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