Merge tag 'edac_for_4.20_2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bp/bp
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / security / keys / core.rst
1 ============================
2 Kernel Key Retention Service
3 ============================
4
5 This service allows cryptographic keys, authentication tokens, cross-domain
6 user mappings, and similar to be cached in the kernel for the use of
7 filesystems and other kernel services.
8
9 Keyrings are permitted; these are a special type of key that can hold links to
10 other keys. Processes each have three standard keyring subscriptions that a
11 kernel service can search for relevant keys.
12
13 The key service can be configured on by enabling:
14
15         "Security options"/"Enable access key retention support" (CONFIG_KEYS)
16
17 This document has the following sections:
18
19 .. contents:: :local:
20
21
22 Key Overview
23 ============
24
25 In this context, keys represent units of cryptographic data, authentication
26 tokens, keyrings, etc.. These are represented in the kernel by struct key.
27
28 Each key has a number of attributes:
29
30         - A serial number.
31         - A type.
32         - A description (for matching a key in a search).
33         - Access control information.
34         - An expiry time.
35         - A payload.
36         - State.
37
38
39   *  Each key is issued a serial number of type key_serial_t that is unique for
40      the lifetime of that key. All serial numbers are positive non-zero 32-bit
41      integers.
42
43      Userspace programs can use a key's serial numbers as a way to gain access
44      to it, subject to permission checking.
45
46   *  Each key is of a defined "type". Types must be registered inside the
47      kernel by a kernel service (such as a filesystem) before keys of that type
48      can be added or used. Userspace programs cannot define new types directly.
49
50      Key types are represented in the kernel by struct key_type. This defines a
51      number of operations that can be performed on a key of that type.
52
53      Should a type be removed from the system, all the keys of that type will
54      be invalidated.
55
56   *  Each key has a description. This should be a printable string. The key
57      type provides an operation to perform a match between the description on a
58      key and a criterion string.
59
60   *  Each key has an owner user ID, a group ID and a permissions mask. These
61      are used to control what a process may do to a key from userspace, and
62      whether a kernel service will be able to find the key.
63
64   *  Each key can be set to expire at a specific time by the key type's
65      instantiation function. Keys can also be immortal.
66
67   *  Each key can have a payload. This is a quantity of data that represent the
68      actual "key". In the case of a keyring, this is a list of keys to which
69      the keyring links; in the case of a user-defined key, it's an arbitrary
70      blob of data.
71
72      Having a payload is not required; and the payload can, in fact, just be a
73      value stored in the struct key itself.
74
75      When a key is instantiated, the key type's instantiation function is
76      called with a blob of data, and that then creates the key's payload in
77      some way.
78
79      Similarly, when userspace wants to read back the contents of the key, if
80      permitted, another key type operation will be called to convert the key's
81      attached payload back into a blob of data.
82
83   *  Each key can be in one of a number of basic states:
84
85       *  Uninstantiated. The key exists, but does not have any data attached.
86          Keys being requested from userspace will be in this state.
87
88       *  Instantiated. This is the normal state. The key is fully formed, and
89          has data attached.
90
91       *  Negative. This is a relatively short-lived state. The key acts as a
92          note saying that a previous call out to userspace failed, and acts as
93          a throttle on key lookups. A negative key can be updated to a normal
94          state.
95
96       *  Expired. Keys can have lifetimes set. If their lifetime is exceeded,
97          they traverse to this state. An expired key can be updated back to a
98          normal state.
99
100       *  Revoked. A key is put in this state by userspace action. It can't be
101          found or operated upon (apart from by unlinking it).
102
103       *  Dead. The key's type was unregistered, and so the key is now useless.
104
105 Keys in the last three states are subject to garbage collection.  See the
106 section on "Garbage collection".
107
108
109 Key Service Overview
110 ====================
111
112 The key service provides a number of features besides keys:
113
114   *  The key service defines three special key types:
115
116      (+) "keyring"
117
118          Keyrings are special keys that contain a list of other keys. Keyring
119          lists can be modified using various system calls. Keyrings should not
120          be given a payload when created.
121
122      (+) "user"
123
124          A key of this type has a description and a payload that are arbitrary
125          blobs of data. These can be created, updated and read by userspace,
126          and aren't intended for use by kernel services.
127
128      (+) "logon"
129
130          Like a "user" key, a "logon" key has a payload that is an arbitrary
131          blob of data. It is intended as a place to store secrets which are
132          accessible to the kernel but not to userspace programs.
133
134          The description can be arbitrary, but must be prefixed with a non-zero
135          length string that describes the key "subclass". The subclass is
136          separated from the rest of the description by a ':'. "logon" keys can
137          be created and updated from userspace, but the payload is only
138          readable from kernel space.
139
140   *  Each process subscribes to three keyrings: a thread-specific keyring, a
141      process-specific keyring, and a session-specific keyring.
142
143      The thread-specific keyring is discarded from the child when any sort of
144      clone, fork, vfork or execve occurs. A new keyring is created only when
145      required.
146
147      The process-specific keyring is replaced with an empty one in the child on
148      clone, fork, vfork unless CLONE_THREAD is supplied, in which case it is
149      shared. execve also discards the process's process keyring and creates a
150      new one.
151
152      The session-specific keyring is persistent across clone, fork, vfork and
153      execve, even when the latter executes a set-UID or set-GID binary. A
154      process can, however, replace its current session keyring with a new one
155      by using PR_JOIN_SESSION_KEYRING. It is permitted to request an anonymous
156      new one, or to attempt to create or join one of a specific name.
157
158      The ownership of the thread keyring changes when the real UID and GID of
159      the thread changes.
160
161   *  Each user ID resident in the system holds two special keyrings: a user
162      specific keyring and a default user session keyring. The default session
163      keyring is initialised with a link to the user-specific keyring.
164
165      When a process changes its real UID, if it used to have no session key, it
166      will be subscribed to the default session key for the new UID.
167
168      If a process attempts to access its session key when it doesn't have one,
169      it will be subscribed to the default for its current UID.
170
171   *  Each user has two quotas against which the keys they own are tracked. One
172      limits the total number of keys and keyrings, the other limits the total
173      amount of description and payload space that can be consumed.
174
175      The user can view information on this and other statistics through procfs
176      files.  The root user may also alter the quota limits through sysctl files
177      (see the section "New procfs files").
178
179      Process-specific and thread-specific keyrings are not counted towards a
180      user's quota.
181
182      If a system call that modifies a key or keyring in some way would put the
183      user over quota, the operation is refused and error EDQUOT is returned.
184
185   *  There's a system call interface by which userspace programs can create and
186      manipulate keys and keyrings.
187
188   *  There's a kernel interface by which services can register types and search
189      for keys.
190
191   *  There's a way for the a search done from the kernel to call back to
192      userspace to request a key that can't be found in a process's keyrings.
193
194   *  An optional filesystem is available through which the key database can be
195      viewed and manipulated.
196
197
198 Key Access Permissions
199 ======================
200
201 Keys have an owner user ID, a group access ID, and a permissions mask. The mask
202 has up to eight bits each for possessor, user, group and other access. Only
203 six of each set of eight bits are defined. These permissions granted are:
204
205   *  View
206
207      This permits a key or keyring's attributes to be viewed - including key
208      type and description.
209
210   *  Read
211
212      This permits a key's payload to be viewed or a keyring's list of linked
213      keys.
214
215   *  Write
216
217      This permits a key's payload to be instantiated or updated, or it allows a
218      link to be added to or removed from a keyring.
219
220   *  Search
221
222      This permits keyrings to be searched and keys to be found. Searches can
223      only recurse into nested keyrings that have search permission set.
224
225   *  Link
226
227      This permits a key or keyring to be linked to. To create a link from a
228      keyring to a key, a process must have Write permission on the keyring and
229      Link permission on the key.
230
231   *  Set Attribute
232
233      This permits a key's UID, GID and permissions mask to be changed.
234
235 For changing the ownership, group ID or permissions mask, being the owner of
236 the key or having the sysadmin capability is sufficient.
237
238
239 SELinux Support
240 ===============
241
242 The security class "key" has been added to SELinux so that mandatory access
243 controls can be applied to keys created within various contexts.  This support
244 is preliminary, and is likely to change quite significantly in the near future.
