637     if (local_err) {
 638         ret = -EINVAL;
 639         error_propagate(errp, local_err);
 640         goto err;
 641     }
 642
 643     if (!ssh_process_legacy_socket_options(options, opts, errp)) {
 644         ret = -EINVAL;
 645         goto err;
 646     }
 647
 648     path = qemu_opt_get(opts, "path");
 649     if (!path) {
 650         ret = -EINVAL;
 651         error_setg(errp, "No path was specified");
 652         goto err;
 653     }
 654
 655     user = qemu_opt_get(opts, "user");
 656     if (!user) {
 657         user = g_get_user_name();
 658         if (!user) {
 659             error_setg_errno(errp, errno, "Can't get user name");
 660             ret = -errno;
 661             goto err;
 662         }
 663     }
 664
 665     host_key_check = qemu_opt_get(opts, "host_key_check");
 666     if (!host_key_check) {
 667         host_key_check = "yes";
 668     }
 669
 670     /* Pop the config into our state object, Exit if invalid */
 671     s->inet = ssh_config(options, errp);
 672     if (!s->inet) {
 673         ret = -EINVAL;
 674         goto err;
 675     }
 676
 677     if (qemu_strtol(s->inet->port, NULL, 10, &port) < 0) {
 678         error_setg(errp, "Use only numeric port value");
 679         ret = -EINVAL;
 680         goto err;
 681     }
 682
 683     /* Open the socket and connect. */
 684     s->sock = inet_connect_saddr(s->inet, NULL, NULL, errp);
 685     if (s->sock < 0) {
 686         ret = -EIO;
 687         goto err;
 688     }
 689
 690     /* Create SSH session. */
 691     s->session = libssh2_session_init();
 692     if (!s->session) {
 693         ret = -EINVAL;
 694         session_error_setg(errp, s, "failed to initialize libssh2 session");
 695         goto err;
 696     }
 697
 698 #if TRACE_LIBSSH2 != 0
 699     libssh2_trace(s->session, TRACE_LIBSSH2);
 700 #endif
 701
 702     r = libssh2_session_handshake(s->session, s->sock);
 703     if (r != 0) {
 704         ret = -EINVAL;
 705         session_error_setg(errp, s, "failed to establish SSH session");
 706         goto err;
 707     }
 708
 709     /* Check the remote host's key against known_hosts. */
 710     ret = check_host_key(s, s->inet->host, port, host_key_check,
 711                          errp);
 712     if (ret < 0) {
 713         goto err;
 714     }
 715
 716     /* Authenticate. */
 717     ret = authenticate(s, user, errp);
 718     if (ret < 0) {
 719         goto err;
 720     }
 721
 722     /* Start SFTP. */
 723     s->sftp = libssh2_sftp_init(s->session);
 724     if (!s->sftp) {
 725         session_error_setg(errp, s, "failed to initialize sftp handle");
 726         ret = -EINVAL;
 727         goto err;
 728     }
 729
 730     /* Open the remote file. */
 731     DPRINTF("opening file %s flags=0x%x creat_mode=0%o",
 732             path, ssh_flags, creat_mode);
 733     s->sftp_handle = libssh2_sftp_open(s->sftp, path, ssh_flags, creat_mode);
 734     if (!s->sftp_handle) {
 735         session_error_setg(errp, s, "failed to open remote file '%s'", path);
 736         ret = -EINVAL;
 737         goto err;
 738     }
 739
 740     qemu_opts_del(opts);
 741
 742     r = libssh2_sftp_fstat(s->sftp_handle, &s->attrs);
 743     if (r < 0) {
 744         sftp_error_setg(errp, s, "failed to read file attributes");
 745         return -EINVAL;
 746     }
 747
 748     return 0;
 749
 750  err:
 751     if (s->sftp_handle) {
 752         libssh2_sftp_close(s->sftp_handle);
 753     }
 754     s->sftp_handle = NULL;
 755     if (s->sftp) {
 756         libssh2_sftp_shutdown(s->sftp);
 757     }
 758     s->sftp = NULL;
 759     if (s->session) {
 760         libssh2_session_disconnect(s->session,
 761                                    "from qemu ssh client: "
 762                                    "error opening connection");
 763         libssh2_session_free(s->session);
