security/integrity/evm/evm_main.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005-2010 IBM Corporation
   3  *
   4  * Author:
   5  * Mimi Zohar <zohar@us.ibm.com>
   6  * Kylene Hall <kjhall@us.ibm.com>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation, version 2 of the License.
  11  *
  12  * File: evm_main.c
  13  *      implements evm_inode_setxattr, evm_inode_post_setxattr,
  14  *      evm_inode_removexattr, and evm_verifyxattr
  15  */
  16
  17 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  18
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/crypto.h>
  21 #include <linux/audit.h>
  22 #include <linux/xattr.h>
  23 #include <linux/integrity.h>
  24 #include <linux/evm.h>
  25 #include <linux/magic.h>
  26
  27 #include <crypto/hash.h>
  28 #include <crypto/algapi.h>
  29 #include "evm.h"
  30
  31 int evm_initialized;
  32
  33 static char *integrity_status_msg[] = {
  34         "pass", "fail", "no_label", "no_xattrs", "unknown"
  35 };
  36 char *evm_hmac = "hmac(sha1)";
  37 char *evm_hash = "sha1";
  38 int evm_hmac_attrs;
  39
  40 char *evm_config_xattrnames[] = {
  41 #ifdef CONFIG_SECURITY_SELINUX
  42         XATTR_NAME_SELINUX,
  43 #endif
  44 #ifdef CONFIG_SECURITY_SMACK
  45         XATTR_NAME_SMACK,
  46 #ifdef CONFIG_EVM_EXTRA_SMACK_XATTRS
  47         XATTR_NAME_SMACKEXEC,
  48         XATTR_NAME_SMACKTRANSMUTE,
  49         XATTR_NAME_SMACKMMAP,
  50 #endif
  51 #endif
  52 #ifdef CONFIG_SECURITY_APPARMOR
  53         XATTR_NAME_APPARMOR,
  54 #endif
  55 #ifdef CONFIG_IMA_APPRAISE
  56         XATTR_NAME_IMA,
  57 #endif
  58         XATTR_NAME_CAPS,
  59         NULL
  60 };
  61
  62 static int evm_fixmode;
  63 static int __init evm_set_fixmode(char *str)
  64 {
  65         if (strncmp(str, "fix", 3) == 0)
  66                 evm_fixmode = 1;
  67         return 0;
  68 }
  69 __setup("evm=", evm_set_fixmode);
  70
  71 static void __init evm_init_config(void)
  72 {
  73 #ifdef CONFIG_EVM_ATTR_FSUUID
  74         evm_hmac_attrs |= EVM_ATTR_FSUUID;
  75 #endif
  76         pr_info("HMAC attrs: 0x%x\n", evm_hmac_attrs);
  77 }
  78
  79 static int evm_find_protected_xattrs(struct dentry *dentry)
  80 {
  81         struct inode *inode = d_backing_inode(dentry);
  82         char **xattr;
  83         int error;
  84         int count = 0;
  85
  86         if (!(inode->i_opflags & IOP_XATTR))
  87                 return -EOPNOTSUPP;
  88
  89         for (xattr = evm_config_xattrnames; *xattr != NULL; xattr++) {
  90                 error = __vfs_getxattr(dentry, inode, *xattr, NULL, 0);
  91                 if (error < 0) {
  92                         if (error == -ENODATA)
  93                                 continue;
  94                         return error;
  95                 }
  96                 count++;
  97         }
  98
  99         return count;
 100 }
 101
 102 /*
 103  * evm_verify_hmac - calculate and compare the HMAC with the EVM xattr
 104  *
 105  * Compute the HMAC on the dentry's protected set of extended attributes
 106  * and compare it against the stored security.evm xattr.
 107  *
 108  * For performance:
 109  * - use the previoulsy retrieved xattr value and length to calculate the
 110  *   HMAC.)
 111  * - cache the verification result in the iint, when available.