245 Currently, all of the basic permissions explained above are provided in SELinux
246 as well; SELinux is simply invoked after all basic permission checks have been
247 performed.
248
249 The value of the file /proc/self/attr/keycreate influences the labeling of
250 newly-created keys.  If the contents of that file correspond to an SELinux
251 security context, then the key will be assigned that context.  Otherwise, the
252 key will be assigned the current context of the task that invoked the key
253 creation request.  Tasks must be granted explicit permission to assign a
254 particular context to newly-created keys, using the "create" permission in the
255 key security class.
256
257 The default keyrings associated with users will be labeled with the default
258 context of the user if and only if the login programs have been instrumented to
259 properly initialize keycreate during the login process.  Otherwise, they will
260 be labeled with the context of the login program itself.
261
262 Note, however, that the default keyrings associated with the root user are
263 labeled with the default kernel context, since they are created early in the
264 boot process, before root has a chance to log in.
265
266 The keyrings associated with new threads are each labeled with the context of
267 their associated thread, and both session and process keyrings are handled
268 similarly.
269
270
271 New ProcFS Files
272 ================
273
274 Two files have been added to procfs by which an administrator can find out
275 about the status of the key service:
276
277   *  /proc/keys
278
279      This lists the keys that are currently viewable by the task reading the
280      file, giving information about their type, description and permissions.
281      It is not possible to view the payload of the key this way, though some
282      information about it may be given.
283
284      The only keys included in the list are those that grant View permission to
285      the reading process whether or not it possesses them.  Note that LSM
286      security checks are still performed, and may further filter out keys that
287      the current process is not authorised to view.
288
289      The contents of the file look like this::
290
291         SERIAL   FLAGS  USAGE EXPY PERM     UID   GID   TYPE      DESCRIPTION: SUMMARY
292         00000001 I-----    39 perm 1f3f0000     0     0 keyring   _uid_ses.0: 1/4
293         00000002 I-----     2 perm 1f3f0000     0     0 keyring   _uid.0: empty
294         00000007 I-----     1 perm 1f3f0000     0     0 keyring   _pid.1: empty
295         0000018d I-----     1 perm 1f3f0000     0     0 keyring   _pid.412: empty
296         000004d2 I--Q--     1 perm 1f3f0000    32    -1 keyring   _uid.32: 1/4
297         000004d3 I--Q--     3 perm 1f3f0000    32    -1 keyring   _uid_ses.32: empty
298         00000892 I--QU-     1 perm 1f000000     0     0 user      metal:copper: 0
299         00000893 I--Q-N     1  35s 1f3f0000     0     0 user      metal:silver: 0
300         00000894 I--Q--     1  10h 003f0000     0     0 user      metal:gold: 0
301
302      The flags are::
303
304         I       Instantiated
305         R       Revoked
306         D       Dead
307         Q       Contributes to user's quota
308         U       Under construction by callback to userspace
309         N       Negative key
310
311
312   *  /proc/key-users
313
314      This file lists the tracking data for each user that has at least one key
315      on the system.  Such data includes quota information and statistics::
316
317         [root@andromeda root]# cat /proc/key-users
318         0:     46 45/45 1/100 13/10000
319         29:     2 2/2 2/100 40/10000
320         32:     2 2/2 2/100 40/10000
321         38:     2 2/2 2/100 40/10000
322
323      The format of each line is::
324
325         <UID>:                  User ID to which this applies
326         <usage>                 Structure refcount
327         <inst>/<keys>           Total number of keys and number instantiated
328         <keys>/<max>            Key count quota
329         <bytes>/<max>           Key size quota
330
331
332 Four new sysctl files have been added also for the purpose of controlling the
333 quota limits on keys:
334
335   *  /proc/sys/kernel/keys/root_maxkeys
336      /proc/sys/kernel/keys/root_maxbytes
337
338      These files hold the maximum number of keys that root may have and the
339      maximum total number of bytes of data that root may have stored in those
340      keys.
341
342   *  /proc/sys/kernel/keys/maxkeys
343      /proc/sys/kernel/keys/maxbytes
344
345      These files hold the maximum number of keys that each non-root user may
346      have and the maximum total number of bytes of data that each of those
347      users may have stored in their keys.
348
349 Root may alter these by writing each new limit as a decimal number string to
350 the appropriate file.
351
352
353 Userspace System Call Interface
354 ===============================
355
356 Userspace can manipulate keys directly through three new syscalls: add_key,
357 request_key and keyctl. The latter provides a number of functions for
358 manipulating keys.
359
360 When referring to a key directly, userspace programs should use the key's
361 serial number (a positive 32-bit integer). However, there are some special
362 values available for referring to special keys and keyrings that relate to the
363 process making the call::
364
365         CONSTANT                        VALUE   KEY REFERENCED
366         ==============================  ======  ===========================
367         KEY_SPEC_THREAD_KEYRING         -1      thread-specific keyring
368         KEY_SPEC_PROCESS_KEYRING        -2      process-specific keyring
369         KEY_SPEC_SESSION_KEYRING        -3      session-specific keyring
370         KEY_SPEC_USER_KEYRING           -4      UID-specific keyring
371         KEY_SPEC_USER_SESSION_KEYRING   -5      UID-session keyring
372         KEY_SPEC_GROUP_KEYRING          -6      GID-specific keyring
373         KEY_SPEC_REQKEY_AUTH_KEY        -7      assumed request_key()
374                                                   authorisation key
375
376
377 The main syscalls are:
378
379   *  Create a new key of given type, description and payload and add it to the
380      nominated keyring::
381
382         key_serial_t add_key(const char *type, const char *desc,
383                              const void *payload, size_t plen,
384                              key_serial_t keyring);
385
386      If a key of the same type and description as that proposed already exists
387      in the keyring, this will try to update it with the given payload, or it
388      will return error EEXIST if that function is not supported by the key
389      type. The process must also have permission to write to the key to be able
390      to update it. The new key will have all user permissions granted and no
391      group or third party permissions.
392
393      Otherwise, this will attempt to create a new key of the specified type and
394      description, and to instantiate it with the supplied payload and attach it
395      to the keyring. In this case, an error will be generated if the process
396      does not have permission to write to the keyring.
397
398      If the key type supports it, if the description is NULL or an empty
399      string, the key type will try and generate a description from the content
400      of the payload.
401
402      The payload is optional, and the pointer can be NULL if not required by
403      the type. The payload is plen in size, and plen can be zero for an empty
404      payload.
405
406      A new keyring can be generated by setting type "keyring", the keyring name
407      as the description (or NULL) and setting the payload to NULL.
408
409      User defined keys can be created by specifying type "user". It is
410      recommended that a user defined key's description by prefixed with a type
411      ID and a colon, such as "krb5tgt:" for a Kerberos 5 ticket granting
412      ticket.
413
414      Any other type must have been registered with the kernel in advance by a
415      kernel service such as a filesystem.
416
417      The ID of the new or updated key is returned if successful.
418
419
420   *  Search the process's keyrings for a key, potentially calling out to
421      userspace to create it::
422
423         key_serial_t request_key(const char *type, const char *description,
424                                  const char *callout_info,
425                                  key_serial_t dest_keyring);
426
427      This function searches all the process's keyrings in the order thread,
428      process, session for a matching key. This works very much like
429      KEYCTL_SEARCH, including the optional attachment of the discovered key to
430      a keyring.
431
432      If a key cannot be found, and if callout_info is not NULL, then
433      /sbin/request-key will be invoked in an attempt to obtain a key. The
434      callout_info string will be passed as an argument to the program.
435
436      See also Documentation/security/keys/request-key.rst.
437
438
439 The keyctl syscall functions are:
440
441   *  Map a special key ID to a real key ID for this process::
442
443         key_serial_t keyctl(KEYCTL_GET_KEYRING_ID, key_serial_t id,
444                             int create);
445
446      The special key specified by "id" is looked up (with the key being created
447      if necessary) and the ID of the key or keyring thus found is returned if
448      it exists.
449
450      If the key does not yet exist, the key will be created if "create" is
451      non-zero; and the error ENOKEY will be returned if "create" is zero.
452
453
454   *  Replace the session keyring this process subscribes to with a new one::
455
456         key_serial_t keyctl(KEYCTL_JOIN_SESSION_KEYRING, const char *name);
457
458      If name is NULL, an anonymous keyring is created attached to the process
459      as its session keyring, displacing the old session keyring.
