Fix arch conditions for some CmdlineChecks
[kconfig-hardened-check.git] / kconfig_hardened_check / checks.py
index cc71ef1dcaf030bae7f64f5135a459e084862fcd..de63c3e44ff3ac6de575ac45f07028498345dc75 100644 (file)
@@ -1,58 +1,22 @@
 #!/usr/bin/python3
 
 """
-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!
+This tool is for checking the security hardening options of the Linux kernel.
 
 Author: Alexander Popov <alex.popov@linux.com>
 
 This module contains knowledge for checks.
 """
 
-# N.B. Hardening sysctls:
-#    kernel.kptr_restrict=2 (or 1?)
-#    kernel.dmesg_restrict=1 (also see the kconfig option)
-#    kernel.perf_event_paranoid=2 (or 3 with a custom patch, see https://lwn.net/Articles/696216/)
-#    kernel.kexec_load_disabled=1
-#    kernel.yama.ptrace_scope=3
-#    user.max_user_namespaces=0
-#    what about bpf_jit_enable?
-#    kernel.unprivileged_bpf_disabled=1
-#    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)
-#    vm.mmap_min_addr has a good value
-#    dev.tty.ldisc_autoload=0
-#    fs.protected_symlinks=1
-#    fs.protected_hardlinks=1
-#    fs.protected_fifos=2
-#    fs.protected_regular=2
-#    fs.suid_dumpable=0
-#    kernel.modules_disabled=1
-#    kernel.randomize_va_space=2
-#    nosmt sysfs control file
-#    dev.tty.legacy_tiocsti=0
-#    vm.mmap_rnd_bits=max (?)
-#    kernel.sysrq=0
-#
-# Think of these boot params:
-#    module.sig_enforce=1
-#    lockdown=confidentiality
-#    mce=0
-#    nosmt=force
-#    intel_iommu=on
-#    amd_iommu=on
-#    efi=disable_early_pci_dma
-
 # pylint: disable=missing-function-docstring,line-too-long,invalid-name
 # pylint: disable=too-many-branches,too-many-statements
 
-from .engine import KconfigCheck, CmdlineCheck, VersionCheck, OR, AND
+from .engine import KconfigCheck, CmdlineCheck, SysctlCheck, VersionCheck, OR, AND
 
 
 def add_kconfig_checks(l, arch):
+    assert(arch), 'empty arch'
+
     # Calling the KconfigCheck class constructor:
     #     KconfigCheck(reason, decision, name, expected)
     #
@@ -113,6 +77,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     if arch == 'X86_64':
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'PAGE_TABLE_ISOLATION', 'y')]
         l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'RANDOMIZE_MEMORY', 'y')]
+        l += [KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'X86_KERNEL_IBT', 'y')]
         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'INTEL_IOMMU', 'y'),
                   iommu_support_is_set)]
         l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'defconfig', 'AMD_IOMMU', 'y'),
@@ -165,9 +130,9 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     hardened_usercopy_is_set = KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY', 'y')
     l += [hardened_usercopy_is_set]
     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY_FALLBACK', 'is not set'),
-              hardened_usercopy_is_set)]
+              hardened_usercopy_is_set)] # usercopy whitelist violations should be prohibited
     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'HARDENED_USERCOPY_PAGESPAN', 'is not set'),
-              hardened_usercopy_is_set)]
+              hardened_usercopy_is_set)] # this debugging for HARDENED_USERCOPY is not needed for security
     l += [AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'GCC_PLUGIN_LATENT_ENTROPY', 'y'),
               gcc_plugins_support_is_set)]
     l += [OR(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'MODULE_SIG', 'y'),
@@ -288,7 +253,6 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     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
-    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_VDSO', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'BINFMT_MISC', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'INET_DIAG', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'KEXEC', 'is not set')] # refers to LOCKDOWN
@@ -308,6 +272,10 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
              devmem_not_set)] # refers to LOCKDOWN
     l += [AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LDISC_AUTOLOAD', 'is not set'),
               KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LDISC_AUTOLOAD', 'is present'))]
+    if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
+        l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_VDSO', 'is not set')]
+              # CONFIG_COMPAT_VDSO disabled ASLR of vDSO only on X86_64 and X86_32;
+              # on ARM64 this option has different meaning
     if arch == 'ARM':
         l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'STRICT_DEVMEM', 'y'),
                  devmem_not_set)] # refers to LOCKDOWN
@@ -399,6 +367,7 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'KGDB', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'AIO', 'is not set')]
     l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'CORESIGHT', 'is not set')]
+    l += [KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'XFS_SUPPORT_V4', 'is not set')]
     l += [OR(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'my', 'TRIM_UNUSED_KSYMS', 'y'),
              modules_not_set)]
 
