Bring more order to the offsets (style fix)
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig-hardened-check.py
index 562dd92ca0b7e760b31819a282e40b8024edf1ec..5fcabf9f7428386892633861abae8620e97acf62 100755 (executable)
 #           kpti=on
 #           ssbd=force-on
 #
-# N.B. Hardening sysctl's:
-#    net.core.bpf_jit_harden
+# N.B. Hardening sysctls:
+#    net.core.bpf_jit_harden=2
 #    kptr_restrict=2
+#    vm.unprivileged_userfaultfd=0
+#    kernel.perf_event_paranoid=3
+#    kernel.yama.ptrace_scope=1
+#    kernel.unprivileged_bpf_disabled=1
 
 import sys
 from argparse import ArgumentParser
 from collections import OrderedDict
 import re
+import json
 
 debug_mode = False  # set it to True to print the unknown options from the config
+json_mode = False   # if True, print results in JSON format
 
 supported_archs = [ 'X86_64', 'X86_32', 'ARM64', 'ARM' ]
 
-checklist = []
-
 
 class OptCheck:
     def __init__(self, name, expected, decision, reason):
@@ -148,7 +152,8 @@ def detect_arch(fname):
         arch_pattern = re.compile("CONFIG_[a-zA-Z0-9_]*=y")
         arch = None
         msg = None
-        print('[+] Trying to detect architecture in "{}"...'.format(fname))
+        if not json_mode:
+            print('[+] Trying to detect architecture in "{}"...'.format(fname))
         for line in f.readlines():
             if arch_pattern.match(line):
                 option, value = line[7:].split('=', 1)
@@ -163,9 +168,9 @@ def detect_arch(fname):
             return arch, 'OK'
 
 
-def construct_checklist(arch):
-    modules_not_set = OptCheck('MODULES',                'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface')
-    devmem_not_set = OptCheck('DEVMEM',                  'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface') # refers to LOCK_DOWN_KERNEL
+def construct_checklist(checklist, arch):
+    modules_not_set = OptCheck('MODULES',     'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface')
+    devmem_not_set = OptCheck('DEVMEM',       'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface') # refers to LOCK_DOWN_KERNEL
 
