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
  20 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  21
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/file.h>
  24 #include <linux/binfmts.h>
  25 #include <linux/mount.h>
  26 #include <linux/mman.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/xattr.h>
  29 #include <linux/ima.h>
  30 #include <crypto/hash_info.h>
  31
  32 #include "ima.h"
  33
  34 int ima_initialized;
  35
  36 #ifdef CONFIG_IMA_APPRAISE
  37 int ima_appraise = IMA_APPRAISE_ENFORCE;
  38 #else
  39 int ima_appraise;
  40 #endif
  41
  42 int ima_hash_algo = HASH_ALGO_SHA1;
  43 static int hash_setup_done;
  44
  45 static int __init hash_setup(char *str)
  46 {
  47         struct ima_template_desc *template_desc = ima_template_desc_current();
  48         int i;
  49
  50         if (hash_setup_done)
  51                 return 1;
  52
  53         if (strcmp(template_desc->name, IMA_TEMPLATE_IMA_NAME) == 0) {
  54                 if (strncmp(str, "sha1", 4) == 0)
  55                         ima_hash_algo = HASH_ALGO_SHA1;
  56                 else if (strncmp(str, "md5", 3) == 0)
  57                         ima_hash_algo = HASH_ALGO_MD5;
  58                 else
  59                         return 1;
  60                 goto out;
  61         }
  62
  63         for (i = 0; i < HASH_ALGO__LAST; i++) {
  64                 if (strcmp(str, hash_algo_name[i]) == 0) {
  65                         ima_hash_algo = i;
  66                         break;
  67                 }
  68         }
  69         if (i == HASH_ALGO__LAST)
  70                 return 1;
  71 out:
  72         hash_setup_done = 1;
  73         return 1;
  74 }
  75 __setup("ima_hash=", hash_setup);
  76
  77 /*
  78  * ima_rdwr_violation_check
  79  *
  80  * Only invalidate the PCR for measured files:
  81  *      - Opening a file for write when already open for read,
  82  *        results in a time of measure, time of use (ToMToU) error.
  83  *      - Opening a file for read when already open for write,
  84  *        could result in a file measurement error.
  85  *
  86  */
  87 static void ima_rdwr_violation_check(struct file *file,
  88                                      struct integrity_iint_cache *iint,
  89                                      int must_measure,
  90                                      char **pathbuf,
  91                                      const char **pathname)
  92 {
  93         struct inode *inode = file_inode(file);
  94         fmode_t mode = file->f_mode;
  95         bool send_tomtou = false, send_writers = false;
  96
  97         if (mode & FMODE_WRITE) {
  98                 if (atomic_read(&inode->i_readcount) && IS_IMA(inode)) {
  99                         if (!iint)
 100                                 iint = integrity_iint_find(inode);
 101                         /* IMA_MEASURE is set from reader side */
 102                         if (iint && (iint->flags & IMA_MEASURE))
 103                                 send_tomtou = true;
 104                 }
 105         } else {
 106                 if ((atomic_read(&inode->i_writecount) > 0) && must_measure)
 107                         send_writers = true;
 108         }
 109
 110         if (!send_tomtou && !send_writers)
 111                 return;
 112
 113         *pathname = ima_d_path(&file->f_path, pathbuf);
 114
 115         if (send_tomtou)
 116                 ima_add_violation(file, *pathname, iint,
 117                                   "invalid_pcr", "ToMToU");
 118         if (send_writers)
 119                 ima_add_violation(file, *pathname, iint,
 120                                   "invalid_pcr", "open_writers");
 121 }
 122
 123 static void ima_check_last_writer(struct integrity_iint_cache *iint,
 124                                   struct inode *inode, struct file *file)
 125 {
 126         fmode_t mode = file->f_mode;
 127
 128         if (!(mode & FMODE_WRITE))
 129                 return;
 130
 131         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 132         if (atomic_read(&inode->i_writecount) == 1) {
 133                 if ((iint->version != inode->i_version) ||
 134                     (iint->flags & IMA_NEW_FILE)) {
 135                         iint->flags &= ~(IMA_DONE_MASK | IMA_NEW_FILE);
 136                         if (iint->flags & IMA_APPRAISE)
 137                                 ima_update_xattr(iint, file);
 138                 }
 139         }
 140         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 141 }
 142
 143 /**
 144  * ima_file_free - called on __fput()
 145  * @file: pointer to file structure being freed
 146  *
 147  * Flag files that changed, based on i_version
 148  */
 149 void ima_file_free(struct file *file)
 150 {
 151         struct inode *inode = file_inode(file);
 152         struct integrity_iint_cache *iint;
 153
 154         if (!ima_policy_flag || !S_ISREG(inode->i_mode))
 155                 return;
 156
 157         iint = integrity_iint_find(inode);
 158         if (!iint)
 159                 return;
 160
 161         ima_check_last_writer(iint, inode, file);
 162 }
 163
 164 static int process_measurement(struct file *file, int mask, int function,
 165                                int opened)
 166 {
 167         struct inode *inode = file_inode(file);
 168         struct integrity_iint_cache *iint = NULL;
 169         struct ima_template_desc *template_desc;
 170         char *pathbuf = NULL;
 171         const char *pathname = NULL;
 172         int rc = -ENOMEM, action, must_appraise;
 173         struct evm_ima_xattr_data *xattr_value = NULL, **xattr_ptr = NULL;
 174         int xattr_len = 0;
 175         bool violation_check;
 176
 177         if (!ima_policy_flag || !S_ISREG(inode->i_mode))
 178                 return 0;
 179
 180         /* Return an IMA_MEASURE, IMA_APPRAISE, IMA_AUDIT action
 181          * bitmask based on the appraise/audit/measurement policy.
