Add more ComplexOptCheck validation
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig_hardened_check / __init__.py
index b6ff953ad920912a8dd18294981fcba00ee285fc..d69dded085a9d55763e693fe540c59be0f892a47 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 #!/usr/bin/python3
 
 #
-# This tool helps me to check the Linux kernel Kconfig option list
-# against my security hardening preferences for X86_64, ARM64, X86_32, and ARM.
+# This tool helps me to check Linux kernel options 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>
@@ -106,14 +106,22 @@ class OptCheck:
             return True
         return False
 
-
-class KconfigCheck(OptCheck):
     def table_print(self, _mode, with_results):
-        print('CONFIG_{:<33}|{:^11}|{:^10}|{:^18}'.format(self.name, self.expected, self.decision, self.reason), end='')
+        print('{:<40}|{:^7}|{:^12}|{:^10}|{:^18}'.format(self.name, self.type, self.expected, self.decision, self.reason), end='')
         if with_results:
             print('| {}'.format(self.result), end='')
 
 
+class KconfigCheck(OptCheck):
+    def __init__(self, *args, **kwargs):
+        super().__init__(*args, **kwargs)
+        self.name = 'CONFIG_' + self.name
+
+    @property
+    def type(self):
+        return 'kconfig'
+
+
 class VerCheck:
     def __init__(self, ver_expected):
         self.ver_expected = ver_expected
@@ -135,14 +143,17 @@ class VerCheck:
 
     def table_print(self, _mode, with_results):
         ver_req = 'kernel version >= ' + str(self.ver_expected[0]) + '.' + str(self.ver_expected[1])
-        print('{:<82}'.format(ver_req), end='')
+        print('{:<91}'.format(ver_req), end='')
         if with_results:
             print('| {}'.format(self.result), end='')
 
 
 class PresenceCheck:
-    def __init__(self, name):
-        self.name = name
+    def __init__(self, name, type):
+        if type == 'kconfig':
+            self.name = 'CONFIG_' + name
+        else:
+            self.name = name
         self.state = None
         self.result = None
 
@@ -154,7 +165,7 @@ class PresenceCheck:
         return True
 
     def table_print(self, _mode, with_results):
-        print('CONFIG_{:<75}'.format(self.name + ' is present'), end='')
+        print('{:<91}'.format(self.name + ' is present'), end='')
         if with_results:
             print('| {}'.format(self.result), end='')
 
@@ -164,6 +175,8 @@ class ComplexOptCheck:
         self.opts = opts
         if not self.opts:
             sys.exit('[!] ERROR: empty {} check'.format(self.__class__.__name__))
+        if len(self.opts) == 1:
+            sys.exit('[!] ERROR: useless {} check'.format(self.__class__.__name__))
         if not isinstance(opts[0], KconfigCheck):
             sys.exit('[!] ERROR: invalid {} check: {}'.format(self.__class__.__name__, opts))
         self.result = None
@@ -172,6 +185,10 @@ class ComplexOptCheck:
     def name(self):
         return self.opts[0].name
 
+    @property
+    def type(self):
+        return self.opts[0].type
+
     @property
     def expected(self):
         return self.opts[0].expected
@@ -186,7 +203,7 @@ class ComplexOptCheck:
 
