4dc9fe721058df14ccdd050b308387714dcb43eb
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig_hardened_check / __init__.py
1 #!/usr/bin/python3
2
3 #
4 # This tool helps me to check Linux kernel options against
5 # my security hardening preferences for X86_64, ARM64, X86_32, and ARM.
6 # Let the computers do their job!
7 #
8 # Author: Alexander Popov <alex.popov@linux.com>
9 #
10 # Please don't cry if my Python code looks like C.
11 #
12 #
13 # N.B Hardening command line parameters:
14 #    iommu=force (does it help against DMA attacks?)
15 #
16 #    Mitigations of CPU vulnerabilities:
17 #       Аrch-independent:
18 #       X86:
19 #           l1d_flush=on (a part of the l1tf option)
20 #           tsx=off
21 #       ARM64:
22 #           kpti=on
23 #           ssbd=force-on
24 #
25 #    Should NOT be set:
26 #           sysrq_always_enabled
27 #           arm64.nobti
28 #           arm64.nopauth
29 #           arm64.nomte
30 #
31 #    Hardware tag-based KASAN with arm64 Memory Tagging Extension (MTE):
32 #           kasan=on
33 #           kasan.stacktrace=off
34 #           kasan.fault=panic
35 #
36 # N.B. Hardening sysctls:
37 #    kernel.kptr_restrict=2 (or 1?)
38 #    kernel.dmesg_restrict=1 (also see the kconfig option)
39 #    kernel.perf_event_paranoid=3
40 #    kernel.kexec_load_disabled=1
41 #    kernel.yama.ptrace_scope=3
42 #    user.max_user_namespaces=0
43 #    what about bpf_jit_enable?
44 #    kernel.unprivileged_bpf_disabled=1
45 #    net.core.bpf_jit_harden=2
46 #    vm.unprivileged_userfaultfd=0
47 #        (at first, it disabled unprivileged userfaultfd,
48 #         and since v5.11 it enables unprivileged userfaultfd for user-mode only)
49 #    vm.mmap_min_addr has a good value
50 #    dev.tty.ldisc_autoload=0
51 #    fs.protected_symlinks=1
52 #    fs.protected_hardlinks=1
53 #    fs.protected_fifos=2
54 #    fs.protected_regular=2
55 #    fs.suid_dumpable=0
56 #    kernel.modules_disabled=1
57 #    kernel.randomize_va_space = 2
58
59
60 # pylint: disable=missing-module-docstring,missing-class-docstring,missing-function-docstring
61 # pylint: disable=line-too-long,invalid-name,too-many-branches,too-many-statements
62
63
64 import sys
65 from argparse import ArgumentParser
66 from collections import OrderedDict
67 import re
68 import json
69 from .__about__ import __version__
70
71 SIMPLE_OPTION_TYPES = ('kconfig', 'version', 'cmdline')
72
73 class OptCheck:
74     def __init__(self, reason, decision, name, expected):
75         assert(name and name == name.strip() and len(name.split()) == 1), \
76                'invalid name "{}" for {}'.format(name, self.__class__.__name__)
77         self.name = name
78
79         assert(decision and decision == decision.strip() and len(decision.split()) == 1), \
80                'invalid decision "{}" for "{}" check'.format(decision, name)
81         self.decision = decision
82
83         assert(reason and reason == reason.strip() and len(reason.split()) == 1), \
84                'invalid reason "{}" for "{}" check'.format(reason, name)
85         self.reason = reason
86
87         assert(expected and expected == expected.strip()), \
88                'invalid expected value "{}" for "{}" check (1)'.format(expected, name)
89         val_len = len(expected.split())
90         if val_len == 3:
91             assert(expected == 'is not set' or expected == 'is not off'), \
92                    'invalid expected value "{}" for "{}" check (2)'.format(expected, name)
93         elif val_len == 2:
94             assert(expected == 'is present'), \
95                    'invalid expected value "{}" for "{}" check (3)'.format(expected, name)
96         else:
97             assert(val_len == 1), \
98                    'invalid expected value "{}" for "{}" check (4)'.format(expected, name)
99         self.expected = expected
100
101         self.state = None
102         self.result = None
103
104     @property
105     def type(self):
106         return None
107
108     def check(self):
109         # handle the 'is present' check
110         if self.expected == 'is present':
111             if self.state is None:
112                 self.result = 'FAIL: is not present'
113             else:
114                 self.result = 'OK: is present'
115             return
116
117         # handle the 'is not off' option check
118         if self.expected == 'is not off':
119             if self.state == 'off':
120                 self.result = 'FAIL: is off'
121             elif self.state is None:
122                 self.result = 'FAIL: is off, not found'
123             else:
124                 self.result = 'OK: is not off, "' + self.state + '"'
125             return
126
127         # handle the option value check
128         if self.expected == self.state:
129             self.result = 'OK'
130         elif self.state is None:
131             if self.expected == 'is not set':
132                 self.result = 'OK: is not found'
133             else:
134                 self.result = 'FAIL: is not found'
135         else:
136             self.result = 'FAIL: "' + self.state + '"'
137
138     def table_print(self, _mode, with_results):
139         print('{:<40}|{:^7}|{:^12}|{:^10}|{:^18}'.format(self.name, self.type, self.expected, self.decision, self.reason), end='')
140         if with_results:
141             print('| {}'.format(self.result), end='')
142
143     def json_dump(self, with_results):
144         dump = [self.name, self.type, self.expected, self.decision, self.reason]
145         if with_results:
146             dump.append(self.result)
147         return dump
148
149
150 class KconfigCheck(OptCheck):
151     def __init__(self, *args, **kwargs):
152         super().__init__(*args, **kwargs)
153         self.name = 'CONFIG_' + self.name
154
155     @property
156     def type(self):
157         return 'kconfig'
158
159
160 class CmdlineCheck(OptCheck):
161     @property
162     def type(self):
163         return 'cmdline'
164
165
166 class VersionCheck:
167     def __init__(self, ver_expected):
168         assert(ver_expected and isinstance(ver_expected, tuple) and len(ver_expected) == 2), \
169                'invalid version "{}" for VersionCheck'.format(ver_expected)
170         self.ver_expected = ver_expected
171         self.ver = ()
172         self.result = None
173
174     @property
175     def type(self):
176         return 'version'
177
178     def check(self):
179         if self.ver[0] > self.ver_expected[0]:
180             self.result = 'OK: version >= ' + str(self.ver_expected[0]) + '.' + str(self.ver_expected[1])
