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 <crypto/hash_info.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                 goto out;
  56         }
  57
  58         for (i = 0; i < HASH_ALGO__LAST; i++) {
  59                 if (strcmp(str, hash_algo_name[i]) == 0) {
  60                         ima_hash_algo = i;
  61                         break;
  62                 }
  63         }
  64 out:
  65         hash_setup_done = 1;
  66         return 1;
  67 }
  68 __setup("ima_hash=", hash_setup);
  69
  70 /*
  71  * ima_rdwr_violation_check
  72  *
  73  * Only invalidate the PCR for measured files:
  74  *      - Opening a file for write when already open for read,
  75  *        results in a time of measure, time of use (ToMToU) error.
  76  *      - Opening a file for read when already open for write,
  77  *        could result in a file measurement error.
  78  *
  79  */
  80 static void ima_rdwr_violation_check(struct file *file)
  81 {
  82         struct inode *inode = file_inode(file);
  83         fmode_t mode = file->f_mode;
  84         bool send_tomtou = false, send_writers = false;
  85         char *pathbuf = NULL;
  86         const char *pathname;
  87
  88         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || !ima_initialized)
  89                 return;
  90
  91         mutex_lock(&inode->i_mutex);    /* file metadata: permissions, xattr */
  92
  93         if (mode & FMODE_WRITE) {
  94                 if (atomic_read(&inode->i_readcount) && IS_IMA(inode))
  95                         send_tomtou = true;
  96         } else {
  97                 if ((atomic_read(&inode->i_writecount) > 0) &&
  98                     ima_must_measure(inode, MAY_READ, FILE_CHECK))
  99                         send_writers = true;
 100         }
 101
 102         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 103
 104         if (!send_tomtou && !send_writers)
 105                 return;
 106
 107         pathname = ima_d_path(&file->f_path, &pathbuf);
 108
 109         if (send_tomtou)
 110                 ima_add_violation(file, pathname, "invalid_pcr", "ToMToU");
 111         if (send_writers)
 112                 ima_add_violation(file, pathname,
 113                                   "invalid_pcr", "open_writers");
 114         kfree(pathbuf);
 115 }
 116
 117 static void ima_check_last_writer(struct integrity_iint_cache *iint,
 118                                   struct inode *inode, struct file *file)
 119 {
 120         fmode_t mode = file->f_mode;
 121
 122         if (!(mode & FMODE_WRITE))
 123                 return;
 124
 125         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 126         if (atomic_read(&inode->i_writecount) == 1 &&
 127             iint->version != inode->i_version) {
 128                 iint->flags &= ~IMA_DONE_MASK;
 129                 if (iint->flags & IMA_APPRAISE)
 130                         ima_update_xattr(iint, file);
 131         }
 132         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 133 }
 134
 135 /**
 136  * ima_file_free - called on __fput()
 137  * @file: pointer to file structure being freed
 138  *
 139  * Flag files that changed, based on i_version
 140  */
 141 void ima_file_free(struct file *file)
 142 {
 143         struct inode *inode = file_inode(file);
 144         struct integrity_iint_cache *iint;
 145
 146         if (!iint_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
 147                 return;
 148
 149         iint = integrity_iint_find(inode);
 150         if (!iint)
 151                 return;
 152
 153         ima_check_last_writer(iint, inode, file);
 154 }
 155
 156 static int process_measurement(struct file *file, const char *filename,
 157                                int mask, int function)
 158 {
 159         struct inode *inode = file_inode(file);
 160         struct integrity_iint_cache *iint;
 161         struct ima_template_desc *template_desc = ima_template_desc_current();
 162         char *pathbuf = NULL;
 163         const char *pathname = NULL;
 164         int rc = -ENOMEM, action, must_appraise, _func;
 165         struct evm_ima_xattr_data *xattr_value = NULL, **xattr_ptr = NULL;
 166         int xattr_len = 0;
 167
 168         if (!ima_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
 169                 return 0;
 170
 171         /* Return an IMA_MEASURE, IMA_APPRAISE, IMA_AUDIT action
 172          * bitmask based on the appraise/audit/measurement policy.
 173          * Included is the appraise submask.
