Change the reason for the 'nopti' check
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig_hardened_check / __init__.py
index 58a0e78f2915b6ba3e9c21a796579d7766d89b57..8f59b34f3fc17ba0ee287a08235f3f888499575d 100644 (file)
 #
 #
 # N.B Hardening command line parameters:
-#    page_alloc.shuffle=1
 #    iommu=force (does it help against DMA attacks?)
-#    slub_debug=FZ (slow)
 #    loadpin.enforce=1
-#    debugfs=no-mount (or off if possible)
 #
 #    Mitigations of CPU vulnerabilities:
 #       Аrch-independent:
 #           mitigations=auto,nosmt (nosmt is slow)
 #       X86:
-#           spectre_v2=on
 #           spec_store_bypass_disable=on
 #           l1tf=full,force
 #           l1d_flush=on (a part of the l1tf option)
@@ -32,7 +28,6 @@
 #           ssbd=force-on
 #
 #    Should NOT be set:
-#           nokaslr
 #           sysrq_always_enabled
 #           arm64.nobti
 #           arm64.nopauth
@@ -292,7 +287,7 @@ def detect_arch(fname, archs):
         return arch, 'OK'
 
 
-def detect_version(fname):
+def detect_kernel_version(fname):
     with open(fname, 'r') as f:
         ver_pattern = re.compile("# Linux/.* Kernel Configuration")
         for line in f.readlines():
@@ -308,6 +303,26 @@ def detect_version(fname):
         return None, 'no kernel version detected'
 
 
+def detect_compiler(fname):
+    gcc_version = None
+    clang_version = None
+    with open(fname, 'r') as f:
+        gcc_version_pattern = re.compile("CONFIG_GCC_VERSION=[0-9]*")
+        clang_version_pattern = re.compile("CONFIG_CLANG_VERSION=[0-9]*")
+        for line in f.readlines():
+            if gcc_version_pattern.match(line):
+                gcc_version = line[19:-1]
+            if clang_version_pattern.match(line):
+                clang_version = line[21:-1]
+    if not gcc_version or not clang_version:
+        return None, 'no CONFIG_GCC_VERSION or CONFIG_CLANG_VERSION'
+    if gcc_version == '0' and clang_version != '0':
+        return 'CLANG ' + clang_version, 'OK'
+    if gcc_version != '0' and clang_version == '0':
+        return 'GCC ' + gcc_version, 'OK'
+    sys.exit('[!] ERROR: invalid GCC_VERSION and CLANG_VERSION: {} {}'.format(gcc_version, clang_version))
+
+
 def add_kconfig_checks(l, arch):
     # Calling the KconfigCheck class constructor:
     #     KconfigCheck(reason, decision, name, expected)
@@ -315,15 +330,19 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     # [!] Don't add CmdlineChecks in add_kconfig_checks() to avoid wrong results
     #     when the tool doesn't check the cmdline.
 
+    efi_not_set = KconfigCheck('-', '-', 'EFI', 'is not set')
+    cc_is_gcc = KconfigCheck('-', '-', 'CC_IS_GCC', 'y') # exists since v4.18
+    cc_is_clang = KconfigCheck('-', '-', 'CC_IS_CLANG', 'y') # exists since v4.18
+
     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
     bpf_syscall_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'lockdown', 'BPF_SYSCALL', 'is not set') # refers to LOCKDOWN
-    efi_not_set = KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'EFI', 'is not set')
 