     def table_print(self, mode, with_results):
         if mode == 'verbose':
-            print('    {:78}'.format('<<< ' + self.__class__.__name__ + ' >>>'), end='')
+            print('    {:87}'.format('<<< ' + self.__class__.__name__ + ' >>>'), end='')
             if with_results:
                 print('| {}'.format(self.result), end='')
             for o in self.opts:
@@ -212,14 +229,11 @@ class OR(ComplexOptCheck):
         for i, opt in enumerate(self.opts):
             ret = opt.check()
             if ret:
-                if opt.result != 'OK' or i == 0:
-                    # Preserve additional explanation of this OK result.
-                    # Simple OK is enough only for the main option that
-                    # this OR-check is about.
-                    self.result = opt.result
+                if opt.result == 'OK' and i != 0:
+                    # Simple OK is not enough for additional checks, add more info:
+                    self.result = 'OK: {} "{}"'.format(opt.name, opt.expected)
                 else:
-                    # Simple OK is not enough for additional checks.
-                    self.result = 'OK: CONFIG_{} "{}"'.format(opt.name, opt.expected)
+                    self.result = opt.result
                 return True
         self.result = self.opts[0].result
         return False
@@ -243,9 +257,9 @@ class AND(ComplexOptCheck):
                 # and not by the main option that this AND-check is about.
                 # Describe the reason of the FAIL.
                 if opt.result.startswith('FAIL: \"') or opt.result == 'FAIL: not found':
-                    self.result = 'FAIL: CONFIG_{} not "{}"'.format(opt.name, opt.expected)
+                    self.result = 'FAIL: {} not "{}"'.format(opt.name, opt.expected)
                 elif opt.result == 'FAIL: not present':
-                    self.result = 'FAIL: CONFIG_{} not present'.format(opt.name)
+                    self.result = 'FAIL: {} not present'.format(opt.name)
                 else:
                     # This FAIL message is self-explaining.
                     self.result = opt.result
@@ -287,7 +301,7 @@ def detect_version(fname):
         return None, 'no kernel version detected'
 
 
-def construct_checklist(l, arch):
+def add_kconfig_checks(l, arch):
     # Calling the KconfigCheck class constructor:
     #     KconfigCheck(reason, decision, name, expected)
 
@@ -497,46 +511,46 @@ def construct_checklist(l, arch):
     if arch == 'X86_64':
         l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LEGACY_VSYSCALL_NONE', 'y')] # 'vsyscall=none'
 
-    # 'cut_attack_surface', 'grsecurity'
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'ZSMALLOC_STAT', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'PAGE_OWNER', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'DEBUG_KMEMLEAK', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'BINFMT_AOUT', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'KPROBE_EVENTS', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'UPROBE_EVENTS', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'GENERIC_TRACER', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'FUNCTION_TRACER', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'STACK_TRACER', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'HIST_TRIGGERS', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'BLK_DEV_IO_TRACE', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'PROC_VMCORE', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'PROC_PAGE_MONITOR', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'USELIB', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'CHECKPOINT_RESTORE', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'USERFAULTFD', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'HWPOISON_INJECT', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'MEM_SOFT_DIRTY', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'DEVPORT', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'DEBUG_FS', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'NOTIFIER_ERROR_INJECTION', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'FAIL_FUTEX', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'PUNIT_ATOM_DEBUG', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'ACPI_CONFIGFS', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'EDAC_DEBUG', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'DRM_I915_DEBUG', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'BCACHE_CLOSURES_DEBUG', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'DVB_C8SECTPFE', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'MTD_SLRAM', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'MTD_PHRAM', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'IO_URING', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'KCMP', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'RSEQ', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'LATENCYTOP', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'KCOV', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT', 'is not set')]
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'SUNRPC_DEBUG', 'is not set')]
-    l += [AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'PTDUMP_DEBUGFS', 'is not set'),
-              KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsecurity', 'X86_PTDUMP', 'is not set'))]
+    # 'cut_attack_surface', 'grsec'
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'ZSMALLOC_STAT', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PAGE_OWNER', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEBUG_KMEMLEAK', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'BINFMT_AOUT', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'KPROBE_EVENTS', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'UPROBE_EVENTS', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'GENERIC_TRACER', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'FUNCTION_TRACER', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'STACK_TRACER', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'HIST_TRIGGERS', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'BLK_DEV_IO_TRACE', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PROC_VMCORE', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PROC_PAGE_MONITOR', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'USELIB', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'CHECKPOINT_RESTORE', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'USERFAULTFD', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'HWPOISON_INJECT', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'MEM_SOFT_DIRTY', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEVPORT', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DEBUG_FS', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'NOTIFIER_ERROR_INJECTION', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'FAIL_FUTEX', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PUNIT_ATOM_DEBUG', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'ACPI_CONFIGFS', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'EDAC_DEBUG', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DRM_I915_DEBUG', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'BCACHE_CLOSURES_DEBUG', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'DVB_C8SECTPFE', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'MTD_SLRAM', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'MTD_PHRAM', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'IO_URING', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'KCMP', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'RSEQ', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'LATENCYTOP', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'KCOV', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'SUNRPC_DEBUG', 'is not set')]
+    l += [AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'PTDUMP_DEBUGFS', 'is not set'),
+              KconfigCheck('cut_attack_surface', 'grsec', 'X86_PTDUMP', 'is not set'))]
 
