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                 evm_status = INTEGRITY_FAIL;
 130                 if (rc == -ENODATA) {
 131                         rc = evm_find_protected_xattrs(dentry);
 132                         if (rc > 0)
 133                                 evm_status = INTEGRITY_NOLABEL;
 134                         else if (rc == 0)
 135                                 evm_status = INTEGRITY_NOXATTRS; /* new file */
 136                 } else if (rc == -EOPNOTSUPP) {
 137                         evm_status = INTEGRITY_UNKNOWN;
 138                 }
 139                 goto out;
 140         }
 141
 142         xattr_len = rc;
 143
 144         /* check value type */
 145         switch (xattr_data->type) {
 146         case EVM_XATTR_HMAC:
 147                 rc = evm_calc_hmac(dentry, xattr_name, xattr_value,
 148                                    xattr_value_len, calc.digest);
 149                 if (rc)
 150                         break;
 151                 rc = memcmp(xattr_data->digest, calc.digest,
 152                             sizeof(calc.digest));
 153                 if (rc)
 154                         rc = -EINVAL;
 155                 break;
 156         case EVM_IMA_XATTR_DIGSIG:
 157                 rc = evm_calc_hash(dentry, xattr_name, xattr_value,
 158                                 xattr_value_len, calc.digest);
 159                 if (rc)
 160                         break;
 161                 rc = integrity_digsig_verify(INTEGRITY_KEYRING_EVM,
 162                                         (const char *)xattr_data, xattr_len,
 163                                         calc.digest, sizeof(calc.digest));
 164                 if (!rc) {
 165                         /* we probably want to replace rsa with hmac here */
 166                         evm_update_evmxattr(dentry, xattr_name, xattr_value,
 167                                    xattr_value_len);
 168                 }
 169                 break;
 170         default:
 171                 rc = -EINVAL;
 172                 break;
 173         }
 174
 175         if (rc)
 176                 evm_status = (rc == -ENODATA) ?
 177                                 INTEGRITY_NOXATTRS : INTEGRITY_FAIL;
 178 out:
 179         if (iint)
 180                 iint->evm_status = evm_status;
 181         kfree(xattr_data);
 182         return evm_status;
 183 }
 184
 185 static int evm_protected_xattr(const char *req_xattr_name)
 186 {
 187         char **xattrname;
 188         int namelen;
 189         int found = 0;
 190
 191         namelen = strlen(req_xattr_name);
 192         for (xattrname = evm_config_xattrnames; *xattrname != NULL; xattrname++) {
 193                 if ((strlen(*xattrname) == namelen)
 194                     && (strncmp(req_xattr_name, *xattrname, namelen) == 0)) {
 195                         found = 1;
 196                         break;
 197                 }
 198                 if (strncmp(req_xattr_name,
 199                             *xattrname + XATTR_SECURITY_PREFIX_LEN,
 200                             strlen(req_xattr_name)) == 0) {
 201                         found = 1;
 202                         break;
 203                 }
 204         }
 205         return found;
 206 }
 207
 208 /**
 209  * evm_verifyxattr - verify the integrity of the requested xattr
 210  * @dentry: object of the verify xattr
 211  * @xattr_name: requested xattr
 212  * @xattr_value: requested xattr value
 213  * @xattr_value_len: requested xattr value length
 214  *
 215  * Calculate the HMAC for the given dentry and verify it against the stored
 216  * security.evm xattr. For performance, use the xattr value and length
 217  * previously retrieved to calculate the HMAC.
 218  *
 219  * Returns the xattr integrity status.
 220  *
 221  * This function requires the caller to lock the inode's i_mutex before it
 222  * is executed.
 223  */
 224 enum integrity_status evm_verifyxattr(struct dentry *dentry,
 225                                       const char *xattr_name,
 226                                       void *xattr_value, size_t xattr_value_len,
 227                                       struct integrity_iint_cache *iint)
 228 {
 229         if (!evm_initialized || !evm_protected_xattr(xattr_name))
 230                 return INTEGRITY_UNKNOWN;
 231
 232         if (!iint) {
 233                 iint = integrity_iint_find(dentry->d_inode);
 234                 if (!iint)
 235                         return INTEGRITY_UNKNOWN;
 236         }
 237         return evm_verify_hmac(dentry, xattr_name, xattr_value,
 238                                  xattr_value_len, iint);
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL_GPL(evm_verifyxattr);
 241
 242 /*
 243  * evm_verify_current_integrity - verify the dentry's metadata integrity
 244  * @dentry: pointer to the affected dentry
 245  *
 246  * Verify and return the dentry's metadata integrity. The exceptions are
 247  * before EVM is initialized or in 'fix' mode.
