kconfig-hardened-check.py

   1 #!/usr/bin/python3
   2
   3 #
   4 # This script helps me to check the Linux kernel Kconfig option list
   5 # against my hardening preferences for x86_64. Let the computers do their job!
   6 #
   7 # Author: Alexander Popov <alex.popov@linux.com>
   8 #
   9 # Please don't cry if my Python code looks like C.
  10 #
  11
  12 # N.B Hardening command line parameters:
  13 #    page_poison=1
  14 #    slub_debug=P
  15 #    slab_nomerge
  16 #    pti=on
  17 #    kernel.kptr_restrict=1
  18
  19 import sys
  20 from argparse import ArgumentParser
  21 from collections import OrderedDict
  22 import re
  23
  24 debug_mode = False  # set it to True to print the unknown options from the config
  25 error_count = 0
  26 opt_list = []
  27
  28
  29 class Opt:
  30     def __init__(self, name, expected, decision, reason):
  31         self.name = name
  32         self.expected = expected
  33         self.decision = decision
  34         self.reason = reason
  35         self.state = None
  36
  37     def check(self):
  38         global error_count
  39         # check parsed state against expected state
  40         if self.expected == self.state:
  41             return True, 'OK'
  42         if self.expected == 'is not set' and self.state == 'not found':
  43             return True, 'OK: not found'
  44         error_count += 1
  45         return False, 'FAIL: "' + self.state + '"'
  46
  47     def __repr__(self):
  48         return '{} = {}'.format(self.name, self.state)
  49
  50
  51 def construct_opt_checks():
  52     opt_list.append([Opt('BUG',                     'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  53     opt_list.append([Opt('PAGE_TABLE_ISOLATION',    'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  54     opt_list.append([Opt('RETPOLINE',               'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  55     opt_list.append([Opt('X86_64',                  'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  56     opt_list.append([Opt('STRICT_KERNEL_RWX',       'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  57     opt_list.append([Opt('STRICT_MODULE_RWX',       'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  58     opt_list.append([Opt('DEBUG_WX',                'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  59     opt_list.append([Opt('RANDOMIZE_BASE',          'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  60     opt_list.append([Opt('RANDOMIZE_MEMORY',        'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  61     opt_list.append([Opt('CC_STACKPROTECTOR',       'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  62     opt_list.append([Opt('CC_STACKPROTECTOR_STRONG','y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  63     opt_list.append([Opt('VMAP_STACK',              'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  64     opt_list.append([Opt('THREAD_INFO_IN_TASK',     'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  65     opt_list.append([Opt('SCHED_STACK_END_CHECK',   'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  66     opt_list.append([Opt('SLUB_DEBUG',              'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  67     opt_list.append([Opt('SLAB_FREELIST_HARDENED',  'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  68     opt_list.append([Opt('SLAB_FREELIST_RANDOM',    'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  69     opt_list.append([Opt('HARDENED_USERCOPY',       'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  70     opt_list.append([Opt('FORTIFY_SOURCE',          'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  71     opt_list.append([Opt('MODULE_SIG',              'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  72     opt_list.append([Opt('MODULE_SIG_ALL',          'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  73     opt_list.append([Opt('MODULE_SIG_SHA512',       'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  74     opt_list.append([Opt('SYN_COOKIES',             'y', 'ubuntu18', 'self_protection'), '']) # another reason?
  75     opt_list.append([Opt('DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR',   '65536', 'ubuntu18', 'self_protection'), ''])
  76
  77     opt_list.append([Opt('BUG_ON_DATA_CORRUPTION',           'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  78     opt_list.append([Opt('PAGE_POISONING',                   'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  79     opt_list.append([Opt('GCC_PLUGINS',                      'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  80     opt_list.append([Opt('GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT',            'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  81     opt_list.append([Opt('GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK',            'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  82     opt_list.append([Opt('GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL',  'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  83     opt_list.append([Opt('GCC_PLUGIN_LATENT_ENTROPY',        'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  84     opt_list.append([Opt('REFCOUNT_FULL',                    'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  85     opt_list.append([Opt('DEBUG_LIST',                       'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  86     opt_list.append([Opt('DEBUG_SG',                         'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  87     opt_list.append([Opt('DEBUG_CREDENTIALS',                'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  88     opt_list.append([Opt('DEBUG_NOTIFIERS',                  'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  89     opt_list.append([Opt('MODULE_SIG_FORCE',                 'y', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  90     opt_list.append([Opt('HARDENED_USERCOPY_FALLBACK',       'is not set', 'kspp', 'self_protection'), ''])
  91
  92     opt_list.append([Opt('GCC_PLUGIN_STACKLEAK',             'y', 'my', 'self_protection'), ''])
  93     opt_list.append([Opt('SLUB_DEBUG_ON',                    'y', 'my', 'self_protection'), ''])
  94     opt_list.append([Opt('SECURITY_DMESG_RESTRICT',          'y', 'my', 'self_protection'), ''])
  95     opt_list.append([Opt('STATIC_USERMODEHELPER',            'y', 'my', 'self_protection'), '']) # breaks systemd?