181             return
182         if self.ver[0] < self.ver_expected[0]:
183             self.result = 'FAIL: version < ' + str(self.ver_expected[0]) + '.' + str(self.ver_expected[1])
184             return
185         if self.ver[1] >= self.ver_expected[1]:
186             self.result = 'OK: version >= ' + str(self.ver_expected[0]) + '.' + str(self.ver_expected[1])
187             return
188         self.result = 'FAIL: version < ' + str(self.ver_expected[0]) + '.' + str(self.ver_expected[1])
189
190     def table_print(self, _mode, with_results):
191         ver_req = 'kernel version >= ' + str(self.ver_expected[0]) + '.' + str(self.ver_expected[1])
192         print('{:<91}'.format(ver_req), end='')
193         if with_results:
194             print('| {}'.format(self.result), end='')
195
196
197 class ComplexOptCheck:
198     def __init__(self, *opts):
199         self.opts = opts
200         assert(self.opts), \
201                'empty {} check'.format(self.__class__.__name__)
202         assert(len(self.opts) != 1), \
203                 'useless {} check: {}'.format(self.__class__.__name__, opts)
204         assert(isinstance(opts[0], (KconfigCheck, CmdlineCheck))), \
205                'invalid {} check: {}'.format(self.__class__.__name__, opts)
206         self.result = None
207
208     @property
209     def type(self):
210         return 'complex'
211
212     @property
213     def name(self):
214         return self.opts[0].name
215
216     @property
217     def expected(self):
218         return self.opts[0].expected
219
220     def table_print(self, mode, with_results):
221         if mode == 'verbose':
222             print('    {:87}'.format('<<< ' + self.__class__.__name__ + ' >>>'), end='')
223             if with_results:
224                 print('| {}'.format(self.result), end='')
225             for o in self.opts:
226                 print()
227                 o.table_print(mode, with_results)
228         else:
229             o = self.opts[0]
230             o.table_print(mode, False)
231             if with_results:
232                 print('| {}'.format(self.result), end='')
233
234     def json_dump(self, with_results):
235         dump = self.opts[0].json_dump(False)
236         if with_results:
237             dump.append(self.result)
238         return dump
239
240
241 class OR(ComplexOptCheck):
242     # self.opts[0] is the option that this OR-check is about.
243     # Use cases:
244     #     OR(<X_is_hardened>, <X_is_disabled>)
245     #     OR(<X_is_hardened>, <old_X_is_hardened>)
246     def check(self):
247         for i, opt in enumerate(self.opts):
248             opt.check()
249             if opt.result.startswith('OK'):
250                 self.result = opt.result
251                 # Add more info for additional checks:
252                 if i != 0:
253                     if opt.result == 'OK':
254                         self.result = 'OK: {} is "{}"'.format(opt.name, opt.expected)
255                     elif opt.result == 'OK: is not found':
256                         self.result = 'OK: {} is not found'.format(opt.name)
257                     elif opt.result == 'OK: is present':
258                         self.result = 'OK: {} is present'.format(opt.name)
259                     elif opt.result.startswith('OK: is not off'):
260                         self.result = 'OK: {} is not off'.format(opt.name)
261                     else:
262                         # VersionCheck provides enough info
263                         assert(opt.result.startswith('OK: version')), \
264                                'unexpected OK description "{}"'.format(opt.result)
265                 return
266         self.result = self.opts[0].result
267
268
269 class AND(ComplexOptCheck):
270     # self.opts[0] is the option that this AND-check is about.
271     # Use cases:
272     #     AND(<suboption>, <main_option>)
273     #       Suboption is not checked if checking of the main_option is failed.
274     #     AND(<X_is_disabled>, <old_X_is_disabled>)
275     def check(self):
276         for i, opt in reversed(list(enumerate(self.opts))):
277             opt.check()
278             if i == 0:
279                 self.result = opt.result
280                 return
281             if not opt.result.startswith('OK'):
282                 # This FAIL is caused by additional checks,
283                 # and not by the main option that this AND-check is about.
284                 # Describe the reason of the FAIL.
285                 if opt.result.startswith('FAIL: \"') or opt.result == 'FAIL: is not found':
286                     self.result = 'FAIL: {} is not "{}"'.format(opt.name, opt.expected)
287                 elif opt.result == 'FAIL: is not present':
288                     self.result = 'FAIL: {} is not present'.format(opt.name)
289                 elif opt.result == 'FAIL: is off':
290                     self.result = 'FAIL: {} is off'.format(opt.name)
291                 elif opt.result == 'FAIL: is off, not found':
292                     self.result = 'FAIL: {} is off, not found'.format(opt.name)
293                 else:
294                     # VersionCheck provides enough info
295                     self.result = opt.result
296                     assert(opt.result.startswith('FAIL: version')), \
297                            'unexpected FAIL description "{}"'.format(opt.result)
298                 return
299
300
301 def detect_arch(fname, archs):
302     with open(fname, 'r') as f:
303         arch_pattern = re.compile("CONFIG_[a-zA-Z0-9_]*=y")
304         arch = None
305         for line in f.readlines():
306             if arch_pattern.match(line):
307                 option, _ = line[7:].split('=', 1)
308                 if option in archs:
309                     if not arch:
310                         arch = option
311                     else:
312                         return None, 'more than one supported architecture is detected'
313         if not arch:
314             return None, 'failed to detect architecture'
315         return arch, 'OK'
316
317
318 def detect_kernel_version(fname):
319     with open(fname, 'r') as f:
320         ver_pattern = re.compile("# Linux/.* Kernel Configuration")
321         for line in f.readlines():
322             if ver_pattern.match(line):
323                 line = line.strip()
324                 parts = line.split()
325                 ver_str = parts[2]
326                 ver_numbers = ver_str.split('.')
