security/integrity/ima/ima_api.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2008 IBM Corporation
   4  *
   5  * Author: Mimi Zohar <zohar@us.ibm.com>
   6  *
   7  * File: ima_api.c
   8  *      Implements must_appraise_or_measure, collect_measurement,
   9  *      appraise_measurement, store_measurement and store_template.
  10  */
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/xattr.h>
  15 #include <linux/evm.h>
  16 #include <linux/iversion.h>
  17
  18 #include "ima.h"
  19
  20 /*
  21  * ima_free_template_entry - free an existing template entry
  22  */
  23 void ima_free_template_entry(struct ima_template_entry *entry)
  24 {
  25         int i;
  26
  27         for (i = 0; i < entry->template_desc->num_fields; i++)
  28                 kfree(entry->template_data[i].data);
  29
  30         kfree(entry->digests);
  31         kfree(entry);
  32 }
  33
  34 /*
  35  * ima_alloc_init_template - create and initialize a new template entry
  36  */
  37 int ima_alloc_init_template(struct ima_event_data *event_data,
  38                             struct ima_template_entry **entry,
  39                             struct ima_template_desc *desc)
  40 {
  41         struct ima_template_desc *template_desc;
  42         struct tpm_digest *digests;
  43         int i, result = 0;
  44
  45         if (desc)
  46                 template_desc = desc;
  47         else
  48                 template_desc = ima_template_desc_current();
  49
  50         *entry = kzalloc(struct_size(*entry, template_data,
  51                                      template_desc->num_fields), GFP_NOFS);
  52         if (!*entry)
  53                 return -ENOMEM;
  54
  55         digests = kcalloc(NR_BANKS(ima_tpm_chip) + ima_extra_slots,
  56                           sizeof(*digests), GFP_NOFS);
  57         if (!digests) {
  58                 kfree(*entry);
  59                 *entry = NULL;
  60                 return -ENOMEM;
  61         }
  62
  63         (*entry)->digests = digests;
  64         (*entry)->template_desc = template_desc;
  65         for (i = 0; i < template_desc->num_fields; i++) {
  66                 const struct ima_template_field *field =
  67                         template_desc->fields[i];
  68                 u32 len;
  69
  70                 result = field->field_init(event_data,
  71                                            &((*entry)->template_data[i]));
  72                 if (result != 0)
  73                         goto out;
  74
  75                 len = (*entry)->template_data[i].len;
  76                 (*entry)->template_data_len += sizeof(len);
  77                 (*entry)->template_data_len += len;
  78         }
  79         return 0;
  80 out:
  81         ima_free_template_entry(*entry);
  82         *entry = NULL;
  83         return result;
  84 }
  85
  86 /*
  87  * ima_store_template - store ima template measurements
  88  *
  89  * Calculate the hash of a template entry, add the template entry
  90  * to an ordered list of measurement entries maintained inside the kernel,
  91  * and also update the aggregate integrity value (maintained inside the
  92  * configured TPM PCR) over the hashes of the current list of measurement
  93  * entries.
  94  *
  95  * Applications retrieve the current kernel-held measurement list through
  96  * the securityfs entries in /sys/kernel/security/ima. The signed aggregate
  97  * TPM PCR (called quote) can be retrieved using a TPM user space library
  98  * and is used to validate the measurement list.
  99  *
 100  * Returns 0 on success, error code otherwise
 101  */
 102 int ima_store_template(struct ima_template_entry *entry,
 103                        int violation, struct inode *inode,
 104                        const unsigned char *filename, int pcr)
 105 {
 106         static const char op[] = "add_template_measure";
 107         static const char audit_cause[] = "hashing_error";
 108         char *template_name = entry->template_desc->name;
 109         int result;
 110
 111         if (!violation) {
 112                 result = ima_calc_field_array_hash(&entry->template_data[0],
 113                                                    entry);
 114                 if (result < 0) {
 115                         integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_PCR, inode,
 116                                             template_name, op,
 117                                             audit_cause, result, 0);
 118                         return result;
 119                 }
 120         }
 121         entry->pcr = pcr;
 122         result = ima_add_template_entry(entry, violation, op, inode, filename);
 123         return result;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * ima_add_violation - add violation to measurement list.
 128  *
 129  * Violations are flagged in the measurement list with zero hash values.
 130  * By extending the PCR with 0xFF's instead of with zeroes, the PCR
 131  * value is invalidated.
 132  */
 133 void ima_add_violation(struct file *file, const unsigned char *filename,
 134                        struct integrity_iint_cache *iint,
 135                        const char *op, const char *cause)
 136 {
 137         struct ima_template_entry *entry;
 138         struct inode *inode = file_inode(file);
 139         struct ima_event_data event_data = { .iint = iint,
 140                                              .file = file,
 141                                              .filename = filename,
 142                                              .violation = cause };
 143         int violation = 1;
 144         int result;
 145
 146         /* can overflow, only indicator */
 147         atomic_long_inc(&ima_htable.violations);
 148
 149         result = ima_alloc_init_template(&event_data, &entry, NULL);
 150         if (result < 0) {
 151                 result = -ENOMEM;
 152                 goto err_out;
 153         }
 154         result = ima_store_template(entry, violation, inode,
 155                                     filename, CONFIG_IMA_MEASURE_PCR_IDX);
 156         if (result < 0)
 157                 ima_free_template_entry(entry);
 158 err_out:
 159         integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_PCR, inode, filename,
 160                             op, cause, result, 0);
 161 }
 162
 163 /**
 164  * ima_get_action - appraise & measure decision based on policy.