  96     opt_list.append([Opt('PAGE_POISONING_NO_SANITY',         'is not set', 'my', 'self_protection'), ''])
  97     opt_list.append([Opt('PAGE_POISONING_ZERO',              'is not set', 'my', 'self_protection'), ''])
  98
  99     opt_list.append([Opt('SECURITY',                    'y', 'ubuntu18', 'security_policy'), ''])
 100     opt_list.append([Opt('SECURITY_YAMA',               'y', 'ubuntu18', 'security_policy'), ''])
 101     opt_list.append([Opt('SECURITY_SELINUX_DISABLE',    'is not set', 'ubuntu18', 'security_policy'), ''])
 102
 103     opt_list.append([Opt('SECCOMP',              'y', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 104     opt_list.append([Opt('SECCOMP_FILTER',       'y', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 105     opt_list.append([Opt('STRICT_DEVMEM',        'y', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 106     opt_list.append([Opt('ACPI_CUSTOM_METHOD',   'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 107     opt_list.append([Opt('COMPAT_BRK',           'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 108     opt_list.append([Opt('DEVKMEM',              'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 109     opt_list.append([Opt('COMPAT_VDSO',          'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 110     opt_list.append([Opt('X86_PTDUMP',           'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 111     opt_list.append([Opt('ZSMALLOC_STAT',        'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 112     opt_list.append([Opt('PAGE_OWNER',           'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 113     opt_list.append([Opt('DEBUG_KMEMLEAK',       'is not set', 'ubuntu18', 'cut_attack_surface'), ''])
 114
 115     opt_list.append([Opt('IO_STRICT_DEVMEM',     'y', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 116     opt_list.append([Opt('LEGACY_VSYSCALL_NONE', 'y', 'kspp', 'cut_attack_surface'), '']) # 'vsyscall=none'
 117     opt_list.append([Opt('BINFMT_MISC',          'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 118     opt_list.append([Opt('INET_DIAG',            'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 119     opt_list.append([Opt('KEXEC',                'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 120     opt_list.append([Opt('PROC_KCORE',           'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 121     opt_list.append([Opt('LEGACY_PTYS',          'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 122     opt_list.append([Opt('IA32_EMULATION',       'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 123     opt_list.append([Opt('X86_X32',              'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 124     opt_list.append([Opt('MODIFY_LDT_SYSCALL',   'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 125     opt_list.append([Opt('HIBERNATION',          'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'), ''])
 126
 127     opt_list.append([Opt('KPROBES',                 'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 128     opt_list.append([Opt('UPROBES',                 'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 129     opt_list.append([Opt('GENERIC_TRACER',          'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 130     opt_list.append([Opt('PROC_VMCORE',             'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 131     opt_list.append([Opt('PROC_PAGE_MONITOR',       'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 132     opt_list.append([Opt('USELIB',                  'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 133     opt_list.append([Opt('CHECKPOINT_RESTORE',      'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 134     opt_list.append([Opt('USERFAULTFD',             'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 135     opt_list.append([Opt('HWPOISON_INJECT',         'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 136     opt_list.append([Opt('MEM_SOFT_DIRTY',          'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 137     opt_list.append([Opt('DEVPORT',                 'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 138     opt_list.append([Opt('DEBUG_FS',                'is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 139     opt_list.append([Opt('NOTIFIER_ERROR_INJECTION','is not set', 'grsecurity', 'cut_attack_surface'), ''])
 140
 141     opt_list.append([Opt('KEXEC_FILE',           'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 142     opt_list.append([Opt('LIVEPATCH',            'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 143     opt_list.append([Opt('USER_NS',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), '']) # user.max_user_namespaces=0
 144     opt_list.append([Opt('IP_DCCP',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 145     opt_list.append([Opt('IP_SCTP',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 146     opt_list.append([Opt('FTRACE',               'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 147     opt_list.append([Opt('PROFILING',            'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 148     opt_list.append([Opt('BPF_JIT',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 149     opt_list.append([Opt('BPF_SYSCALL',          'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'), ''])
 150
 151     opt_list.append([Opt('ARCH_MMAP_RND_BITS',   '32', 'my', 'userspace_protection'), ''])
 152
 153     opt_list.append([Opt('LKDTM',    'm', 'my', 'feature_test'), ''])
 154
 155
 156 def print_opt_checks():
 157     print('[+] Printing kernel hardening preferences...')
