kernel/seccomp.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/seccomp.c
   3  *
   4  * Copyright 2004-2005  Andrea Arcangeli <andrea@cpushare.com>
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 Google, Inc.
   7  * Will Drewry <wad@chromium.org>
   8  *
   9  * This defines a simple but solid secure-computing facility.
  10  *
  11  * Mode 1 uses a fixed list of allowed system calls.
  12  * Mode 2 allows user-defined system call filters in the form
  13  *        of Berkeley Packet Filters/Linux Socket Filters.
  14  */
  15
  16 #include <linux/atomic.h>
  17 #include <linux/audit.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/seccomp.h>
  21 #include <linux/syscalls.h>
  22
  23 /* #define SECCOMP_DEBUG 1 */
  24
  25 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
  26 #include <asm/syscall.h>
  27 #include <linux/filter.h>
  28 #include <linux/ptrace.h>
  29 #include <linux/security.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/tracehook.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33
  34 /**
  35  * struct seccomp_filter - container for seccomp BPF programs
  36  *
  37  * @usage: reference count to manage the object lifetime.
  38  *         get/put helpers should be used when accessing an instance
  39  *         outside of a lifetime-guarded section.  In general, this
  40  *         is only needed for handling filters shared across tasks.
  41  * @prev: points to a previously installed, or inherited, filter
  42  * @len: the number of instructions in the program
  43  * @insns: the BPF program instructions to evaluate
  44  *
  45  * seccomp_filter objects are organized in a tree linked via the @prev
  46  * pointer.  For any task, it appears to be a singly-linked list starting
  47  * with current->seccomp.filter, the most recently attached or inherited filter.
  48  * However, multiple filters may share a @prev node, by way of fork(), which
  49  * results in a unidirectional tree existing in memory.  This is similar to
  50  * how namespaces work.
  51  *
  52  * seccomp_filter objects should never be modified after being attached
  53  * to a task_struct (other than @usage).
  54  */
  55 struct seccomp_filter {
  56         atomic_t usage;
  57         struct seccomp_filter *prev;
  58         unsigned short len;  /* Instruction count */
  59         struct sock_filter insns[];
  60 };
  61
  62 /* Limit any path through the tree to 256KB worth of instructions. */
  63 #define MAX_INSNS_PER_PATH ((1 << 18) / sizeof(struct sock_filter))
  64
  65 /**
  66  * get_u32 - returns a u32 offset into data
  67  * @data: a unsigned 64 bit value
  68  * @index: 0 or 1 to return the first or second 32-bits
  69  *
  70  * This inline exists to hide the length of unsigned long.  If a 32-bit
  71  * unsigned long is passed in, it will be extended and the top 32-bits will be
  72  * 0. If it is a 64-bit unsigned long, then whatever data is resident will be
  73  * properly returned.
  74  *
  75  * Endianness is explicitly ignored and left for BPF program authors to manage
  76  * as per the specific architecture.
  77  */
  78 static inline u32 get_u32(u64 data, int index)
  79 {
  80         return ((u32 *)&data)[index];
  81 }
  82
  83 /* Helper for bpf_load below. */
  84 #define BPF_DATA(_name) offsetof(struct seccomp_data, _name)
  85 /**
  86  * bpf_load: checks and returns a pointer to the requested offset
  87  * @off: offset into struct seccomp_data to load from
  88  *
  89  * Returns the requested 32-bits of data.
  90  * seccomp_check_filter() should assure that @off is 32-bit aligned
  91  * and not out of bounds.  Failure to do so is a BUG.
  92  */
  93 u32 seccomp_bpf_load(int off)
  94 {
  95         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
  96         if (off == BPF_DATA(nr))
  97                 return syscall_get_nr(current, regs);
  98         if (off == BPF_DATA(arch))
  99                 return syscall_get_arch();
 100         if (off >= BPF_DATA(args[0]) && off < BPF_DATA(args[6])) {
 101                 unsigned long value;
 102                 int arg = (off - BPF_DATA(args[0])) / sizeof(u64);
 103                 int index = !!(off % sizeof(u64));
 104                 syscall_get_arguments(current, regs, arg, 1, &value);
 105                 return get_u32(value, index);
 106         }
 107         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer))
 108                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 0);
 109         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer) + sizeof(u32))
 110                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 1);
 111         /* seccomp_check_filter should make this impossible. */
 112         BUG();
 113 }
 114
 115 /**
 116  *      seccomp_check_filter - verify seccomp filter code
 117  *      @filter: filter to verify
 118  *      @flen: length of filter
 119  *
 120  * Takes a previously checked filter (by sk_chk_filter) and
 121  * redirects all filter code that loads struct sk_buff data
 122  * and related data through seccomp_bpf_load.  It also
 123  * enforces length and alignment checking of those loads.