     checklist.append(OptCheck('BUG',                         'y', 'defconfig', 'self_protection'))
     checklist.append(OR(OptCheck('STRICT_KERNEL_RWX',        'y', 'defconfig', 'self_protection'), \
@@ -177,8 +182,8 @@ def construct_checklist(arch):
                         OptCheck('DEBUG_SET_MODULE_RONX',    'y', 'defconfig', 'self_protection'), \
                         modules_not_set)) # DEBUG_SET_MODULE_RONX was before v4.11
     if debug_mode or arch == 'X86_64':
-        checklist.append(OptCheck('PAGE_TABLE_ISOLATION',    'y', 'defconfig', 'self_protection'))
-        checklist.append(OptCheck('RANDOMIZE_MEMORY',        'y', 'defconfig', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('PAGE_TABLE_ISOLATION',        'y', 'defconfig', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('RANDOMIZE_MEMORY',            'y', 'defconfig', 'self_protection'))
     if debug_mode or arch == 'X86_64' or arch == 'X86_32':
         checklist.append(OptCheck('RANDOMIZE_BASE',              'y', 'defconfig', 'self_protection'))
         checklist.append(OptCheck('RETPOLINE',                   'y', 'defconfig', 'self_protection'))
@@ -202,11 +207,11 @@ def construct_checklist(arch):
     checklist.append(OptCheck('SCHED_STACK_END_CHECK',            'y', 'kspp', 'self_protection'))
     checklist.append(OptCheck('SLAB_FREELIST_HARDENED',           'y', 'kspp', 'self_protection'))
     checklist.append(OptCheck('SLAB_FREELIST_RANDOM',             'y', 'kspp', 'self_protection'))
+    checklist.append(OptCheck('SHUFFLE_PAGE_ALLOCATOR',           'y', 'kspp', 'self_protection'))
     checklist.append(OptCheck('FORTIFY_SOURCE',                   'y', 'kspp', 'self_protection'))
     checklist.append(OptCheck('GCC_PLUGINS',                      'y', 'kspp', 'self_protection'))
-    checklist.append(OptCheck('GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT',            'y', 'kspp', 'self_protection'))
-    checklist.append(OptCheck('GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK',            'y', 'kspp', 'self_protection'))
-    checklist.append(OptCheck('GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL',  'y', 'kspp', 'self_protection'))
+    randstruct_is_set = OptCheck('GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT',         'y', 'kspp', 'self_protection')
+    checklist.append(randstruct_is_set)
     checklist.append(OptCheck('GCC_PLUGIN_LATENT_ENTROPY',        'y', 'kspp', 'self_protection'))
     checklist.append(OptCheck('DEBUG_LIST',                       'y', 'kspp', 'self_protection'))
     checklist.append(OptCheck('DEBUG_SG',                         'y', 'kspp', 'self_protection'))
@@ -227,42 +232,68 @@ def construct_checklist(arch):
     checklist.append(OR(OptCheck('MODULE_SIG_FORCE',              'y', 'kspp', 'self_protection'), \
                         modules_not_set)) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL
     if debug_mode or arch == 'X86_64' or arch == 'X86_32':
-        checklist.append(OptCheck('DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR',        '65536', 'kspp', 'self_protection'))
-        checklist.append(OptCheck('REFCOUNT_FULL',                'y', 'kspp', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR',            '65536', 'kspp', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('REFCOUNT_FULL',                    'y', 'kspp', 'self_protection'))
     if debug_mode or arch == 'X86_32':
-        checklist.append(OptCheck('HIGHMEM64G',                   'y', 'kspp', 'self_protection'))
-        checklist.append(OptCheck('X86_PAE',                      'y', 'kspp', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('HIGHMEM64G',                       'y', 'kspp', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('X86_PAE',                          'y', 'kspp', 'self_protection'))
     if debug_mode or arch == 'ARM64':
-        checklist.append(OptCheck('ARM64_SW_TTBR0_PAN',           'y', 'kspp', 'self_protection'))
-        checklist.append(OptCheck('RANDOMIZE_BASE',               'y', 'kspp', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('ARM64_SW_TTBR0_PAN',               'y', 'kspp', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('RANDOMIZE_BASE',                   'y', 'kspp', 'self_protection'))
     if debug_mode or arch == 'ARM64' or arch == 'ARM':
-        checklist.append(OptCheck('SYN_COOKIES',                  'y', 'kspp', 'self_protection')) # another reason?
-        checklist.append(OptCheck('DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR',        '32768', 'kspp', 'self_protection'))
-
+        checklist.append(OptCheck('SYN_COOKIES',                      'y', 'kspp', 'self_protection')) # another reason?
+        checklist.append(OptCheck('DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR',            '32768', 'kspp', 'self_protection'))
+
+    checklist.append(OptCheck('LOCK_DOWN_KERNEL',                      'y', 'clipos', 'self_protection')) # remember about LOCK_DOWN_MANDATORY
+    checklist.append(OptCheck('SECURITY_DMESG_RESTRICT',               'y', 'clipos', 'self_protection'))
