Merge branch 'next-tpm' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jmorris...
[muen/linux.git] / security / integrity / ima / ima_main.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2005,2006,2007,2008 IBM Corporation
3  *
4  * Authors:
5  * Reiner Sailer <sailer@watson.ibm.com>
6  * Serge Hallyn <serue@us.ibm.com>
7  * Kylene Hall <kylene@us.ibm.com>
8  * Mimi Zohar <zohar@us.ibm.com>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
12  * published by the Free Software Foundation, version 2 of the
13  * License.
14  *
15  * File: ima_main.c
16  *      implements the IMA hooks: ima_bprm_check, ima_file_mmap,
17  *      and ima_file_check.
18  */
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/file.h>
21 #include <linux/binfmts.h>
22 #include <linux/mount.h>
23 #include <linux/mman.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/xattr.h>
26 #include <linux/ima.h>
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 #include "ima.h"
30
31 int ima_initialized;
32
33 #ifdef CONFIG_IMA_APPRAISE
34 int ima_appraise = IMA_APPRAISE_ENFORCE;
35 #else
36 int ima_appraise;
37 #endif
38
39 int ima_hash_algo = HASH_ALGO_SHA1;
40 static int hash_setup_done;
41
42 static int __init hash_setup(char *str)
43 {
44         struct ima_template_desc *template_desc = ima_template_desc_current();
45         int i;
46
47         if (hash_setup_done)
48                 return 1;
49
50         if (strcmp(template_desc->name, IMA_TEMPLATE_IMA_NAME) == 0) {
51                 if (strncmp(str, "sha1", 4) == 0)
52                         ima_hash_algo = HASH_ALGO_SHA1;
53                 else if (strncmp(str, "md5", 3) == 0)
54                         ima_hash_algo = HASH_ALGO_MD5;
55                 else
56                         return 1;
57                 goto out;
58         }
59
60         for (i = 0; i < HASH_ALGO__LAST; i++) {
61                 if (strcmp(str, hash_algo_name[i]) == 0) {
62                         ima_hash_algo = i;
63                         break;
64                 }
65         }
66         if (i == HASH_ALGO__LAST)
67                 return 1;
68 out:
69         hash_setup_done = 1;
70         return 1;
71 }
72 __setup("ima_hash=", hash_setup);
73
74 /*
75  * ima_rdwr_violation_check
76  *
77  * Only invalidate the PCR for measured files:
78  *      - Opening a file for write when already open for read,
79  *        results in a time of measure, time of use (ToMToU) error.
80  *      - Opening a file for read when already open for write,
81  *        could result in a file measurement error.
82  *
83  */
84 static void ima_rdwr_violation_check(struct file *file,
85                                      struct integrity_iint_cache *iint,
86                                      int must_measure,
87                                      char **pathbuf,
88                                      const char **pathname,
89                                      char *filename)
90 {
91         struct inode *inode = file_inode(file);
92         fmode_t mode = file->f_mode;
93         bool send_tomtou = false, send_writers = false;
94
95         if (mode & FMODE_WRITE) {
96                 if (atomic_read(&inode->i_readcount) && IS_IMA(inode)) {
97                         if (!iint)
98                                 iint = integrity_iint_find(inode);
99                         /* IMA_MEASURE is set from reader side */
100                         if (iint && test_bit(IMA_MUST_MEASURE,
101                                                 &iint->atomic_flags))
102                                 send_tomtou = true;
103                 }
104         } else {
105                 if (must_measure)
106                         set_bit(IMA_MUST_MEASURE, &iint->atomic_flags);
107                 if ((atomic_read(&inode->i_writecount) > 0) && must_measure)
108                         send_writers = true;
109         }
110
111         if (!send_tomtou && !send_writers)
112                 return;
113
114         *pathname = ima_d_path(&file->f_path, pathbuf, filename);
115
116         if (send_tomtou)
117                 ima_add_violation(file, *pathname, iint,
118                                   "invalid_pcr", "ToMToU");
119         if (send_writers)
120                 ima_add_violation(file, *pathname, iint,
121                                   "invalid_pcr", "open_writers");
122 }
123
124 static void ima_check_last_writer(struct integrity_iint_cache *iint,
125                                   struct inode *inode, struct file *file)
126 {
127         fmode_t mode = file->f_mode;
128         bool update;
129
130         if (!(mode & FMODE_WRITE))
131                 return;
