Add BLK_DEV_FD
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig_hardened_check / __init__.py
index 1ca05301efe69c1fcc2f0d24c8733ad2d5e7151c..9c709694c84910809b434865ed6d0a46f9f53477 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 
 #
 # This tool helps me to check the Linux kernel Kconfig option list
-# against my hardening preferences for X86_64, ARM64, X86_32, and ARM.
+# against my security hardening preferences for X86_64, ARM64, X86_32, and ARM.
 # Let the computers do their job!
 #
 # Author: Alexander Popov <alex.popov@linux.com>
 #
 #
 # N.B Hardening command line parameters:
-#    slub_debug=FZP
 #    slab_nomerge
 #    page_alloc.shuffle=1
 #    iommu=force (does it help against DMA attacks?)
-#    page_poison=1 (if enabled)
-#    init_on_alloc=1
-#    init_on_free=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)
+#    randomize_kstack_offset=1
 #
 #    Mitigations of CPU vulnerabilities:
 #       Аrch-independent:
-#           mitigations=auto,nosmt
+#           mitigations=auto,nosmt (nosmt is slow)
 #       X86:
 #           spectre_v2=on
 #           pti=on
 #           kpti=on
 #           ssbd=force-on
 #
+#    Should NOT be set:
+#           nokaslr
+#           arm64.nobti
+#           arm64.nopauth
+#
+#    Hardware tag-based KASAN with arm64 Memory Tagging Extension (MTE):
+#           kasan=on
+#           kasan.stacktrace=off
+#           kasan.fault=panic
+#
 # N.B. Hardening sysctls:
-#    kernel.kptr_restrict=2
-#    kernel.dmesg_restrict=1
+#    kernel.kptr_restrict=2 (or 1?)
+#    kernel.dmesg_restrict=1 (also see the kconfig option)
 #    kernel.perf_event_paranoid=3
 #    kernel.kexec_load_disabled=1
 #    kernel.yama.ptrace_scope=3
@@ -46,6 +57,8 @@
 #    net.core.bpf_jit_harden=2
 #
 #    vm.unprivileged_userfaultfd=0
+#        (at first, it disabled unprivileged userfaultfd,
+#         and since v5.11 it enables unprivileged userfaultfd for user-mode only)
 #
 #    dev.tty.ldisc_autoload=0
 #    fs.protected_symlinks=1
@@ -290,6 +303,11 @@ def construct_checklist(l, arch):
              VerCheck((5, 5)))] # REFCOUNT_FULL is enabled by default since v5.5
     iommu_support_is_set = OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'IOMMU_SUPPORT', 'y')
     l += [iommu_support_is_set] # is needed for mitigating DMA attacks
+    if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_BASE', 'y')]
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'THREAD_INFO_IN_TASK', 'y')]
+    if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'VMAP_STACK', 'y')]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'MICROCODE', 'y')] # is needed for mitigating CPU bugs
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'RETPOLINE', 'y')]
@@ -297,6 +315,8 @@ def construct_checklist(l, arch):
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'SYN_COOKIES', 'y')] # another reason?
         l += [OR(OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_UMIP', 'y'),
                  OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_INTEL_UMIP', 'y'))]
+    if arch in ('ARM64', 'ARM'):
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR_PER_TASK', 'y')]
     if arch == 'X86_64':
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'PAGE_TABLE_ISOLATION', 'y')]
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_MEMORY', 'y')]
@@ -306,24 +326,23 @@ def construct_checklist(l, arch):
                   iommu_support_is_set)]
     if arch == 'ARM64':
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_PAN', 'y')]
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_EPAN', 'y')]
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'UNMAP_KERNEL_AT_EL0', 'y')]
         l += [OR(OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_EL2_VECTORS', 'y'),
                  AND(OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_BASE', 'y'),
                      VerCheck((5, 9))))] # HARDEN_EL2_VECTORS was included in RANDOMIZE_BASE in v5.9
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'RODATA_FULL_DEFAULT_ENABLED', 'y')]
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_PTR_AUTH', 'y')]
-    if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
-        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'VMAP_STACK', 'y')]
-    if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
-        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_BASE', 'y')]
-        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'THREAD_INFO_IN_TASK', 'y')]
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_BTI_KERNEL', 'y')]
+        l += [OR(OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_BRANCH_PREDICTOR', 'y'),
+                 VerCheck((5, 10)))] # HARDEN_BRANCH_PREDICTOR is enabled by default since v5.10
+        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'ARM64_MTE', 'y')]
     if arch == 'ARM':
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'CPU_SW_DOMAIN_PAN', 'y')]
-        l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'STACKPROTECTOR_PER_TASK', 'y')]
-    if arch in ('ARM64', 'ARM'):
         l += [OptCheck('self_protection', 'defconfig', 'HARDEN_BRANCH_PREDICTOR', 'y')]
 