327                 if len(ver_numbers) < 3 or not ver_numbers[0].isdigit() or not ver_numbers[1].isdigit():
328                     msg = 'failed to parse the version "' + ver_str + '"'
329                     return None, msg
330                 return (int(ver_numbers[0]), int(ver_numbers[1])), None
331         return None, 'no kernel version detected'
332
333
334 def detect_compiler(fname):
335     gcc_version = None
336     clang_version = None
337     with open(fname, 'r') as f:
338         gcc_version_pattern = re.compile("CONFIG_GCC_VERSION=[0-9]*")
339         clang_version_pattern = re.compile("CONFIG_CLANG_VERSION=[0-9]*")
340         for line in f.readlines():
341             if gcc_version_pattern.match(line):
342                 gcc_version = line[19:-1]
343             if clang_version_pattern.match(line):
344                 clang_version = line[21:-1]
345     if not gcc_version or not clang_version:
346         return None, 'no CONFIG_GCC_VERSION or CONFIG_CLANG_VERSION'
347     if gcc_version == '0' and clang_version != '0':
348         return 'CLANG ' + clang_version, 'OK'
349     if gcc_version != '0' and clang_version == '0':
350         return 'GCC ' + gcc_version, 'OK'
351     sys.exit('[!] ERROR: invalid GCC_VERSION and CLANG_VERSION: {} {}'.format(gcc_version, clang_version))
352
353
354 def add_kconfig_checks(l, arch):
355     # Calling the KconfigCheck class constructor:
356     #     KconfigCheck(reason, decision, name, expected)
357     #
358     # [!] Don't add CmdlineChecks in add_kconfig_checks() to avoid wrong results
359     #     when the tool doesn't check the cmdline.
360
361     efi_not_set = KconfigCheck('-', '-', 'EFI', 'is not set')
362     cc_is_gcc = KconfigCheck('-', '-', 'CC_IS_GCC', 'y') # exists since v4.18
363     cc_is_clang = KconfigCheck('-', '-', 'CC_IS_CLANG', 'y') # exists since v4.18
364
365     modules_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'MODULES', 'is not set')
366     devmem_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'DEVMEM', 'is not set') # refers to LOCKDOWN
367     bpf_syscall_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'lockdown', 'BPF_SYSCALL', 'is not set') # refers to LOCKDOWN
368
369     # 'self_protection', 'defconfig'
370     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'BUG', 'y')]
371     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'SLUB_DEBUG', 'y')]
372     gcc_plugins_support_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'GCC_PLUGINS', 'y')
373     l += [gcc_plugins_support_is_set]
374     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR', 'y'),
375              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR', 'y'),
376              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_REGULAR', 'y'),
377              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_AUTO', 'y'),
378              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_STRONG', 'y'))]
379     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR_STRONG', 'y'),
380              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_STRONG', 'y'))]
381     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STRICT_KERNEL_RWX', 'y'),
382              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'DEBUG_RODATA', 'y'))] # before v4.11
383     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STRICT_MODULE_RWX', 'y'),
384              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'DEBUG_SET_MODULE_RONX', 'y'),
385              modules_not_set)] # DEBUG_SET_MODULE_RONX was before v4.11
386     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'REFCOUNT_FULL', 'y'),
387              VersionCheck((5, 5)))] # REFCOUNT_FULL is enabled by default since v5.5
388     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'THREAD_INFO_IN_TASK', 'y')]
389     iommu_support_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'IOMMU_SUPPORT', 'y')
390     l += [iommu_support_is_set] # is needed for mitigating DMA attacks
391     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
392         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_BASE', 'y')]
393     if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
394         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'VMAP_STACK', 'y')]
395     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
396         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_MCE', 'y')]
397         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_MCE_INTEL', 'y')]
398         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_MCE_AMD', 'y')]
399         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'MICROCODE', 'y')] # is needed for mitigating CPU bugs
400         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RETPOLINE', 'y')]
401         l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_SMAP', 'y'),
402                  VersionCheck((5, 19)))] # X86_SMAP is enabled by default since v5.19
403         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'SYN_COOKIES', 'y')] # another reason?
404         l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_UMIP', 'y'),
405                  KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_INTEL_UMIP', 'y'))]
406     if arch in ('ARM64', 'ARM'):
407         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR_PER_TASK', 'y')]
408     if arch == 'X86_64':
409         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'PAGE_TABLE_ISOLATION', 'y')]
410         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_MEMORY', 'y')]
411         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'INTEL_IOMMU', 'y'),
412                   iommu_support_is_set)]
413         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'AMD_IOMMU', 'y'),
414                   iommu_support_is_set)]
415     if arch == 'ARM64':
416         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_PAN', 'y')]
417         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_EPAN', 'y')]
418         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'UNMAP_KERNEL_AT_EL0', 'y')]
419         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_E0PD', 'y')]
420         l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_EL2_VECTORS', 'y'),
421                  AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_BASE', 'y'),
422                      VersionCheck((5, 9))))] # HARDEN_EL2_VECTORS was included in RANDOMIZE_BASE in v5.9
423         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RODATA_FULL_DEFAULT_ENABLED', 'y')]
424         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_PTR_AUTH_KERNEL', 'y')]
425         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_BTI_KERNEL', 'y')]
426         l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_BRANCH_PREDICTOR', 'y'),
427                  VersionCheck((5, 10)))] # HARDEN_BRANCH_PREDICTOR is enabled by default since v5.10
428         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'MITIGATE_SPECTRE_BRANCH_HISTORY', 'y')]
429         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_MTE', 'y')]
430         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_MODULE_REGION_FULL', 'y')]
431     if arch == 'ARM':