@@ -412,6 +381,8 @@ def add_kconfig_checks(l, arch):
 
 
 def add_cmdline_checks(l, arch):
+    assert(arch), 'empty arch'
+
     # Calling the CmdlineCheck class constructor:
     #     CmdlineCheck(reason, decision, name, expected)
     #
@@ -443,37 +414,38 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'arm64.nobti', 'is not set')]
     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'arm64.nopauth', 'is not set')]
     l += [CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'arm64.nomte', 'is not set')]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2_user', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2_user', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spec_store_bypass_disable', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spec_store_bypass_disable', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'l1tf', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'l1tf', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mds', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mds', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'tsx_async_abort', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'tsx_async_abort', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'srbds', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'srbds', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mmio_stale_data', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mmio_stale_data', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'retbleed', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'retbleed', 'is not set')))]
-    l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'kpti', 'is not off'),
-             AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
-                 CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'kpti', 'is not set')))]
+    if arch in ('X86_64', 'X86_32'):
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2_user', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spectre_v2_user', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spec_store_bypass_disable', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'spec_store_bypass_disable', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'l1tf', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'l1tf', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mds', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mds', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'tsx_async_abort', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'tsx_async_abort', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'srbds', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'srbds', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mmio_stale_data', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'mmio_stale_data', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'retbleed', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'retbleed', 'is not set')))]
     if arch == 'ARM64':
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'kpti', 'is not off'),
+                 AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
+                     CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'kpti', 'is not set')))]
         l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'ssbd', 'kernel'),
                  CmdlineCheck('self_protection', 'my', 'ssbd', 'force-on'),
                  AND(CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'mitigations', 'auto,nosmt'),
@@ -482,7 +454,7 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
                  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'),
+        l += [OR(CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'on'),
                  CmdlineCheck('self_protection', 'defconfig', 'rodata', 'is not set'))]
 
     # 'self_protection', 'kspp'
@@ -503,12 +475,6 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
              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', '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')))]
     # 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'),
@@ -518,6 +484,12 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
                  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', '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', 'randomize_kstack_offset', '1'),
                  AND(KconfigCheck('self_protection', 'kspp', 'RANDOMIZE_KSTACK_OFFSET_DEFAULT', 'y'),
                      CmdlineCheck('self_protection', 'kspp', 'randomize_kstack_offset', 'is not set')))]
@@ -542,6 +514,18 @@ def add_cmdline_checks(l, arch):
                  KconfigCheck('cut_attack_surface', 'clipos', 'X86_VSYSCALL_EMULATION', 'is not set'),
                  AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'LEGACY_VSYSCALL_NONE', 'y'),
                      CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'vsyscall', 'is not set')))]
+        l += [OR(CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso32', '1'),
+                 CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso32', '0'),
+                 AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_VDSO', 'is not set'),
+                     CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso32', 'is not set')))] # the vdso32 parameter must not be 2
+    if arch == 'X86_32':
+        l += [OR(CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso32', '1'),
+                 CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso', '1'),
+                 CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso32', '0'),
+                 CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso', '0'),
+                 AND(KconfigCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'COMPAT_VDSO', 'is not set'),
+                     CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso32', 'is not set'),
+                     CmdlineCheck('cut_attack_surface', 'my', 'vdso', 'is not set')))] # the vdso and vdso32 parameters must not be 2
 