 764     }
 765     s->session = NULL;
 766
 767     qemu_opts_del(opts);
 768
 769     return ret;
 770 }
 771
 772 static int ssh_file_open(BlockDriverState *bs, QDict *options, int bdrv_flags,
 773                          Error **errp)
 774 {
 775     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
 776     int ret;
 777     int ssh_flags;
 778
 779     ssh_state_init(s);
 780
 781     ssh_flags = LIBSSH2_FXF_READ;
 782     if (bdrv_flags & BDRV_O_RDWR) {
 783         ssh_flags |= LIBSSH2_FXF_WRITE;
 784     }
 785
 786     /* Start up SSH. */
 787     ret = connect_to_ssh(s, options, ssh_flags, 0, errp);
 788     if (ret < 0) {
 789         goto err;
 790     }
 791
 792     /* Go non-blocking. */
 793     libssh2_session_set_blocking(s->session, 0);
 794
 795     return 0;
 796
 797  err:
 798     if (s->sock >= 0) {
 799         close(s->sock);
 800     }
 801     s->sock = -1;
 802
 803     return ret;
 804 }
 805
 806 static QemuOptsList ssh_create_opts = {
 807     .name = "ssh-create-opts",
 808     .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(ssh_create_opts.head),
 809     .desc = {
 810         {
 811             .name = BLOCK_OPT_SIZE,
 812             .type = QEMU_OPT_SIZE,
 813             .help = "Virtual disk size"
 814         },
 815         { /* end of list */ }
 816     }
 817 };
 818
 819 static int ssh_create(const char *filename, QemuOpts *opts, Error **errp)
 820 {
 821     int r, ret;
 822     int64_t total_size = 0;
 823     QDict *uri_options = NULL;
 824     BDRVSSHState s;
 825     ssize_t r2;
 826     char c[1] = { '\0' };
 827
 828     ssh_state_init(&s);
 829
 830     /* Get desired file size. */
 831     total_size = ROUND_UP(qemu_opt_get_size_del(opts, BLOCK_OPT_SIZE, 0),
 832                           BDRV_SECTOR_SIZE);
 833     DPRINTF("total_size=%" PRIi64, total_size);
 834
 835     uri_options = qdict_new();
 836     r = parse_uri(filename, uri_options, errp);
 837     if (r < 0) {
 838         ret = r;
 839         goto out;
 840     }
 841
 842     r = connect_to_ssh(&s, uri_options,
 843                        LIBSSH2_FXF_READ|LIBSSH2_FXF_WRITE|
 844                        LIBSSH2_FXF_CREAT|LIBSSH2_FXF_TRUNC,
 845                        0644, errp);
 846     if (r < 0) {
 847         ret = r;
 848         goto out;
 849     }
 850
 851     if (total_size > 0) {
 852         libssh2_sftp_seek64(s.sftp_handle, total_size-1);
 853         r2 = libssh2_sftp_write(s.sftp_handle, c, 1);
 854         if (r2 < 0) {
 855             sftp_error_setg(errp, &s, "truncate failed");
 856             ret = -EINVAL;
 857             goto out;
 858         }
 859         s.attrs.filesize = total_size;
 860     }
 861
 862     ret = 0;
 863
 864  out:
 865     ssh_state_free(&s);
 866     if (uri_options != NULL) {
 867         QDECREF(uri_options);
 868     }
 869     return ret;
 870 }
 871
 872 static void ssh_close(BlockDriverState *bs)
 873 {
 874     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
 875
 876     ssh_state_free(s);
 877 }
 878
 879 static int ssh_has_zero_init(BlockDriverState *bs)
 880 {
 881     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
 882     /* Assume false, unless we can positively prove it's true. */
 883     int has_zero_init = 0;
 884
 885     if (s->attrs.flags & LIBSSH2_SFTP_ATTR_PERMISSIONS) {
 886         if (s->attrs.permissions & LIBSSH2_SFTP_S_IFREG) {
 887             has_zero_init = 1;
 888         }
 889     }
 890
 891     return has_zero_init;
 892 }
 893
 894 static void restart_coroutine(void *opaque)
 895 {
 896     Coroutine *co = opaque;
 897
 898     DPRINTF("co=%p", co);
 899
 900     aio_co_wake(co);
 901 }
 902
 903 /* A non-blocking call returned EAGAIN, so yield, ensuring the
 904  * handlers are set up so that we'll be rescheduled when there is an
 905  * interesting event on the socket.