432         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CPU_SW_DOMAIN_PAN', 'y')]
433         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_BRANCH_PREDICTOR', 'y')]
434         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_BRANCH_HISTORY', 'y')]
435
436     # 'self_protection', 'kspp'
437     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'BUG_ON_DATA_CORRUPTION', 'y')]
438     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_WX', 'y')]
439     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SCHED_STACK_END_CHECK', 'y')]
440     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SLAB_FREELIST_HARDENED', 'y')]
441     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SLAB_FREELIST_RANDOM', 'y')]
442     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SHUFFLE_PAGE_ALLOCATOR', 'y')]
443     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'FORTIFY_SOURCE', 'y')]
444     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_LIST', 'y')]
445     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_VIRTUAL', 'y')]
446     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_SG', 'y')]
447     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_CREDENTIALS', 'y')]
448     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_NOTIFIERS', 'y')]
449     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON', 'y')]
450     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_LATENT_ENTROPY', 'y'),
451               gcc_plugins_support_is_set)]
452     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'KFENCE', 'y')]
453     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'WERROR', 'y')]
454     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT', 'y')]
455     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_PASSTHROUGH', 'is not set')] # true if IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT is set
456     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'ZERO_CALL_USED_REGS', 'y')]
457     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HW_RANDOM_TPM', 'y')]
458     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'STATIC_USERMODEHELPER', 'y')] # needs userspace support
459     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SCHED_CORE', 'y')]
460     randstruct_is_set = OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDSTRUCT_FULL', 'y'),
461                            KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT', 'y'))
462     l += [randstruct_is_set]
463     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDSTRUCT_PERFORMANCE', 'is not set'),
464               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT_PERFORMANCE', 'is not set'),
465               randstruct_is_set)]
466     hardened_usercopy_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY', 'y')
467     l += [hardened_usercopy_is_set]
468     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY_FALLBACK', 'is not set'),
469               hardened_usercopy_is_set)]
470     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY_PAGESPAN', 'is not set'),
471               hardened_usercopy_is_set)]
472     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'MODULE_SIG', 'y'),
473              modules_not_set)]
474     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'MODULE_SIG_ALL', 'y'),
475              modules_not_set)]
476     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'MODULE_SIG_SHA512', 'y'),
477              modules_not_set)]
478     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'MODULE_SIG_FORCE', 'y'),
479              modules_not_set)] # refers to LOCKDOWN
480     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_STACK_ALL_ZERO', 'y'),
481              KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL', 'y'))]
482     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON', 'y'),
483              KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_POISONING_ZERO', 'y'))]
484              # CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON was added in v5.3.
485              # CONFIG_PAGE_POISONING_ZERO was removed in v5.11.
486              # Starting from v5.11 CONFIG_PAGE_POISONING unconditionally checks
487              # the 0xAA poison pattern on allocation.
488              # That brings higher performance penalty.
489     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'EFI_DISABLE_PCI_DMA', 'y'),
490              efi_not_set)]
491     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RESET_ATTACK_MITIGATION', 'y'),
492              efi_not_set)] # needs userspace support (systemd)
493     ubsan_bounds_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_BOUNDS', 'y')
494     l += [ubsan_bounds_is_set]
495     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_LOCAL_BOUNDS', 'y'),
496              AND(ubsan_bounds_is_set,
497                  cc_is_gcc))]
498     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_TRAP', 'y'),
499               ubsan_bounds_is_set,
500               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_SHIFT', 'is not set'),
501               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_DIV_ZERO', 'is not set'),
502               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_UNREACHABLE', 'is not set'),
503               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_BOOL', 'is not set'),
504               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_ENUM', 'is not set'),
505               KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_ALIGNMENT', 'is not set'))] # only array index bounds checking with traps
506     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
507         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'UBSAN_SANITIZE_ALL', 'y'),
508                   ubsan_bounds_is_set)] # ARCH_HAS_UBSAN_SANITIZE_ALL is not enabled for ARM
509         stackleak_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_STACKLEAK', 'y')
510         l += [AND(stackleak_is_set, gcc_plugins_support_is_set)]
511         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'STACKLEAK_METRICS', 'is not set'),
512                   stackleak_is_set,
513                   gcc_plugins_support_is_set)]
514         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'STACKLEAK_RUNTIME_DISABLE', 'is not set'),
515                   stackleak_is_set,
516                   gcc_plugins_support_is_set)]
517         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y')]
518     if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
519         cfi_clang_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'CFI_CLANG', 'y')
520         l += [cfi_clang_is_set]
521         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'CFI_PERMISSIVE', 'is not set'),
522                   cfi_clang_is_set)]
523     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
524         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR', '65536')]
525         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INTEL_IOMMU_DEFAULT_ON', 'y'),
526                   iommu_support_is_set)]
527     if arch in ('ARM64', 'ARM'):
528         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR', '32768')]
529         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SYN_COOKIES', 'y')] # another reason?