132
133         mutex_lock(&iint->mutex);
134         if (atomic_read(&inode->i_writecount) == 1) {
135                 update = test_and_clear_bit(IMA_UPDATE_XATTR,
136                                             &iint->atomic_flags);
137                 if (!IS_I_VERSION(inode) ||
138                     !inode_eq_iversion(inode, iint->version) ||
139                     (iint->flags & IMA_NEW_FILE)) {
140                         iint->flags &= ~(IMA_DONE_MASK | IMA_NEW_FILE);
141                         iint->measured_pcrs = 0;
142                         if (update)
143                                 ima_update_xattr(iint, file);
144                 }
145         }
146         mutex_unlock(&iint->mutex);
147 }
148
149 /**
150  * ima_file_free - called on __fput()
151  * @file: pointer to file structure being freed
152  *
153  * Flag files that changed, based on i_version
154  */
155 void ima_file_free(struct file *file)
156 {
157         struct inode *inode = file_inode(file);
158         struct integrity_iint_cache *iint;
159
160         if (!ima_policy_flag || !S_ISREG(inode->i_mode))
161                 return;
162
163         iint = integrity_iint_find(inode);
164         if (!iint)
165                 return;
166
167         ima_check_last_writer(iint, inode, file);
168 }
169
170 static int process_measurement(struct file *file, char *buf, loff_t size,
171                                int mask, enum ima_hooks func, int opened)
172 {
173         struct inode *inode = file_inode(file);
174         struct integrity_iint_cache *iint = NULL;
175         struct ima_template_desc *template_desc;
176         char *pathbuf = NULL;
177         char filename[NAME_MAX];
178         const char *pathname = NULL;
179         int rc = 0, action, must_appraise = 0;
180         int pcr = CONFIG_IMA_MEASURE_PCR_IDX;
181         struct evm_ima_xattr_data *xattr_value = NULL;
182         int xattr_len = 0;
183         bool violation_check;
184         enum hash_algo hash_algo;
185
186         if (!ima_policy_flag || !S_ISREG(inode->i_mode))
187                 return 0;
188
189         /* Return an IMA_MEASURE, IMA_APPRAISE, IMA_AUDIT action
190          * bitmask based on the appraise/audit/measurement policy.
191          * Included is the appraise submask.
192          */
193         action = ima_get_action(inode, mask, func, &pcr);
194         violation_check = ((func == FILE_CHECK || func == MMAP_CHECK) &&
195                            (ima_policy_flag & IMA_MEASURE));
196         if (!action && !violation_check)
197                 return 0;
198
199         must_appraise = action & IMA_APPRAISE;
200
201         /*  Is the appraise rule hook specific?  */
202         if (action & IMA_FILE_APPRAISE)
203                 func = FILE_CHECK;
204
205         inode_lock(inode);
206
207         if (action) {
208                 iint = integrity_inode_get(inode);
209                 if (!iint)
210                         rc = -ENOMEM;
211         }
212
213         if (!rc && violation_check)
214                 ima_rdwr_violation_check(file, iint, action & IMA_MEASURE,
215                                          &pathbuf, &pathname, filename);
216
217         inode_unlock(inode);
218
219         if (rc)
220                 goto out;
221         if (!action)
222                 goto out;
223
224         mutex_lock(&iint->mutex);
225
226         if (test_and_clear_bit(IMA_CHANGE_ATTR, &iint->atomic_flags))
227                 /* reset appraisal flags if ima_inode_post_setattr was called */
228                 iint->flags &= ~(IMA_APPRAISE | IMA_APPRAISED |
229                                  IMA_APPRAISE_SUBMASK | IMA_APPRAISED_SUBMASK |
230                                  IMA_ACTION_FLAGS);
231
232         if (test_and_clear_bit(IMA_CHANGE_XATTR, &iint->atomic_flags))
233                 /* reset all flags if ima_inode_setxattr was called */
234                 iint->flags &= ~IMA_DONE_MASK;
235
236         /* Determine if already appraised/measured based on bitmask
237          * (IMA_MEASURE, IMA_MEASURED, IMA_XXXX_APPRAISE, IMA_XXXX_APPRAISED,
238          *  IMA_AUDIT, IMA_AUDITED)
239          */
240         iint->flags |= action;
241         action &= IMA_DO_MASK;
242         action &= ~((iint->flags & (IMA_DONE_MASK ^ IMA_MEASURED)) >> 1);
243
244         /* If target pcr is already measured, unset IMA_MEASURE action */
245         if ((action & IMA_MEASURE) && (iint->measured_pcrs & (0x1 << pcr)))
246                 action ^= IMA_MEASURE;
247
248         /* HASH sets the digital signature and update flags, nothing else */
249         if ((action & IMA_HASH) &&