 906  */
 907 static coroutine_fn void co_yield(BDRVSSHState *s, BlockDriverState *bs)
 908 {
 909     int r;
 910     IOHandler *rd_handler = NULL, *wr_handler = NULL;
 911     Coroutine *co = qemu_coroutine_self();
 912
 913     r = libssh2_session_block_directions(s->session);
 914
 915     if (r & LIBSSH2_SESSION_BLOCK_INBOUND) {
 916         rd_handler = restart_coroutine;
 917     }
 918     if (r & LIBSSH2_SESSION_BLOCK_OUTBOUND) {
 919         wr_handler = restart_coroutine;
 920     }
 921
 922     DPRINTF("s->sock=%d rd_handler=%p wr_handler=%p", s->sock,
 923             rd_handler, wr_handler);
 924
 925     aio_set_fd_handler(bdrv_get_aio_context(bs), s->sock,
 926                        false, rd_handler, wr_handler, NULL, co);
 927     qemu_coroutine_yield();
 928     DPRINTF("s->sock=%d - back", s->sock);
 929     aio_set_fd_handler(bdrv_get_aio_context(bs), s->sock, false,
 930                        NULL, NULL, NULL, NULL);
 931 }
 932
 933 /* SFTP has a function `libssh2_sftp_seek64' which seeks to a position
 934  * in the remote file.  Notice that it just updates a field in the
 935  * sftp_handle structure, so there is no network traffic and it cannot
 936  * fail.
 937  *
 938  * However, `libssh2_sftp_seek64' does have a catastrophic effect on
 939  * performance since it causes the handle to throw away all in-flight
 940  * reads and buffered readahead data.  Therefore this function tries
 941  * to be intelligent about when to call the underlying libssh2 function.
 942  */
 943 #define SSH_SEEK_WRITE 0
 944 #define SSH_SEEK_READ  1
 945 #define SSH_SEEK_FORCE 2
 946
 947 static void ssh_seek(BDRVSSHState *s, int64_t offset, int flags)
 948 {
 949     bool op_read = (flags & SSH_SEEK_READ) != 0;
 950     bool force = (flags & SSH_SEEK_FORCE) != 0;
 951
 952     if (force || op_read != s->offset_op_read || offset != s->offset) {
 953         DPRINTF("seeking to offset=%" PRIi64, offset);
 954         libssh2_sftp_seek64(s->sftp_handle, offset);
 955         s->offset = offset;
 956         s->offset_op_read = op_read;
 957     }
 958 }
 959
 960 static coroutine_fn int ssh_read(BDRVSSHState *s, BlockDriverState *bs,
 961                                  int64_t offset, size_t size,
 962                                  QEMUIOVector *qiov)
 963 {
 964     ssize_t r;
 965     size_t got;
 966     char *buf, *end_of_vec;
 967     struct iovec *i;
 968
 969     DPRINTF("offset=%" PRIi64 " size=%zu", offset, size);
 970
 971     ssh_seek(s, offset, SSH_SEEK_READ);
 972
 973     /* This keeps track of the current iovec element ('i'), where we
 974      * will write to next ('buf'), and the end of the current iovec
 975      * ('end_of_vec').
 976      */
 977     i = &qiov->iov[0];
 978     buf = i->iov_base;
 979     end_of_vec = i->iov_base + i->iov_len;
 980
 981     /* libssh2 has a hard-coded limit of 2000 bytes per request,
 982      * although it will also do readahead behind our backs.  Therefore
 983      * we may have to do repeated reads here until we have read 'size'
 984      * bytes.