+    checklist.append(OptCheck('DEBUG_VIRTUAL',                         'y', 'clipos', 'self_protection'))
+    checklist.append(OptCheck('STATIC_USERMODEHELPER',                 'y', 'clipos', 'self_protection')) # needs userspace support (systemd)
+    checklist.append(OptCheck('SLAB_MERGE_DEFAULT',                    'is not set', 'clipos', 'self_protection')) # slab_nomerge
+    checklist.append(AND(OptCheck('GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT_PERFORMANCE', 'is not set', 'clipos', 'self_protection'), \
+                         randstruct_is_set))
     if debug_mode or arch == 'X86_64' or arch == 'ARM64' or arch == 'X86_32':
-        checklist.append(OptCheck('GCC_PLUGIN_STACKLEAK',         'y', 'my', 'self_protection'))
-    checklist.append(OptCheck('LOCK_DOWN_KERNEL',                 'y', 'my', 'self_protection')) # remember about LOCK_DOWN_MANDATORY
-    checklist.append(OptCheck('SLUB_DEBUG_ON',                    'y', 'my', 'self_protection'))
-    checklist.append(OptCheck('SECURITY_DMESG_RESTRICT',          'y', 'my', 'self_protection'))
-    checklist.append(OptCheck('STATIC_USERMODEHELPER',            'y', 'my', 'self_protection')) # needs userspace support (systemd)
-    checklist.append(OptCheck('SECURITY_LOADPIN',                 'y', 'my', 'self_protection')) # needs userspace support
-    checklist.append(OptCheck('RESET_ATTACK_MITIGATION',          'y', 'my', 'self_protection')) # needs userspace support (systemd)
-    checklist.append(OptCheck('SLAB_MERGE_DEFAULT',               'is not set', 'my', 'self_protection')) # slab_nomerge
-    checklist.append(AND(OptCheck('PAGE_POISONING_NO_SANITY',     'is not set', 'my', 'self_protection'), \
+        stackleak_is_set = OptCheck('GCC_PLUGIN_STACKLEAK',                'y', 'clipos', 'self_protection')
+        checklist.append(stackleak_is_set)
+        checklist.append(AND(OptCheck('STACKLEAK_METRICS',                 'is not set', 'clipos', 'self_protection'), \
+                             stackleak_is_set))
+        checklist.append(AND(OptCheck('STACKLEAK_RUNTIME_DISABLE',         'is not set', 'clipos', 'self_protection'), \
+                             stackleak_is_set))
+    if debug_mode or arch == 'X86_64' or arch == 'X86_32':
+        checklist.append(OptCheck('RANDOM_TRUST_CPU',                      'is not set', 'clipos', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('MICROCODE',                             'y', 'clipos', 'self_protection')) # is needed for mitigating CPU bugs
+        iommu_support_is_set = OptCheck('IOMMU_SUPPORT',                   'y', 'clipos', 'self_protection') # is needed for mitigating DMA attacks
+        checklist.append(iommu_support_is_set)
+        checklist.append(AND(OptCheck('INTEL_IOMMU',                       'y', 'clipos', 'self_protection'), \
+                             iommu_support_is_set))
+        checklist.append(AND(OptCheck('INTEL_IOMMU_SVM',                   'y', 'clipos', 'self_protection'), \
+                             iommu_support_is_set))
+        checklist.append(AND(OptCheck('INTEL_IOMMU_DEFAULT_ON',            'y', 'clipos', 'self_protection'), \
+                             iommu_support_is_set))
+
+    checklist.append(OR(OptCheck('INIT_STACK_ALL',                  'y', 'my', 'self_protection'), \
+                        OptCheck('GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL', 'y', 'kspp', 'self_protection')))
+    checklist.append(OptCheck('SLUB_DEBUG_ON',                      'y', 'my', 'self_protection'))
+    checklist.append(OptCheck('SECURITY_LOADPIN',                   'y', 'my', 'self_protection')) # needs userspace support
+    checklist.append(OptCheck('RESET_ATTACK_MITIGATION',            'y', 'my', 'self_protection')) # needs userspace support (systemd)
+    checklist.append(AND(OptCheck('PAGE_POISONING_NO_SANITY',       'is not set', 'my', 'self_protection'), \
                          page_poisoning_is_set))
-    checklist.append(AND(OptCheck('PAGE_POISONING_ZERO',          'is not set', 'my', 'self_protection'), \
+    checklist.append(AND(OptCheck('PAGE_POISONING_ZERO',            'is not set', 'my', 'self_protection'), \
                          page_poisoning_is_set))
+    if debug_mode or arch == 'X86_64':
+        checklist.append(AND(OptCheck('AMD_IOMMU',                      'y', 'my', 'self_protection'), \
+                             iommu_support_is_set))
+        checklist.append(AND(OptCheck('AMD_IOMMU_V2',                   'y', 'my', 'self_protection'), \
+                             iommu_support_is_set))
     if debug_mode or arch == 'X86_32':
-        checklist.append(OptCheck('PAGE_TABLE_ISOLATION',         'y', 'my', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('PAGE_TABLE_ISOLATION',               'y', 'my', 'self_protection'))
     if debug_mode or arch == 'ARM':
-        checklist.append(OptCheck('STACKPROTECTOR_PER_TASK',      'y', 'my', 'self_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('STACKPROTECTOR_PER_TASK',            'y', 'my', 'self_protection'))
 