 174          */
 175         action = ima_get_action(inode, mask, function);
 176         if (!action)
 177                 return 0;
 178
 179         must_appraise = action & IMA_APPRAISE;
 180
 181         /*  Is the appraise rule hook specific?  */
 182         _func = (action & IMA_FILE_APPRAISE) ? FILE_CHECK : function;
 183
 184         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 185
 186         iint = integrity_inode_get(inode);
 187         if (!iint)
 188                 goto out;
 189
 190         /* Determine if already appraised/measured based on bitmask
 191          * (IMA_MEASURE, IMA_MEASURED, IMA_XXXX_APPRAISE, IMA_XXXX_APPRAISED,
 192          *  IMA_AUDIT, IMA_AUDITED)
 193          */
 194         iint->flags |= action;
 195         action &= IMA_DO_MASK;
 196         action &= ~((iint->flags & IMA_DONE_MASK) >> 1);
 197
 198         /* Nothing to do, just return existing appraised status */
 199         if (!action) {
 200                 if (must_appraise)
 201                         rc = ima_get_cache_status(iint, _func);
 202                 goto out_digsig;
 203         }
 204
 205         if (strcmp(template_desc->name, IMA_TEMPLATE_IMA_NAME) == 0) {
 206                 if (action & IMA_APPRAISE_SUBMASK)
 207                         xattr_ptr = &xattr_value;
 208         } else
 209                 xattr_ptr = &xattr_value;
 210
 211         rc = ima_collect_measurement(iint, file, xattr_ptr, &xattr_len);
 212         if (rc != 0) {
 213                 if (file->f_flags & O_DIRECT)
 214                         rc = (iint->flags & IMA_PERMIT_DIRECTIO) ? 0 : -EACCES;
 215                 goto out_digsig;
 216         }
 217
 218         pathname = filename ?: ima_d_path(&file->f_path, &pathbuf);
 219
 220         if (action & IMA_MEASURE)
 221                 ima_store_measurement(iint, file, pathname,
 222                                       xattr_value, xattr_len);
 223         if (action & IMA_APPRAISE_SUBMASK)
 224                 rc = ima_appraise_measurement(_func, iint, file, pathname,
 225                                               xattr_value, xattr_len);
 226         if (action & IMA_AUDIT)
 227                 ima_audit_measurement(iint, pathname);
 228         kfree(pathbuf);
 229 out_digsig:
 230         if ((mask & MAY_WRITE) && (iint->flags & IMA_DIGSIG))
 231                 rc = -EACCES;
 232 out:
 233         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 234         kfree(xattr_value);
 235         if ((rc && must_appraise) && (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
 236                 return -EACCES;
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 /**
 241  * ima_file_mmap - based on policy, collect/store measurement.
 242  * @file: pointer to the file to be measured (May be NULL)
 243  * @prot: contains the protection that will be applied by the kernel.
 244  *
 245  * Measure files being mmapped executable based on the ima_must_measure()
 246  * policy decision.
 247  *
 248  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 249  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 250  */
 251 int ima_file_mmap(struct file *file, unsigned long prot)
 252 {
 253         if (file && (prot & PROT_EXEC))
 254                 return process_measurement(file, NULL, MAY_EXEC, MMAP_CHECK);
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 /**
 259  * ima_bprm_check - based on policy, collect/store measurement.
 260  * @bprm: contains the linux_binprm structure
 261  *
 262  * The OS protects against an executable file, already open for write,
 263  * from being executed in deny_write_access() and an executable file,
 264  * already open for execute, from being modified in get_write_access().
 265  * So we can be certain that what we verify and measure here is actually
 266  * what is being executed.
 267  *
 268  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 269  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 270  */
 271 int ima_bprm_check(struct linux_binprm *bprm)
 272 {
 273         return process_measurement(bprm->file,
 274                                    (strcmp(bprm->filename, bprm->interp) == 0) ?
 275                                    bprm->filename : bprm->interp,
 276                                    MAY_EXEC, BPRM_CHECK);
 277 }
 278
 279 /**
 280  * ima_path_check - based on policy, collect/store measurement.
 281  * @file: pointer to the file to be measured
 282  * @mask: contains MAY_READ, MAY_WRITE or MAY_EXECUTE
 283  *
 284  * Measure files based on the ima_must_measure() policy decision.
 285  *
 286  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 287  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 288  */
 289 int ima_file_check(struct file *file, int mask)
 290 {
 291         ima_rdwr_violation_check(file);
 292         return process_measurement(file, NULL,
 293                                    mask & (MAY_READ | MAY_WRITE | MAY_EXEC),
 294                                    FILE_CHECK);
 295 }
 296 EXPORT_SYMBOL_GPL(ima_file_check);
 297
 298 /**
 299  * ima_module_check - based on policy, collect/store/appraise measurement.
 300  * @file: pointer to the file to be measured/appraised
 301  *
 302  * Measure/appraise kernel modules based on policy.
 303  *
 304  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 305  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 306  */
 307 int ima_module_check(struct file *file)
 308 {
 309         if (!file) {
 310 #ifndef CONFIG_MODULE_SIG_FORCE
 311                 if ((ima_appraise & IMA_APPRAISE_MODULES) &&
 312                     (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
 313                         return -EACCES; /* INTEGRITY_UNKNOWN */
 314 #endif
 315                 return 0;       /* We rely on module signature checking */
 316         }
 317         return process_measurement(file, NULL, MAY_EXEC, MODULE_CHECK);
 318 }
 319
 320 static int __init init_ima(void)
 321 {
 322         int error;
 323
 324         hash_setup(CONFIG_IMA_DEFAULT_HASH);
 325         error = ima_init();
 326         if (!error)
 327                 ima_initialized = 1;
 328         return error;
 329 }
 330
 331 late_initcall(init_ima);        /* Start IMA after the TPM is available */
 332
 333 MODULE_DESCRIPTION("Integrity Measurement Architecture");
 334 MODULE_LICENSE("GPL");