250             !(test_bit(IMA_DIGSIG, &iint->atomic_flags))) {
251                 xattr_len = ima_read_xattr(file_dentry(file), &xattr_value);
252                 if ((xattr_value && xattr_len > 2) &&
253                     (xattr_value->type == EVM_IMA_XATTR_DIGSIG))
254                         set_bit(IMA_DIGSIG, &iint->atomic_flags);
255                 iint->flags |= IMA_HASHED;
256                 action ^= IMA_HASH;
257                 set_bit(IMA_UPDATE_XATTR, &iint->atomic_flags);
258         }
259
260         /* Nothing to do, just return existing appraised status */
261         if (!action) {
262                 if (must_appraise)
263                         rc = ima_get_cache_status(iint, func);
264                 goto out_locked;
265         }
266
267         template_desc = ima_template_desc_current();
268         if ((action & IMA_APPRAISE_SUBMASK) ||
269                     strcmp(template_desc->name, IMA_TEMPLATE_IMA_NAME) != 0)
270                 /* read 'security.ima' */
271                 xattr_len = ima_read_xattr(file_dentry(file), &xattr_value);
272
273         hash_algo = ima_get_hash_algo(xattr_value, xattr_len);
274
275         rc = ima_collect_measurement(iint, file, buf, size, hash_algo);
276         if (rc != 0 && rc != -EBADF && rc != -EINVAL)
277                 goto out_locked;
278
279         if (!pathbuf)   /* ima_rdwr_violation possibly pre-fetched */
280                 pathname = ima_d_path(&file->f_path, &pathbuf, filename);
281
282         if (action & IMA_MEASURE)
283                 ima_store_measurement(iint, file, pathname,
284                                       xattr_value, xattr_len, pcr);
285         if (rc == 0 && (action & IMA_APPRAISE_SUBMASK)) {
286                 inode_lock(inode);
287                 rc = ima_appraise_measurement(func, iint, file, pathname,
288                                               xattr_value, xattr_len, opened);
289                 inode_unlock(inode);
290         }
291         if (action & IMA_AUDIT)
292                 ima_audit_measurement(iint, pathname);
293
294         if ((file->f_flags & O_DIRECT) && (iint->flags & IMA_PERMIT_DIRECTIO))
295                 rc = 0;
296 out_locked:
297         if ((mask & MAY_WRITE) && test_bit(IMA_DIGSIG, &iint->atomic_flags) &&
298              !(iint->flags & IMA_NEW_FILE))
299                 rc = -EACCES;
300         mutex_unlock(&iint->mutex);
301         kfree(xattr_value);
302 out:
303         if (pathbuf)
304                 __putname(pathbuf);
305         if (must_appraise) {
306                 if (rc && (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
307                         return -EACCES;
308                 if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
309                         set_bit(IMA_UPDATE_XATTR, &iint->atomic_flags);
310         }
311         return 0;
312 }
313
314 /**
315  * ima_file_mmap - based on policy, collect/store measurement.
316  * @file: pointer to the file to be measured (May be NULL)
317  * @prot: contains the protection that will be applied by the kernel.
318  *
319  * Measure files being mmapped executable based on the ima_must_measure()
320  * policy decision.
321  *
322  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
323  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
324  */
325 int ima_file_mmap(struct file *file, unsigned long prot)
326 {
327         if (file && (prot & PROT_EXEC))
328                 return process_measurement(file, NULL, 0, MAY_EXEC,
329                                            MMAP_CHECK, 0);
330         return 0;
331 }
332
333 /**
334  * ima_bprm_check - based on policy, collect/store measurement.
335  * @bprm: contains the linux_binprm structure
336  *
337  * The OS protects against an executable file, already open for write,
338  * from being executed in deny_write_access() and an executable file,
339  * already open for execute, from being modified in get_write_access().
340  * So we can be certain that what we verify and measure here is actually
341  * what is being executed.
342  *
343  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
344  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
345  */
346 int ima_bprm_check(struct linux_binprm *bprm)
347 {
348         return process_measurement(bprm->file, NULL, 0, MAY_EXEC,
349                                    BPRM_CHECK, 0);
350 }
351
352 /**
353  * ima_path_check - based on policy, collect/store measurement.
354  * @file: pointer to the file to be measured
355  * @mask: contains MAY_READ, MAY_WRITE, MAY_EXEC or MAY_APPEND
356  *
357  * Measure files based on the ima_must_measure() policy decision.