     # 'self_protection', 'defconfig'
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'BUG', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'SLUB_DEBUG', 'y')]
-    l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'GCC_PLUGINS', 'y')]
+    gcc_plugins_support_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'GCC_PLUGINS', 'y')
+    l += [gcc_plugins_support_is_set]
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR', 'y'),
              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR', 'y'),
              KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'CC_STACKPROTECTOR_REGULAR', 'y'),
@@ -348,7 +367,8 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'MICROCODE', 'y')] # is needed for mitigating CPU bugs
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RETPOLINE', 'y')]
-        l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_SMAP', 'y')]
+        l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_SMAP', 'y'),
+                 VersionCheck((5, 19)))] # X86_SMAP is enabled by default since v5.19
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'SYN_COOKIES', 'y')] # another reason?
         l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_UMIP', 'y'),
                  KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_INTEL_UMIP', 'y'))]
@@ -394,13 +414,15 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_CREDENTIALS', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_NOTIFIERS', 'y')]
     l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_ALLOC_DEFAULT_ON', 'y')]
-    l += [KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_LATENT_ENTROPY', 'y')]
+    l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_LATENT_ENTROPY', 'y'),
+              gcc_plugins_support_is_set)]
     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')
+    randstruct_is_set = OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDSTRUCT_FULL', 'y'),
+                           KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT', 'y'))
     l += [randstruct_is_set]
     hardened_usercopy_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY', 'y')
     l += [hardened_usercopy_is_set]
@@ -427,7 +449,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
              # That brings higher performance penalty.
     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
         stackleak_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_STACKLEAK', 'y')
-        l += [stackleak_is_set]
+        l += [AND(stackleak_is_set, gcc_plugins_support_is_set)]
         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')]
@@ -459,13 +481,16 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     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'),
+    l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'RANDSTRUCT_PERFORMANCE', 'is not set'),
+              KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'GCC_PLUGIN_RANDSTRUCT_PERFORMANCE', 'is not set'),
               randstruct_is_set)]
     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'STACKLEAK_METRICS', 'is not set'),
-                  stackleak_is_set)]
+                  stackleak_is_set,
+                  gcc_plugins_support_is_set)]
         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'STACKLEAK_RUNTIME_DISABLE', 'is not set'),
-                  stackleak_is_set)]
+                  stackleak_is_set,
+                  gcc_plugins_support_is_set)]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'clipos', 'INTEL_IOMMU_DEFAULT_ON', 'y'),
                   iommu_support_is_set)]
@@ -479,12 +504,15 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     # 'self_protection', 'my'
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'my', 'RESET_ATTACK_MITIGATION', 'y'),
              efi_not_set)] # needs userspace support (systemd)
+    l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'my', 'UBSAN_LOCAL_BOUNDS', 'y'),
+             AND(ubsan_bounds_is_set,
+                 cc_is_gcc))]
     if arch == 'X86_64':
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'my', 'SLS', 'y')] # vs CVE-2021-26341 in Straight-Line-Speculation
         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'my', 'AMD_IOMMU_V2', 'y'),
                   iommu_support_is_set)]
     if arch == 'ARM64':
-        l += [KconfigCheck('self_protection', 'my', 'SHADOW_CALL_STACK', 'y')] # depends on clang, maybe it's alternative to STACKPROTECTOR_STRONG
+        l += [KconfigCheck('self_protection', 'my', 'SHADOW_CALL_STACK', 'y')] # maybe it's alternative to STACKPROTECTOR_STRONG
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'my', 'KASAN_HW_TAGS', 'y')]
         cfi_clang_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'my', 'CFI_CLANG', 'y')
         l += [cfi_clang_is_set]
@@ -497,6 +525,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     if arch == 'ARM':
         l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY', 'y')] # and choose your favourite LSM
     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_YAMA', 'y')]
+    l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_LANDLOCK', 'y')]
     l += [KconfigCheck('security_policy', 'kspp', 'SECURITY_SELINUX_DISABLE', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('security_policy', 'clipos', 'SECURITY_LOCKDOWN_LSM', 'y')]
     l += [KconfigCheck('security_policy', 'clipos', 'SECURITY_LOCKDOWN_LSM_EARLY', 'y')]
@@ -667,6 +696,13 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
     # required for the cmdline parameters. That would make the checks
     # very complex and not give a 100% guarantee anyway.
 
+    # 'self_protection', 'defconfig'
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nosmep', 'is not set')]
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nosmap', 'is not set')]
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nokaslr', 'is not set')]
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nopti', 'is not set')]
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nospectre_v1', 'is not set')]
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nospectre_v2', 'is not set')]
     if arch == 'ARM64':
         l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'full'),
                  AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RODATA_FULL_DEFAULT_ENABLED', 'y'),
@@ -675,6 +711,7 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
         l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', '1'),
                  CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'is not set'))]
 
+    # 'self_protection', 'kspp'
     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')))]
@@ -693,25 +730,37 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
     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')))]
+    # The cmdline checks compatible with the kconfig recommendations of the KSPP project...
     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')))]
+    # ... the end
     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')]
+        l += [AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'pti', 'on'),
+                  CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'nopti', 'is not set'))]
 
+    # 'self_protection', 'clipos'
+    l += [CmdlineCheck('self_protection', 'clipos', 'page_alloc.shuffle', '1')]
+    if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
+        l += [CmdlineCheck('self_protection', 'clipos', 'spectre_v2', 'on')]
+
+    # 'cut_attack_surface', 'kspp'
     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
+    # 'cut_attack_surface', 'grsec'
+    # The cmdline checks compatible with the kconfig options disabled by grsecurity...
+    l += [OR(CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'debugfs', 'off'),
+             KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEBUG_FS', 'is not set'))] # ... the end
 
 
 def print_unknown_options(checklist, parsed_options):
@@ -855,17 +904,22 @@ def parse_kconfig_file(parsed_options, fname):
 
 
 def normalize_cmdline_options(option, value):
-    # Handle special cases
+    # Don't normalize the cmdline option values if
+    # the Linux kernel doesn't use kstrtobool() for them
     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
+    if option == 'spectre_v2':
+        # See spectre_v2_parse_cmdline() in linux/arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
+        return value
+    if option == 'debugfs':
+        # See debugfs_kernel() in fs/debugfs/inode.c
+        return value
 
     # Implement a limited part of the kstrtobool() logic
-    if value in ('1', 'on', 'ON', 'y', 'Y'):
+    if value in ('1', 'on', 'On', 'ON', 'y', 'Y', 'yes', 'Yes', 'YES'):
         return '1'
-    if value in ('0', 'off', 'OFF', 'n', 'N'):
+    if value in ('0', 'off', 'Off', 'OFF', 'n', 'N', 'no', 'No', 'NO'):
         return '0'
 
     # Preserve unique values
@@ -935,12 +989,19 @@ def main():
         if mode != 'json':
             print('[+] Detected architecture: {}'.format(arch))
 
-        kernel_version, msg = detect_version(args.config)
+        kernel_version, msg = detect_kernel_version(args.config)
         if not kernel_version:
             sys.exit('[!] ERROR: {}'.format(msg))
         if mode != 'json':
             print('[+] Detected kernel version: {}.{}'.format(kernel_version[0], kernel_version[1]))
 
+        compiler, msg = detect_compiler(args.config)
+        if mode != 'json':
+            if compiler:
+                print('[+] Detected compiler: {}'.format(compiler))
+            else:
+                print('[-] Can\'t detect the compiler: {}'.format(msg))
+
         # add relevant kconfig checks to the checklist
         add_kconfig_checks(config_checklist, arch)