 112  *
 113  * Returns integrity status
 114  */
 115 static enum integrity_status evm_verify_hmac(struct dentry *dentry,
 116                                              const char *xattr_name,
 117                                              char *xattr_value,
 118                                              size_t xattr_value_len,
 119                                              struct integrity_iint_cache *iint)
 120 {
 121         struct evm_ima_xattr_data *xattr_data = NULL;
 122         struct evm_ima_xattr_data calc;
 123         enum integrity_status evm_status = INTEGRITY_PASS;
 124         int rc, xattr_len;
 125
 126         if (iint && iint->evm_status == INTEGRITY_PASS)
 127                 return iint->evm_status;
 128
 129         /* if status is not PASS, try to check again - against -ENOMEM */
 130
 131         /* first need to know the sig type */
 132         rc = vfs_getxattr_alloc(dentry, XATTR_NAME_EVM, (char **)&xattr_data, 0,
 133                                 GFP_NOFS);
 134         if (rc <= 0) {
 135                 evm_status = INTEGRITY_FAIL;
 136                 if (rc == -ENODATA) {
 137                         rc = evm_find_protected_xattrs(dentry);
 138                         if (rc > 0)
 139                                 evm_status = INTEGRITY_NOLABEL;
 140                         else if (rc == 0)
 141                                 evm_status = INTEGRITY_NOXATTRS; /* new file */
 142                 } else if (rc == -EOPNOTSUPP) {
 143                         evm_status = INTEGRITY_UNKNOWN;
 144                 }
 145                 goto out;
 146         }
 147
 148         xattr_len = rc;
 149
 150         /* check value type */
 151         switch (xattr_data->type) {
 152         case EVM_XATTR_HMAC:
 153                 if (xattr_len != sizeof(struct evm_ima_xattr_data)) {
 154                         evm_status = INTEGRITY_FAIL;
 155                         goto out;
 156                 }
 157                 rc = evm_calc_hmac(dentry, xattr_name, xattr_value,
 158                                    xattr_value_len, calc.digest);
 159                 if (rc)
 160                         break;
 161                 rc = crypto_memneq(xattr_data->digest, calc.digest,
 162                             sizeof(calc.digest));
 163                 if (rc)
 164                         rc = -EINVAL;
 165                 break;
 166         case EVM_IMA_XATTR_DIGSIG:
 167                 rc = evm_calc_hash(dentry, xattr_name, xattr_value,
 168                                 xattr_value_len, calc.digest);
 169                 if (rc)
 170                         break;
 171                 rc = integrity_digsig_verify(INTEGRITY_KEYRING_EVM,
 172                                         (const char *)xattr_data, xattr_len,
 173                                         calc.digest, sizeof(calc.digest));
 174                 if (!rc) {
 175                         /* Replace RSA with HMAC if not mounted readonly and
 176                          * not immutable
 177                          */
 178                         if (!IS_RDONLY(d_backing_inode(dentry)) &&
 179                             !IS_IMMUTABLE(d_backing_inode(dentry)))
 180                                 evm_update_evmxattr(dentry, xattr_name,
 181                                                     xattr_value,
 182                                                     xattr_value_len);
 183                 }
 184                 break;
 185         default:
 186                 rc = -EINVAL;
 187                 break;
 188         }
 189
 190         if (rc)
 191                 evm_status = (rc == -ENODATA) ?
 192                                 INTEGRITY_NOXATTRS : INTEGRITY_FAIL;
 193 out:
 194         if (iint)
 195                 iint->evm_status = evm_status;
 196         kfree(xattr_data);
 197         return evm_status;
 198 }
 199
 200 static int evm_protected_xattr(const char *req_xattr_name)
 201 {
 202         char **xattrname;
 203         int namelen;
 204         int found = 0;
 205
 206         namelen = strlen(req_xattr_name);
 207         for (xattrname = evm_config_xattrnames; *xattrname != NULL; xattrname++) {
 208                 if ((strlen(*xattrname) == namelen)
 209                     && (strncmp(req_xattr_name, *xattrname, namelen) == 0)) {
 210                         found = 1;
 211                         break;
 212                 }
 213                 if (strncmp(req_xattr_name,
 214                             *xattrname + XATTR_SECURITY_PREFIX_LEN,
 215                             strlen(req_xattr_name)) == 0) {
 216                         found = 1;
 217                         break;
 218                 }
 219         }
 220         return found;
 221 }
 222
 223 /**
 224  * evm_verifyxattr - verify the integrity of the requested xattr
 225  * @dentry: object of the verify xattr
 226  * @xattr_name: requested xattr
 227  * @xattr_value: requested xattr value
 228  * @xattr_value_len: requested xattr value length
 229  *
 230  * Calculate the HMAC for the given dentry and verify it against the stored
 231  * security.evm xattr. For performance, use the xattr value and length
 232  * previously retrieved to calculate the HMAC.