 182          * Included is the appraise submask.
 183          */
 184         action = ima_get_action(inode, mask, function);
 185         violation_check = ((function == FILE_CHECK || function == MMAP_CHECK) &&
 186                            (ima_policy_flag & IMA_MEASURE));
 187         if (!action && !violation_check)
 188                 return 0;
 189
 190         must_appraise = action & IMA_APPRAISE;
 191
 192         /*  Is the appraise rule hook specific?  */
 193         if (action & IMA_FILE_APPRAISE)
 194                 function = FILE_CHECK;
 195
 196         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 197
 198         if (action) {
 199                 iint = integrity_inode_get(inode);
 200                 if (!iint)
 201                         goto out;
 202         }
 203
 204         if (violation_check) {
 205                 ima_rdwr_violation_check(file, iint, action & IMA_MEASURE,
 206                                          &pathbuf, &pathname);
 207                 if (!action) {
 208                         rc = 0;
 209                         goto out_free;
 210                 }
 211         }
 212
 213         /* Determine if already appraised/measured based on bitmask
 214          * (IMA_MEASURE, IMA_MEASURED, IMA_XXXX_APPRAISE, IMA_XXXX_APPRAISED,
 215          *  IMA_AUDIT, IMA_AUDITED)
 216          */
 217         iint->flags |= action;
 218         action &= IMA_DO_MASK;
 219         action &= ~((iint->flags & IMA_DONE_MASK) >> 1);
 220
 221         /* Nothing to do, just return existing appraised status */
 222         if (!action) {
 223                 if (must_appraise)
 224                         rc = ima_get_cache_status(iint, function);
 225                 goto out_digsig;
 226         }
 227
 228         template_desc = ima_template_desc_current();
 229         if ((action & IMA_APPRAISE_SUBMASK) ||
 230                     strcmp(template_desc->name, IMA_TEMPLATE_IMA_NAME) != 0)
 231                 xattr_ptr = &xattr_value;
 232
 233         rc = ima_collect_measurement(iint, file, xattr_ptr, &xattr_len);
 234         if (rc != 0) {
 235                 if (file->f_flags & O_DIRECT)
 236                         rc = (iint->flags & IMA_PERMIT_DIRECTIO) ? 0 : -EACCES;
 237                 goto out_digsig;
 238         }
 239
 240         if (!pathname)  /* ima_rdwr_violation possibly pre-fetched */
 241                 pathname = ima_d_path(&file->f_path, &pathbuf);
 242
 243         if (action & IMA_MEASURE)
 244                 ima_store_measurement(iint, file, pathname,
 245                                       xattr_value, xattr_len);
 246         if (action & IMA_APPRAISE_SUBMASK)
 247                 rc = ima_appraise_measurement(function, iint, file, pathname,
 248                                               xattr_value, xattr_len, opened);
 249         if (action & IMA_AUDIT)
 250                 ima_audit_measurement(iint, pathname);
 251
 252 out_digsig:
 253         if ((mask & MAY_WRITE) && (iint->flags & IMA_DIGSIG))
 254                 rc = -EACCES;
 255         kfree(xattr_value);
 256 out_free:
 257         if (pathbuf)
 258                 __putname(pathbuf);
 259 out:
 260         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 261         if ((rc && must_appraise) && (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
 262                 return -EACCES;
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 /**
 267  * ima_file_mmap - based on policy, collect/store measurement.