 985      */
 986     for (got = 0; got < size; ) {
 987     again:
 988         DPRINTF("sftp_read buf=%p size=%zu", buf, end_of_vec - buf);
 989         r = libssh2_sftp_read(s->sftp_handle, buf, end_of_vec - buf);
 990         DPRINTF("sftp_read returned %zd", r);
 991
 992         if (r == LIBSSH2_ERROR_EAGAIN || r == LIBSSH2_ERROR_TIMEOUT) {
 993             co_yield(s, bs);
 994             goto again;
 995         }
 996         if (r < 0) {
 997             sftp_error_report(s, "read failed");
 998             s->offset = -1;
 999             return -EIO;
1000         }
1001         if (r == 0) {
1002             /* EOF: Short read so pad the buffer with zeroes and return it. */
1003             qemu_iovec_memset(qiov, got, 0, size - got);
1004             return 0;
1005         }
1006
1007         got += r;
1008         buf += r;
1009         s->offset += r;
1010         if (buf >= end_of_vec && got < size) {
1011             i++;
1012             buf = i->iov_base;
1013             end_of_vec = i->iov_base + i->iov_len;
1014         }
1015     }
1016
1017     return 0;
1018 }
1019
1020 static coroutine_fn int ssh_co_readv(BlockDriverState *bs,
1021                                      int64_t sector_num,
1022                                      int nb_sectors, QEMUIOVector *qiov)
1023 {
1024     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
1025     int ret;
1026
1027     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
1028     ret = ssh_read(s, bs, sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE,
1029                    nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE, qiov);
1030     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1031
1032     return ret;
1033 }
1034
1035 static int ssh_write(BDRVSSHState *s, BlockDriverState *bs,
1036                      int64_t offset, size_t size,
1037                      QEMUIOVector *qiov)
1038 {
1039     ssize_t r;
1040     size_t written;
1041     char *buf, *end_of_vec;
1042     struct iovec *i;
1043
1044     DPRINTF("offset=%" PRIi64 " size=%zu", offset, size);
1045
1046     ssh_seek(s, offset, SSH_SEEK_WRITE);
1047
1048     /* This keeps track of the current iovec element ('i'), where we
1049      * will read from next ('buf'), and the end of the current iovec
1050      * ('end_of_vec').
1051      */
1052     i = &qiov->iov[0];
1053     buf = i->iov_base;
1054     end_of_vec = i->iov_base + i->iov_len;
1055
1056     for (written = 0; written < size; ) {
1057     again:
1058         DPRINTF("sftp_write buf=%p size=%zu", buf, end_of_vec - buf);
1059         r = libssh2_sftp_write(s->sftp_handle, buf, end_of_vec - buf);
1060         DPRINTF("sftp_write returned %zd", r);
1061
1062         if (r == LIBSSH2_ERROR_EAGAIN || r == LIBSSH2_ERROR_TIMEOUT) {
1063             co_yield(s, bs);
1064             goto again;
1065         }
1066         if (r < 0) {
1067             sftp_error_report(s, "write failed");
1068             s->offset = -1;
1069             return -EIO;
1070         }
1071         /* The libssh2 API is very unclear about this.  A comment in
1072          * the code says "nothing was acked, and no EAGAIN was
1073          * received!" which apparently means that no data got sent
1074          * out, and the underlying channel didn't return any EAGAIN
1075          * indication.  I think this is a bug in either libssh2 or
1076          * OpenSSH (server-side).  In any case, forcing a seek (to
1077          * discard libssh2 internal buffers), and then trying again
1078          * works for me.
