KEYS: Add garbage collection for dead, revoked and expired keys. [try #6]
authorDavid Howells <dhowells@redhat.com>
Wed, 2 Sep 2009 08:14:00 +0000 (09:14 +0100)
committerJames Morris <jmorris@namei.org>
Wed, 2 Sep 2009 11:29:11 +0000 (21:29 +1000)
Add garbage collection for dead, revoked and expired keys.  This involved
erasing all links to such keys from keyrings that point to them.  At that
point, the key will be deleted in the normal manner.

Keyrings from which garbage collection occurs are shrunk and their quota
consumption reduced as appropriate.

Dead keys (for which the key type has been removed) will be garbage collected
immediately.

Revoked and expired keys will hang around for a number of seconds, as set in
/proc/sys/kernel/keys/gc_delay before being automatically removed.  The default
is 5 minutes.

Signed-off-by: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: James Morris <jmorris@namei.org>
Documentation/keys.txt
include/linux/key.h
security/keys/Makefile
security/keys/gc.c [new file with mode: 0644]
security/keys/internal.h
security/keys/key.c
security/keys/keyctl.c
security/keys/keyring.c
security/keys/sysctl.c

index b56aacc1fff864022dbdf67aac997d54f0d14f32..203487e9b1d8a262e10584f47675847b6b9a0cef 100644 (file)
@@ -26,7 +26,7 @@ This document has the following sections:
        - Notes on accessing payload contents
        - Defining a key type
        - Request-key callback service
-       - Key access filesystem
+       - Garbage collection
 
 
 ============
@@ -113,6 +113,9 @@ Each key has a number of attributes:
 
      (*) Dead. The key's type was unregistered, and so the key is now useless.
 
+Keys in the last three states are subject to garbage collection.  See the
+section on "Garbage collection".
+
 
 ====================
 KEY SERVICE OVERVIEW
@@ -1231,3 +1234,17 @@ by executing:
 
 In this case, the program isn't required to actually attach the key to a ring;
 the rings are provided for reference.
+
+
+==================
+GARBAGE COLLECTION
+==================
+
+Dead keys (for which the type has been removed) will be automatically unlinked
+from those keyrings that point to them and deleted as soon as possible by a
+background garbage collector.
+
+Similarly, revoked and expired keys will be garbage collected, but only after a
+certain amount of time has passed.  This time is set as a number of seconds in:
+
+       /proc/sys/kernel/keys/gc_delay
index e544f466d69a421cf48f2b626b0bf90d1ec22033..33e0165de1009efd1885e6d69a1e6caaae7af408 100644 (file)
@@ -129,7 +129,10 @@ struct key {
        struct rw_semaphore     sem;            /* change vs change sem */
        struct key_user         *user;          /* owner of this key */
        void                    *security;      /* security data for this key */
-       time_t                  expiry;         /* time at which key expires (or 0) */
+       union {
+               time_t          expiry;         /* time at which key expires (or 0) */
+               time_t          revoked_at;     /* time at which key was revoked */
+       };
        uid_t                   uid;
        gid_t                   gid;
        key_perm_t              perm;           /* access permissions */
index 747a464943aff0ada556e903fa6750fc7b670b60..74d5447d7df7259d83f54f5af5ff176fe4b5b37f 100644 (file)
@@ -3,6 +3,7 @@
 #
 