530     if arch == 'X86_64':
531         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SLS', 'y')] # vs CVE-2021-26341 in Straight-Line-Speculation
532         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INTEL_IOMMU_SVM', 'y'),
533                   iommu_support_is_set)]
534         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'AMD_IOMMU_V2', 'y'),
535                   iommu_support_is_set)]
536     if arch == 'ARM64':
537         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'ARM64_SW_TTBR0_PAN', 'y')]
538         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SHADOW_CALL_STACK', 'y')]
539         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'KASAN_HW_TAGS', 'y')]
540     if arch == 'X86_32':
541         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_TABLE_ISOLATION', 'y')]
542         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HIGHMEM64G', 'y')]
543         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'X86_PAE', 'y')]
544         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INTEL_IOMMU', 'y'),
545                   iommu_support_is_set)]
546
547     # 'self_protection', 'clipos'
548     l += [KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'SLAB_MERGE_DEFAULT', 'is not set')]
549
550     # 'security_policy'
551     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
552         l += [KconfigCheck('security_policy', 'defconfig', 'SECURITY', 'y')] # and choose your favourite LSM
553     if arch == 'ARM':
554         l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY', 'y')] # and choose your favourite LSM
555     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_YAMA', 'y')]
556     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_LANDLOCK', 'y')]
557     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_SELINUX_DISABLE', 'is not set')]
558     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_SELINUX_BOOTPARAM', 'is not set')]
559     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_SELINUX_DEVELOP', 'is not set')]
560     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_LOCKDOWN_LSM', 'y')]
561     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_LOCKDOWN_LSM_EARLY', 'y')]
562     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'LOCK_DOWN_KERNEL_FORCE_CONFIDENTIALITY', 'y')]
563     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_WRITABLE_HOOKS', 'is not set')] # refers to SECURITY_SELINUX_DISABLE
564
565     # 'cut_attack_surface', 'defconfig'
566     l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'defconfig', 'BPF_UNPRIV_DEFAULT_OFF', 'y'),
567              bpf_syscall_not_set)] # see unprivileged_bpf_disabled
568     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'defconfig', 'SECCOMP', 'y')]
569     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'defconfig', 'SECCOMP_FILTER', 'y')]
570     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
571         l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'defconfig', 'STRICT_DEVMEM', 'y'),
572                  devmem_not_set)] # refers to LOCKDOWN
573
574     # 'cut_attack_surface', 'kspp'
575     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'SECURITY_DMESG_RESTRICT', 'y')]
576     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'ACPI_CUSTOM_METHOD', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
577     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_BRK', 'is not set')]
578     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'DEVKMEM', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
579     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_VDSO', 'is not set')]
580     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'BINFMT_MISC', 'is not set')]
581     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'INET_DIAG', 'is not set')]
582     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'KEXEC', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
583     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'PROC_KCORE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
584     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LEGACY_PTYS', 'is not set')]
585     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'HIBERNATION', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
586     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'IA32_EMULATION', 'is not set')]
587     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'X86_X32', 'is not set')]
588     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'MODIFY_LDT_SYSCALL', 'is not set')]
589     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'OABI_COMPAT', 'is not set')]
590     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'X86_MSR', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
591     l += [modules_not_set]
592     l += [devmem_not_set]
593     l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'IO_STRICT_DEVMEM', 'y'),
594              devmem_not_set)] # refers to LOCKDOWN
595     l += [AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LDISC_AUTOLOAD', 'is not set'),
596               KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LDISC_AUTOLOAD', 'is present'))]
597     if arch == 'ARM':
598         l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'STRICT_DEVMEM', 'y'),
599                  devmem_not_set)] # refers to LOCKDOWN
600     if arch == 'X86_64':
601         l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LEGACY_VSYSCALL_NONE', 'y')] # 'vsyscall=none'
602
603     # 'cut_attack_surface', 'grsec'
604     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'ZSMALLOC_STAT', 'is not set')]
605     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PAGE_OWNER', 'is not set')]
606     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEBUG_KMEMLEAK', 'is not set')]
607     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'BINFMT_AOUT', 'is not set')]
608     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'KPROBE_EVENTS', 'is not set')]
609     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'UPROBE_EVENTS', 'is not set')]
610     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'GENERIC_TRACER', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
611     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'FUNCTION_TRACER', 'is not set')]
612     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'STACK_TRACER', 'is not set')]
613     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'HIST_TRIGGERS', 'is not set')]
614     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'BLK_DEV_IO_TRACE', 'is not set')]
615     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PROC_VMCORE', 'is not set')]
616     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PROC_PAGE_MONITOR', 'is not set')]
617     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'USELIB', 'is not set')]
618     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'CHECKPOINT_RESTORE', 'is not set')]
619     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'USERFAULTFD', 'is not set')]
620     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'HWPOISON_INJECT', 'is not set')]
621     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'MEM_SOFT_DIRTY', 'is not set')]
622     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEVPORT', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
623     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEBUG_FS', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
624     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'NOTIFIER_ERROR_INJECTION', 'is not set')]
625     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'FAIL_FUTEX', 'is not set')]
626     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PUNIT_ATOM_DEBUG', 'is not set')]
627     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'ACPI_CONFIGFS', 'is not set')]
628     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'EDAC_DEBUG', 'is not set')]
629     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DRM_I915_DEBUG', 'is not set')]
630     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'BCACHE_CLOSURES_DEBUG', 'is not set')]
631     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DVB_C8SECTPFE', 'is not set')]
632     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'MTD_SLRAM', 'is not set')]
633     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'MTD_PHRAM', 'is not set')]
634     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'IO_URING', 'is not set')]
635     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'KCMP', 'is not set')]
636     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'RSEQ', 'is not set')]
637     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'LATENCYTOP', 'is not set')]
638     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'KCOV', 'is not set')]
639     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT', 'is not set')]
640     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'SUNRPC_DEBUG', 'is not set')]
641     l += [AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PTDUMP_DEBUGFS', 'is not set'),
642               KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'X86_PTDUMP', 'is not set'))]
643
644     # 'cut_attack_surface', 'maintainer'
645     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'DRM_LEGACY', 'is not set')] # recommended by Daniel Vetter in /issues/38
646     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'FB', 'is not set')] # recommended by Daniel Vetter in /issues/38
647     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'VT', 'is not set')] # recommended by Daniel Vetter in /issues/38
648     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'BLK_DEV_FD', 'is not set')] # recommended by Denis Efremov in /pull/54
649     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'BLK_DEV_FD_RAWCMD', 'is not set')] # recommended by Denis Efremov in /pull/62
650
651     # 'cut_attack_surface', 'grapheneos'
652     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grapheneos', 'AIO', 'is not set')]
653
654     # 'cut_attack_surface', 'clipos'
655     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'STAGING', 'is not set')]
656     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'KSM', 'is not set')] # to prevent FLUSH+RELOAD attack
657 #   l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'IKCONFIG', 'is not set')] # no, IKCONFIG is needed for this check :)
658     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'KALLSYMS', 'is not set')]
659     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'X86_VSYSCALL_EMULATION', 'is not set')]
660     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'MAGIC_SYSRQ', 'is not set')]
661     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'KEXEC_FILE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN (permissive)
662     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'USER_NS', 'is not set')] # user.max_user_namespaces=0