358  *
359  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
360  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
361  */
362 int ima_file_check(struct file *file, int mask, int opened)
363 {
364         return process_measurement(file, NULL, 0,
365                                    mask & (MAY_READ | MAY_WRITE | MAY_EXEC |
366                                            MAY_APPEND), FILE_CHECK, opened);
367 }
368 EXPORT_SYMBOL_GPL(ima_file_check);
369
370 /**
371  * ima_post_path_mknod - mark as a new inode
372  * @dentry: newly created dentry
373  *
374  * Mark files created via the mknodat syscall as new, so that the
375  * file data can be written later.
376  */
377 void ima_post_path_mknod(struct dentry *dentry)
378 {
379         struct integrity_iint_cache *iint;
380         struct inode *inode = dentry->d_inode;
381         int must_appraise;
382
383         must_appraise = ima_must_appraise(inode, MAY_ACCESS, FILE_CHECK);
384         if (!must_appraise)
385                 return;
386
387         iint = integrity_inode_get(inode);
388         if (iint)
389                 iint->flags |= IMA_NEW_FILE;
390 }
391
392 /**
393  * ima_read_file - pre-measure/appraise hook decision based on policy
394  * @file: pointer to the file to be measured/appraised/audit
395  * @read_id: caller identifier
396  *
397  * Permit reading a file based on policy. The policy rules are written
398  * in terms of the policy identifier.  Appraising the integrity of
399  * a file requires a file descriptor.
400  *
401  * For permission return 0, otherwise return -EACCES.
402  */
403 int ima_read_file(struct file *file, enum kernel_read_file_id read_id)
404 {
405         bool sig_enforce = is_module_sig_enforced();
406
407         if (!file && read_id == READING_MODULE) {
408                 if (!sig_enforce && (ima_appraise & IMA_APPRAISE_MODULES) &&
409                     (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE)) {
410                         pr_err("impossible to appraise a module without a file descriptor. sig_enforce kernel parameter might help\n");
411                         return -EACCES; /* INTEGRITY_UNKNOWN */
412                 }
413                 return 0;       /* We rely on module signature checking */
414         }
415         return 0;
416 }
417
418 static int read_idmap[READING_MAX_ID] = {
419         [READING_FIRMWARE] = FIRMWARE_CHECK,
420         [READING_MODULE] = MODULE_CHECK,
421         [READING_KEXEC_IMAGE] = KEXEC_KERNEL_CHECK,
422         [READING_KEXEC_INITRAMFS] = KEXEC_INITRAMFS_CHECK,
423         [READING_POLICY] = POLICY_CHECK
424 };
425
426 /**
427  * ima_post_read_file - in memory collect/appraise/audit measurement
428  * @file: pointer to the file to be measured/appraised/audit
429  * @buf: pointer to in memory file contents
430  * @size: size of in memory file contents
431  * @read_id: caller identifier
432  *
433  * Measure/appraise/audit in memory file based on policy.  Policy rules
434  * are written in terms of a policy identifier.
435  *
436  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
437  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
438  */
439 int ima_post_read_file(struct file *file, void *buf, loff_t size,
440                        enum kernel_read_file_id read_id)
441 {
442         enum ima_hooks func;
443
444         if (!file && read_id == READING_FIRMWARE) {
445                 if ((ima_appraise & IMA_APPRAISE_FIRMWARE) &&
446                     (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
447                         return -EACCES; /* INTEGRITY_UNKNOWN */
448                 return 0;
449         }
450
451         if (!file && read_id == READING_MODULE) /* MODULE_SIG_FORCE enabled */
452                 return 0;
453
454         /* permit signed certs */
455         if (!file && read_id == READING_X509_CERTIFICATE)
456                 return 0;
457
458         if (!file || !buf || size == 0) { /* should never happen */
459                 if (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE)
460                         return -EACCES;
461                 return 0;
462         }
463
464         func = read_idmap[read_id] ?: FILE_CHECK;
465         return process_measurement(file, buf, size, MAY_READ, func, 0);
466 }
467
468 static int __init init_ima(void)
469 {
470         int error;
471
472         ima_init_template_list();
473         hash_setup(CONFIG_IMA_DEFAULT_HASH);
474         error = ima_init();
475         if (!error) {
476                 ima_initialized = 1;
477                 ima_update_policy_flag();
478         }
479         return error;
480 }
481
482 late_initcall(init_ima);        /* Start IMA after the TPM is available */
483
484 MODULE_DESCRIPTION("Integrity Measurement Architecture");
485 MODULE_LICENSE("GPL");