460
461      If name is not NULL, if a keyring of that name exists, the process
462      attempts to attach it as the session keyring, returning an error if that
463      is not permitted; otherwise a new keyring of that name is created and
464      attached as the session keyring.
465
466      To attach to a named keyring, the keyring must have search permission for
467      the process's ownership.
468
469      The ID of the new session keyring is returned if successful.
470
471
472   *  Update the specified key::
473
474         long keyctl(KEYCTL_UPDATE, key_serial_t key, const void *payload,
475                     size_t plen);
476
477      This will try to update the specified key with the given payload, or it
478      will return error EOPNOTSUPP if that function is not supported by the key
479      type. The process must also have permission to write to the key to be able
480      to update it.
481
482      The payload is of length plen, and may be absent or empty as for
483      add_key().
484
485
486   *  Revoke a key::
487
488         long keyctl(KEYCTL_REVOKE, key_serial_t key);
489
490      This makes a key unavailable for further operations. Further attempts to
491      use the key will be met with error EKEYREVOKED, and the key will no longer
492      be findable.
493
494
495   *  Change the ownership of a key::
496
497         long keyctl(KEYCTL_CHOWN, key_serial_t key, uid_t uid, gid_t gid);
498
499      This function permits a key's owner and group ID to be changed. Either one
500      of uid or gid can be set to -1 to suppress that change.
501
502      Only the superuser can change a key's owner to something other than the
503      key's current owner. Similarly, only the superuser can change a key's
504      group ID to something other than the calling process's group ID or one of
505      its group list members.
506
507
508   *  Change the permissions mask on a key::
509
510         long keyctl(KEYCTL_SETPERM, key_serial_t key, key_perm_t perm);
511
512      This function permits the owner of a key or the superuser to change the
513      permissions mask on a key.
514
515      Only bits the available bits are permitted; if any other bits are set,
516      error EINVAL will be returned.
517
518
519   *  Describe a key::
520
521         long keyctl(KEYCTL_DESCRIBE, key_serial_t key, char *buffer,
522                     size_t buflen);
523
524      This function returns a summary of the key's attributes (but not its
525      payload data) as a string in the buffer provided.
526
527      Unless there's an error, it always returns the amount of data it could
528      produce, even if that's too big for the buffer, but it won't copy more
529      than requested to userspace. If the buffer pointer is NULL then no copy
530      will take place.
531
532      A process must have view permission on the key for this function to be
533      successful.
534
535      If successful, a string is placed in the buffer in the following format::
536
537         <type>;<uid>;<gid>;<perm>;<description>
538
539      Where type and description are strings, uid and gid are decimal, and perm
540      is hexadecimal. A NUL character is included at the end of the string if
541      the buffer is sufficiently big.
542
543      This can be parsed with::
544
545         sscanf(buffer, "%[^;];%d;%d;%o;%s", type, &uid, &gid, &mode, desc);
546
547
548   *  Clear out a keyring::
549
550         long keyctl(KEYCTL_CLEAR, key_serial_t keyring);
551
552      This function clears the list of keys attached to a keyring. The calling
553      process must have write permission on the keyring, and it must be a
554      keyring (or else error ENOTDIR will result).
555
556      This function can also be used to clear special kernel keyrings if they
557      are appropriately marked if the user has CAP_SYS_ADMIN capability.  The
558      DNS resolver cache keyring is an example of this.
559
560
561   *  Link a key into a keyring::
562
563         long keyctl(KEYCTL_LINK, key_serial_t keyring, key_serial_t key);
564
565      This function creates a link from the keyring to the key. The process must
566      have write permission on the keyring and must have link permission on the
567      key.
568
569      Should the keyring not be a keyring, error ENOTDIR will result; and if the
570      keyring is full, error ENFILE will result.
571
572      The link procedure checks the nesting of the keyrings, returning ELOOP if
573      it appears too deep or EDEADLK if the link would introduce a cycle.
574
575      Any links within the keyring to keys that match the new key in terms of
576      type and description will be discarded from the keyring as the new one is
577      added.
578
579
580   *  Unlink a key or keyring from another keyring::
581
582         long keyctl(KEYCTL_UNLINK, key_serial_t keyring, key_serial_t key);
583
584      This function looks through the keyring for the first link to the
585      specified key, and removes it if found. Subsequent links to that key are
586      ignored. The process must have write permission on the keyring.
587
588      If the keyring is not a keyring, error ENOTDIR will result; and if the key
589      is not present, error ENOENT will be the result.
590
591
592   *  Search a keyring tree for a key::
593
594         key_serial_t keyctl(KEYCTL_SEARCH, key_serial_t keyring,
595                             const char *type, const char *description,
596                             key_serial_t dest_keyring);
597
598      This searches the keyring tree headed by the specified keyring until a key
599      is found that matches the type and description criteria. Each keyring is
600      checked for keys before recursion into its children occurs.
601
602      The process must have search permission on the top level keyring, or else
603      error EACCES will result. Only keyrings that the process has search
604      permission on will be recursed into, and only keys and keyrings for which
605      a process has search permission can be matched. If the specified keyring
606      is not a keyring, ENOTDIR will result.
607
608      If the search succeeds, the function will attempt to link the found key
609      into the destination keyring if one is supplied (non-zero ID). All the
610      constraints applicable to KEYCTL_LINK apply in this case too.
611
612      Error ENOKEY, EKEYREVOKED or EKEYEXPIRED will be returned if the search
613      fails. On success, the resulting key ID will be returned.
614
615
616   *  Read the payload data from a key::
617
618         long keyctl(KEYCTL_READ, key_serial_t keyring, char *buffer,
619                     size_t buflen);
620
621      This function attempts to read the payload data from the specified key
622      into the buffer. The process must have read permission on the key to
623      succeed.
624
625      The returned data will be processed for presentation by the key type. For
626      instance, a keyring will return an array of key_serial_t entries
627      representing the IDs of all the keys to which it is subscribed. The user
628      defined key type will return its data as is. If a key type does not
629      implement this function, error EOPNOTSUPP will result.
630
631      If the specified buffer is too small, then the size of the buffer required
632      will be returned.  Note that in this case, the contents of the buffer may
633      have been overwritten in some undefined way.
634
635      Otherwise, on success, the function will return the amount of data copied
636      into the buffer.
637
638   *  Instantiate a partially constructed key::
639
640         long keyctl(KEYCTL_INSTANTIATE, key_serial_t key,
641                     const void *payload, size_t plen,
642                     key_serial_t keyring);
643         long keyctl(KEYCTL_INSTANTIATE_IOV, key_serial_t key,
644                     const struct iovec *payload_iov, unsigned ioc,
645                     key_serial_t keyring);
646
647      If the kernel calls back to userspace to complete the instantiation of a
648      key, userspace should use this call to supply data for the key before the
649      invoked process returns, or else the key will be marked negative
650      automatically.
651
652      The process must have write access on the key to be able to instantiate
653      it, and the key must be uninstantiated.
654
655      If a keyring is specified (non-zero), the key will also be linked into
656      that keyring, however all the constraints applying in KEYCTL_LINK apply in
657      this case too.
658
659      The payload and plen arguments describe the payload data as for add_key().
660
661      The payload_iov and ioc arguments describe the payload data in an iovec
662      array instead of a single buffer.
663
664
665   *  Negatively instantiate a partially constructed key::
666
667         long keyctl(KEYCTL_NEGATE, key_serial_t key,
668                     unsigned timeout, key_serial_t keyring);
669         long keyctl(KEYCTL_REJECT, key_serial_t key,
670                     unsigned timeout, unsigned error, key_serial_t keyring);
671
672      If the kernel calls back to userspace to complete the instantiation of a
673      key, userspace should use this call mark the key as negative before the
674      invoked process returns if it is unable to fulfill the request.
675
676      The process must have write access on the key to be able to instantiate
677      it, and the key must be uninstantiated.
678
679      If a keyring is specified (non-zero), the key will also be linked into
680      that keyring, however all the constraints applying in KEYCTL_LINK apply in
681      this case too.
682
683      If the key is rejected, future searches for it will return the specified
684      error code until the rejected key expires.  Negating the key is the same
685      as rejecting the key with ENOKEY as the error code.