 233  *
 234  * Returns the xattr integrity status.
 235  *
 236  * This function requires the caller to lock the inode's i_mutex before it
 237  * is executed.
 238  */
 239 enum integrity_status evm_verifyxattr(struct dentry *dentry,
 240                                       const char *xattr_name,
 241                                       void *xattr_value, size_t xattr_value_len,
 242                                       struct integrity_iint_cache *iint)
 243 {
 244         if (!evm_initialized || !evm_protected_xattr(xattr_name))
 245                 return INTEGRITY_UNKNOWN;
 246
 247         if (!iint) {
 248                 iint = integrity_iint_find(d_backing_inode(dentry));
 249                 if (!iint)
 250                         return INTEGRITY_UNKNOWN;
 251         }
 252         return evm_verify_hmac(dentry, xattr_name, xattr_value,
 253                                  xattr_value_len, iint);
 254 }
 255 EXPORT_SYMBOL_GPL(evm_verifyxattr);
 256
 257 /*
 258  * evm_verify_current_integrity - verify the dentry's metadata integrity
 259  * @dentry: pointer to the affected dentry
 260  *
 261  * Verify and return the dentry's metadata integrity. The exceptions are
 262  * before EVM is initialized or in 'fix' mode.
 263  */
 264 static enum integrity_status evm_verify_current_integrity(struct dentry *dentry)
 265 {
 266         struct inode *inode = d_backing_inode(dentry);
 267
 268         if (!evm_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode) || evm_fixmode)
 269                 return 0;
 270         return evm_verify_hmac(dentry, NULL, NULL, 0, NULL);
 271 }
 272
 273 /*
 274  * evm_protect_xattr - protect the EVM extended attribute
 275  *
 276  * Prevent security.evm from being modified or removed without the
 277  * necessary permissions or when the existing value is invalid.
 278  *
 279  * The posix xattr acls are 'system' prefixed, which normally would not
 280  * affect security.evm.  An interesting side affect of writing posix xattr
 281  * acls is their modifying of the i_mode, which is included in security.evm.
 282  * For posix xattr acls only, permit security.evm, even if it currently
 283  * doesn't exist, to be updated.
 284  */
 285 static int evm_protect_xattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 286                              const void *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 287 {
 288         enum integrity_status evm_status;
 289
 290         if (strcmp(xattr_name, XATTR_NAME_EVM) == 0) {
 291                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 292                         return -EPERM;
 293         } else if (!evm_protected_xattr(xattr_name)) {
 294                 if (!posix_xattr_acl(xattr_name))
 295                         return 0;
 296                 evm_status = evm_verify_current_integrity(dentry);
 297                 if ((evm_status == INTEGRITY_PASS) ||
 298                     (evm_status == INTEGRITY_NOXATTRS))
 299                         return 0;
 300                 goto out;
 301         }
 302         evm_status = evm_verify_current_integrity(dentry);
 303         if (evm_status == INTEGRITY_NOXATTRS) {
 304                 struct integrity_iint_cache *iint;
 305
 306                 iint = integrity_iint_find(d_backing_inode(dentry));
 307                 if (iint && (iint->flags & IMA_NEW_FILE))
 308                         return 0;
 309
 310                 /* exception for pseudo filesystems */
 311                 if (dentry->d_sb->s_magic == TMPFS_MAGIC
 312                     || dentry->d_sb->s_magic == SYSFS_MAGIC)
 313                         return 0;
 314
 315                 integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_METADATA,
 316                                     dentry->d_inode, dentry->d_name.name,
 317                                     "update_metadata",
 318                                     integrity_status_msg[evm_status],
 319                                     -EPERM, 0);
 320         }
 321 out:
 322         if (evm_status != INTEGRITY_PASS)
 323                 integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_METADATA, d_backing_inode(dentry),
 324                                     dentry->d_name.name, "appraise_metadata",
 325                                     integrity_status_msg[evm_status],
 326                                     -EPERM, 0);
 327         return evm_status == INTEGRITY_PASS ? 0 : -EPERM;
 328 }
 329
 330 /**
 331  * evm_inode_setxattr - protect the EVM extended attribute
 332  * @dentry: pointer to the affected dentry
 333  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 334  * @xattr_value: pointer to the new extended attribute value
 335  * @xattr_value_len: pointer to the new extended attribute value length
 336  *
 337  * Before allowing the 'security.evm' protected xattr to be updated,
 338  * verify the existing value is valid.  As only the kernel should have
 339  * access to the EVM encrypted key needed to calculate the HMAC, prevent
 340  * userspace from writing HMAC value.  Writing 'security.evm' requires
 341  * requires CAP_SYS_ADMIN privileges.