     # 'cut_attack_surface', 'maintainer'
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'maintainer', 'DRM_LEGACY', 'is not set')] # recommended by Daniel Vetter in /issues/38
@@ -562,7 +576,7 @@ def construct_checklist(l, arch):
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'ACPI_TABLE_UPGRADE', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'EFI_CUSTOM_SSDT_OVERLAYS', 'is not set')]
     l += [AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'LDISC_AUTOLOAD', 'is not set'),
-              PresenceCheck('LDISC_AUTOLOAD'))]
+              PresenceCheck('LDISC_AUTOLOAD', 'kconfig'))]
     if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
         l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'X86_INTEL_TSX_MODE_OFF', 'y')] # tsx=off
 
@@ -602,23 +616,32 @@ def construct_checklist(l, arch):
 
 def print_unknown_options(checklist, parsed_options):
     known_options = []
-    for opt in checklist:
-        if hasattr(opt, 'opts'):
-            for o in opt.opts:
-                if hasattr(o, 'name'):
-                    known_options.append(o.name)
-        else:
-            known_options.append(opt.name)
+
+    for o1 in checklist:
+        if not hasattr(o1, 'opts'):
+            known_options.append(o1.name)
+            continue
+        for o2 in o1.opts:
+            if not hasattr(o2, 'opts'):
+                if hasattr(o2, 'name'):
+                    known_options.append(o2.name)
+                continue
+            for o3 in o2.opts:
+                if hasattr(o3, 'opts'):
+                    sys.exit('[!] ERROR: unexpected ComplexOptCheck inside {}'.format(o2.name))
+                if hasattr(o3, 'name'):
+                    known_options.append(o3.name)
+
     for option, value in parsed_options.items():
         if option not in known_options:
-            print('[?] No rule for option {} ({})'.format(option, value))
+            print('[?] No check for option {} ({})'.format(option, value))
 
 
 def print_checklist(mode, checklist, with_results):
     if mode == 'json':
         opts = []
         for o in checklist:
-            opt = ['CONFIG_'+o.name, o.expected, o.decision, o.reason]
+            opt = [o.name, o.type, o.expected, o.decision, o.reason]
             if with_results:
                 opt.append(o.result)
             opts.append(opt)
@@ -630,7 +653,7 @@ def print_checklist(mode, checklist, with_results):
     if with_results:
         sep_line_len += 30
     print('=' * sep_line_len)
-    print('{:^40}|{:^11}|{:^10}|{:^18}'.format('kconfig option name', 'desired val', 'decision', 'reason'), end='')
+    print('{:^40}|{:^7}|{:^12}|{:^10}|{:^18}'.format('option name', 'type', 'desired val', 'decision', 'reason'), end='')
     if with_results:
         print('| {}'.format('check result'), end='')
     print()
@@ -665,13 +688,13 @@ def print_checklist(mode, checklist, with_results):
             print('[+] Config check is finished: \'OK\' - {}{} / \'FAIL\' - {}{}'.format(ok_count, ok_suppressed, fail_count, fail_suppressed))
 
 
-def perform_check(opt, parsed_options, kernel_version):
+def populate_opt_with_data(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)
+                populate_opt_with_data(o, parsed_options, kernel_version)
             if hasattr(o, 'state'):
                 o.state = parsed_options.get(o.name, None)
             if hasattr(o, 'ver'):
@@ -681,15 +704,19 @@ def perform_check(opt, parsed_options, kernel_version):
         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):
+def populate_with_data(checklist, parsed_options, kernel_version):
     for opt in checklist:
-        perform_check(opt, parsed_options, kernel_version)
+        populate_opt_with_data(opt, parsed_options, kernel_version)
 