686
687
688   *  Set the default request-key destination keyring::
689
690         long keyctl(KEYCTL_SET_REQKEY_KEYRING, int reqkey_defl);
691
692      This sets the default keyring to which implicitly requested keys will be
693      attached for this thread. reqkey_defl should be one of these constants::
694
695         CONSTANT                                VALUE   NEW DEFAULT KEYRING
696         ======================================  ======  =======================
697         KEY_REQKEY_DEFL_NO_CHANGE               -1      No change
698         KEY_REQKEY_DEFL_DEFAULT                 0       Default[1]
699         KEY_REQKEY_DEFL_THREAD_KEYRING          1       Thread keyring
700         KEY_REQKEY_DEFL_PROCESS_KEYRING         2       Process keyring
701         KEY_REQKEY_DEFL_SESSION_KEYRING         3       Session keyring
702         KEY_REQKEY_DEFL_USER_KEYRING            4       User keyring
703         KEY_REQKEY_DEFL_USER_SESSION_KEYRING    5       User session keyring
704         KEY_REQKEY_DEFL_GROUP_KEYRING           6       Group keyring
705
706      The old default will be returned if successful and error EINVAL will be
707      returned if reqkey_defl is not one of the above values.
708
709      The default keyring can be overridden by the keyring indicated to the
710      request_key() system call.
711
712      Note that this setting is inherited across fork/exec.
713
714      [1] The default is: the thread keyring if there is one, otherwise
715      the process keyring if there is one, otherwise the session keyring if
716      there is one, otherwise the user default session keyring.
717
718
719   *  Set the timeout on a key::
720
721         long keyctl(KEYCTL_SET_TIMEOUT, key_serial_t key, unsigned timeout);
722
723      This sets or clears the timeout on a key. The timeout can be 0 to clear
724      the timeout or a number of seconds to set the expiry time that far into
725      the future.
726
727      The process must have attribute modification access on a key to set its
728      timeout. Timeouts may not be set with this function on negative, revoked
729      or expired keys.
730
731
732   *  Assume the authority granted to instantiate a key::
733
734         long keyctl(KEYCTL_ASSUME_AUTHORITY, key_serial_t key);
735
736      This assumes or divests the authority required to instantiate the
737      specified key. Authority can only be assumed if the thread has the
738      authorisation key associated with the specified key in its keyrings
739      somewhere.
740
741      Once authority is assumed, searches for keys will also search the
742      requester's keyrings using the requester's security label, UID, GID and
743      groups.
744
745      If the requested authority is unavailable, error EPERM will be returned,
746      likewise if the authority has been revoked because the target key is
747      already instantiated.
748
749      If the specified key is 0, then any assumed authority will be divested.
750
751      The assumed authoritative key is inherited across fork and exec.
752
753
754   *  Get the LSM security context attached to a key::
755
756         long keyctl(KEYCTL_GET_SECURITY, key_serial_t key, char *buffer,
757                     size_t buflen)
758
759      This function returns a string that represents the LSM security context
760      attached to a key in the buffer provided.
761
762      Unless there's an error, it always returns the amount of data it could
763      produce, even if that's too big for the buffer, but it won't copy more
764      than requested to userspace. If the buffer pointer is NULL then no copy
765      will take place.
766
767      A NUL character is included at the end of the string if the buffer is
768      sufficiently big.  This is included in the returned count.  If no LSM is
769      in force then an empty string will be returned.
770
771      A process must have view permission on the key for this function to be
772      successful.
773
774
775   *  Install the calling process's session keyring on its parent::
776
777         long keyctl(KEYCTL_SESSION_TO_PARENT);
778
779      This functions attempts to install the calling process's session keyring
780      on to the calling process's parent, replacing the parent's current session
781      keyring.
782
783      The calling process must have the same ownership as its parent, the
784      keyring must have the same ownership as the calling process, the calling
785      process must have LINK permission on the keyring and the active LSM module
786      mustn't deny permission, otherwise error EPERM will be returned.
787
788      Error ENOMEM will be returned if there was insufficient memory to complete
789      the operation, otherwise 0 will be returned to indicate success.
790
791      The keyring will be replaced next time the parent process leaves the
792      kernel and resumes executing userspace.
793
794
795   *  Invalidate a key::
796
797         long keyctl(KEYCTL_INVALIDATE, key_serial_t key);
798
799      This function marks a key as being invalidated and then wakes up the
800      garbage collector.  The garbage collector immediately removes invalidated
801      keys from all keyrings and deletes the key when its reference count
802      reaches zero.
803
804      Keys that are marked invalidated become invisible to normal key operations
805      immediately, though they are still visible in /proc/keys until deleted
806      (they're marked with an 'i' flag).
807
808      A process must have search permission on the key for this function to be
809      successful.
810
811   *  Compute a Diffie-Hellman shared secret or public key::
812
813         long keyctl(KEYCTL_DH_COMPUTE, struct keyctl_dh_params *params,
814                     char *buffer, size_t buflen, struct keyctl_kdf_params *kdf);
815
816      The params struct contains serial numbers for three keys::
817
818          - The prime, p, known to both parties
819          - The local private key
820          - The base integer, which is either a shared generator or the
821            remote public key
822
823      The value computed is::
824
825         result = base ^ private (mod prime)
826
827      If the base is the shared generator, the result is the local
828      public key.  If the base is the remote public key, the result is
829      the shared secret.
830
831      If the parameter kdf is NULL, the following applies:
832
833          - The buffer length must be at least the length of the prime, or zero.
834
835          - If the buffer length is nonzero, the length of the result is
836            returned when it is successfully calculated and copied in to the
837            buffer. When the buffer length is zero, the minimum required
838            buffer length is returned.
839
840      The kdf parameter allows the caller to apply a key derivation function
841      (KDF) on the Diffie-Hellman computation where only the result
842      of the KDF is returned to the caller. The KDF is characterized with
843      struct keyctl_kdf_params as follows:
844
845          - ``char *hashname`` specifies the NUL terminated string identifying
846            the hash used from the kernel crypto API and applied for the KDF
847            operation. The KDF implemenation complies with SP800-56A as well
848            as with SP800-108 (the counter KDF).
849
850          - ``char *otherinfo`` specifies the OtherInfo data as documented in
851            SP800-56A section 5.8.1.2. The length of the buffer is given with
852            otherinfolen. The format of OtherInfo is defined by the caller.
853            The otherinfo pointer may be NULL if no OtherInfo shall be used.
854
855      This function will return error EOPNOTSUPP if the key type is not
856      supported, error ENOKEY if the key could not be found, or error
857      EACCES if the key is not readable by the caller. In addition, the
858      function will return EMSGSIZE when the parameter kdf is non-NULL
859      and either the buffer length or the OtherInfo length exceeds the
860      allowed length.
861
862
863   *  Restrict keyring linkage::
864
865         long keyctl(KEYCTL_RESTRICT_KEYRING, key_serial_t keyring,
866                     const char *type, const char *restriction);
867
868      An existing keyring can restrict linkage of additional keys by evaluating
869      the contents of the key according to a restriction scheme.
870
871      "keyring" is the key ID for an existing keyring to apply a restriction
872      to. It may be empty or may already have keys linked. Existing linked keys
873      will remain in the keyring even if the new restriction would reject them.
874
875      "type" is a registered key type.
876
877      "restriction" is a string describing how key linkage is to be restricted.
878      The format varies depending on the key type, and the string is passed to
879      the lookup_restriction() function for the requested type.  It may specify
880      a method and relevant data for the restriction such as signature
881      verification or constraints on key payload. If the requested key type is
882      later unregistered, no keys may be added to the keyring after the key type
883      is removed.
884
885      To apply a keyring restriction the process must have Set Attribute
886      permission and the keyring must not be previously restricted.
887
888      One application of restricted keyrings is to verify X.509 certificate
889      chains or individual certificate signatures using the asymmetric key type.
890      See Documentation/crypto/asymmetric-keys.txt for specific restrictions
891      applicable to the asymmetric key type.