 165  * @mnt_userns: user namespace of the mount the inode was found from
 166  * @inode: pointer to the inode associated with the object being validated
 167  * @cred: pointer to credentials structure to validate
 168  * @secid: secid of the task being validated
 169  * @mask: contains the permission mask (MAY_READ, MAY_WRITE, MAY_EXEC,
 170  *        MAY_APPEND)
 171  * @func: caller identifier
 172  * @pcr: pointer filled in if matched measure policy sets pcr=
 173  * @template_desc: pointer filled in if matched measure policy sets template=
 174  * @func_data: func specific data, may be NULL
 175  *
 176  * The policy is defined in terms of keypairs:
 177  *              subj=, obj=, type=, func=, mask=, fsmagic=
 178  *      subj,obj, and type: are LSM specific.
 179  *      func: FILE_CHECK | BPRM_CHECK | CREDS_CHECK | MMAP_CHECK | MODULE_CHECK
 180  *      | KEXEC_CMDLINE | KEY_CHECK | CRITICAL_DATA
 181  *      mask: contains the permission mask
 182  *      fsmagic: hex value
 183  *
 184  * Returns IMA_MEASURE, IMA_APPRAISE mask.
 185  *
 186  */
 187 int ima_get_action(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *inode,
 188                    const struct cred *cred, u32 secid, int mask,
 189                    enum ima_hooks func, int *pcr,
 190                    struct ima_template_desc **template_desc,
 191                    const char *func_data)
 192 {
 193         int flags = IMA_MEASURE | IMA_AUDIT | IMA_APPRAISE | IMA_HASH;
 194
 195         flags &= ima_policy_flag;
 196
 197         return ima_match_policy(mnt_userns, inode, cred, secid, func, mask,
 198                                 flags, pcr, template_desc, func_data);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * ima_collect_measurement - collect file measurement
 203  *
 204  * Calculate the file hash, if it doesn't already exist,
 205  * storing the measurement and i_version in the iint.
 206  *
 207  * Must be called with iint->mutex held.
 208  *
 209  * Return 0 on success, error code otherwise
 210  */
 211 int ima_collect_measurement(struct integrity_iint_cache *iint,
 212                             struct file *file, void *buf, loff_t size,
 213                             enum hash_algo algo, struct modsig *modsig)
 214 {
 215         const char *audit_cause = "failed";
 216         struct inode *inode = file_inode(file);
 217         const char *filename = file->f_path.dentry->d_name.name;
 218         int result = 0;
 219         int length;
 220         void *tmpbuf;
 221         u64 i_version;
 222         struct {
 223                 struct ima_digest_data hdr;
 224                 char digest[IMA_MAX_DIGEST_SIZE];
 225         } hash;
 226
 227         /*
 228          * Always collect the modsig, because IMA might have already collected
 229          * the file digest without collecting the modsig in a previous
 230          * measurement rule.
 231          */
 232         if (modsig)
 233                 ima_collect_modsig(modsig, buf, size);
 234
 235         if (iint->flags & IMA_COLLECTED)
 236                 goto out;
 237
 238         /*
 239          * Dectecting file change is based on i_version. On filesystems
 240          * which do not support i_version, support is limited to an initial
 241          * measurement/appraisal/audit.
 242          */
 243         i_version = inode_query_iversion(inode);
 244         hash.hdr.algo = algo;
 245
 246         /* Initialize hash digest to 0's in case of failure */
 247         memset(&hash.digest, 0, sizeof(hash.digest));
 248
 249         if (buf)
 250                 result = ima_calc_buffer_hash(buf, size, &hash.hdr);
 251         else
 252                 result = ima_calc_file_hash(file, &hash.hdr);
 253
 254         if (result && result != -EBADF && result != -EINVAL)
 255                 goto out;
 256
 257         length = sizeof(hash.hdr) + hash.hdr.length;
 258         tmpbuf = krealloc(iint->ima_hash, length, GFP_NOFS);
 259         if (!tmpbuf) {
 260                 result = -ENOMEM;
 261                 goto out;
 262         }
 263
 264         iint->ima_hash = tmpbuf;
 265         memcpy(iint->ima_hash, &hash, length);
 266         iint->version = i_version;
 267
 268         /* Possibly temporary failure due to type of read (eg. O_DIRECT) */
 269         if (!result)
 270                 iint->flags |= IMA_COLLECTED;
 271 out:
 272         if (result) {
 273                 if (file->f_flags & O_DIRECT)
 274                         audit_cause = "failed(directio)";
 275
 276                 integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_DATA, inode,
 277                                     filename, "collect_data", audit_cause,
 278                                     result, 0);
 279         }
 280         return result;
 281 }
 282
 283 /*
 284  * ima_store_measurement - store file measurement
 285  *
 286  * Create an "ima" template and then store the template by calling
 287  * ima_store_template.