     # 'self_protection', 'kspp'
+    l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'SECURITY_DMESG_RESTRICT', 'y')]
     l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'BUG_ON_DATA_CORRUPTION', 'y')]
     l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'DEBUG_WX', 'y')]
     l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'SCHED_STACK_END_CHECK', 'y')]
@@ -351,27 +370,31 @@ def construct_checklist(l, arch):
              modules_not_set)]
     l += [OR(OptCheck('self_protection', 'kspp', 'MODULE_SIG_FORCE', 'y'),
              modules_not_set)] # refers to LOCKDOWN
-    l += [OR(OptCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_STACK_ALL', 'y'),
+    l += [OR(OptCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_STACK_ALL_ZERO', 'y'),
              OptCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_STRUCTLEAK_BYREF_ALL', 'y'))]
     l += [OR(OptCheck('self_protection', 'kspp', 'INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON', 'y'),
-             OptCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_POISONING_ZERO', 'y'))] # before v5.3
+             OptCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_POISONING_ZERO', 'y'))]
+             # CONFIG_INIT_ON_FREE_DEFAULT_ON was added in v5.3.
+             # CONFIG_PAGE_POISONING_ZERO was removed in v5.11.
+             # Starting from v5.11 CONFIG_PAGE_POISONING unconditionally checks
+             # the 0xAA poison pattern on allocation.
+             # That brings higher performance penalty.
     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
         stackleak_is_set = OptCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_STACKLEAK', 'y')
         l += [stackleak_is_set]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR', '65536')]
+    if arch in ('ARM64', 'ARM'):
+        l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR', '32768')]
+        l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'SYN_COOKIES', 'y')] # another reason?
+    if arch == 'ARM64':
+        l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'ARM64_SW_TTBR0_PAN', 'y')]
     if arch == 'X86_32':
         l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'PAGE_TABLE_ISOLATION', 'y')]
         l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'HIGHMEM64G', 'y')]
         l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'X86_PAE', 'y')]
-    if arch == 'ARM64':
-        l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'ARM64_SW_TTBR0_PAN', 'y')]
-    if arch in ('ARM64', 'ARM'):
-        l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'SYN_COOKIES', 'y')] # another reason?
-        l += [OptCheck('self_protection', 'kspp', 'DEFAULT_MMAP_MIN_ADDR', '32768')]
 
     # 'self_protection', 'clipos'
-    l += [OptCheck('self_protection', 'clipos', 'SECURITY_DMESG_RESTRICT', 'y')]
     l += [OptCheck('self_protection', 'clipos', 'DEBUG_VIRTUAL', 'y')]
     l += [OptCheck('self_protection', 'clipos', 'STATIC_USERMODEHELPER', 'y')] # needs userspace support
     l += [OptCheck('self_protection', 'clipos', 'EFI_DISABLE_PCI_DMA', 'y')]
@@ -386,10 +409,11 @@ def construct_checklist(l, arch):
         l += [AND(OptCheck('self_protection', 'clipos', 'STACKLEAK_RUNTIME_DISABLE', 'is not set'),
                   stackleak_is_set)]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
-        l += [AND(OptCheck('self_protection', 'clipos', 'INTEL_IOMMU_SVM', 'y'),
-                  iommu_support_is_set)]
         l += [AND(OptCheck('self_protection', 'clipos', 'INTEL_IOMMU_DEFAULT_ON', 'y'),
                   iommu_support_is_set)]
+    if arch == 'X86_64':
+        l += [AND(OptCheck('self_protection', 'clipos', 'INTEL_IOMMU_SVM', 'y'),
+                  iommu_support_is_set)]
     if arch == 'X86_32':
         l += [AND(OptCheck('self_protection', 'clipos', 'INTEL_IOMMU', 'y'),
                   iommu_support_is_set)]
@@ -398,11 +422,19 @@ def construct_checklist(l, arch):
     l += [AND(OptCheck('self_protection', 'my', 'UBSAN_BOUNDS', 'y'),
               OptCheck('self_protection', 'my', 'UBSAN_MISC', 'is not set'),
               OptCheck('self_protection', 'my', 'UBSAN_TRAP', 'y'))]
-    l += [OptCheck('self_protection', 'my', 'SLUB_DEBUG_ON', 'y')] # TODO: is it better to set that via kernel cmd?
     l += [OptCheck('self_protection', 'my', 'RESET_ATTACK_MITIGATION', 'y')] # needs userspace support (systemd)
+    if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
+        l += [OptCheck('self_protection', 'my', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y')]
     if arch == 'X86_64':
         l += [AND(OptCheck('self_protection', 'my', 'AMD_IOMMU_V2', 'y'),
                   iommu_support_is_set)]
+    if arch == 'ARM64':
+        l += [OptCheck('self_protection', 'my', 'SHADOW_CALL_STACK', 'y')] # depends on clang, maybe it's alternative to STACKPROTECTOR_STRONG
+        l += [OptCheck('self_protection', 'my', 'KASAN_HW_TAGS', 'y')]
+        cfi_clang_is_set = OptCheck('self_protection', 'my', 'CFI_CLANG', 'y')
+        l += [cfi_clang_is_set]
+        l += [AND(OptCheck('self_protection', 'my', 'CFI_PERMISSIVE', 'is not set'),
+                  cfi_clang_is_set)]
 