892
893
894   *  Query an asymmetric key::
895
896         long keyctl(KEYCTL_PKEY_QUERY,
897                     key_serial_t key_id, unsigned long reserved,
898                     struct keyctl_pkey_query *info);
899
900      Get information about an asymmetric key.  The information is returned in
901      the keyctl_pkey_query struct::
902
903         __u32   supported_ops;
904         __u32   key_size;
905         __u16   max_data_size;
906         __u16   max_sig_size;
907         __u16   max_enc_size;
908         __u16   max_dec_size;
909         __u32   __spare[10];
910
911      ``supported_ops`` contains a bit mask of flags indicating which ops are
912      supported.  This is constructed from a bitwise-OR of::
913
914         KEYCTL_SUPPORTS_{ENCRYPT,DECRYPT,SIGN,VERIFY}
915
916      ``key_size`` indicated the size of the key in bits.
917
918      ``max_*_size`` indicate the maximum sizes in bytes of a blob of data to be
919      signed, a signature blob, a blob to be encrypted and a blob to be
920      decrypted.
921
922      ``__spare[]`` must be set to 0.  This is intended for future use to hand
923      over one or more passphrases needed unlock a key.
924
925      If successful, 0 is returned.  If the key is not an asymmetric key,
926      EOPNOTSUPP is returned.
927
928
929   *  Encrypt, decrypt, sign or verify a blob using an asymmetric key::
930
931         long keyctl(KEYCTL_PKEY_ENCRYPT,
932                     const struct keyctl_pkey_params *params,
933                     const char *info,
934                     const void *in,
935                     void *out);
936
937         long keyctl(KEYCTL_PKEY_DECRYPT,
938                     const struct keyctl_pkey_params *params,
939                     const char *info,
940                     const void *in,
941                     void *out);
942
943         long keyctl(KEYCTL_PKEY_SIGN,
944                     const struct keyctl_pkey_params *params,
945                     const char *info,
946                     const void *in,
947                     void *out);
948
949         long keyctl(KEYCTL_PKEY_VERIFY,
950                     const struct keyctl_pkey_params *params,
951                     const char *info,
952                     const void *in,
953                     const void *in2);
954
955      Use an asymmetric key to perform a public-key cryptographic operation a
956      blob of data.  For encryption and verification, the asymmetric key may
957      only need the public parts to be available, but for decryption and signing
958      the private parts are required also.
959
960      The parameter block pointed to by params contains a number of integer
961      values::
962
963         __s32           key_id;
964         __u32           in_len;
965         __u32           out_len;
966         __u32           in2_len;
967
968      ``key_id`` is the ID of the asymmetric key to be used.  ``in_len`` and
969      ``in2_len`` indicate the amount of data in the in and in2 buffers and
970      ``out_len`` indicates the size of the out buffer as appropriate for the
971      above operations.
972
973      For a given operation, the in and out buffers are used as follows::
974
975         Operation ID            in,in_len       out,out_len     in2,in2_len
976         ======================= =============== =============== ===============
977         KEYCTL_PKEY_ENCRYPT     Raw data        Encrypted data  -
978         KEYCTL_PKEY_DECRYPT     Encrypted data  Raw data        -
979         KEYCTL_PKEY_SIGN        Raw data        Signature       -
980         KEYCTL_PKEY_VERIFY      Raw data        -               Signature
981
982      ``info`` is a string of key=value pairs that supply supplementary
983      information.  These include:
984
985         ``enc=<encoding>`` The encoding of the encrypted/signature blob.  This
986                         can be "pkcs1" for RSASSA-PKCS1-v1.5 or
987                         RSAES-PKCS1-v1.5; "pss" for "RSASSA-PSS"; "oaep" for
988                         "RSAES-OAEP".  If omitted or is "raw", the raw output
989                         of the encryption function is specified.
990
991         ``hash=<algo>`` If the data buffer contains the output of a hash
992                         function and the encoding includes some indication of
993                         which hash function was used, the hash function can be
994                         specified with this, eg. "hash=sha256".
995
996      The ``__spare[]`` space in the parameter block must be set to 0.  This is
997      intended, amongst other things, to allow the passing of passphrases
998      required to unlock a key.
999
1000      If successful, encrypt, decrypt and sign all return the amount of data
1001      written into the output buffer.  Verification returns 0 on success.
1002
1003
1004 Kernel Services
1005 ===============
1006
1007 The kernel services for key management are fairly simple to deal with. They can
1008 be broken down into two areas: keys and key types.
1009
1010 Dealing with keys is fairly straightforward. Firstly, the kernel service
1011 registers its type, then it searches for a key of that type. It should retain
1012 the key as long as it has need of it, and then it should release it. For a
1013 filesystem or device file, a search would probably be performed during the open
1014 call, and the key released upon close. How to deal with conflicting keys due to
1015 two different users opening the same file is left to the filesystem author to
1016 solve.
1017
1018 To access the key manager, the following header must be #included::
1019
1020         <linux/key.h>
1021
1022 Specific key types should have a header file under include/keys/ that should be
1023 used to access that type.  For keys of type "user", for example, that would be::
1024
1025         <keys/user-type.h>
1026
1027 Note that there are two different types of pointers to keys that may be
1028 encountered:
1029
1030   *  struct key *
1031
1032      This simply points to the key structure itself. Key structures will be at
1033      least four-byte aligned.
1034
1035   *  key_ref_t
1036
1037      This is equivalent to a ``struct key *``, but the least significant bit is set
1038      if the caller "possesses" the key. By "possession" it is meant that the
1039      calling processes has a searchable link to the key from one of its
1040      keyrings. There are three functions for dealing with these::
1041
1042         key_ref_t make_key_ref(const struct key *key, bool possession);
1043
1044         struct key *key_ref_to_ptr(const key_ref_t key_ref);
1045
1046         bool is_key_possessed(const key_ref_t key_ref);
1047
1048      The first function constructs a key reference from a key pointer and
1049      possession information (which must be true or false).
1050
1051      The second function retrieves the key pointer from a reference and the
1052      third retrieves the possession flag.
1053
1054 When accessing a key's payload contents, certain precautions must be taken to
1055 prevent access vs modification races. See the section "Notes on accessing
1056 payload contents" for more information.
1057
1058  *  To search for a key, call::
1059
1060         struct key *request_key(const struct key_type *type,
1061                                 const char *description,
1062                                 const char *callout_info);
1063
1064     This is used to request a key or keyring with a description that matches
1065     the description specified according to the key type's match_preparse()
1066     method. This permits approximate matching to occur. If callout_string is
1067     not NULL, then /sbin/request-key will be invoked in an attempt to obtain
1068     the key from userspace. In that case, callout_string will be passed as an
1069     argument to the program.
1070
1071     Should the function fail error ENOKEY, EKEYEXPIRED or EKEYREVOKED will be
1072     returned.
1073
1074     If successful, the key will have been attached to the default keyring for
1075     implicitly obtained request-key keys, as set by KEYCTL_SET_REQKEY_KEYRING.
1076
1077     See also Documentation/security/keys/request-key.rst.
1078
1079
1080  *  To search for a key, passing auxiliary data to the upcaller, call::
1081
1082         struct key *request_key_with_auxdata(const struct key_type *type,
1083                                              const char *description,
1084                                              const void *callout_info,
1085                                              size_t callout_len,
1086                                              void *aux);
1087
1088     This is identical to request_key(), except that the auxiliary data is
1089     passed to the key_type->request_key() op if it exists, and the callout_info
1090     is a blob of length callout_len, if given (the length may be 0).
1091
1092
1093  *  A key can be requested asynchronously by calling one of::
1094
1095         struct key *request_key_async(const struct key_type *type,
1096                                       const char *description,
1097                                       const void *callout_info,
1098                                       size_t callout_len);
1099
1100     or::
1101
1102         struct key *request_key_async_with_auxdata(const struct key_type *type,
1103                                                    const char *description,
1104                                                    const char *callout_info,
1105                                                    size_t callout_len,
1106                                                    void *aux);
1107
1108     which are asynchronous equivalents of request_key() and
1109     request_key_with_auxdata() respectively.
1110
1111     These two functions return with the key potentially still under
1112     construction.  To wait for construction completion, the following should be
1113     called::
1114
1115         int wait_for_key_construction(struct key *key, bool intr);
1116
1117     The function will wait for the key to finish being constructed and then
1118     invokes key_validate() to return an appropriate value to indicate the state
1119     of the key (0 indicates the key is usable).
1120
1121     If intr is true, then the wait can be interrupted by a signal, in which
1122     case error ERESTARTSYS will be returned.