 288  *
 289  * We only get here if the inode has not already been measured,
 290  * but the measurement could already exist:
 291  *      - multiple copies of the same file on either the same or
 292  *        different filesystems.
 293  *      - the inode was previously flushed as well as the iint info,
 294  *        containing the hashing info.
 295  *
 296  * Must be called with iint->mutex held.
 297  */
 298 void ima_store_measurement(struct integrity_iint_cache *iint,
 299                            struct file *file, const unsigned char *filename,
 300                            struct evm_ima_xattr_data *xattr_value,
 301                            int xattr_len, const struct modsig *modsig, int pcr,
 302                            struct ima_template_desc *template_desc)
 303 {
 304         static const char op[] = "add_template_measure";
 305         static const char audit_cause[] = "ENOMEM";
 306         int result = -ENOMEM;
 307         struct inode *inode = file_inode(file);
 308         struct ima_template_entry *entry;
 309         struct ima_event_data event_data = { .iint = iint,
 310                                              .file = file,
 311                                              .filename = filename,
 312                                              .xattr_value = xattr_value,
 313                                              .xattr_len = xattr_len,
 314                                              .modsig = modsig };
 315         int violation = 0;
 316
 317         /*
 318          * We still need to store the measurement in the case of MODSIG because
 319          * we only have its contents to put in the list at the time of
 320          * appraisal, but a file measurement from earlier might already exist in
 321          * the measurement list.
 322          */
 323         if (iint->measured_pcrs & (0x1 << pcr) && !modsig)
 324                 return;
 325
 326         result = ima_alloc_init_template(&event_data, &entry, template_desc);
 327         if (result < 0) {
 328                 integrity_audit_msg(AUDIT_INTEGRITY_PCR, inode, filename,
 329                                     op, audit_cause, result, 0);
 330                 return;
 331         }
 332
 333         result = ima_store_template(entry, violation, inode, filename, pcr);
 334         if ((!result || result == -EEXIST) && !(file->f_flags & O_DIRECT)) {
 335                 iint->flags |= IMA_MEASURED;
 336                 iint->measured_pcrs |= (0x1 << pcr);
 337         }
 338         if (result < 0)
 339                 ima_free_template_entry(entry);
 340 }
 341
 342 void ima_audit_measurement(struct integrity_iint_cache *iint,
 343                            const unsigned char *filename)
 344 {
 345         struct audit_buffer *ab;
 346         char *hash;
 347         const char *algo_name = hash_algo_name[iint->ima_hash->algo];
 348         int i;
 349
 350         if (iint->flags & IMA_AUDITED)
 351                 return;
 352
 353         hash = kzalloc((iint->ima_hash->length * 2) + 1, GFP_KERNEL);
 354         if (!hash)
 355                 return;
 356
 357         for (i = 0; i < iint->ima_hash->length; i++)
 358                 hex_byte_pack(hash + (i * 2), iint->ima_hash->digest[i]);
 359         hash[i * 2] = '\0';
 360
 361         ab = audit_log_start(audit_context(), GFP_KERNEL,
 362                              AUDIT_INTEGRITY_RULE);
 363         if (!ab)
 364                 goto out;
 365
 366         audit_log_format(ab, "file=");
 367         audit_log_untrustedstring(ab, filename);
 368         audit_log_format(ab, " hash=\"%s:%s\"", algo_name, hash);
 369
 370         audit_log_task_info(ab);
 371         audit_log_end(ab);
 372
 373         iint->flags |= IMA_AUDITED;
 374 out:
 375         kfree(hash);
 376         return;
 377 }
 378
 379 /*
 380  * ima_d_path - return a pointer to the full pathname
 381  *
 382  * Attempt to return a pointer to the full pathname for use in the
 383  * IMA measurement list, IMA audit records, and auditing logs.
 384  *
 385  * On failure, return a pointer to a copy of the filename, not dname.
 386  * Returning a pointer to dname, could result in using the pointer
 387  * after the memory has been freed.
 388  */
 389 const char *ima_d_path(const struct path *path, char **pathbuf, char *namebuf)
 390 {
 391         char *pathname = NULL;
 392
 393         *pathbuf = __getname();
 394         if (*pathbuf) {
 395                 pathname = d_absolute_path(path, *pathbuf, PATH_MAX);
 396                 if (IS_ERR(pathname)) {
 397                         __putname(*pathbuf);
 398                         *pathbuf = NULL;
 399                         pathname = NULL;
 400                 }
 401         }
 402
 403         if (!pathname) {
 404                 strlcpy(namebuf, path->dentry->d_name.name, NAME_MAX);
 405                 pathname = namebuf;
 406         }
 407
 408         return pathname;
 409 }