 342  */
 343 int evm_inode_setxattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 344                        const void *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 345 {
 346         const struct evm_ima_xattr_data *xattr_data = xattr_value;
 347
 348         if (strcmp(xattr_name, XATTR_NAME_EVM) == 0) {
 349                 if (!xattr_value_len)
 350                         return -EINVAL;
 351                 if (xattr_data->type != EVM_IMA_XATTR_DIGSIG)
 352                         return -EPERM;
 353         }
 354         return evm_protect_xattr(dentry, xattr_name, xattr_value,
 355                                  xattr_value_len);
 356 }
 357
 358 /**
 359  * evm_inode_removexattr - protect the EVM extended attribute
 360  * @dentry: pointer to the affected dentry
 361  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 362  *
 363  * Removing 'security.evm' requires CAP_SYS_ADMIN privileges and that
 364  * the current value is valid.
 365  */
 366 int evm_inode_removexattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name)
 367 {
 368         return evm_protect_xattr(dentry, xattr_name, NULL, 0);
 369 }
 370
 371 static void evm_reset_status(struct inode *inode)
 372 {
 373         struct integrity_iint_cache *iint;
 374
 375         iint = integrity_iint_find(inode);
 376         if (iint)
 377                 iint->evm_status = INTEGRITY_UNKNOWN;
 378 }
 379
 380 /**
 381  * evm_inode_post_setxattr - update 'security.evm' to reflect the changes
 382  * @dentry: pointer to the affected dentry
 383  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 384  * @xattr_value: pointer to the new extended attribute value
 385  * @xattr_value_len: pointer to the new extended attribute value length
 386  *
 387  * Update the HMAC stored in 'security.evm' to reflect the change.
 388  *
 389  * No need to take the i_mutex lock here, as this function is called from
 390  * __vfs_setxattr_noperm().  The caller of which has taken the inode's
 391  * i_mutex lock.
 392  */
 393 void evm_inode_post_setxattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 394                              const void *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 395 {
 396         if (!evm_initialized || (!evm_protected_xattr(xattr_name)
 397                                  && !posix_xattr_acl(xattr_name)))
 398                 return;
 399
 400         evm_reset_status(dentry->d_inode);
 401
 402         evm_update_evmxattr(dentry, xattr_name, xattr_value, xattr_value_len);
 403 }
 404
 405 /**
 406  * evm_inode_post_removexattr - update 'security.evm' after removing the xattr
 407  * @dentry: pointer to the affected dentry
 408  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 409  *
 410  * Update the HMAC stored in 'security.evm' to reflect removal of the xattr.
 411  *
 412  * No need to take the i_mutex lock here, as this function is called from
 413  * vfs_removexattr() which takes the i_mutex.