 obj-y := \
+       gc.o \
        key.o \
        keyring.o \
        keyctl.o \
diff --git a/security/keys/gc.c b/security/keys/gc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..44adc32
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,193 @@
+/* Key garbage collector
+ *
+ * Copyright (C) 2009 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
+ * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public Licence
+ * as published by the Free Software Foundation; either version
+ * 2 of the Licence, or (at your option) any later version.
+ */
+
+#include <linux/module.h>
+#include <keys/keyring-type.h>
+#include "internal.h"
+
+/*
+ * Delay between key revocation/expiry in seconds
+ */
+unsigned key_gc_delay = 5 * 60;
+
+/*
+ * Reaper
+ */
+static void key_gc_timer_func(unsigned long);
+static void key_garbage_collector(struct work_struct *);
+static DEFINE_TIMER(key_gc_timer, key_gc_timer_func, 0, 0);
+static DECLARE_WORK(key_gc_work, key_garbage_collector);
+static key_serial_t key_gc_cursor; /* the last key the gc considered */
+static unsigned long key_gc_executing;
+static time_t key_gc_next_run = LONG_MAX;
+
+/*
+ * Schedule a garbage collection run
+ * - precision isn't particularly important
+ */
+void key_schedule_gc(time_t gc_at)
+{
+       unsigned long expires;
+       time_t now = current_kernel_time().tv_sec;
+
+       kenter("%ld", gc_at - now);
+
+       gc_at += key_gc_delay;
+
+       if (now >= gc_at) {
+               schedule_work(&key_gc_work);
+       } else if (gc_at < key_gc_next_run) {
+               expires = jiffies + (gc_at - now) * HZ;
+               mod_timer(&key_gc_timer, expires);
+       }
+}
+
+/*
+ * The garbage collector timer kicked off
+ */
+static void key_gc_timer_func(unsigned long data)
+{
+       kenter("");
+       key_gc_next_run = LONG_MAX;
+       schedule_work(&key_gc_work);
+}
+
+/*
+ * Garbage collect pointers from a keyring
+ * - return true if we altered the keyring
+ */
+static bool key_gc_keyring(struct key *keyring, time_t limit)
+{
+       struct keyring_list *klist;
+       struct key *key;
+       int loop;
+
+       kenter("%x", key_serial(keyring));
+
+       if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &keyring->flags))
+               goto dont_gc;
+
+       /* scan the keyring looking for dead keys */
+       klist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
+       if (!klist)
+               goto dont_gc;
+
+       for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--) {
+               key = klist->keys[loop];
+               if (test_bit(KEY_FLAG_DEAD, &key->flags) ||
+                   (key->expiry > 0 && key->expiry <= limit))
+                       goto do_gc;
+       }
+
+dont_gc:
+       kleave(" = false");
+       return false;
+
+do_gc:
+       key_gc_cursor = keyring->serial;
+       key_get(keyring);
+       spin_unlock(&key_serial_lock);
+       keyring_gc(keyring, limit);
+       key_put(keyring);
+       kleave(" = true");
+       return true;
+}
+
+/*
+ * Garbage collector for keys
+ * - this involves scanning the keyrings for dead, expired and revoked keys
+ *   that have overstayed their welcome
+ */
+static void key_garbage_collector(struct work_struct *work)
+{
+       struct rb_node *rb;
+       key_serial_t cursor;
+       struct key *key, *xkey;
+       time_t new_timer = LONG_MAX, limit;
+
+       kenter("");
+
+       if (test_and_set_bit(0, &key_gc_executing)) {
+               key_schedule_gc(current_kernel_time().tv_sec);
+               return;
+       }
+
+       limit = current_kernel_time().tv_sec;
+       if (limit > key_gc_delay)
+               limit -= key_gc_delay;
+       else
+               limit = key_gc_delay;
+
+       spin_lock(&key_serial_lock);
+
+       if (RB_EMPTY_ROOT(&key_serial_tree))
+               goto reached_the_end;
+
+       cursor = key_gc_cursor;
+       if (cursor < 0)
+               cursor = 0;
+
+       /* find the first key above the cursor */
+       key = NULL;
+       rb = key_serial_tree.rb_node;
+       while (rb) {
+               xkey = rb_entry(rb, struct key, serial_node);
+               if (cursor < xkey->serial) {
+                       key = xkey;
+                       rb = rb->rb_left;
+               } else if (cursor > xkey->serial) {
+                       rb = rb->rb_right;
+               } else {
+                       rb = rb_next(rb);
+                       if (!rb)
+                               goto reached_the_end;
+                       key = rb_entry(rb, struct key, serial_node);
+                       break;
+               }
+       }
+
+       if (!key)
+               goto reached_the_end;
+
+       /* trawl through the keys looking for keyrings */
+       for (;;) {
+               if (key->expiry > 0 && key->expiry < new_timer)
+                       new_timer = key->expiry;
+
+               if (key->type == &key_type_keyring &&
+                   key_gc_keyring(key, limit)) {
+                       /* the gc ate our lock */
+                       schedule_work(&key_gc_work);
+                       goto no_unlock;
+               }
+
+               rb = rb_next(&key->serial_node);
+               if (!rb) {
+                       key_gc_cursor = 0;
+                       break;
+               }
+               key = rb_entry(rb, struct key, serial_node);
+       }
+
+out:
+       spin_unlock(&key_serial_lock);
+no_unlock:
+       clear_bit(0, &key_gc_executing);
+       if (new_timer < LONG_MAX)
+               key_schedule_gc(new_timer);
+
+       kleave("");
+       return;
+
+reached_the_end:
+       key_gc_cursor = 0;
+       goto out;
+}
index a7252e7b2e0574056df179ceaf9abcd0d0781ffb..fb830514c337984cf8608d3878e4db0b8154f477 100644 (file)
@@ -132,6 +132,10 @@ extern key_ref_t lookup_user_key(key_serial_t id, unsigned long flags,
 