     # 'cut_attack_surface', 'grsec'
     # The cmdline checks compatible with the kconfig options disabled by grsecurity...
@@ -568,6 +552,13 @@ no_kstrtobool_options = [
     'srbds', # See srbds_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
     'mmio_stale_data', # See mmio_stale_data_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
     'retbleed', # See retbleed_parse_cmdline() in arch/x86/kernel/cpu/bugs.c
+    'rodata', # See set_debug_rodata() in init/main.c
+    'ssbd', # See parse_spectre_v4_param() in arch/arm64/kernel/proton-pack.c
+    'slub_debug', # See setup_slub_debug() in mm/slub.c
+    'iommu', # See iommu_setup() in arch/x86/kernel/pci-dma.c
+    'vsyscall', # See vsyscall_setup() in arch/x86/entry/vsyscall/vsyscall_64.c
+    'vdso32', # See vdso32_setup() in arch/x86/entry/vdso/vdso32-setup.c
+    'vdso', # See vdso32_setup() in arch/x86/entry/vdso/vdso32-setup.c
     'tsx' # See tsx_init() in arch/x86/kernel/cpu/tsx.c
 ]
 
@@ -579,10 +570,50 @@ def normalize_cmdline_options(option, value):
         return value
 
     # Implement a limited part of the kstrtobool() logic
-    if value in ('1', 'on', 'On', 'ON', 'y', 'Y', 'yes', 'Yes', 'YES'):
+    if value.lower() in ('1', 'on', 'y', 'yes', 't', 'true'):
         return '1'
-    if value in ('0', 'off', 'Off', 'OFF', 'n', 'N', 'no', 'No', 'NO'):
+    if value.lower() in ('0', 'off', 'n', 'no', 'f', 'false'):
         return '0'
 
     # Preserve unique values
     return value
+
+
+# TODO: draft of security hardening sysctls:
+#    kernel.kptr_restrict=2 (or 1?)
+#    kernel.yama.ptrace_scope=3
+#    what about bpf_jit_enable?
+#    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
+#    fs.protected_symlinks=1
+#    fs.protected_hardlinks=1
+#    fs.protected_fifos=2
+#    fs.protected_regular=2
+#    fs.suid_dumpable=0
+#    kernel.modules_disabled=1
+#    kernel.randomize_va_space=2
+#    nosmt sysfs control file
+#    dev.tty.legacy_tiocsti=0
+#    vm.mmap_rnd_bits=max (?)
+#    kernel.sysrq=0
+#    abi.vsyscall32 (any value except 2)
+#    kernel.oops_limit (think about a proper value)
+#    kernel.warn_limit (think about a proper value)
+#    net.ipv4.tcp_syncookies=1 (?)
+
+def add_sysctl_checks(l, arch):
+# This function may be called with arch=None
+
+# Calling the SysctlCheck class constructor:
+#   SysctlCheck(reason, decision, name, expected)
+
+    l += [SysctlCheck('self_protection', 'kspp', 'net.core.bpf_jit_harden', '2')]
+
+    l += [SysctlCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'kernel.dmesg_restrict', '1')]
+    l += [SysctlCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'kernel.perf_event_paranoid', '3')] # with a custom patch, see https://lwn.net/Articles/696216/
+    l += [SysctlCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'kernel.kexec_load_disabled', '1')]
+    l += [SysctlCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'user.max_user_namespaces', '0')]
+    l += [SysctlCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'dev.tty.ldisc_autoload', '0')]
+    l += [SysctlCheck('cut_attack_surface', 'kspp', 'kernel.unprivileged_bpf_disabled', '1')]