 248  */
 249 static enum integrity_status evm_verify_current_integrity(struct dentry *dentry)
 250 {
 251         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 252
 253         if (!evm_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode) || evm_fixmode)
 254                 return 0;
 255         return evm_verify_hmac(dentry, NULL, NULL, 0, NULL);
 256 }
 257
 258 /*
 259  * evm_protect_xattr - protect the EVM extended attribute
 260  *
 261  * Prevent security.evm from being modified or removed without the
 262  * necessary permissions or when the existing value is invalid.
 263  *
 264  * The posix xattr acls are 'system' prefixed, which normally would not
 265  * affect security.evm.  An interesting side affect of writing posix xattr
 266  * acls is their modifying of the i_mode, which is included in security.evm.
 267  * For posix xattr acls only, permit security.evm, even if it currently
 268  * doesn't exist, to be updated.
 269  */
 270 static int evm_protect_xattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 271                              const void *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 272 {
 273         enum integrity_status evm_status;
 274
 275         if (strcmp(xattr_name, XATTR_NAME_EVM) == 0) {
 276                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 277                         return -EPERM;
 278         } else if (!evm_protected_xattr(xattr_name)) {
 279                 if (!posix_xattr_acl(xattr_name))
 280                         return 0;
 281                 evm_status = evm_verify_current_integrity(dentry);
 282                 if ((evm_status == INTEGRITY_PASS) ||
 283                     (evm_status == INTEGRITY_NOXATTRS))
 284                         return 0;
 285                 goto out;
 286         }
 287         evm_status = evm_verify_current_integrity(dentry);
 288         if (evm_status == INTEGRITY_NOXATTRS) {
 289                 struct integrity_iint_cache *iint;
 290
 291                 iint = integrity_iint_find(dentry->d_inode);
 292                 if (iint && (iint->flags & IMA_NEW_FILE))
 293                         return 0;
 294         }
 295 out:
 296         if (evm_status != INTEGRITY_PASS)
 297                 integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_METADATA, dentry->d_inode,
 298                                     dentry->d_name.name, "appraise_metadata",
 299                                     integrity_status_msg[evm_status],
 300                                     -EPERM, 0);
 301         return evm_status == INTEGRITY_PASS ? 0 : -EPERM;
 302 }
 303
 304 /**
 305  * evm_inode_setxattr - protect the EVM extended attribute
 306  * @dentry: pointer to the affected dentry
 307  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 308  * @xattr_value: pointer to the new extended attribute value
 309  * @xattr_value_len: pointer to the new extended attribute value length
 310  *
 311  * Before allowing the 'security.evm' protected xattr to be updated,
 312  * verify the existing value is valid.  As only the kernel should have
 313  * access to the EVM encrypted key needed to calculate the HMAC, prevent
 314  * userspace from writing HMAC value.  Writing 'security.evm' requires
 315  * requires CAP_SYS_ADMIN privileges.
 316  */
 317 int evm_inode_setxattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 318                        const void *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 319 {
 320         const struct evm_ima_xattr_data *xattr_data = xattr_value;
 321
 322         if (strcmp(xattr_name, XATTR_NAME_EVM) == 0) {
 323                 if (!xattr_value_len)
 324                         return -EINVAL;
 325                 if (xattr_data->type != EVM_IMA_XATTR_DIGSIG)
 326                         return -EPERM;
 327         }
 328         return evm_protect_xattr(dentry, xattr_name, xattr_value,
 329                                  xattr_value_len);
 330 }
 331
 332 /**
 333  * evm_inode_removexattr - protect the EVM extended attribute
 334  * @dentry: pointer to the affected dentry
 335  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 336  *
 337  * Removing 'security.evm' requires CAP_SYS_ADMIN privileges and that
 338  * the current value is valid.
 339  */
 340 int evm_inode_removexattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name)
 341 {
 342         return evm_protect_xattr(dentry, xattr_name, NULL, 0);
 343 }
 344
 345 /**
 346  * evm_inode_post_setxattr - update 'security.evm' to reflect the changes
 347  * @dentry: pointer to the affected dentry
 348  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 349  * @xattr_value: pointer to the new extended attribute value
 350  * @xattr_value_len: pointer to the new extended attribute value length
 351  *
 352  * Update the HMAC stored in 'security.evm' to reflect the change.
 353  *
 354  * No need to take the i_mutex lock here, as this function is called from
 355  * __vfs_setxattr_noperm().  The caller of which has taken the inode's
 356  * i_mutex lock.