 extern long join_session_keyring(const char *name);
 
+extern unsigned key_gc_delay;
+extern void keyring_gc(struct key *keyring, time_t limit);
+extern void key_schedule_gc(time_t expiry_at);
+
 /*
  * check to see whether permission is granted to use a key in the desired way
  */
index bd9d2670e9c423b9541c6552d8f75766204c3c8d..08531ad0f252129beffbf93c451d218cbce29bfb 100644 (file)
@@ -500,6 +500,7 @@ int key_negate_and_link(struct key *key,
                set_bit(KEY_FLAG_INSTANTIATED, &key->flags);
                now = current_kernel_time();
                key->expiry = now.tv_sec + timeout;
+               key_schedule_gc(key->expiry);
 
                if (test_and_clear_bit(KEY_FLAG_USER_CONSTRUCT, &key->flags))
                        awaken = 1;
@@ -888,6 +889,9 @@ EXPORT_SYMBOL(key_update);
  */
 void key_revoke(struct key *key)
 {
+       struct timespec now;
+       time_t time;
+
        key_check(key);
 
        /* make sure no one's trying to change or use the key when we mark it
@@ -900,6 +904,14 @@ void key_revoke(struct key *key)
            key->type->revoke)
                key->type->revoke(key);
 
+       /* set the death time to no more than the expiry time */
+       now = current_kernel_time();
+       time = now.tv_sec;
+       if (key->revoked_at == 0 || key->revoked_at > time) {
+               key->revoked_at = time;
+               key_schedule_gc(key->revoked_at);
+       }
+
        up_write(&key->sem);
 
 } /* end key_revoke() */
@@ -984,6 +996,8 @@ void unregister_key_type(struct key_type *ktype)
        spin_unlock(&key_serial_lock);
        up_write(&key_types_sem);
 
+       key_schedule_gc(0);
+
 } /* end unregister_key_type() */
 
 EXPORT_SYMBOL(unregister_key_type);
index 1160b644dace41cbd14393eac05d838f1621768c..736d7800f97f9bd2c0f20c8599432971b0dd57d0 100644 (file)
@@ -1115,6 +1115,7 @@ long keyctl_set_timeout(key_serial_t id, unsigned timeout)
        }
 
        key->expiry = expiry;
+       key_schedule_gc(key->expiry);
 
        up_write(&key->sem);
        key_put(key);
index 3dba81c2eba360a615d9116e124cb36d86e89427..ac977f661a792780728e28d0f6faa374bccb5297 100644 (file)
@@ -1000,3 +1000,88 @@ static void keyring_revoke(struct key *keyring)
        }
 