 124  *
 125  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
 126  */
 127 static int seccomp_check_filter(struct sock_filter *filter, unsigned int flen)
 128 {
 129         int pc;
 130         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 131                 struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
 132                 u16 code = ftest->code;
 133                 u32 k = ftest->k;
 134
 135                 switch (code) {
 136                 case BPF_S_LD_W_ABS:
 137                         ftest->code = BPF_S_ANC_SECCOMP_LD_W;
 138                         /* 32-bit aligned and not out of bounds. */
 139                         if (k >= sizeof(struct seccomp_data) || k & 3)
 140                                 return -EINVAL;
 141                         continue;
 142                 case BPF_S_LD_W_LEN:
 143                         ftest->code = BPF_S_LD_IMM;
 144                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
 145                         continue;
 146                 case BPF_S_LDX_W_LEN:
 147                         ftest->code = BPF_S_LDX_IMM;
 148                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
 149                         continue;
 150                 /* Explicitly include allowed calls. */
 151                 case BPF_S_RET_K:
 152                 case BPF_S_RET_A:
 153                 case BPF_S_ALU_ADD_K:
 154                 case BPF_S_ALU_ADD_X:
 155                 case BPF_S_ALU_SUB_K:
 156                 case BPF_S_ALU_SUB_X:
 157                 case BPF_S_ALU_MUL_K:
 158                 case BPF_S_ALU_MUL_X:
 159                 case BPF_S_ALU_DIV_X:
 160                 case BPF_S_ALU_AND_K:
 161                 case BPF_S_ALU_AND_X:
 162                 case BPF_S_ALU_OR_K:
 163                 case BPF_S_ALU_OR_X:
 164                 case BPF_S_ALU_XOR_K:
 165                 case BPF_S_ALU_XOR_X:
 166                 case BPF_S_ALU_LSH_K:
 167                 case BPF_S_ALU_LSH_X:
 168                 case BPF_S_ALU_RSH_K:
 169                 case BPF_S_ALU_RSH_X:
 170                 case BPF_S_ALU_NEG:
 171                 case BPF_S_LD_IMM:
 172                 case BPF_S_LDX_IMM:
 173                 case BPF_S_MISC_TAX:
 174                 case BPF_S_MISC_TXA:
 175                 case BPF_S_ALU_DIV_K:
 176                 case BPF_S_LD_MEM:
 177                 case BPF_S_LDX_MEM:
 178                 case BPF_S_ST:
 179                 case BPF_S_STX:
 180                 case BPF_S_JMP_JA:
 181                 case BPF_S_JMP_JEQ_K:
 182                 case BPF_S_JMP_JEQ_X:
 183                 case BPF_S_JMP_JGE_K:
 184                 case BPF_S_JMP_JGE_X:
 185                 case BPF_S_JMP_JGT_K:
 186                 case BPF_S_JMP_JGT_X:
 187                 case BPF_S_JMP_JSET_K:
 188                 case BPF_S_JMP_JSET_X:
 189                         continue;
 190                 default:
 191                         return -EINVAL;
 192                 }
 193         }
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 /**
 198  * seccomp_run_filters - evaluates all seccomp filters against @syscall
 199  * @syscall: number of the current system call
 200  *
 201  * Returns valid seccomp BPF response codes.
 202  */
 203 static u32 seccomp_run_filters(int syscall)
 204 {
 205         struct seccomp_filter *f;
 206         u32 ret = SECCOMP_RET_ALLOW;
 207
 208         /* Ensure unexpected behavior doesn't result in failing open. */
 209         if (WARN_ON(current->seccomp.filter == NULL))
 210                 return SECCOMP_RET_KILL;
 211
 212         /*
 213          * All filters in the list are evaluated and the lowest BPF return
 214          * value always takes priority (ignoring the DATA).