     if debug_mode or arch == 'X86_64' or arch == 'ARM64' or arch == 'X86_32':
-        checklist.append(OptCheck('SECURITY',                'y', 'defconfig', 'security_policy'))
+        checklist.append(OptCheck('SECURITY',             'y', 'defconfig', 'security_policy')) # and choose your favourite LSM
     if debug_mode or arch == 'ARM':
-        checklist.append(OptCheck('SECURITY',                'y', 'kspp', 'security_policy'))
-    checklist.append(OptCheck('SECURITY_YAMA',               'y', 'kspp', 'security_policy'))
-    checklist.append(OptCheck('SECURITY_SELINUX_DISABLE',    'is not set', 'kspp', 'security_policy'))
+        checklist.append(OptCheck('SECURITY',             'y', 'kspp', 'security_policy')) # and choose your favourite LSM
+    checklist.append(OptCheck('SECURITY_YAMA',        'y', 'kspp', 'security_policy'))
 
     checklist.append(OptCheck('SECCOMP',              'y', 'defconfig', 'cut_attack_surface'))
     checklist.append(OptCheck('SECCOMP_FILTER',       'y', 'defconfig', 'cut_attack_surface'))
@@ -275,7 +306,7 @@ def construct_checklist(arch):
     checklist.append(OR(OptCheck('IO_STRICT_DEVMEM',  'y', 'kspp', 'cut_attack_surface'), \
                         devmem_not_set)) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL
     if debug_mode or arch == 'ARM':
-        checklist.append(OR(OptCheck('STRICT_DEVMEM', 'y', 'kspp', 'cut_attack_surface'), \
+        checklist.append(OR(OptCheck('STRICT_DEVMEM',     'y', 'kspp', 'cut_attack_surface'), \
                             devmem_not_set)) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL
     checklist.append(OptCheck('ACPI_CUSTOM_METHOD',   'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface')) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL
     checklist.append(OptCheck('COMPAT_BRK',           'is not set', 'kspp', 'cut_attack_surface'))
@@ -325,46 +356,55 @@ def construct_checklist(arch):
     checklist.append(OptCheck('KALLSYMS',                 'is not set', 'clipos', 'cut_attack_surface'))
     checklist.append(OptCheck('X86_VSYSCALL_EMULATION',   'is not set', 'clipos', 'cut_attack_surface'))
     checklist.append(OptCheck('MAGIC_SYSRQ',              'is not set', 'clipos', 'cut_attack_surface'))
+    checklist.append(OptCheck('KEXEC_FILE',               'is not set', 'clipos', 'cut_attack_surface')) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL (permissive)
+    checklist.append(OptCheck('USER_NS',                  'is not set', 'clipos', 'cut_attack_surface')) # user.max_user_namespaces=0
+    checklist.append(OptCheck('LDISC_AUTOLOAD',           'is not set', 'clipos', 'cut_attack_surface'))
 
     checklist.append(OptCheck('MMIOTRACE',            'is not set', 'my', 'cut_attack_surface')) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL (permissive)
-    checklist.append(OptCheck('KEXEC_FILE',           'is not set', 'my', 'cut_attack_surface')) # refers to LOCK_DOWN_KERNEL (permissive)
     checklist.append(OptCheck('LIVEPATCH',            'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
-    checklist.append(OptCheck('USER_NS',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface')) # user.max_user_namespaces=0
     checklist.append(OptCheck('IP_DCCP',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
     checklist.append(OptCheck('IP_SCTP',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
     checklist.append(OptCheck('FTRACE',               'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
     checklist.append(OptCheck('BPF_JIT',              'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
     if debug_mode or arch == 'X86_32':
-        checklist.append(OptCheck('MODIFY_LDT_SYSCALL', 'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
+        checklist.append(OptCheck('MODIFY_LDT_SYSCALL',   'is not set', 'my', 'cut_attack_surface'))
 
     if debug_mode or arch == 'ARM64':
         checklist.append(OptCheck('ARM64_PTR_AUTH',       'y', 'defconfig', 'userspace_protection'))
     if debug_mode or arch == 'X86_64' or arch == 'ARM64':
-        checklist.append(OptCheck('ARCH_MMAP_RND_BITS',   '32', 'my', 'userspace_protection'))
+        checklist.append(OptCheck('ARCH_MMAP_RND_BITS',   '32', 'clipos', 'userspace_protection'))
     if debug_mode or arch == 'X86_32' or arch == 'ARM':
         checklist.append(OptCheck('ARCH_MMAP_RND_BITS',   '16', 'my', 'userspace_protection'))
 
 #   checklist.append(OptCheck('LKDTM',    'm', 'my', 'feature_test'))
 
 
-def print_checklist(arch):
-    print('[+] Printing kernel hardening preferences for {}...'.format(arch))
-    print('{:^40}|{:^13}|{:^10}|{:^20}'.format(
-        'option name', 'desired val', 'decision', 'reason'))
-    print('=' * 87)
-    for opt in checklist:
-        print('CONFIG_{:<33}|{:^13}|{:^10}|{:^20}'.format(
-            opt.name, opt.expected, opt.decision, opt.reason))
+def print_checklist(checklist, with_results):
+    if json_mode:
+        opts = []
+        for o in checklist:
+            opt = ['CONFIG_'+o.name, o.expected, o.decision, o.reason]
+            if with_results:
+                opt.append(o.result)
+            opts.append(opt)
+        print(json.dumps(opts))
+        return
+
+    # header
+    print('{:^40}|{:^13}|{:^10}|{:^20}'.format('option name', 'desired val', 'decision', 'reason'), end='')
+    sep_line_len = 86
+    if with_results:
+        print('||{:^28}'.format('check result'), end='')
+        sep_line_len += 30
     print()
 