     # 'security_policy'
     if arch in ('X86_64', 'ARM64', 'X86_32'):
@@ -478,6 +510,7 @@ def construct_checklist(l, arch):
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'DRM_LEGACY', 'is not set')]
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'FB', 'is not set')]
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'VT', 'is not set')]
+    l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'BLK_DEV_FD', 'is not set')]
 
     # 'cut_attack_surface', 'grapheneos'
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'grapheneos', 'AIO', 'is not set')]
@@ -508,6 +541,7 @@ def construct_checklist(l, arch):
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'lockdown', 'MMIOTRACE_TEST', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
 
     # 'cut_attack_surface', 'my'
+    l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'my', 'TRIM_UNUSED_KSYMS', 'y')]
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'my', 'MMIOTRACE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN (permissive)
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'my', 'LIVEPATCH', 'is not set')]
     l += [OptCheck('cut_attack_surface', 'my', 'IP_DCCP', 'is not set')]
@@ -521,6 +555,8 @@ def construct_checklist(l, arch):
         l += [OptCheck('userspace_hardening', 'defconfig', 'INTEGRITY', 'y')]
     if arch == 'ARM':
         l += [OptCheck('userspace_hardening', 'my', 'INTEGRITY', 'y')]
+    if arch == 'ARM64':
+        l += [OptCheck('userspace_hardening', 'defconfig', 'ARM64_MTE', 'y')]
     if arch in ('ARM', 'X86_32'):
         l += [OptCheck('userspace_hardening', 'defconfig', 'VMSPLIT_3G', 'y')]
     if arch in ('X86_64', 'ARM64'):
@@ -597,22 +633,22 @@ def print_checklist(mode, checklist, with_results):
 
 
 def perform_check(opt, parsed_options, kernel_version):
-        if hasattr(opt, 'opts'):
-            # prepare ComplexOptCheck
-            for o in opt.opts:
-                if hasattr(o, 'opts'):
-                    # Recursion for nested ComplexOptChecks
-                    perform_check(o, parsed_options, kernel_version)
-                if hasattr(o, 'state'):
-                    o.state = parsed_options.get(o.name, None)
-                if hasattr(o, 'ver'):
-                    o.ver = kernel_version
-        else:
-            # prepare simple check, opt.state is mandatory
-            if not hasattr(opt, 'state'):
-                sys.exit('[!] ERROR: bad simple check {}'.format(vars(opt)))
-            opt.state = parsed_options.get(opt.name, None)
-        opt.check()
+    if hasattr(opt, 'opts'):
+        # prepare ComplexOptCheck
+        for o in opt.opts:
+            if hasattr(o, 'opts'):
+                # Recursion for nested ComplexOptChecks
+                perform_check(o, parsed_options, kernel_version)
+            if hasattr(o, 'state'):
+                o.state = parsed_options.get(o.name, None)
+            if hasattr(o, 'ver'):
+                o.ver = kernel_version
+    else:
+        # prepare simple check, opt.state is mandatory
+        if not hasattr(opt, 'state'):
+            sys.exit('[!] ERROR: bad simple check {}'.format(vars(opt)))
+        opt.state = parsed_options.get(opt.name, None)
+    opt.check()
 
 
 def perform_checks(checklist, parsed_options, kernel_version):
@@ -655,10 +691,10 @@ def main():
     report_modes = ['verbose', 'json', 'show_ok', 'show_fail']
     supported_archs = ['X86_64', 'X86_32', 'ARM64', 'ARM']
     parser = ArgumentParser(prog='kconfig-hardened-check',
-                            description='Checks the hardening options in the Linux kernel config')
+                            description='A tool for checking the security hardening options of the Linux kernel')
     parser.add_argument('--version', action='version', version='%(prog)s ' + __version__)
     parser.add_argument('-p', '--print', choices=supported_archs,
-                        help='print hardening preferences for selected architecture')
+                        help='print security hardening preferences for the selected architecture')
     parser.add_argument('-c', '--config',
                         help='check the kernel config file against these preferences')
     parser.add_argument('-m', '--mode', choices=report_modes,
@@ -706,7 +742,7 @@ def main():
         arch = args.print
         construct_checklist(config_checklist, arch)
         if mode != 'json':
-            print('[+] Printing kernel hardening preferences for {}...'.format(arch))
+            print('[+] Printing kernel security hardening preferences for {}...'.format(arch))
         print_checklist(mode, config_checklist, False)
         sys.exit(0)