 
-def parse_config_file(parsed_options, fname):
+def perform_checks(checklist):
+    for opt in checklist:
+        opt.check()
+
+
+def parse_kconfig_file(parsed_options, fname):
     with open(fname, 'r') as f:
         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")
@@ -700,14 +727,14 @@ def parse_config_file(parsed_options, fname):
             value = None
 
             if opt_is_on.match(line):
-                option, value = line[7:].split('=', 1)
+                option, value = line.split('=', 1)
             elif opt_is_off.match(line):
-                option, value = line[9:].split(' ', 1)
+                option, value = line[2:].split(' ', 1)
                 if value != 'is not set':
-                    sys.exit('[!] ERROR: bad disabled config option "{}"'.format(line))
+                    sys.exit('[!] ERROR: bad disabled kconfig option "{}"'.format(line))
 
             if option in parsed_options:
-                sys.exit('[!] ERROR: config option "{}" exists multiple times'.format(line))
+                sys.exit('[!] ERROR: kconfig option "{}" exists multiple times'.format(line))
 
             if option:
                 parsed_options[option] = value
@@ -718,7 +745,7 @@ def parse_config_file(parsed_options, fname):
 def main():
     # Report modes:
     #   * verbose mode for
-    #     - reporting about unknown kernel options in the config
+    #     - reporting about unknown kernel options in the kconfig
     #     - verbose printing of ComplexOptCheck items
     #   * json mode for printing the results in JSON format
     report_modes = ['verbose', 'json', 'show_ok', 'show_fail']
@@ -729,7 +756,7 @@ def main():
     parser.add_argument('-p', '--print', choices=supported_archs,
                         help='print security hardening preferences for the selected architecture')
     parser.add_argument('-c', '--config',
-                        help='check the kernel config file against these preferences')
+                        help='check the kernel kconfig file against these preferences')
     parser.add_argument('-m', '--mode', choices=report_modes,
                         help='choose the report mode')
     args = parser.parse_args()
@@ -738,13 +765,13 @@ def main():
     if args.mode:
         mode = args.mode
         if mode != 'json':
-            print("[+] Special report mode: {}".format(mode))
+            print('[+] Special report mode: {}'.format(mode))
 
     config_checklist = []
 
     if args.config:
         if mode != 'json':
-            print('[+] Config file to check: {}'.format(args.config))
+            print('[+] Kconfig file to check: {}'.format(args.config))
 
         arch, msg = detect_arch(args.config, supported_archs)
         if not arch:
@@ -758,22 +785,29 @@ def main():
         if mode != 'json':
             print('[+] Detected kernel version: {}.{}'.format(kernel_version[0], kernel_version[1]))
 
-        construct_checklist(config_checklist, arch)
-        parsed_options = OrderedDict()
-        parse_config_file(parsed_options, args.config)
-        perform_checks(config_checklist, parsed_options, kernel_version)
+        # add relevant kconfig checks to the checklist
+        add_kconfig_checks(config_checklist, arch)
+
+        # populate the checklist with the parsed kconfig data
+        parsed_kconfig_options = OrderedDict()
+        parse_kconfig_file(parsed_kconfig_options, args.config)
+        populate_with_data(config_checklist, parsed_kconfig_options, kernel_version)
+
+        # now everything is ready for performing the checks
+        perform_checks(config_checklist)
 
+        # finally print the results
         if mode == 'verbose':
-            print_unknown_options(config_checklist, parsed_options)
+            print_unknown_options(config_checklist, parsed_kconfig_options)
         print_checklist(mode, config_checklist, True)
 
         sys.exit(0)
 
     if args.print:
         if mode in ('show_ok', 'show_fail'):
-            sys.exit('[!] ERROR: please use "{}" mode for checking the kernel config'.format(mode))
+            sys.exit('[!] ERROR: wrong mode "{}" for --print'.format(mode))
         arch = args.print
-        construct_checklist(config_checklist, arch)
+        add_kconfig_checks(config_checklist, arch)
         if mode != 'json':
             print('[+] Printing kernel security hardening preferences for {}...'.format(arch))
         print_checklist(mode, config_checklist, False)