5a1bf3df11f832c3bbebe397cb46fe4f6cf63264
[linux-2.6.git] / security / integrity / ima / ima_main.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2005,2006,2007,2008 IBM Corporation
3  *
4  * Authors:
5  * Reiner Sailer <sailer@watson.ibm.com>
6  * Serge Hallyn <serue@us.ibm.com>
7  * Kylene Hall <kylene@us.ibm.com>
8  * Mimi Zohar <zohar@us.ibm.com>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
12  * published by the Free Software Foundation, version 2 of the
13  * License.
14  *
15  * File: ima_main.c
16  *      implements the IMA hooks: ima_bprm_check, ima_file_mmap,
17  *      and ima_file_check.
18  */
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/file.h>
21 #include <linux/binfmts.h>
22 #include <linux/mount.h>
23 #include <linux/mman.h>
24 #include <linux/slab.h>
25
26 #include "ima.h"
27
28 int ima_initialized;
29
30 char *ima_hash = "sha1";
31 static int __init hash_setup(char *str)
32 {
33         if (strncmp(str, "md5", 3) == 0)
34                 ima_hash = "md5";
35         return 1;
36 }
37 __setup("ima_hash=", hash_setup);
38
39 struct ima_imbalance {
40         struct hlist_node node;
41         unsigned long fsmagic;
42 };
43
44 /*
45  * ima_limit_imbalance - emit one imbalance message per filesystem type
46  *
47  * Maintain list of filesystem types that do not measure files properly.
48  * Return false if unknown, true if known.
49  */
50 static bool ima_limit_imbalance(struct file *file)
51 {
52         static DEFINE_SPINLOCK(ima_imbalance_lock);
53         static HLIST_HEAD(ima_imbalance_list);
54
55         struct super_block *sb = file->f_dentry->d_sb;
56         struct ima_imbalance *entry;
57         struct hlist_node *node;
58         bool found = false;
59
60         rcu_read_lock();
61         hlist_for_each_entry_rcu(entry, node, &ima_imbalance_list, node) {
62                 if (entry->fsmagic == sb->s_magic) {
63                         found = true;
64                         break;
65                 }
66         }
67         rcu_read_unlock();
68         if (found)
69                 goto out;
70
71         entry = kmalloc(sizeof(*entry), GFP_NOFS);
72         if (!entry)
73                 goto out;
74         entry->fsmagic = sb->s_magic;
75         spin_lock(&ima_imbalance_lock);
76         /*
77          * we could have raced and something else might have added this fs
78          * to the list, but we don't really care
79          */
80         hlist_add_head_rcu(&entry->node, &ima_imbalance_list);
81         spin_unlock(&ima_imbalance_lock);
82         printk(KERN_INFO "IMA: unmeasured files on fsmagic: %lX\n",
83                entry->fsmagic);
84 out:
85         return found;
86 }
87
88 /* ima_read_write_check - reflect possible reading/writing errors in the PCR.
89  *
90  * When opening a file for read, if the file is already open for write,
91  * the file could change, resulting in a file measurement error.
92  *
93  * Opening a file for write, if the file is already open for read, results
94  * in a time of measure, time of use (ToMToU) error.
95  *
96  * In either case invalidate the PCR.
97  */
98 enum iint_pcr_error { TOMTOU, OPEN_WRITERS };
99 static void ima_read_write_check(enum iint_pcr_error error,
100                                  struct ima_iint_cache *iint,
101                                  struct inode *inode,
102                                  const unsigned char *filename)
103 {
104         switch (error) {
105         case TOMTOU:
106                 if (iint->readcount > 0)
107                         ima_add_violation(inode, filename, "invalid_pcr",
108                                           "ToMToU");
109                 break;
110         case OPEN_WRITERS:
111                 if (iint->writecount > 0)
112                         ima_add_violation(inode, filename, "invalid_pcr",
113                                           "open_writers");
114                 break;
115         }
116 }
117
118 /*
119  * Update the counts given an fmode_t
120  */
121 static void ima_inc_counts(struct ima_iint_cache *iint, fmode_t mode)
122 {
123         BUG_ON(!mutex_is_locked(&iint->mutex));
124
125         if ((mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
126                 iint->readcount++;
127         if (mode & FMODE_WRITE)
128                 iint->writecount++;
129 }
130
131 /*
132  * ima_counts_get - increment file counts
133  *
134  * Maintain read/write counters for all files, but only
135  * invalidate the PCR for measured files:
136  *      - Opening a file for write when already open for read,
137  *        results in a time of measure, time of use (ToMToU) error.
138  *      - Opening a file for read when already open for write,
139  *        could result in a file measurement error.