 215          */
 216         for (f = current->seccomp.filter; f; f = f->prev) {
 217                 u32 cur_ret = sk_run_filter(NULL, f->insns);
 218                 if ((cur_ret & SECCOMP_RET_ACTION) < (ret & SECCOMP_RET_ACTION))
 219                         ret = cur_ret;
 220         }
 221         return ret;
 222 }
 223 #endif /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
 224
 225 static inline bool seccomp_may_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
 226 {
 227         if (current->seccomp.mode && current->seccomp.mode != seccomp_mode)
 228                 return false;
 229
 230         return true;
 231 }
 232
 233 static inline void seccomp_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
 234 {
 235         current->seccomp.mode = seccomp_mode;
 236         set_tsk_thread_flag(current, TIF_SECCOMP);
 237 }
 238
 239 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 240 /**
 241  * seccomp_attach_filter: Attaches a seccomp filter to current.
 242  * @fprog: BPF program to install
 243  *
 244  * Returns 0 on success or an errno on failure.
 245  */
 246 static long seccomp_attach_filter(struct sock_fprog *fprog)
 247 {
 248         struct seccomp_filter *filter;
 249         unsigned long fp_size = fprog->len * sizeof(struct sock_filter);
 250         unsigned long total_insns = fprog->len;
 251         long ret;
 252
 253         if (fprog->len == 0 || fprog->len > BPF_MAXINSNS)
 254                 return -EINVAL;
 255
 256         for (filter = current->seccomp.filter; filter; filter = filter->prev)
 257                 total_insns += filter->len + 4;  /* include a 4 instr penalty */
 258         if (total_insns > MAX_INSNS_PER_PATH)
 259                 return -ENOMEM;
 260
 261         /*
 262          * Installing a seccomp filter requires that the task have
 263          * CAP_SYS_ADMIN in its namespace or be running with no_new_privs.
 264          * This avoids scenarios where unprivileged tasks can affect the
 265          * behavior of privileged children.
 266          */
 267         if (!task_no_new_privs(current) &&
 268             security_capable_noaudit(current_cred(), current_user_ns(),
 269                                      CAP_SYS_ADMIN) != 0)
 270                 return -EACCES;
 271
 272         /* Allocate a new seccomp_filter */
 273         filter = kzalloc(sizeof(struct seccomp_filter) + fp_size,
 274                          GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
 275         if (!filter)
 276                 return -ENOMEM;
 277         atomic_set(&filter->usage, 1);
 278         filter->len = fprog->len;
 279
 280         /* Copy the instructions from fprog. */
 281         ret = -EFAULT;
 282         if (copy_from_user(filter->insns, fprog->filter, fp_size))
 283                 goto fail;
 284
 285         /* Check and rewrite the fprog via the skb checker */
 286         ret = sk_chk_filter(filter->insns, filter->len);
 287         if (ret)
 288                 goto fail;
 289
 290         /* Check and rewrite the fprog for seccomp use */
 291         ret = seccomp_check_filter(filter->insns, filter->len);
 292         if (ret)
 293                 goto fail;
 294
 295         /*
 296          * If there is an existing filter, make it the prev and don't drop its
 297          * task reference.
 298          */
 299         filter->prev = current->seccomp.filter;
 300         current->seccomp.filter = filter;
 301         return 0;
 302 fail:
 303         kfree(filter);
 304         return ret;
 305 }
 306
 307 /**
 308  * seccomp_attach_user_filter - attaches a user-supplied sock_fprog
 309  * @user_filter: pointer to the user data containing a sock_fprog.
 310  *
 311  * Returns 0 on success and non-zero otherwise.
 312  */
 313 static long seccomp_attach_user_filter(const char __user *user_filter)
 314 {
 315         struct sock_fprog fprog;
 316         long ret = -EFAULT;
 317
 318 #ifdef CONFIG_COMPAT
 319         if (is_compat_task()) {
 320                 struct compat_sock_fprog fprog32;
 321                 if (copy_from_user(&fprog32, user_filter, sizeof(fprog32)))
 322                         goto out;
 323                 fprog.len = fprog32.len;
 324                 fprog.filter = compat_ptr(fprog32.filter);
 325         } else /* falls through to the if below. */
 326 #endif
 327         if (copy_from_user(&fprog, user_filter, sizeof(fprog)))
 328                 goto out;
 329         ret = seccomp_attach_filter(&fprog);
 330 out:
 331         return ret;
 332 }
 333
 334 /* get_seccomp_filter - increments the reference count of the filter on @tsk */
 335 void get_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
 336 {
 337         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
 338         if (!orig)
 339                 return;
 340         /* Reference count is bounded by the number of total processes. */
 341         atomic_inc(&orig->usage);
 342 }
 343
 344 /* put_seccomp_filter - decrements the ref count of tsk->seccomp.filter */
 345 void put_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
 346 {
 347         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
 348         /* Clean up single-reference branches iteratively. */
 349         while (orig && atomic_dec_and_test(&orig->usage)) {
 350                 struct seccomp_filter *freeme = orig;
 351                 orig = orig->prev;
 352                 kfree(freeme);
 353         }
 354 }
 355
 356 /**
 357  * seccomp_send_sigsys - signals the task to allow in-process syscall emulation
 358  * @syscall: syscall number to send to userland
 359  * @reason: filter-supplied reason code to send to userland (via si_errno)
 360  *
 361  * Forces a SIGSYS with a code of SYS_SECCOMP and related sigsys info.