663     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'X86_CPUID', 'is not set')]
664     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'X86_IOPL_IOPERM', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
665     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'ACPI_TABLE_UPGRADE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
666     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'EFI_CUSTOM_SSDT_OVERLAYS', 'is not set')]
667     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'COREDUMP', 'is not set')] # cut userspace attack surface
668     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
669         l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'X86_INTEL_TSX_MODE_OFF', 'y')] # tsx=off
670
671     # 'cut_attack_surface', 'lockdown'
672     l += [bpf_syscall_not_set] # refers to LOCKDOWN
673     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'lockdown', 'EFI_TEST', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
674     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'lockdown', 'MMIOTRACE_TEST', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
675     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'lockdown', 'KPROBES', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
676
677     # 'cut_attack_surface', 'my'
678     l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'TRIM_UNUSED_KSYMS', 'y'),
679              modules_not_set)]
680     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'MMIOTRACE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN (permissive)
681     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'LIVEPATCH', 'is not set')]
682     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'IP_DCCP', 'is not set')]
683     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'IP_SCTP', 'is not set')]
684     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'FTRACE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
685     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'VIDEO_VIVID', 'is not set')]
686     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'INPUT_EVBUG', 'is not set')] # Can be used as a keylogger
687     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'KGDB', 'is not set')]
688
689     # 'harden_userspace'
690     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
691         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'INTEGRITY', 'y')]
692     if arch == 'ARM':
693         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'my', 'INTEGRITY', 'y')]
694     if arch == 'ARM64':
695         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'ARM64_PTR_AUTH', 'y')]
696         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'ARM64_BTI', 'y')]
697     if arch in ('ARM', 'X86_32'):
698         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'VMSPLIT_3G', 'y')]
699     if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
700         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'clipos', 'ARCH_MMAP_RND_BITS', '32')]
701     if arch in ('X86_32', 'ARM'):
702         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'my', 'ARCH_MMAP_RND_BITS', '16')]
703
704
705 def add_cmdline_checks(l, arch):
706     # Calling the CmdlineCheck class constructor:
707     #     CmdlineCheck(reason, decision, name, expected)
708     #
709     # [!] Don't add CmdlineChecks in add_kconfig_checks() to avoid wrong results
710     #     when the tool doesn't check the cmdline.
711     #
712     # [!] Make sure that values of the options in CmdlineChecks need normalization.
713     #     For more info see normalize_cmdline_options().
714     #
715     # A common pattern for checking the 'param_x' cmdline parameter
716     # that __overrides__ the 'PARAM_X_DEFAULT' kconfig option:
717     #   l += [OR(CmdlineCheck(reason, decision, 'param_x', '1'),
718     #            AND(KconfigCheck(reason, decision, 'PARAM_X_DEFAULT_ON', 'y'),
719     #                CmdlineCheck(reason, decision, 'param_x, 'is not set')))]
720     #
721     # Here we don't check the kconfig options or minimal kernel version
722     # required for the cmdline parameters. That would make the checks
723     # very complex and not give a 100% guarantee anyway.
724
725     # 'self_protection', 'defconfig'
726     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nosmep', 'is not set')]
727     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nosmap', 'is not set')]
728     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nokaslr', 'is not set')]
729     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nopti', 'is not set')]
730     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nospectre_v1', 'is not set')]
731     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nospectre_v2', 'is not set')]
732     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nospec_store_bypass_disable', 'is not set')]
733     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mitigations', 'is not off'),
734              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mitigations', 'is not set'))]
735     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2', 'is not off'),
736              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2', 'is not set'))]
737     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2_user', 'is not off'),
738              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2_user', 'is not set'))]
739     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spec_store_bypass_disable', 'is not off'),
740              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spec_store_bypass_disable', 'is not set'))]
741     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'l1tf', 'is not off'),
742              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'l1tf', 'is not set'))]
743     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mds', 'is not off'),
744              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mds', 'is not set'))]
745     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'tsx_async_abort', 'is not off'),
746              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'tsx_async_abort', 'is not set'))]
747     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'srbds', 'is not off'),
748              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'srbds', 'is not set'))]
749     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mmio_stale_data', 'is not off'),
750              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mmio_stale_data', 'is not set'))]
751     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'retbleed', 'is not off'),
752              CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'retbleed', 'is not set'))]
753     if arch == 'ARM64':
754         l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'full'),
755                  AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RODATA_FULL_DEFAULT_ENABLED', 'y'),
756                      CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'is not set')))]
757     else:
758         l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', '1'),
759                  CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'is not set'))]
760
761     # 'self_protection', 'kspp'
762     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'nosmt', 'is present')]
763     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_alloc', '1'),
764              AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON', 'y'),
765                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_alloc', 'is not set')))]
766     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_free', '1'),
767              AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON', 'y'),
768                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_free', 'is not set')),
769              AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'page_poison', '1'),
770                  KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_POISONING_ZERO', 'y'),
771                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slub_debug', 'P')))]
772     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_nomerge', 'is present'),
773              AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'SLAB_MERGE_DEFAULT', 'is not set'),
774                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_merge', 'is not set')))]
775     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.strict', '1'),
776              AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT', 'y'),
777                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.strict', 'is not set')))]
778     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.passthrough', '0'),
779              AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_PASSTHROUGH', 'is not set'),
780                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.passthrough', 'is not set')))]
781     # The cmdline checks compatible with the kconfig recommendations of the KSPP project...
782     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'hardened_usercopy', '1'),
783              AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY', 'y'),
784                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'hardened_usercopy', 'is not set')))]
785     l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_common.usercopy_fallback', '0'),
786              AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY_FALLBACK', 'is not set'),
787                  CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_common.usercopy_fallback', 'is not set')))]
788     # ... the end
789     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
790         l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'randomize_kstack_offset', '1'),
791                  AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y'),
792                      CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'randomize_kstack_offset', 'is not set')))]
793     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
794         l += [AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'pti', 'on'),
795                   CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nopti', 'is not set'))]
796
797     # 'self_protection', 'clipos'
798     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'clipos', 'page_alloc.shuffle', '1')]
799
800     # 'cut_attack_surface', 'kspp'
801     if arch == 'X86_64':
802         l += [OR(CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'vsyscall', 'none'),
803                  AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LEGACY_VSYSCALL_NONE', 'y'),
804                      CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'vsyscall', 'is not set')))]
805
806     # 'cut_attack_surface', 'grsec'
807     # The cmdline checks compatible with the kconfig options disabled by grsecurity...