140  *
141  */
142 void ima_counts_get(struct file *file)
143 {
144         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
145         struct inode *inode = dentry->d_inode;
146         fmode_t mode = file->f_mode;
147         struct ima_iint_cache *iint;
148         int rc;
149
150         if (!iint_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
151                 return;
152         iint = ima_iint_find_get(inode);
153         if (!iint)
154                 return;
155         mutex_lock(&iint->mutex);
156         if (!ima_initialized)
157                 goto out;
158         rc = ima_must_measure(iint, inode, MAY_READ, FILE_CHECK);
159         if (rc < 0)
160                 goto out;
161
162         if (mode & FMODE_WRITE) {
163                 ima_read_write_check(TOMTOU, iint, inode, dentry->d_name.name);
164                 goto out;
165         }
166         ima_read_write_check(OPEN_WRITERS, iint, inode, dentry->d_name.name);
167 out:
168         ima_inc_counts(iint, file->f_mode);
169         mutex_unlock(&iint->mutex);
170
171         kref_put(&iint->refcount, iint_free);
172 }
173
174 /*
175  * Decrement ima counts
176  */
177 static void ima_dec_counts(struct ima_iint_cache *iint, struct inode *inode,
178                            struct file *file)
179 {
180         mode_t mode = file->f_mode;
181         bool dump = false;
182
183         BUG_ON(!mutex_is_locked(&iint->mutex));
184
185         if ((mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ) {
186                 if (unlikely(iint->readcount == 0))
187                         dump = true;
188                 iint->readcount--;
189         }
190         if (mode & FMODE_WRITE) {
191                 if (unlikely(iint->writecount == 0))
192                         dump = true;
193                 iint->writecount--;
194                 if (iint->writecount == 0) {
195                         if (iint->version != inode->i_version)
196                                 iint->flags &= ~IMA_MEASURED;
197                 }
198         }
199
200         if (dump && !ima_limit_imbalance(file)) {
201                 printk(KERN_INFO "%s: open/free imbalance (r:%u w:%u)\n",
202                        __func__, iint->readcount, iint->writecount);
203                 dump_stack();
204         }
205 }
206
207 /**
208  * ima_file_free - called on __fput()
209  * @file: pointer to file structure being freed
210  *
211  * Flag files that changed, based on i_version;
212  * and decrement the iint readcount/writecount.
213  */
214 void ima_file_free(struct file *file)
215 {
216         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
217         struct ima_iint_cache *iint;
218
219         if (!iint_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
220                 return;
221         iint = ima_iint_find_get(inode);
222         if (!iint)
223                 return;
224
225         mutex_lock(&iint->mutex);
226         ima_dec_counts(iint, inode, file);
227         mutex_unlock(&iint->mutex);
228         kref_put(&iint->refcount, iint_free);
229 }
230
231 static int process_measurement(struct file *file, const unsigned char *filename,
232                                int mask, int function)
233 {
234         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
235         struct ima_iint_cache *iint;
236         int rc = 0;
237
238         if (!ima_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
239                 return 0;
240         iint = ima_iint_find_get(inode);
241         if (!iint)
242                 return -ENOMEM;
243
244         mutex_lock(&iint->mutex);
245         rc = ima_must_measure(iint, inode, mask, function);
246         if (rc != 0)
247                 goto out;
248
249         rc = ima_collect_measurement(iint, file);
250         if (!rc)
251                 ima_store_measurement(iint, file, filename);
252 out:
253         mutex_unlock(&iint->mutex);
254         kref_put(&iint->refcount, iint_free);
255         return rc;
256 }
257
258 /**
259  * ima_file_mmap - based on policy, collect/store measurement.
260  * @file: pointer to the file to be measured (May be NULL)
261  * @prot: contains the protection that will be applied by the kernel.
262  *
263  * Measure files being mmapped executable based on the ima_must_measure()
264  * policy decision.
265  *
266  * Return 0 on success, an error code on failure.
267  * (Based on the results of appraise_measurement().)
268  */
269 int ima_file_mmap(struct file *file, unsigned long prot)
270 {
271         int rc;
272
273         if (!file)
274                 return 0;
275         if (prot & PROT_EXEC)
276                 rc = process_measurement(file, file->f_dentry->d_name.name,
277                                          MAY_EXEC, FILE_MMAP);
278         return 0;
279 }
280
281 /**
282  * ima_bprm_check - based on policy, collect/store measurement.
283  * @bprm: contains the linux_binprm structure
284  *
285  * The OS protects against an executable file, already open for write,
286  * from being executed in deny_write_access() and an executable file,
287  * already open for execute, from being modified in get_write_access().
288  * So we can be certain that what we verify and measure here is actually
289  * what is being executed.
290  *
291  * Return 0 on success, an error code on failure.
292  * (Based on the results of appraise_measurement().)
293  */
294 int ima_bprm_check(struct linux_binprm *bprm)
295 {
296         int rc;
297
298         rc = process_measurement(bprm->file, bprm->filename,
299                                  MAY_EXEC, BPRM_CHECK);
300         return 0;
301 }
302
303 /**
304  * ima_path_check - based on policy, collect/store measurement.
305  * @file: pointer to the file to be measured
306  * @mask: contains MAY_READ, MAY_WRITE or MAY_EXECUTE
307  *
308  * Measure files based on the ima_must_measure() policy decision.
309  *
310  * Always return 0 and audit dentry_open failures.
311  * (Return code will be based upon measurement appraisal.)
312  */
313 int ima_file_check(struct file *file, int mask)
314 {
315         int rc;
316
317         rc = process_measurement(file, file->f_dentry->d_name.name,
318                                  mask & (MAY_READ | MAY_WRITE | MAY_EXEC),
319                                  FILE_CHECK);
320         return 0;
321 }
322 EXPORT_SYMBOL_GPL(ima_file_check);
323
324 static int __init init_ima(void)
325 {
326         int error;
327
328         error = ima_init();
329         ima_initialized = 1;
330         return error;
331 }
332
333 static void __exit cleanup_ima(void)
334 {
335         ima_cleanup();
336 }
337
338 late_initcall(init_ima);        /* Start IMA after the TPM is available */
339
340 MODULE_DESCRIPTION("Integrity Measurement Architecture");
341 MODULE_LICENSE("GPL");