 362  */
 363 static void seccomp_send_sigsys(int syscall, int reason)
 364 {
 365         struct siginfo info;
 366         memset(&info, 0, sizeof(info));
 367         info.si_signo = SIGSYS;
 368         info.si_code = SYS_SECCOMP;
 369         info.si_call_addr = (void __user *)KSTK_EIP(current);
 370         info.si_errno = reason;
 371         info.si_arch = syscall_get_arch();
 372         info.si_syscall = syscall;
 373         force_sig_info(SIGSYS, &info, current);
 374 }
 375 #endif  /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
 376
 377 /*
 378  * Secure computing mode 1 allows only read/write/exit/sigreturn.
 379  * To be fully secure this must be combined with rlimit
 380  * to limit the stack allocations too.
 381  */
 382 static int mode1_syscalls[] = {
 383         __NR_seccomp_read, __NR_seccomp_write, __NR_seccomp_exit, __NR_seccomp_sigreturn,
 384         0, /* null terminated */
 385 };
 386
 387 #ifdef CONFIG_COMPAT
 388 static int mode1_syscalls_32[] = {
 389         __NR_seccomp_read_32, __NR_seccomp_write_32, __NR_seccomp_exit_32, __NR_seccomp_sigreturn_32,
 390         0, /* null terminated */
 391 };
 392 #endif
 393
 394 int __secure_computing(int this_syscall)
 395 {
 396         int mode = current->seccomp.mode;
 397         int exit_sig = 0;
 398         int *syscall;
 399         u32 ret;
 400
 401         switch (mode) {
 402         case SECCOMP_MODE_STRICT:
 403                 syscall = mode1_syscalls;
 404 #ifdef CONFIG_COMPAT
 405                 if (is_compat_task())
 406                         syscall = mode1_syscalls_32;
 407 #endif
 408                 do {
 409                         if (*syscall == this_syscall)
 410                                 return 0;
 411                 } while (*++syscall);
 412                 exit_sig = SIGKILL;
 413                 ret = SECCOMP_RET_KILL;
 414                 break;
 415 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 416         case SECCOMP_MODE_FILTER: {
 417                 int data;
 418                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 419                 ret = seccomp_run_filters(this_syscall);
 420                 data = ret & SECCOMP_RET_DATA;
 421                 ret &= SECCOMP_RET_ACTION;
 422                 switch (ret) {
 423                 case SECCOMP_RET_ERRNO:
 424                         /* Set the low-order 16-bits as a errno. */
 425                         syscall_set_return_value(current, regs,
 426                                                  -data, 0);
 427                         goto skip;
 428                 case SECCOMP_RET_TRAP:
 429                         /* Show the handler the original registers. */
 430                         syscall_rollback(current, regs);
 431                         /* Let the filter pass back 16 bits of data. */
 432                         seccomp_send_sigsys(this_syscall, data);
 433                         goto skip;
 434                 case SECCOMP_RET_TRACE:
 435                         /* Skip these calls if there is no tracer. */
 436                         if (!ptrace_event_enabled(current, PTRACE_EVENT_SECCOMP)) {
 437                                 syscall_set_return_value(current, regs,
 438                                                          -ENOSYS, 0);
 439                                 goto skip;
 440                         }
 441                         /* Allow the BPF to provide the event message */
 442                         ptrace_event(PTRACE_EVENT_SECCOMP, data);
 443                         /*
 444                          * The delivery of a fatal signal during event
 445                          * notification may silently skip tracer notification.
 446                          * Terminating the task now avoids executing a system
 447                          * call that may not be intended.