 } /* end keyring_revoke() */
+
+/*
+ * Determine whether a key is dead
+ */
+static bool key_is_dead(struct key *key, time_t limit)
+{
+       return test_bit(KEY_FLAG_DEAD, &key->flags) ||
+               (key->expiry > 0 && key->expiry <= limit);
+}
+
+/*
+ * Collect garbage from the contents of a keyring
+ */
+void keyring_gc(struct key *keyring, time_t limit)
+{
+       struct keyring_list *klist, *new;
+       struct key *key;
+       int loop, keep, max;
+
+       kenter("%x", key_serial(keyring));
+
+       down_write(&keyring->sem);
+
+       klist = keyring->payload.subscriptions;
+       if (!klist)
+               goto just_return;
+
+       /* work out how many subscriptions we're keeping */
+       keep = 0;
+       for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
+               if (!key_is_dead(klist->keys[loop], limit));
+                       keep++;
+
+       if (keep == klist->nkeys)
+               goto just_return;
+
+       /* allocate a new keyring payload */
+       max = roundup(keep, 4);
+       new = kmalloc(sizeof(struct keyring_list) + max * sizeof(struct key *),
+                     GFP_KERNEL);
+       if (!new)
+               goto just_return;
+       new->maxkeys = max;
+       new->nkeys = 0;
+       new->delkey = 0;
+
+       /* install the live keys
+        * - must take care as expired keys may be updated back to life
+        */
+       keep = 0;
+       for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--) {
+               key = klist->keys[loop];
+               if (!key_is_dead(key, limit)) {
+                       if (keep >= max)
+                               goto discard_new;
+                       new->keys[keep++] = key_get(key);
+               }
+       }
+       new->nkeys = keep;
+
+       /* adjust the quota */
+       key_payload_reserve(keyring,
+                           sizeof(struct keyring_list) +
+                           KEYQUOTA_LINK_BYTES * keep);
+
+       if (keep == 0) {
+               rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, NULL);
+               kfree(new);
+       } else {
+               rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, new);
+       }
+
+       up_write(&keyring->sem);
+
+       call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
+       kleave(" [yes]");
+       return;
+
+discard_new:
+       new->nkeys = keep;
+       keyring_clear_rcu_disposal(&new->rcu);
+just_return:
+       up_write(&keyring->sem);
+       kleave(" [no]");
+}
index b611d493c2d8be453551349f21c866bbfbb0ceac..5e05dc09e2dba0109ab931a57fecb97a4c017be9 100644 (file)
@@ -13,6 +13,8 @@
 #include <linux/sysctl.h>
 #include "internal.h"
 
+static const int zero, one = 1, max = INT_MAX;
+
 ctl_table key_sysctls[] = {
        {
                .ctl_name = CTL_UNNUMBERED,
@@ -20,7 +22,9 @@ ctl_table key_sysctls[] = {
                .data = &key_quota_maxkeys,
                .maxlen = sizeof(unsigned),
                .mode = 0644,
-               .proc_handler = &proc_dointvec,
+               .proc_handler = &proc_dointvec_minmax,
+               .extra1 = (void *) &one,
+               .extra2 = (void *) &max,
        },
        {
                .ctl_name = CTL_UNNUMBERED,
@@ -28,7 +32,9 @@ ctl_table key_sysctls[] = {
                .data = &key_quota_maxbytes,
                .maxlen = sizeof(unsigned),
                .mode = 0644,
-               .proc_handler = &proc_dointvec,
+               .proc_handler = &proc_dointvec_minmax,
+               .extra1 = (void *) &one,
+               .extra2 = (void *) &max,
        },
        {
                .ctl_name = CTL_UNNUMBERED,
@@ -36,7 +42,9 @@ ctl_table key_sysctls[] = {
                .data = &key_quota_root_maxkeys,
                .maxlen = sizeof(unsigned),
                .mode = 0644,
-               .proc_handler = &proc_dointvec,
+               .proc_handler = &proc_dointvec_minmax,
+               .extra1 = (void *) &one,
+               .extra2 = (void *) &max,
        },
        {
                .ctl_name = CTL_UNNUMBERED,
@@ -44,7 +52,19 @@ ctl_table key_sysctls[] = {
                .data = &key_quota_root_maxbytes,
                .maxlen = sizeof(unsigned),
                .mode = 0644,
-               .proc_handler = &proc_dointvec,
+               .proc_handler = &proc_dointvec_minmax,
+               .extra1 = (void *) &one,
+               .extra2 = (void *) &max,
+       },
+       {
+               .ctl_name = CTL_UNNUMBERED,
+               .procname = "gc_delay",
+               .data = &key_gc_delay,
+               .maxlen = sizeof(unsigned),
+               .mode = 0644,
+               .proc_handler = &proc_dointvec_minmax,
+               .extra1 = (void *) &zero,
+               .extra2 = (void *) &max,
        },
        { .ctl_name = 0 }
 };