1123
1124
1125  *  When it is no longer required, the key should be released using::
1126
1127         void key_put(struct key *key);
1128
1129     Or::
1130
1131         void key_ref_put(key_ref_t key_ref);
1132
1133     These can be called from interrupt context. If CONFIG_KEYS is not set then
1134     the argument will not be parsed.
1135
1136
1137  *  Extra references can be made to a key by calling one of the following
1138     functions::
1139
1140         struct key *__key_get(struct key *key);
1141         struct key *key_get(struct key *key);
1142
1143     Keys so references will need to be disposed of by calling key_put() when
1144     they've been finished with.  The key pointer passed in will be returned.
1145
1146     In the case of key_get(), if the pointer is NULL or CONFIG_KEYS is not set
1147     then the key will not be dereferenced and no increment will take place.
1148
1149
1150  *  A key's serial number can be obtained by calling::
1151
1152         key_serial_t key_serial(struct key *key);
1153
1154     If key is NULL or if CONFIG_KEYS is not set then 0 will be returned (in the
1155     latter case without parsing the argument).
1156
1157
1158  *  If a keyring was found in the search, this can be further searched by::
1159
1160         key_ref_t keyring_search(key_ref_t keyring_ref,
1161                                  const struct key_type *type,
1162                                  const char *description)
1163
1164     This searches the keyring tree specified for a matching key. Error ENOKEY
1165     is returned upon failure (use IS_ERR/PTR_ERR to determine). If successful,
1166     the returned key will need to be released.
1167
1168     The possession attribute from the keyring reference is used to control
1169     access through the permissions mask and is propagated to the returned key
1170     reference pointer if successful.
1171
1172
1173  *  A keyring can be created by::
1174
1175         struct key *keyring_alloc(const char *description, uid_t uid, gid_t gid,
1176                                   const struct cred *cred,
1177                                   key_perm_t perm,
1178                                   struct key_restriction *restrict_link,
1179                                   unsigned long flags,
1180                                   struct key *dest);
1181
1182     This creates a keyring with the given attributes and returns it.  If dest
1183     is not NULL, the new keyring will be linked into the keyring to which it
1184     points.  No permission checks are made upon the destination keyring.
1185
1186     Error EDQUOT can be returned if the keyring would overload the quota (pass
1187     KEY_ALLOC_NOT_IN_QUOTA in flags if the keyring shouldn't be accounted
1188     towards the user's quota).  Error ENOMEM can also be returned.
1189
1190     If restrict_link is not NULL, it should point to a structure that contains
1191     the function that will be called each time an attempt is made to link a
1192     key into the new keyring.  The structure may also contain a key pointer
1193     and an associated key type.  The function is called to check whether a key
1194     may be added into the keyring or not.  The key type is used by the garbage
1195     collector to clean up function or data pointers in this structure if the
1196     given key type is unregistered.  Callers of key_create_or_update() within
1197     the kernel can pass KEY_ALLOC_BYPASS_RESTRICTION to suppress the check.
1198     An example of using this is to manage rings of cryptographic keys that are
1199     set up when the kernel boots where userspace is also permitted to add keys
1200     - provided they can be verified by a key the kernel already has.
1201
1202     When called, the restriction function will be passed the keyring being
1203     added to, the key type, the payload of the key being added, and data to be
1204     used in the restriction check.  Note that when a new key is being created,
1205     this is called between payload preparsing and actual key creation.  The
1206     function should return 0 to allow the link or an error to reject it.
1207
1208     A convenience function, restrict_link_reject, exists to always return
1209     -EPERM to in this case.
1210
1211
1212  *  To check the validity of a key, this function can be called::
1213
1214         int validate_key(struct key *key);
1215
1216     This checks that the key in question hasn't expired or and hasn't been
1217     revoked. Should the key be invalid, error EKEYEXPIRED or EKEYREVOKED will
1218     be returned. If the key is NULL or if CONFIG_KEYS is not set then 0 will be
1219     returned (in the latter case without parsing the argument).
1220
1221
1222  *  To register a key type, the following function should be called::
1223
1224         int register_key_type(struct key_type *type);
1225
1226     This will return error EEXIST if a type of the same name is already
1227     present.
1228
1229
1230  *  To unregister a key type, call::
1231
1232         void unregister_key_type(struct key_type *type);
1233
1234
1235 Under some circumstances, it may be desirable to deal with a bundle of keys.
1236 The facility provides access to the keyring type for managing such a bundle::
1237
1238         struct key_type key_type_keyring;
1239
1240 This can be used with a function such as request_key() to find a specific
1241 keyring in a process's keyrings.  A keyring thus found can then be searched
1242 with keyring_search().  Note that it is not possible to use request_key() to
1243 search a specific keyring, so using keyrings in this way is of limited utility.
1244
1245
1246 Notes On Accessing Payload Contents
1247 ===================================
1248
1249 The simplest payload is just data stored in key->payload directly.  In this
1250 case, there's no need to indulge in RCU or locking when accessing the payload.
1251
1252 More complex payload contents must be allocated and pointers to them set in the
1253 key->payload.data[] array.  One of the following ways must be selected to
1254 access the data:
1255
1256   1) Unmodifiable key type.
1257
1258      If the key type does not have a modify method, then the key's payload can
1259      be accessed without any form of locking, provided that it's known to be
1260      instantiated (uninstantiated keys cannot be "found").
1261
1262   2) The key's semaphore.
1263
1264      The semaphore could be used to govern access to the payload and to control
1265      the payload pointer. It must be write-locked for modifications and would
1266      have to be read-locked for general access. The disadvantage of doing this
1267      is that the accessor may be required to sleep.
1268
1269   3) RCU.
1270
1271      RCU must be used when the semaphore isn't already held; if the semaphore
1272      is held then the contents can't change under you unexpectedly as the
1273      semaphore must still be used to serialise modifications to the key. The
1274      key management code takes care of this for the key type.
1275
1276      However, this means using::
1277
1278         rcu_read_lock() ... rcu_dereference() ... rcu_read_unlock()
1279
1280      to read the pointer, and::
1281
1282         rcu_dereference() ... rcu_assign_pointer() ... call_rcu()
1283
1284      to set the pointer and dispose of the old contents after a grace period.
1285      Note that only the key type should ever modify a key's payload.
1286
1287      Furthermore, an RCU controlled payload must hold a struct rcu_head for the
1288      use of call_rcu() and, if the payload is of variable size, the length of
1289      the payload. key->datalen cannot be relied upon to be consistent with the
1290      payload just dereferenced if the key's semaphore is not held.
1291
1292      Note that key->payload.data[0] has a shadow that is marked for __rcu
1293      usage.  This is called key->payload.rcu_data0.  The following accessors
1294      wrap the RCU calls to this element:
1295
1296      a) Set or change the first payload pointer::
1297
1298                 rcu_assign_keypointer(struct key *key, void *data);
1299
1300      b) Read the first payload pointer with the key semaphore held::
1301
1302                 [const] void *dereference_key_locked([const] struct key *key);
1303
1304          Note that the return value will inherit its constness from the key
1305          parameter.  Static analysis will give an error if it things the lock
1306          isn't held.
1307
1308      c) Read the first payload pointer with the RCU read lock held::
1309
1310                 const void *dereference_key_rcu(const struct key *key);
1311
1312
1313 Defining a Key Type
1314 ===================
1315
1316 A kernel service may want to define its own key type. For instance, an AFS
1317 filesystem might want to define a Kerberos 5 ticket key type. To do this, it
1318 author fills in a key_type struct and registers it with the system.
1319
1320 Source files that implement key types should include the following header file::
1321
1322         <linux/key-type.h>
1323
1324 The structure has a number of fields, some of which are mandatory:
1325
1326   *  ``const char *name``
1327
1328      The name of the key type. This is used to translate a key type name
1329      supplied by userspace into a pointer to the structure.
1330
1331
1332   *  ``size_t def_datalen``
1333
1334      This is optional - it supplies the default payload data length as
1335      contributed to the quota. If the key type's payload is always or almost
1336      always the same size, then this is a more efficient way to do things.
1337
1338      The data length (and quota) on a particular key can always be changed
1339      during instantiation or update by calling::
1340
1341         int key_payload_reserve(struct key *key, size_t datalen);
1342
1343      With the revised data length. Error EDQUOT will be returned if this is not
1344      viable.
1345
1346
1347   *  ``int (*vet_description)(const char *description);``
1348
1349      This optional method is called to vet a key description.  If the key type
1350      doesn't approve of the key description, it may return an error, otherwise
1351      it should return 0.