 357  */
 358 void evm_inode_post_setxattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 359                              const void *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 360 {
 361         if (!evm_initialized || (!evm_protected_xattr(xattr_name)
 362                                  && !posix_xattr_acl(xattr_name)))
 363                 return;
 364
 365         evm_update_evmxattr(dentry, xattr_name, xattr_value, xattr_value_len);
 366 }
 367
 368 /**
 369  * evm_inode_post_removexattr - update 'security.evm' after removing the xattr
 370  * @dentry: pointer to the affected dentry
 371  * @xattr_name: pointer to the affected extended attribute name
 372  *
 373  * Update the HMAC stored in 'security.evm' to reflect removal of the xattr.
 374  */
 375 void evm_inode_post_removexattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name)
 376 {
 377         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 378
 379         if (!evm_initialized || !evm_protected_xattr(xattr_name))
 380                 return;
 381
 382         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 383         evm_update_evmxattr(dentry, xattr_name, NULL, 0);
 384         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 385 }
 386
 387 /**
 388  * evm_inode_setattr - prevent updating an invalid EVM extended attribute
 389  * @dentry: pointer to the affected dentry
 390  */
 391 int evm_inode_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
 392 {
 393         unsigned int ia_valid = attr->ia_valid;
 394         enum integrity_status evm_status;
 395
 396         if (!(ia_valid & (ATTR_MODE | ATTR_UID | ATTR_GID)))
 397                 return 0;
 398         evm_status = evm_verify_current_integrity(dentry);
 399         if ((evm_status == INTEGRITY_PASS) ||
 400             (evm_status == INTEGRITY_NOXATTRS))
 401                 return 0;
 402         integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_METADATA, dentry->d_inode,
 403                             dentry->d_name.name, "appraise_metadata",
 404                             integrity_status_msg[evm_status], -EPERM, 0);
 405         return -EPERM;
 406 }
 407
 408 /**
 409  * evm_inode_post_setattr - update 'security.evm' after modifying metadata
 410  * @dentry: pointer to the affected dentry
 411  * @ia_valid: for the UID and GID status
 412  *
 413  * For now, update the HMAC stored in 'security.evm' to reflect UID/GID
 414  * changes.
 415  *
 416  * This function is called from notify_change(), which expects the caller
 417  * to lock the inode's i_mutex.
 418  */
 419 void evm_inode_post_setattr(struct dentry *dentry, int ia_valid)
 420 {
 421         if (!evm_initialized)
 422                 return;
 423
 424         if (ia_valid & (ATTR_MODE | ATTR_UID | ATTR_GID))
 425                 evm_update_evmxattr(dentry, NULL, NULL, 0);
 426 }
 427
 428 /*
 429  * evm_inode_init_security - initializes security.evm
 430  */
 431 int evm_inode_init_security(struct inode *inode,
 432                                  const struct xattr *lsm_xattr,
 433                                  struct xattr *evm_xattr)
 434 {
 435         struct evm_ima_xattr_data *xattr_data;
 436         int rc;
 437
 438         if (!evm_initialized || !evm_protected_xattr(lsm_xattr->name))
 439                 return 0;
 440
 441         xattr_data = kzalloc(sizeof(*xattr_data), GFP_NOFS);
 442         if (!xattr_data)
 443                 return -ENOMEM;
 444
 445         xattr_data->type = EVM_XATTR_HMAC;
 446         rc = evm_init_hmac(inode, lsm_xattr, xattr_data->digest);
 447         if (rc < 0)
 448                 goto out;
 449
 450         evm_xattr->value = xattr_data;
 451         evm_xattr->value_len = sizeof(*xattr_data);
 452         evm_xattr->name = XATTR_EVM_SUFFIX;
 453         return 0;
 454 out:
 455         kfree(xattr_data);
 456         return rc;
 457 }
 458 EXPORT_SYMBOL_GPL(evm_inode_init_security);
 459
 460 static int __init init_evm(void)
 461 {
 462         int error;
 463
 464         evm_init_config();
 465
 466         error = evm_init_secfs();
 467         if (error < 0) {
 468                 pr_info("Error registering secfs\n");
 469                 goto err;
 470         }
 471
 472         return 0;
 473 err:
 474         return error;
 475 }
 476
 477 /*
 478  * evm_display_config - list the EVM protected security extended attributes
 479  */
 480 static int __init evm_display_config(void)
 481 {
 482         char **xattrname;
 483
 484         for (xattrname = evm_config_xattrnames; *xattrname != NULL; xattrname++)
 485                 pr_info("%s\n", *xattrname);
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 pure_initcall(evm_display_config);
 490 late_initcall(init_evm);
 491
 492 MODULE_DESCRIPTION("Extended Verification Module");
 493 MODULE_LICENSE("GPL");