1079          */
1080         if (r == 0) {
1081             ssh_seek(s, offset + written, SSH_SEEK_WRITE|SSH_SEEK_FORCE);
1082             co_yield(s, bs);
1083             goto again;
1084         }
1085
1086         written += r;
1087         buf += r;
1088         s->offset += r;
1089         if (buf >= end_of_vec && written < size) {
1090             i++;
1091             buf = i->iov_base;
1092             end_of_vec = i->iov_base + i->iov_len;
1093         }
1094
1095         if (offset + written > s->attrs.filesize)
1096             s->attrs.filesize = offset + written;
1097     }
1098
1099     return 0;
1100 }
1101
1102 static coroutine_fn int ssh_co_writev(BlockDriverState *bs,
1103                                       int64_t sector_num,
1104                                       int nb_sectors, QEMUIOVector *qiov)
1105 {
1106     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
1107     int ret;
1108
1109     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
1110     ret = ssh_write(s, bs, sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE,
1111                     nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE, qiov);
1112     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1113
1114     return ret;
1115 }
1116
1117 static void unsafe_flush_warning(BDRVSSHState *s, const char *what)
1118 {
1119     if (!s->unsafe_flush_warning) {
1120         error_report("warning: ssh server %s does not support fsync",
1121                      s->inet->host);
1122         if (what) {
1123             error_report("to support fsync, you need %s", what);
1124         }
1125         s->unsafe_flush_warning = true;
1126     }
1127 }
1128
1129 #ifdef HAS_LIBSSH2_SFTP_FSYNC
1130
1131 static coroutine_fn int ssh_flush(BDRVSSHState *s, BlockDriverState *bs)
1132 {
1133     int r;
1134
1135     DPRINTF("fsync");
1136  again:
1137     r = libssh2_sftp_fsync(s->sftp_handle);
1138     if (r == LIBSSH2_ERROR_EAGAIN || r == LIBSSH2_ERROR_TIMEOUT) {
1139         co_yield(s, bs);
1140         goto again;
1141     }
1142     if (r == LIBSSH2_ERROR_SFTP_PROTOCOL &&
1143         libssh2_sftp_last_error(s->sftp) == LIBSSH2_FX_OP_UNSUPPORTED) {
1144         unsafe_flush_warning(s, "OpenSSH >= 6.3");
1145         return 0;
1146     }
1147     if (r < 0) {
1148         sftp_error_report(s, "fsync failed");
1149         return -EIO;
1150     }
1151
1152     return 0;
1153 }
1154
1155 static coroutine_fn int ssh_co_flush(BlockDriverState *bs)
1156 {
1157     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
1158     int ret;
1159
1160     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
1161     ret = ssh_flush(s, bs);
1162     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1163
1164     return ret;
1165 }
1166
1167 #else /* !HAS_LIBSSH2_SFTP_FSYNC */
1168
1169 static coroutine_fn int ssh_co_flush(BlockDriverState *bs)
1170 {
1171     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
1172
1173     unsafe_flush_warning(s, "libssh2 >= 1.4.4");
1174     return 0;
1175 }
1176
1177 #endif /* !HAS_LIBSSH2_SFTP_FSYNC */
1178
1179 static int64_t ssh_getlength(BlockDriverState *bs)
1180 {
1181     BDRVSSHState *s = bs->opaque;
1182     int64_t length;
1183
1184     /* Note we cannot make a libssh2 call here. */
1185     length = (int64_t) s->attrs.filesize;
1186     DPRINTF("length=%" PRIi64, length);
1187
1188     return length;
1189 }
1190
1191 static BlockDriver bdrv_ssh = {
1192     .format_name                  = "ssh",
1193     .protocol_name                = "ssh",
1194     .instance_size                = sizeof(BDRVSSHState),
1195     .bdrv_parse_filename          = ssh_parse_filename,
1196     .bdrv_file_open               = ssh_file_open,
1197     .bdrv_create                  = ssh_create,
1198     .bdrv_close                   = ssh_close,
1199     .bdrv_has_zero_init           = ssh_has_zero_init,
1200     .bdrv_co_readv                = ssh_co_readv,
1201     .bdrv_co_writev               = ssh_co_writev,
1202     .bdrv_getlength               = ssh_getlength,
1203     .bdrv_co_flush_to_disk        = ssh_co_flush,
1204     .create_opts                  = &ssh_create_opts,
1205 };
1206
1207 static void bdrv_ssh_init(void)
1208 {
1209     int r;
1210
1211     r = libssh2_init(0);
1212     if (r != 0) {
1213         fprintf(stderr, "libssh2 initialization failed, %d\n", r);
1214         exit(EXIT_FAILURE);
1215     }
1216
1217     bdrv_register(&bdrv_ssh);
1218 }
1219
1220 block_init(bdrv_ssh_init);