 268  * @file: pointer to the file to be measured (May be NULL)
 269  * @prot: contains the protection that will be applied by the kernel.
 270  *
 271  * Measure files being mmapped executable based on the ima_must_measure()
 272  * policy decision.
 273  *
 274  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 275  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 276  */
 277 int ima_file_mmap(struct file *file, unsigned long prot)
 278 {
 279         if (file && (prot & PROT_EXEC))
 280                 return process_measurement(file, MAY_EXEC, MMAP_CHECK, 0);
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 /**
 285  * ima_bprm_check - based on policy, collect/store measurement.
 286  * @bprm: contains the linux_binprm structure
 287  *
 288  * The OS protects against an executable file, already open for write,
 289  * from being executed in deny_write_access() and an executable file,
 290  * already open for execute, from being modified in get_write_access().
 291  * So we can be certain that what we verify and measure here is actually
 292  * what is being executed.
 293  *
 294  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 295  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 296  */
 297 int ima_bprm_check(struct linux_binprm *bprm)
 298 {
 299         return process_measurement(bprm->file, MAY_EXEC, BPRM_CHECK, 0);
 300 }
 301
 302 /**
 303  * ima_path_check - based on policy, collect/store measurement.
 304  * @file: pointer to the file to be measured
 305  * @mask: contains MAY_READ, MAY_WRITE or MAY_EXECUTE
 306  *
 307  * Measure files based on the ima_must_measure() policy decision.
 308  *
 309  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 310  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 311  */
 312 int ima_file_check(struct file *file, int mask, int opened)
 313 {
 314         return process_measurement(file,
 315                                    mask & (MAY_READ | MAY_WRITE | MAY_EXEC),
 316                                    FILE_CHECK, opened);
 317 }
 318 EXPORT_SYMBOL_GPL(ima_file_check);
 319
 320 /**
 321  * ima_module_check - based on policy, collect/store/appraise measurement.
 322  * @file: pointer to the file to be measured/appraised
 323  *
 324  * Measure/appraise kernel modules based on policy.
 325  *
 326  * On success return 0.  On integrity appraisal error, assuming the file
 327  * is in policy and IMA-appraisal is in enforcing mode, return -EACCES.
 328  */
 329 int ima_module_check(struct file *file)
 330 {
 331         if (!file) {
 332 #ifndef CONFIG_MODULE_SIG_FORCE
 333                 if ((ima_appraise & IMA_APPRAISE_MODULES) &&
 334                     (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
 335                         return -EACCES; /* INTEGRITY_UNKNOWN */
 336 #endif
 337                 return 0;       /* We rely on module signature checking */
 338         }
 339         return process_measurement(file, MAY_EXEC, MODULE_CHECK, 0);
 340 }
 341
 342 int ima_fw_from_file(struct file *file, char *buf, size_t size)
 343 {
 344         if (!file) {
 345                 if ((ima_appraise & IMA_APPRAISE_FIRMWARE) &&
 346                     (ima_appraise & IMA_APPRAISE_ENFORCE))
 347                         return -EACCES; /* INTEGRITY_UNKNOWN */
 348                 return 0;
 349         }
 350         return process_measurement(file, MAY_EXEC, FIRMWARE_CHECK, 0);
 351 }
 352
 353 static int __init init_ima(void)
 354 {
 355         int error;
 356
 357         hash_setup(CONFIG_IMA_DEFAULT_HASH);
 358         error = ima_init();
 359
 360         if (error && strcmp(hash_algo_name[ima_hash_algo],
 361                             CONFIG_IMA_DEFAULT_HASH) != 0) {
 362                 pr_info("Allocating %s failed, going to use default hash algorithm %s\n",
 363                         hash_algo_name[ima_hash_algo], CONFIG_IMA_DEFAULT_HASH);
 364                 hash_setup_done = 0;
 365                 hash_setup(CONFIG_IMA_DEFAULT_HASH);
 366                 error = ima_init();
 367         }
 368
 369         if (!error) {
 370                 ima_initialized = 1;
 371                 ima_update_policy_flag();
 372         }
 373         return error;
 374 }
 375
 376 late_initcall(init_ima);        /* Start IMA after the TPM is available */
 377
 378 MODULE_DESCRIPTION("Integrity Measurement Architecture");
 379 MODULE_LICENSE("GPL");