 414  */
 415 void evm_inode_post_removexattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name)
 416 {
 417         if (!evm_initialized || !evm_protected_xattr(xattr_name))
 418                 return;
 419
 420         evm_reset_status(dentry->d_inode);
 421
 422         evm_update_evmxattr(dentry, xattr_name, NULL, 0);
 423 }
 424
 425 /**
 426  * evm_inode_setattr - prevent updating an invalid EVM extended attribute
 427  * @dentry: pointer to the affected dentry
 428  */
 429 int evm_inode_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
 430 {
 431         unsigned int ia_valid = attr->ia_valid;
 432         enum integrity_status evm_status;
 433
 434         if (!(ia_valid & (ATTR_MODE | ATTR_UID | ATTR_GID)))
 435                 return 0;
 436         evm_status = evm_verify_current_integrity(dentry);
 437         if ((evm_status == INTEGRITY_PASS) ||
 438             (evm_status == INTEGRITY_NOXATTRS))
 439                 return 0;
 440         integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_METADATA, d_backing_inode(dentry),
 441                             dentry->d_name.name, "appraise_metadata",
 442                             integrity_status_msg[evm_status], -EPERM, 0);
 443         return -EPERM;
 444 }
 445
 446 /**
 447  * evm_inode_post_setattr - update 'security.evm' after modifying metadata
 448  * @dentry: pointer to the affected dentry
 449  * @ia_valid: for the UID and GID status
 450  *
 451  * For now, update the HMAC stored in 'security.evm' to reflect UID/GID
 452  * changes.
 453  *
 454  * This function is called from notify_change(), which expects the caller
 455  * to lock the inode's i_mutex.
 456  */
 457 void evm_inode_post_setattr(struct dentry *dentry, int ia_valid)
 458 {
 459         if (!evm_initialized)
 460                 return;
 461
 462         if (ia_valid & (ATTR_MODE | ATTR_UID | ATTR_GID))
 463                 evm_update_evmxattr(dentry, NULL, NULL, 0);
 464 }
 465
 466 /*
 467  * evm_inode_init_security - initializes security.evm
 468  */
 469 int evm_inode_init_security(struct inode *inode,
 470                                  const struct xattr *lsm_xattr,
 471                                  struct xattr *evm_xattr)
 472 {
 473         struct evm_ima_xattr_data *xattr_data;
 474         int rc;
 475
 476         if (!evm_initialized || !evm_protected_xattr(lsm_xattr->name))
 477                 return 0;
 478
 479         xattr_data = kzalloc(sizeof(*xattr_data), GFP_NOFS);
 480         if (!xattr_data)
 481                 return -ENOMEM;
 482
 483         xattr_data->type = EVM_XATTR_HMAC;
 484         rc = evm_init_hmac(inode, lsm_xattr, xattr_data->digest);
 485         if (rc < 0)
 486                 goto out;
 487
 488         evm_xattr->value = xattr_data;
 489         evm_xattr->value_len = sizeof(*xattr_data);
 490         evm_xattr->name = XATTR_EVM_SUFFIX;
 491         return 0;
 492 out:
 493         kfree(xattr_data);
 494         return rc;
 495 }
 496 EXPORT_SYMBOL_GPL(evm_inode_init_security);
 497
 498 #ifdef CONFIG_EVM_LOAD_X509
 499 void __init evm_load_x509(void)
 500 {
 501         int rc;
 502
 503         rc = integrity_load_x509(INTEGRITY_KEYRING_EVM, CONFIG_EVM_X509_PATH);
 504         if (!rc)
 505                 evm_initialized |= EVM_INIT_X509;
 506 }
 507 #endif
 508
 509 static int __init init_evm(void)
 510 {
 511         int error;
 512
 513         evm_init_config();
 514
 515         error = integrity_init_keyring(INTEGRITY_KEYRING_EVM);
 516         if (error)
 517                 return error;
 518
 519         error = evm_init_secfs();
 520         if (error < 0) {
 521                 pr_info("Error registering secfs\n");
 522                 return error;
 523         }
 524
 525         return 0;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * evm_display_config - list the EVM protected security extended attributes
 530  */
 531 static int __init evm_display_config(void)
 532 {
 533         char **xattrname;
 534
 535         for (xattrname = evm_config_xattrnames; *xattrname != NULL; xattrname++)
 536                 pr_info("%s\n", *xattrname);
 537         return 0;
 538 }
 539
 540 pure_initcall(evm_display_config);
 541 late_initcall(init_evm);
 542
 543 MODULE_DESCRIPTION("Extended Verification Module");
 544 MODULE_LICENSE("GPL");