Add more values for the normalization
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig_hardened_check / __init__.py
index fea82724f2aa54ae19bb0bd799ed28ff34ec58b9..0367d88094b22ea8e779e2146841ed7dd18270b0 100644 (file)
 # N.B Hardening command line parameters:
 #    page_alloc.shuffle=1
 #    iommu=force (does it help against DMA attacks?)
-#    iommu.passthrough=0
-#    iommu.strict=1
 #    slub_debug=FZ (slow)
-#    init_on_alloc=1 (since v5.3)
-#    init_on_free=1 (since v5.3, otherwise slub_debug=P and page_poison=1)
 #    loadpin.enforce=1
 #    debugfs=no-mount (or off if possible)
 #
@@ -36,9 +32,7 @@
 #           ssbd=force-on
 #
 #    Should NOT be set:
-#           slab_merge
 #           nokaslr
-#           rodata=off
 #           sysrq_always_enabled
 #           arm64.nobti
 #           arm64.nopauth
@@ -62,6 +56,7 @@
 #    vm.unprivileged_userfaultfd=0
 #        (at first, it disabled unprivileged userfaultfd,
 #         and since v5.11 it enables unprivileged userfaultfd for user-mode only)
+#    vm.mmap_min_addr has a good value
 #    dev.tty.ldisc_autoload=0
 #    fs.protected_symlinks=1
 #    fs.protected_hardlinks=1
@@ -189,29 +184,21 @@ class ComplexOptCheck:
                'empty {} check'.format(self.__class__.__name__)
         assert(len(self.opts) != 1), \
                 'useless {} check: {}'.format(self.__class__.__name__, opts)
-        assert(isinstance(opts[0], KconfigCheck) or isinstance(opts[0], CmdlineCheck)), \
+        assert(isinstance(opts[0], (KconfigCheck, CmdlineCheck))), \
                'invalid {} check: {}'.format(self.__class__.__name__, opts)
         self.result = None
 
-    @property
-    def name(self):
-        return self.opts[0].name
-
     @property
     def type(self):
         return 'complex'
 
     @property
-    def expected(self):
-        return self.opts[0].expected
-
-    @property
-    def decision(self):
-        return self.opts[0].decision
+    def name(self):
+        return self.opts[0].name
 
     @property
-    def reason(self):
-        return self.opts[0].reason
+    def expected(self):
+        return self.opts[0].expected
 
     def table_print(self, mode, with_results):
         if mode == 'verbose':
@@ -324,6 +311,9 @@ def detect_version(fname):
 def add_kconfig_checks(l, arch):
     # Calling the KconfigCheck class constructor:
     #     KconfigCheck(reason, decision, name, expected)
+    #
+    # [!] Don't add CmdlineChecks in add_kconfig_checks() to avoid wrong results
+    #     when the tool doesn't check the cmdline.
 
     modules_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'MODULES', 'is not set')
     devmem_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'DEVMEM', 'is not set') # refers to LOCKDOWN
@@ -335,7 +325,10 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'SLUB_DEBUG', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'GCC_PLUGINS', 'y')]
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR', 'y'),
-             KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR', 'y'))]
+             KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR', 'y'),
+             KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_REGULAR', 'y'),
+             KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_AUTO', 'y'),
+             KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_STRONG', 'y'))]
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR_STRONG', 'y'),
              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_STRONG', 'y'))]
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STRICT_KERNEL_RWX', 'y'),
@@ -389,7 +382,6 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_BRANCH_HISTORY', 'y')]
 
     # 'self_protection', 'kspp'
-    l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SECURITY_DMESG_RESTRICT', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'BUG_ON_DATA_CORRUPTION', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_WX', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SCHED_STACK_END_CHECK', 'y')]
@@ -406,6 +398,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'KFENCE', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'WERROR', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT', 'y')]
+    l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_PASSTHROUGH', 'is not set')] # true if IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT is set
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'ZERO_CALL_USED_REGS', 'y')]
     randstruct_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT', 'y')
     l += [randstruct_is_set]
@@ -435,8 +428,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
         stackleak_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_STACKLEAK', 'y')
         l += [stackleak_is_set]
-        l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'randomize_kstack_offset', '1'))]
+        l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y')]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'SCHED_CORE', 'y')]
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR', '65536')]
@@ -464,8 +456,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'STATIC_USERMODEHELPER', 'y')] # needs userspace support
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'EFI_DISABLE_PCI_DMA', 'y'),
              efi_not_set)]
-    l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'SLAB_MERGE_DEFAULT', 'is not set'),
-             CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_nomerge'))] # option presence check
+    l += [KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'SLAB_MERGE_DEFAULT', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'RANDOM_TRUST_BOOTLOADER', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'RANDOM_TRUST_CPU', 'is not set')]
     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT_PERFORMANCE', 'is not set'),
@@ -527,6 +518,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
                  devmem_not_set)] # refers to LOCKDOWN
 
     # 'cut_attack_surface', 'kspp'
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'SECURITY_DMESG_RESTRICT', 'y')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'ACPI_CUSTOM_METHOD', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_BRK', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'DEVKMEM', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
@@ -644,6 +636,9 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'INTEGRITY', 'y')]
     if arch == 'ARM':
         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'my', 'INTEGRITY', 'y')]
+    if arch == 'ARM64':
+        l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'ARM64_PTR_AUTH', 'y')]
+        l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'ARM64_BTI', 'y')]
     if arch in ('ARM', 'X86_32'):
         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'defconfig', 'VMSPLIT_3G', 'y')]
     if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
@@ -651,15 +646,71 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     if arch in ('X86_32', 'ARM'):
         l += [KconfigCheck('harden_userspace', 'my', 'ARCH_MMAP_RND_BITS', '16')]
 