+    print('=' * sep_line_len)
 
-def print_check_results():
-    print('{:^40}|{:^13}|{:^10}|{:^20}||{:^28}'.format(
-        'option name', 'desired val', 'decision', 'reason', 'check result'))
-    print('=' * 116)
     for opt in checklist:
-        print('CONFIG_{:<33}|{:^13}|{:^10}|{:^20}||{:^28}'.format(
-            opt.name, opt.expected, opt.decision, opt.reason, opt.result))
+        print('CONFIG_{:<33}|{:^13}|{:^10}|{:^20}'.format(opt.name, opt.expected, opt.decision, opt.reason), end='')
+        if with_results:
+            print('||{:^28}'.format(opt.result), end='')
+        print()
     print()
 
 
@@ -372,7 +412,7 @@ def get_option_state(options, name):
     return options.get(name, None)
 
 
-def perform_checks(parsed_options):
+def perform_checks(checklist, parsed_options):
     for opt in checklist:
         if hasattr(opt, 'opts'):
             for o in opt.opts:
@@ -382,13 +422,14 @@ def perform_checks(parsed_options):
         opt.check()
 
 
-def check_config_file(fname):
+def check_config_file(checklist, fname):
     with open(fname, 'r') as f:
         parsed_options = OrderedDict()
         opt_is_on = re.compile("CONFIG_[a-zA-Z0-9_]*=[a-zA-Z0-9_\"]*")
         opt_is_off = re.compile("# CONFIG_[a-zA-Z0-9_]* is not set")
 
-        print('[+] Checking "{}" against hardening preferences...'.format(fname))
+        if not json_mode:
+            print('[+] Checking "{}" against hardening preferences...'.format(fname))
         for line in f.readlines():
             line = line.strip()
             option = None
@@ -407,7 +448,7 @@ def check_config_file(fname):
             if option is not None:
                 parsed_options[option] = value
 
-        perform_checks(parsed_options)
+        perform_checks(checklist, parsed_options)
 
         if debug_mode:
             known_options = [opt.name for opt in checklist]
@@ -415,10 +456,12 @@ def check_config_file(fname):
                 if option not in known_options:
                     print("DEBUG: dunno about option {} ({})".format(option, value))
 
-        print_check_results()
+        print_checklist(checklist, True)
 
 
 if __name__ == '__main__':
+    config_checklist = []
+
     parser = ArgumentParser(description='Checks the hardening options in the Linux kernel config')
     parser.add_argument('-p', '--print', choices=supported_archs,
                         help='print hardening preferences for selected architecture')
@@ -426,31 +469,40 @@ if __name__ == '__main__':
                         help='check the config_file against these preferences')
     parser.add_argument('--debug', action='store_true',
                         help='enable internal debug mode')
+    parser.add_argument('--json', action='store_true',
+                        help='print results in JSON format')
     args = parser.parse_args()
 
     if args.debug:
         debug_mode = True
+    if args.json:
+        json_mode = True
+    if debug_mode and json_mode:
+        sys.exit('[!] ERROR: options --debug and --json cannot be used simultaneously')
 
     if args.config:
         arch, msg = detect_arch(args.config)
         if not arch:
             sys.exit('[!] ERROR: {}'.format(msg))
-        else:
+        elif not json_mode:
             print('[+] Detected architecture: {}'.format(arch))
 
-        construct_checklist(arch)
-        check_config_file(args.config)
-        error_count = len(list(filter(lambda opt: opt.result.startswith('FAIL'), checklist)))
-        ok_count = len(list(filter(lambda opt: opt.result.startswith('OK'), checklist)))
+        construct_checklist(config_checklist, arch)
+        check_config_file(config_checklist, args.config)
+        error_count = len(list(filter(lambda opt: opt.result.startswith('FAIL'), config_checklist)))
+        ok_count = len(list(filter(lambda opt: opt.result.startswith('OK'), config_checklist)))
         if debug_mode:
             sys.exit(0)
-        print('[+] config check is finished: \'OK\' - {} / \'FAIL\' - {}'.format(ok_count, error_count))
+        if not json_mode:
+            print('[+] config check is finished: \'OK\' - {} / \'FAIL\' - {}'.format(ok_count, error_count))
         sys.exit(0)
 
     if args.print:
         arch = args.print
-        construct_checklist(arch)
-        print_checklist(arch)
+        construct_checklist(config_checklist, arch)
+        if not json_mode:
+            print('[+] Printing kernel hardening preferences for {}...'.format(arch))
+        print_checklist(config_checklist, False)
         sys.exit(0)
 
     parser.print_help()