 448                          */
 449                         if (fatal_signal_pending(current))
 450                                 break;
 451                         if (syscall_get_nr(current, regs) < 0)
 452                                 goto skip;  /* Explicit request to skip. */
 453
 454                         return 0;
 455                 case SECCOMP_RET_ALLOW:
 456                         return 0;
 457                 case SECCOMP_RET_KILL:
 458                 default:
 459                         break;
 460                 }
 461                 exit_sig = SIGSYS;
 462                 break;
 463         }
 464 #endif
 465         default:
 466                 BUG();
 467         }
 468
 469 #ifdef SECCOMP_DEBUG
 470         dump_stack();
 471 #endif
 472         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
 473         do_exit(exit_sig);
 474 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 475 skip:
 476         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
 477 #endif
 478         return -1;
 479 }
 480
 481 long prctl_get_seccomp(void)
 482 {
 483         return current->seccomp.mode;
 484 }
 485
 486 /**
 487  * seccomp_set_mode_strict: internal function for setting strict seccomp
 488  *
 489  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
 490  *
 491  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 492  */
 493 static long seccomp_set_mode_strict(void)
 494 {
 495         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_STRICT;
 496         long ret = -EINVAL;
 497
 498         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
 499                 goto out;
 500
 501 #ifdef TIF_NOTSC
 502         disable_TSC();
 503 #endif
 504         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
 505         ret = 0;
 506
 507 out:
 508
 509         return ret;
 510 }
 511
 512 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 513 /**
 514  * seccomp_set_mode_filter: internal function for setting seccomp filter
 515  * @flags:  flags to change filter behavior
 516  * @filter: struct sock_fprog containing filter
 517  *
 518  * This function may be called repeatedly to install additional filters.
 519  * Every filter successfully installed will be evaluated (in reverse order)
 520  * for each system call the task makes.
 521  *
 522  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
 523  *
 524  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 525  */
 526 static long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
 527                                     const char __user *filter)
 528 {
 529         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_FILTER;
 530         long ret = -EINVAL;
 531
 532         /* Validate flags. */
 533         if (flags != 0)
 534                 goto out;
 535
 536         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
 537                 goto out;
 538
 539         ret = seccomp_attach_user_filter(filter);
 540         if (ret)
 541                 goto out;
 542
 543         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
 544 out:
 545         return ret;
 546 }
 547 #else
 548 static inline long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
 549                                            const char __user *filter)
 550 {
 551         return -EINVAL;
 552 }
 553 #endif
 554
 555 /* Common entry point for both prctl and syscall. */
 556 static long do_seccomp(unsigned int op, unsigned int flags,
 557                        const char __user *uargs)
 558 {
 559         switch (op) {
 560         case SECCOMP_SET_MODE_STRICT:
 561                 if (flags != 0 || uargs != NULL)
 562                         return -EINVAL;
 563                 return seccomp_set_mode_strict();
 564         case SECCOMP_SET_MODE_FILTER:
 565                 return seccomp_set_mode_filter(flags, uargs);
 566         default:
 567                 return -EINVAL;
 568         }
 569 }
 570
 571 SYSCALL_DEFINE3(seccomp, unsigned int, op, unsigned int, flags,
 572                          const char __user *, uargs)
 573 {
 574         return do_seccomp(op, flags, uargs);
 575 }
 576
 577 /**
 578  * prctl_set_seccomp: configures current->seccomp.mode
 579  * @seccomp_mode: requested mode to use
 580  * @filter: optional struct sock_fprog for use with SECCOMP_MODE_FILTER
 581  *
 582  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 583  */
 584 long prctl_set_seccomp(unsigned long seccomp_mode, char __user *filter)
 585 {
 586         unsigned int op;
 587         char __user *uargs;
 588
 589         switch (seccomp_mode) {
 590         case SECCOMP_MODE_STRICT:
 591                 op = SECCOMP_SET_MODE_STRICT;
 592                 /*
 593                  * Setting strict mode through prctl always ignored filter,
 594                  * so make sure it is always NULL here to pass the internal
 595                  * check in do_seccomp().
 596                  */
 597                 uargs = NULL;
 598                 break;
 599         case SECCOMP_MODE_FILTER:
 600                 op = SECCOMP_SET_MODE_FILTER;
 601                 uargs = filter;
 602                 break;
 603         default:
 604                 return -EINVAL;
 605         }
 606
 607         /* prctl interface doesn't have flags, so they are always zero. */
 608         return do_seccomp(op, 0, uargs);
 609 }