-#   l += [KconfigCheck('feature_test', 'my', 'LKDTM', 'm')] # only for debugging!
-
 
 def add_cmdline_checks(l, arch):
     # Calling the CmdlineCheck class constructor:
     #     CmdlineCheck(reason, decision, name, expected)
+    #
+    # [!] Don't add CmdlineChecks in add_kconfig_checks() to avoid wrong results
+    #     when the tool doesn't check the cmdline.
+    #
+    # [!] Make sure that values of the options in CmdlineChecks need normalization.
+    #     For more info see normalize_cmdline_options().
+    #
+    # A common pattern for checking the 'param_x' cmdline parameter
+    # that __overrides__ the 'PARAM_X_DEFAULT' kconfig option:
+    #   l += [OR(CmdlineCheck(reason, decision, 'param_x', '1'),
+    #            AND(KconfigCheck(reason, decision, 'PARAM_X_DEFAULT_ON', 'y'),
+    #                CmdlineCheck(reason, decision, 'param_x, 'is not set')))]
+    #
+    # Here we don't check the kconfig options or minimal kernel version
+    # required for the cmdline parameters. That would make the checks
+    # very complex and not give a 100% guarantee anyway.
 
+    if arch == 'ARM64':
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'full'),
+                 AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RODATA_FULL_DEFAULT_ENABLED', 'y'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'is not set')))]
+    else:
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', '1'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'is not set'))]
+
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_alloc', '1'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON', 'y'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_alloc', 'is not set')))]
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_free', '1'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON', 'y'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'init_on_free', 'is not set')),
+             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'page_poison', '1'),
+                 KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_POISONING_ZERO', 'y'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slub_debug', 'P')))]
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_nomerge'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'SLAB_MERGE_DEFAULT', 'is not set'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_merge', 'is not set')))] # option presence check
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.strict', '1'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT', 'y'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.strict', 'is not set')))]
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.passthrough', '0'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'IOMMU_DEFAULT_PASSTHROUGH', 'is not set'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'iommu.passthrough', 'is not set')))]
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'hardened_usercopy', '1'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY', 'y'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'hardened_usercopy', 'is not set')))]
+    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_common.usercopy_fallback', '0'),
+             AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY_FALLBACK', 'is not set'),
+                 CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'slab_common.usercopy_fallback', 'is not set')))]
+    if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'randomize_kstack_offset', '1'),
+                 AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'randomize_kstack_offset', 'is not set')))]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'pti', 'on')]
+
+    if arch == 'X86_64':
+        l += [OR(CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'vsyscall', 'none'),
+                 AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LEGACY_VSYSCALL_NONE', 'y'),
+                     CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'vsyscall', 'is not set')))]
+
     # TODO: add other
 
 
@@ -789,6 +840,8 @@ def parse_kconfig_file(parsed_options, fname):
 
             if opt_is_on.match(line):
                 option, value = line.split('=', 1)
+                if value == 'is not set':
+                    sys.exit('[!] ERROR: bad enabled kconfig option "{}"'.format(line))
             elif opt_is_off.match(line):
                 option, value = line[2:].split(' ', 1)
                 if value != 'is not set':
@@ -801,6 +854,24 @@ def parse_kconfig_file(parsed_options, fname):
                 parsed_options[option] = value
 
 
+def normalize_cmdline_options(option, value):
+    # Handle special cases
+    if option == 'pti':
+        # Don't normalize the pti value since
+        # the Linux kernel doesn't use kstrtobool() for pti.
+        # See pti_check_boottime_disable() in linux/arch/x86/mm/pti.c
+        return value
+
+    # Implement a limited part of the kstrtobool() logic
+    if value in ('1', 'on', 'On', 'ON', 'y', 'Y', 'yes', 'Yes', 'YES'):
+        return '1'
+    if value in ('0', 'off', 'Off', 'OFF', 'n', 'N', 'no', 'No', 'NO'):
+        return '0'
+
+    # Preserve unique values
+    return value
+
+
 def parse_cmdline_file(parsed_options, fname):
     with open(fname, 'r') as f:
         line = f.readline()
@@ -816,6 +887,7 @@ def parse_cmdline_file(parsed_options, fname):
             else:
                 name = opt
                 value = '' # '' is not None
+            value = normalize_cmdline_options(name, value)
             parsed_options[name] = value
 
 
@@ -872,6 +944,10 @@ def main():
         # add relevant kconfig checks to the checklist
         add_kconfig_checks(config_checklist, arch)
 
+        if args.cmdline:
+            # add relevant cmdline checks to the checklist
+            add_cmdline_checks(config_checklist, arch)
+
         # populate the checklist with the parsed kconfig data
         parsed_kconfig_options = OrderedDict()
         parse_kconfig_file(parsed_kconfig_options, args.config)
@@ -879,9 +955,6 @@ def main():
         populate_with_data(config_checklist, kernel_version, 'version')
 
         if args.cmdline:
-            # add relevant cmdline checks to the checklist
-            add_cmdline_checks(config_checklist, arch)
-
             # populate the checklist with the parsed kconfig data
             parsed_cmdline_options = OrderedDict()
             parse_cmdline_file(parsed_cmdline_options, args.cmdline)
@@ -912,6 +985,3 @@ def main():
 
     parser.print_help()
     sys.exit(0)
-
-if __name__ == '__main__':
-    main()