808     l += [OR(CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'debugfs', 'off'),
809              KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEBUG_FS', 'is not set'))] # ... the end
810
811
812 def print_unknown_options(checklist, parsed_options):
813     known_options = []
814
815     for o1 in checklist:
816         if o1.type != 'complex':
817             known_options.append(o1.name)
818             continue
819         for o2 in o1.opts:
820             if o2.type != 'complex':
821                 if hasattr(o2, 'name'):
822                     known_options.append(o2.name)
823                 continue
824             for o3 in o2.opts:
825                 assert(o3.type != 'complex'), \
826                        'unexpected ComplexOptCheck inside {}'.format(o2.name)
827                 if hasattr(o3, 'name'):
828                     known_options.append(o3.name)
829
830     for option, value in parsed_options.items():
831         if option not in known_options:
832             print('[?] No check for option {} ({})'.format(option, value))
833
834
835 def print_checklist(mode, checklist, with_results):
836     if mode == 'json':
837         output = []
838         for o in checklist:
839             output.append(o.json_dump(with_results))
840         print(json.dumps(output))
841         return
842
843     # table header
844     sep_line_len = 91
845     if with_results:
846         sep_line_len += 30
847     print('=' * sep_line_len)
848     print('{:^40}|{:^7}|{:^12}|{:^10}|{:^18}'.format('option name', 'type', 'desired val', 'decision', 'reason'), end='')
849     if with_results:
850         print('| {}'.format('check result'), end='')
851     print()
852     print('=' * sep_line_len)
853
854     # table contents
855     for opt in checklist:
856         if with_results:
857             if mode == 'show_ok':
858                 if not opt.result.startswith('OK'):
859                     continue
860             if mode == 'show_fail':
861                 if not opt.result.startswith('FAIL'):
862                     continue
863         opt.table_print(mode, with_results)
864         print()
865         if mode == 'verbose':
866             print('-' * sep_line_len)
867     print()
868
869     # final score
870     if with_results:
871         fail_count = len(list(filter(lambda opt: opt.result.startswith('FAIL'), checklist)))
872         fail_suppressed = ''
873         ok_count = len(list(filter(lambda opt: opt.result.startswith('OK'), checklist)))
874         ok_suppressed = ''
875         if mode == 'show_ok':
876             fail_suppressed = ' (suppressed in output)'
877         if mode == 'show_fail':
878             ok_suppressed = ' (suppressed in output)'
879         if mode != 'json':
880             print('[+] Config check is finished: \'OK\' - {}{} / \'FAIL\' - {}{}'.format(ok_count, ok_suppressed, fail_count, fail_suppressed))
881
882
883 def populate_simple_opt_with_data(opt, data, data_type):
884     assert(opt.type != 'complex'), \
885            'unexpected ComplexOptCheck "{}"'.format(opt.name)
886     assert(opt.type in SIMPLE_OPTION_TYPES), \
887            'invalid opt type "{}"'.format(opt.type)
888     assert(data_type in SIMPLE_OPTION_TYPES), \
889            'invalid data type "{}"'.format(data_type)
890
891     if data_type != opt.type:
892         return
893
894     if data_type in ('kconfig', 'cmdline'):
895         opt.state = data.get(opt.name, None)
896     else:
897         assert(data_type == 'version'), \
898                'unexpected data type "{}"'.format(data_type)
899         opt.ver = data
900
901
902 def populate_opt_with_data(opt, data, data_type):
903     if opt.type == 'complex':
904         for o in opt.opts:
905             if o.type == 'complex':
906                 # Recursion for nested ComplexOptCheck objects
907                 populate_opt_with_data(o, data, data_type)
908             else:
909                 populate_simple_opt_with_data(o, data, data_type)
910     else:
911         assert(opt.type in ('kconfig', 'cmdline')), \
912                'bad type "{}" for a simple check'.format(opt.type)
913         populate_simple_opt_with_data(opt, data, data_type)
914
915
916 def populate_with_data(checklist, data, data_type):
917     for opt in checklist:
918         populate_opt_with_data(opt, data, data_type)
919
920
921 def perform_checks(checklist):
922     for opt in checklist:
923         opt.check()
924
925
926 def parse_kconfig_file(parsed_options, fname):
927     with open(fname, 'r') as f:
928         opt_is_on = re.compile("CONFIG_[a-zA-Z0-9_]*=[a-zA-Z0-9_\"]*")
929         opt_is_off = re.compile("# CONFIG_[a-zA-Z0-9_]* is not set")
930
931         for line in f.readlines():
932             line = line.strip()
933             option = None
934             value = None
935
936             if opt_is_on.match(line):
937                 option, value = line.split('=', 1)
938                 if value == 'is not set':
939                     sys.exit('[!] ERROR: bad enabled kconfig option "{}"'.format(line))
940             elif opt_is_off.match(line):
941                 option, value = line[2:].split(' ', 1)
942                 if value != 'is not set':
943                     sys.exit('[!] ERROR: bad disabled kconfig option "{}"'.format(line))
944
945             if option in parsed_options:
946                 sys.exit('[!] ERROR: kconfig option "{}" exists multiple times'.format(line))
947
948             if option:
949                 parsed_options[option] = value
950
951
952 def normalize_cmdline_options(option, value):
953     # Don't normalize the cmdline option values if
954     # the Linux kernel doesn't use kstrtobool() for them
955     if option == 'debugfs':
956         # See debugfs_kernel() in fs/debugfs/inode.c
957         return value
958     if option == 'mitigations':
959         # See mitigations_parse_cmdline() in kernel/cpu.c
960         return value
961     if option == 'pti':
962         # See pti_check_boottime_disable() in arch/x86/mm/pti.c
963         return value
964     if option == 'spectre_v2':
965         # See spectre_v2_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
966         return value
967     if option == 'spectre_v2_user':
968         # See spectre_v2_parse_user_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
969         return value
970     if option == 'spec_store_bypass_disable':
971         # See ssb_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
972         return value
973     if option == 'l1tf':