1352
1353
1354   *  ``int (*preparse)(struct key_preparsed_payload *prep);``
1355
1356      This optional method permits the key type to attempt to parse payload
1357      before a key is created (add key) or the key semaphore is taken (update or
1358      instantiate key).  The structure pointed to by prep looks like::
1359
1360         struct key_preparsed_payload {
1361                 char            *description;
1362                 union key_payload payload;
1363                 const void      *data;
1364                 size_t          datalen;
1365                 size_t          quotalen;
1366                 time_t          expiry;
1367         };
1368
1369      Before calling the method, the caller will fill in data and datalen with
1370      the payload blob parameters; quotalen will be filled in with the default
1371      quota size from the key type; expiry will be set to TIME_T_MAX and the
1372      rest will be cleared.
1373
1374      If a description can be proposed from the payload contents, that should be
1375      attached as a string to the description field.  This will be used for the
1376      key description if the caller of add_key() passes NULL or "".
1377
1378      The method can attach anything it likes to payload.  This is merely passed
1379      along to the instantiate() or update() operations.  If set, the expiry
1380      time will be applied to the key if it is instantiated from this data.
1381
1382      The method should return 0 if successful or a negative error code
1383      otherwise.
1384
1385
1386   *  ``void (*free_preparse)(struct key_preparsed_payload *prep);``
1387
1388      This method is only required if the preparse() method is provided,
1389      otherwise it is unused.  It cleans up anything attached to the description
1390      and payload fields of the key_preparsed_payload struct as filled in by the
1391      preparse() method.  It will always be called after preparse() returns
1392      successfully, even if instantiate() or update() succeed.
1393
1394
1395   *  ``int (*instantiate)(struct key *key, struct key_preparsed_payload *prep);``
1396
1397      This method is called to attach a payload to a key during construction.
1398      The payload attached need not bear any relation to the data passed to this
1399      function.
1400
1401      The prep->data and prep->datalen fields will define the original payload
1402      blob.  If preparse() was supplied then other fields may be filled in also.
1403
1404      If the amount of data attached to the key differs from the size in
1405      keytype->def_datalen, then key_payload_reserve() should be called.
1406
1407      This method does not have to lock the key in order to attach a payload.
1408      The fact that KEY_FLAG_INSTANTIATED is not set in key->flags prevents
1409      anything else from gaining access to the key.
1410
1411      It is safe to sleep in this method.
1412
1413      generic_key_instantiate() is provided to simply copy the data from
1414      prep->payload.data[] to key->payload.data[], with RCU-safe assignment on
1415      the first element.  It will then clear prep->payload.data[] so that the
1416      free_preparse method doesn't release the data.
1417
1418
1419   *  ``int (*update)(struct key *key, const void *data, size_t datalen);``
1420
1421      If this type of key can be updated, then this method should be provided.
1422      It is called to update a key's payload from the blob of data provided.
1423
1424      The prep->data and prep->datalen fields will define the original payload
1425      blob.  If preparse() was supplied then other fields may be filled in also.
1426
1427      key_payload_reserve() should be called if the data length might change
1428      before any changes are actually made. Note that if this succeeds, the type
1429      is committed to changing the key because it's already been altered, so all
1430      memory allocation must be done first.
1431
1432      The key will have its semaphore write-locked before this method is called,
1433      but this only deters other writers; any changes to the key's payload must
1434      be made under RCU conditions, and call_rcu() must be used to dispose of
1435      the old payload.
1436
1437      key_payload_reserve() should be called before the changes are made, but
1438      after all allocations and other potentially failing function calls are
1439      made.
1440
1441      It is safe to sleep in this method.
1442
1443
1444   *  ``int (*match_preparse)(struct key_match_data *match_data);``
1445
1446      This method is optional.  It is called when a key search is about to be
1447      performed.  It is given the following structure::
1448
1449         struct key_match_data {
1450                 bool (*cmp)(const struct key *key,
1451                             const struct key_match_data *match_data);
1452                 const void      *raw_data;
1453                 void            *preparsed;
1454                 unsigned        lookup_type;
1455         };
1456
1457      On entry, raw_data will be pointing to the criteria to be used in matching
1458      a key by the caller and should not be modified.  ``(*cmp)()`` will be pointing
1459      to the default matcher function (which does an exact description match
1460      against raw_data) and lookup_type will be set to indicate a direct lookup.
1461
1462      The following lookup_type values are available:
1463
1464        *  KEYRING_SEARCH_LOOKUP_DIRECT - A direct lookup hashes the type and
1465           description to narrow down the search to a small number of keys.
1466
1467        *  KEYRING_SEARCH_LOOKUP_ITERATE - An iterative lookup walks all the
1468           keys in the keyring until one is matched.  This must be used for any
1469           search that's not doing a simple direct match on the key description.
1470
1471      The method may set cmp to point to a function of its choice that does some
1472      other form of match, may set lookup_type to KEYRING_SEARCH_LOOKUP_ITERATE
1473      and may attach something to the preparsed pointer for use by ``(*cmp)()``.
1474      ``(*cmp)()`` should return true if a key matches and false otherwise.
1475
1476      If preparsed is set, it may be necessary to use the match_free() method to
1477      clean it up.
1478
1479      The method should return 0 if successful or a negative error code
1480      otherwise.
1481
1482      It is permitted to sleep in this method, but ``(*cmp)()`` may not sleep as
1483      locks will be held over it.
1484
1485      If match_preparse() is not provided, keys of this type will be matched
1486      exactly by their description.
1487
1488
1489   *  ``void (*match_free)(struct key_match_data *match_data);``
1490
1491      This method is optional.  If given, it called to clean up
1492      match_data->preparsed after a successful call to match_preparse().
1493
1494
1495   *  ``void (*revoke)(struct key *key);``
1496
1497      This method is optional.  It is called to discard part of the payload
1498      data upon a key being revoked.  The caller will have the key semaphore
1499      write-locked.
1500
1501      It is safe to sleep in this method, though care should be taken to avoid
1502      a deadlock against the key semaphore.
1503
1504
1505   *  ``void (*destroy)(struct key *key);``
1506
1507      This method is optional. It is called to discard the payload data on a key
1508      when it is being destroyed.
1509
1510      This method does not need to lock the key to access the payload; it can
1511      consider the key as being inaccessible at this time. Note that the key's
1512      type may have been changed before this function is called.
1513
1514      It is not safe to sleep in this method; the caller may hold spinlocks.
1515
1516
1517   *  ``void (*describe)(const struct key *key, struct seq_file *p);``
1518
1519      This method is optional. It is called during /proc/keys reading to
1520      summarise a key's description and payload in text form.
1521
1522      This method will be called with the RCU read lock held. rcu_dereference()
1523      should be used to read the payload pointer if the payload is to be
1524      accessed. key->datalen cannot be trusted to stay consistent with the
1525      contents of the payload.
1526
1527      The description will not change, though the key's state may.
1528
1529      It is not safe to sleep in this method; the RCU read lock is held by the
1530      caller.
1531
1532
1533   *  ``long (*read)(const struct key *key, char __user *buffer, size_t buflen);``
1534
1535      This method is optional. It is called by KEYCTL_READ to translate the
1536      key's payload into something a blob of data for userspace to deal with.
1537      Ideally, the blob should be in the same format as that passed in to the
1538      instantiate and update methods.
1539
1540      If successful, the blob size that could be produced should be returned
1541      rather than the size copied.
1542
1543      This method will be called with the key's semaphore read-locked. This will
1544      prevent the key's payload changing. It is not necessary to use RCU locking
1545      when accessing the key's payload. It is safe to sleep in this method, such
1546      as might happen when the userspace buffer is accessed.
1547
1548
1549   *  ``int (*request_key)(struct key_construction *cons, const char *op, void *aux);``
1550
1551      This method is optional.  If provided, request_key() and friends will
1552      invoke this function rather than upcalling to /sbin/request-key to operate
1553      upon a key of this type.
1554
1555      The aux parameter is as passed to request_key_async_with_auxdata() and
1556      similar or is NULL otherwise.  Also passed are the construction record for
1557      the key to be operated upon and the operation type (currently only
1558      "create").