 158     print('  {:<39}|{:^13}|{:^10}|{:^20}'.format('option name', 'desired val', 'decision', 'reason'))
 159     print('  ======================================================================================')
 160     for o in opt_list:
 161         print('  CONFIG_{:<32}|{:^13}|{:^10}|{:^20}'.format(o[0].name, o[0].expected, o[0].decision, o[0].reason))
 162     print()
 163
 164
 165 def print_check_results():
 166     global error_count
 167
 168     print('  {:<39}|{:^13}|{:^10}|{:^20}||{:^20}'.format('option name', 'desired val', 'decision', 'reason', 'check result'))
 169     print('  ===========================================================================================================')
 170     for o in opt_list:
 171         print('  CONFIG_{:<32}|{:^13}|{:^10}|{:^20}||{:^20}'.format(o[0].name, o[0].expected, o[0].decision, o[0].reason, o[1]))
 172     print()
 173
 174
 175 def get_option_state(options, name):
 176     return options[name] if name in options else 'not found'
 177
 178
 179 def check_state(options):
 180     for o in opt_list:
 181         opt = o[0]
 182         if o[1] != '':
 183             sys.exit('[!] BUG: CONFIG_{} was found more than once'.format(o[0].name))
 184         opt.state = get_option_state(options, opt.name)
 185         _, o[1] = opt.check()
 186
 187
 188 def check_config_file(fname):
 189     with open(fname, 'r') as f:
 190         parsed_options = OrderedDict()
 191         opt_is_on = re.compile("CONFIG_[a-zA-Z0-9_]*=[a-zA-Z0-9_\"]*")
 192         opt_is_off = re.compile("# CONFIG_[a-zA-Z0-9_]* is not set")
 193
 194         print('[+] Checking "{}" against hardening preferences...'.format(fname))
 195         for line in f.readlines():
 196             line = line.strip()
 197
 198             if opt_is_on.match(line):
 199                 if line[:7] != 'CONFIG_':
 200                     sys.exit('[!] BUG: bad enabled config option "{}"'.format(line))
 201
 202                 config, value = line[7:].split('=', 1)
 203                 parsed_options[config] = value
 204             elif opt_is_off.match(line):
 205                 if line[:9] != '# CONFIG_':
 206                     sys.exit('[!] BUG: bad disabled config option "{}"'.format(line))
 207
 208                 config, value = line[9:].split(' ', 1)
 209                 if value != 'is not set':
 210                     sys.exit('[!] BUG: bad disabled config option "{}"'.format(line))
 211
 212                 if config in parsed_options:
 213                     sys.exit('[!] ERROR: config option "{}" exists multiple times'.format(line))
 214
 215                 parsed_options[config] = value
 216
 217         check_state(parsed_options)
 218         print_check_results()
 219
 220         if debug_mode:
 221             opt_list_names = [opt[0].name for opt in opt_list]
 222             for option in filter(lambda option: option not in opt_list_names, parsed_options.keys()):
 223                 print("DEBUG: dunno about option {} ".format(option))
 224
 225
 226 if __name__ == '__main__':
 227     parser = ArgumentParser(description='Checks the hardening options in the Linux kernel config')
 228     parser.add_argument('-p', '--print', action='store_true', help='print hardening preferences')
 229     parser.add_argument('-c', '--config', help='check the config_file against these preferences')
 230     parser.add_argument('--debug', action='store_true', help='enable internal debug mode')
 231     args = parser.parse_args()
 232
 233     construct_opt_checks()
 234
 235     if args.print:
 236         print_opt_checks()
 237         sys.exit(0)
 238
 239     if args.debug:
 240         debug_mode = True
 241
 242     if args.config:
 243         check_config_file(args.config)
 244         if error_count == 0:
 245             print('[+] config check is PASSED')
 246             sys.exit(0)
 247         else:
 248             sys.exit('[-] config check is NOT PASSED: {} errors'.format(error_count))
 249
 250     parser.print_help()