974         # See l1tf_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
975         return value
976     if option == 'mds':
977         # See mds_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
978         return value
979     if option == 'tsx_async_abort':
980         # See tsx_async_abort_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
981         return value
982     if option == 'srbds':
983         # See srbds_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
984         return value
985     if option == 'mmio_stale_data':
986         # See mmio_stale_data_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
987         return value
988     if option == 'retbleed':
989         # See retbleed_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
990         return value
991
992     # Implement a limited part of the kstrtobool() logic
993     if value in ('1', 'on', 'On', 'ON', 'y', 'Y', 'yes', 'Yes', 'YES'):
994         return '1'
995     if value in ('0', 'off', 'Off', 'OFF', 'n', 'N', 'no', 'No', 'NO'):
996         return '0'
997
998     # Preserve unique values
999     return value
1000
1001
1002 def parse_cmdline_file(parsed_options, fname):
1003     with open(fname, 'r') as f:
1004         line = f.readline()
1005         opts = line.split()
1006
1007         line = f.readline()
1008         if line:
1009             sys.exit('[!] ERROR: more than one line in "{}"'.format(fname))
1010
1011         for opt in opts:
1012             if '=' in opt:
1013                 name, value = opt.split('=', 1)
1014             else:
1015                 name = opt
1016                 value = '' # '' is not None
1017             value = normalize_cmdline_options(name, value)
1018             parsed_options[name] = value
1019
1020
1021 def main():
1022     # Report modes:
1023     #   * verbose mode for
1024     #     - reporting about unknown kernel options in the kconfig
1025     #     - verbose printing of ComplexOptCheck items
1026     #   * json mode for printing the results in JSON format
1027     report_modes = ['verbose', 'json', 'show_ok', 'show_fail']
1028     supported_archs = ['X86_64', 'X86_32', 'ARM64', 'ARM']
1029     parser = ArgumentParser(prog='kconfig-hardened-check',
1030                             description='A tool for checking the security hardening options of the Linux kernel')
1031     parser.add_argument('--version', action='version', version='%(prog)s ' + __version__)
1032     parser.add_argument('-p', '--print', choices=supported_archs,
1033                         help='print security hardening preferences for the selected architecture')
1034     parser.add_argument('-c', '--config',
1035                         help='check the kernel kconfig file against these preferences')
1036     parser.add_argument('-l', '--cmdline',
1037                         help='check the kernel cmdline file against these preferences')
1038     parser.add_argument('-m', '--mode', choices=report_modes,
1039                         help='choose the report mode')
1040     args = parser.parse_args()
1041
1042     mode = None
1043     if args.mode:
1044         mode = args.mode
1045         if mode != 'json':
1046             print('[+] Special report mode: {}'.format(mode))
1047
1048     config_checklist = []
1049
1050     if args.config:
1051         if args.print:
1052             sys.exit('[!] ERROR: --config and --print can\'t be used together')
1053
1054         if mode != 'json':
1055             print('[+] Kconfig file to check: {}'.format(args.config))
1056             if args.cmdline:
1057                 print('[+] Kernel cmdline file to check: {}'.format(args.cmdline))
1058
1059         arch, msg = detect_arch(args.config, supported_archs)
1060         if not arch:
1061             sys.exit('[!] ERROR: {}'.format(msg))
1062         if mode != 'json':
1063             print('[+] Detected architecture: {}'.format(arch))
1064
1065         kernel_version, msg = detect_kernel_version(args.config)
1066         if not kernel_version:
1067             sys.exit('[!] ERROR: {}'.format(msg))
1068         if mode != 'json':
1069             print('[+] Detected kernel version: {}.{}'.format(kernel_version[0], kernel_version[1]))
1070
1071         compiler, msg = detect_compiler(args.config)
1072         if mode != 'json':
1073             if compiler:
1074                 print('[+] Detected compiler: {}'.format(compiler))
1075             else:
1076                 print('[-] Can\'t detect the compiler: {}'.format(msg))
1077
1078         # add relevant kconfig checks to the checklist
1079         add_kconfig_checks(config_checklist, arch)
1080
1081         if args.cmdline:
1082             # add relevant cmdline checks to the checklist
1083             add_cmdline_checks(config_checklist, arch)
1084
1085         # populate the checklist with the parsed kconfig data
1086         parsed_kconfig_options = OrderedDict()
1087         parse_kconfig_file(parsed_kconfig_options, args.config)
1088         populate_with_data(config_checklist, parsed_kconfig_options, 'kconfig')
1089         populate_with_data(config_checklist, kernel_version, 'version')
1090
1091         if args.cmdline:
1092             # populate the checklist with the parsed kconfig data
1093             parsed_cmdline_options = OrderedDict()
1094             parse_cmdline_file(parsed_cmdline_options, args.cmdline)
1095             populate_with_data(config_checklist, parsed_cmdline_options, 'cmdline')
1096
1097         # now everything is ready for performing the checks
1098         perform_checks(config_checklist)
1099
1100         # finally print the results
1101         if mode == 'verbose':
1102             print_unknown_options(config_checklist, parsed_kconfig_options)
1103         print_checklist(mode, config_checklist, True)
1104
1105         sys.exit(0)
1106     elif args.cmdline:
1107         sys.exit('[!] ERROR: checking cmdline doesn\'t work without checking kconfig')
1108
1109     if args.print:
1110         if mode in ('show_ok', 'show_fail'):
1111             sys.exit('[!] ERROR: wrong mode "{}" for --print'.format(mode))
1112         arch = args.print
1113         add_kconfig_checks(config_checklist, arch)
1114         add_cmdline_checks(config_checklist, arch)
1115         if mode != 'json':
1116             print('[+] Printing kernel security hardening preferences for {}...'.format(arch))
1117         print_checklist(mode, config_checklist, False)
1118         sys.exit(0)
1119
1120     parser.print_help()
1121     sys.exit(0)