1559
1560      This method is permitted to return before the upcall is complete, but the
1561      following function must be called under all circumstances to complete the
1562      instantiation process, whether or not it succeeds, whether or not there's
1563      an error::
1564
1565         void complete_request_key(struct key_construction *cons, int error);
1566
1567      The error parameter should be 0 on success, -ve on error.  The
1568      construction record is destroyed by this action and the authorisation key
1569      will be revoked.  If an error is indicated, the key under construction
1570      will be negatively instantiated if it wasn't already instantiated.
1571
1572      If this method returns an error, that error will be returned to the
1573      caller of request_key*().  complete_request_key() must be called prior to
1574      returning.
1575
1576      The key under construction and the authorisation key can be found in the
1577      key_construction struct pointed to by cons:
1578
1579       *  ``struct key *key;``
1580
1581          The key under construction.
1582
1583       *  ``struct key *authkey;``
1584
1585          The authorisation key.
1586
1587
1588   *  ``struct key_restriction *(*lookup_restriction)(const char *params);``
1589
1590      This optional method is used to enable userspace configuration of keyring
1591      restrictions. The restriction parameter string (not including the key type
1592      name) is passed in, and this method returns a pointer to a key_restriction
1593      structure containing the relevant functions and data to evaluate each
1594      attempted key link operation. If there is no match, -EINVAL is returned.
1595
1596
1597   *  ``int (*asym_eds_op)(struct kernel_pkey_params *params,
1598                           const void *in, void *out);``
1599      ``int (*asym_verify_signature)(struct kernel_pkey_params *params,
1600                                     const void *in, const void *in2);``
1601
1602      These methods are optional.  If provided the first allows a key to be
1603      used to encrypt, decrypt or sign a blob of data, and the second allows a
1604      key to verify a signature.
1605
1606      In all cases, the following information is provided in the params block::
1607
1608         struct kernel_pkey_params {
1609                 struct key      *key;
1610                 const char      *encoding;
1611                 const char      *hash_algo;
1612                 char            *info;
1613                 __u32           in_len;
1614                 union {
1615                         __u32   out_len;
1616                         __u32   in2_len;
1617                 };
1618                 enum kernel_pkey_operation op : 8;
1619         };
1620
1621      This includes the key to be used; a string indicating the encoding to use
1622      (for instance, "pkcs1" may be used with an RSA key to indicate
1623      RSASSA-PKCS1-v1.5 or RSAES-PKCS1-v1.5 encoding or "raw" if no encoding);
1624      the name of the hash algorithm used to generate the data for a signature
1625      (if appropriate); the sizes of the input and output (or second input)
1626      buffers; and the ID of the operation to be performed.
1627
1628      For a given operation ID, the input and output buffers are used as
1629      follows::
1630
1631         Operation ID            in,in_len       out,out_len     in2,in2_len
1632         ======================= =============== =============== ===============
1633         kernel_pkey_encrypt     Raw data        Encrypted data  -
1634         kernel_pkey_decrypt     Encrypted data  Raw data        -
1635         kernel_pkey_sign        Raw data        Signature       -
1636         kernel_pkey_verify      Raw data        -               Signature
1637
1638      asym_eds_op() deals with encryption, decryption and signature creation as
1639      specified by params->op.  Note that params->op is also set for
1640      asym_verify_signature().
1641
1642      Encrypting and signature creation both take raw data in the input buffer
1643      and return the encrypted result in the output buffer.  Padding may have
1644      been added if an encoding was set.  In the case of signature creation,
1645      depending on the encoding, the padding created may need to indicate the
1646      digest algorithm - the name of which should be supplied in hash_algo.
1647
1648      Decryption takes encrypted data in the input buffer and returns the raw
1649      data in the output buffer.  Padding will get checked and stripped off if
1650      an encoding was set.
1651
1652      Verification takes raw data in the input buffer and the signature in the
1653      second input buffer and checks that the one matches the other.  Padding
1654      will be validated.  Depending on the encoding, the digest algorithm used
1655      to generate the raw data may need to be indicated in hash_algo.
1656
1657      If successful, asym_eds_op() should return the number of bytes written
1658      into the output buffer.  asym_verify_signature() should return 0.
1659
1660      A variety of errors may be returned, including EOPNOTSUPP if the operation
1661      is not supported; EKEYREJECTED if verification fails; ENOPKG if the
1662      required crypto isn't available.
1663
1664
1665   *  ``int (*asym_query)(const struct kernel_pkey_params *params,
1666                          struct kernel_pkey_query *info);``
1667
1668      This method is optional.  If provided it allows information about the
1669      public or asymmetric key held in the key to be determined.
1670
1671      The parameter block is as for asym_eds_op() and co. but in_len and out_len
1672      are unused.  The encoding and hash_algo fields should be used to reduce
1673      the returned buffer/data sizes as appropriate.
1674
1675      If successful, the following information is filled in::
1676
1677         struct kernel_pkey_query {
1678                 __u32           supported_ops;
1679                 __u32           key_size;
1680                 __u16           max_data_size;
1681                 __u16           max_sig_size;
1682                 __u16           max_enc_size;
1683                 __u16           max_dec_size;
1684         };
1685
1686      The supported_ops field will contain a bitmask indicating what operations
1687      are supported by the key, including encryption of a blob, decryption of a
1688      blob, signing a blob and verifying the signature on a blob.  The following
1689      constants are defined for this::
1690
1691         KEYCTL_SUPPORTS_{ENCRYPT,DECRYPT,SIGN,VERIFY}
1692
1693      The key_size field is the size of the key in bits.  max_data_size and
1694      max_sig_size are the maximum raw data and signature sizes for creation and
1695      verification of a signature; max_enc_size and max_dec_size are the maximum
1696      raw data and signature sizes for encryption and decryption.  The
1697      max_*_size fields are measured in bytes.
1698
1699      If successful, 0 will be returned.  If the key doesn't support this,
1700      EOPNOTSUPP will be returned.
1701
1702
1703 Request-Key Callback Service
1704 ============================
1705
1706 To create a new key, the kernel will attempt to execute the following command
1707 line::
1708
1709         /sbin/request-key create <key> <uid> <gid> \
1710                 <threadring> <processring> <sessionring> <callout_info>
1711
1712 <key> is the key being constructed, and the three keyrings are the process
1713 keyrings from the process that caused the search to be issued. These are
1714 included for two reasons:
1715
1716    1  There may be an authentication token in one of the keyrings that is
1717       required to obtain the key, eg: a Kerberos Ticket-Granting Ticket.
1718
1719    2  The new key should probably be cached in one of these rings.
1720
1721 This program should set it UID and GID to those specified before attempting to
1722 access any more keys. It may then look around for a user specific process to
1723 hand the request off to (perhaps a path held in placed in another key by, for
1724 example, the KDE desktop manager).
1725
1726 The program (or whatever it calls) should finish construction of the key by
1727 calling KEYCTL_INSTANTIATE or KEYCTL_INSTANTIATE_IOV, which also permits it to
1728 cache the key in one of the keyrings (probably the session ring) before
1729 returning.  Alternatively, the key can be marked as negative with KEYCTL_NEGATE
1730 or KEYCTL_REJECT; this also permits the key to be cached in one of the
1731 keyrings.
1732
1733 If it returns with the key remaining in the unconstructed state, the key will
1734 be marked as being negative, it will be added to the session keyring, and an
1735 error will be returned to the key requestor.
1736
1737 Supplementary information may be provided from whoever or whatever invoked this
1738 service. This will be passed as the <callout_info> parameter. If no such
1739 information was made available, then "-" will be passed as this parameter
1740 instead.
1741
1742
1743 Similarly, the kernel may attempt to update an expired or a soon to expire key
1744 by executing::
1745
1746         /sbin/request-key update <key> <uid> <gid> \
1747                 <threadring> <processring> <sessionring>
1748
1749 In this case, the program isn't required to actually attach the key to a ring;
1750 the rings are provided for reference.
1751
1752
1753 Garbage Collection
1754 ==================
1755
1756 Dead keys (for which the type has been removed) will be automatically unlinked
1757 from those keyrings that point to them and deleted as soon as possible by a
1758 background garbage collector.
1759
1760 Similarly, revoked and expired keys will be garbage collected, but only after a
1761 certain amount of time has passed.  This time is set as a number of seconds in::
1762
1763         /proc/sys/kernel/keys/gc_delay