eb1cf6498cc91e4c95a8a8672ae9f3c29fa65ac2
[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_path_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
25 #include "ima.h"
26
27 int ima_initialized;
28
29 char *ima_hash = "sha1";
30 static int __init hash_setup(char *str)
31 {
32         if (strncmp(str, "md5", 3) == 0)
33                 ima_hash = "md5";
34         return 1;
35 }
36 __setup("ima_hash=", hash_setup);
37
38 struct ima_imbalance {
39         struct hlist_node node;
40         unsigned long fsmagic;
41 };
42
43 /*
44  * ima_limit_imbalance - emit one imbalance message per filesystem type
45  *
46  * Maintain list of filesystem types that do not measure files properly.
47  * Return false if unknown, true if known.
48  */
49 static bool ima_limit_imbalance(struct file *file)
50 {
51         static DEFINE_SPINLOCK(ima_imbalance_lock);
52         static HLIST_HEAD(ima_imbalance_list);
53
54         struct super_block *sb = file->f_dentry->d_sb;
55         struct ima_imbalance *entry;
56         struct hlist_node *node;
57         bool found = false;
58
59         rcu_read_lock();
60         hlist_for_each_entry_rcu(entry, node, &ima_imbalance_list, node) {
61                 if (entry->fsmagic == sb->s_magic) {
62                         found = true;
63                         break;
64                 }
65         }
66         rcu_read_unlock();
67         if (found)
68                 goto out;
69
70         entry = kmalloc(sizeof(*entry), GFP_NOFS);
71         if (!entry)
72                 goto out;
73         entry->fsmagic = sb->s_magic;
74         spin_lock(&ima_imbalance_lock);
75         /*
76          * we could have raced and something else might have added this fs
77          * to the list, but we don't really care
78          */
79         hlist_add_head_rcu(&entry->node, &ima_imbalance_list);
80         spin_unlock(&ima_imbalance_lock);
81         printk(KERN_INFO "IMA: unmeasured files on fsmagic: %lX\n",
82                entry->fsmagic);
83 out:
84         return found;
85 }
86
87 /* ima_read_write_check - reflect possible reading/writing errors in the PCR.
88  *
89  * When opening a file for read, if the file is already open for write,
90  * the file could change, resulting in a file measurement error.
91  *
92  * Opening a file for write, if the file is already open for read, results
93  * in a time of measure, time of use (ToMToU) error.
94  *
95  * In either case invalidate the PCR.
96  */
97 enum iint_pcr_error { TOMTOU, OPEN_WRITERS };
98 static void ima_read_write_check(enum iint_pcr_error error,
99                                  struct ima_iint_cache *iint,
100                                  struct inode *inode,
101                                  const unsigned char *filename)
102 {
103         switch (error) {
104         case TOMTOU:
105                 if (iint->readcount > 0)
106                         ima_add_violation(inode, filename, "invalid_pcr",
107                                           "ToMToU");
108                 break;
109         case OPEN_WRITERS:
110                 if (iint->writecount > 0)
111                         ima_add_violation(inode, filename, "invalid_pcr",
112                                           "open_writers");
113                 break;
114         }
115 }
116
117 /*
118  * Update the counts given an fmode_t
119  */
120 static void ima_inc_counts(struct ima_iint_cache *iint, fmode_t mode)
121 {
122         BUG_ON(!mutex_is_locked(&iint->mutex));
123
124         iint->opencount++;
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 (!ima_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         rc = ima_must_measure(iint, inode, MAY_READ, PATH_CHECK);
157         if (rc < 0)
158                 goto out;
159
160         if (mode & FMODE_WRITE) {
161                 ima_read_write_check(TOMTOU, iint, inode, dentry->d_name.name);
162                 goto out;
163         }
164         ima_read_write_check(OPEN_WRITERS, iint, inode, dentry->d_name.name);
165 out:
166         ima_inc_counts(iint, file->f_mode);
167         mutex_unlock(&iint->mutex);
168
169         kref_put(&iint->refcount, iint_free);
170 }
171
172 /*
173  * Decrement ima counts
174  */
175 static void ima_dec_counts(struct ima_iint_cache *iint, struct inode *inode,
176                            struct file *file)
177 {
178         mode_t mode = file->f_mode;
179         BUG_ON(!mutex_is_locked(&iint->mutex));
180
181         iint->opencount--;
182         if ((mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
183                 iint->readcount--;
184         if (mode & FMODE_WRITE) {
185                 iint->writecount--;
186                 if (iint->writecount == 0) {
187                         if (iint->version != inode->i_version)
188                                 iint->flags &= ~IMA_MEASURED;
189                 }
190         }
191
192         if (((iint->opencount < 0) ||
193              (iint->readcount < 0) ||
194              (iint->writecount < 0)) &&
195             !ima_limit_imbalance(file)) {
196                 printk(KERN_INFO "%s: open/free imbalance (r:%ld w:%ld o:%ld)\n",
197                        __FUNCTION__, iint->readcount, iint->writecount,
198                        iint->opencount);
199                 dump_stack();
200         }
201 }
202
203 /**
204  * ima_file_free - called on __fput()
205  * @file: pointer to file structure being freed
206  *
207  * Flag files that changed, based on i_version;
208  * and decrement the iint readcount/writecount.
209  */
210 void ima_file_free(struct file *file)
211 {
212         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
213         struct ima_iint_cache *iint;
214
215         if (!ima_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
216                 return;
217         iint = ima_iint_find_get(inode);
218         if (!iint)
219                 return;
220
221         mutex_lock(&iint->mutex);
222         ima_dec_counts(iint, inode, file);
223         mutex_unlock(&iint->mutex);
224         kref_put(&iint->refcount, iint_free);
225 }
226
227 static int process_measurement(struct file *file, const unsigned char *filename,
228                                int mask, int function)
229 {
230         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
231         struct ima_iint_cache *iint;
232         int rc;
233
234         if (!ima_initialized || !S_ISREG(inode->i_mode))
235                 return 0;
236         iint = ima_iint_find_get(inode);
237         if (!iint)
238                 return -ENOMEM;
239
240         mutex_lock(&iint->mutex);
241         rc = ima_must_measure(iint, inode, mask, function);
242         if (rc != 0)
243                 goto out;
244
245         rc = ima_collect_measurement(iint, file);
246         if (!rc)
247                 ima_store_measurement(iint, file, filename);
248 out:
249         mutex_unlock(&iint->mutex);
250         kref_put(&iint->refcount, iint_free);
251         return rc;
252 }
253
254 /**
255  * ima_file_mmap - based on policy, collect/store measurement.
256  * @file: pointer to the file to be measured (May be NULL)
257  * @prot: contains the protection that will be applied by the kernel.
258  *
259  * Measure files being mmapped executable based on the ima_must_measure()
260  * policy decision.
261  *
262  * Return 0 on success, an error code on failure.
263  * (Based on the results of appraise_measurement().)
264  */
265 int ima_file_mmap(struct file *file, unsigned long prot)
266 {
267         int rc;
268
269         if (!file)
270                 return 0;
271         if (prot & PROT_EXEC)
272                 rc = process_measurement(file, file->f_dentry->d_name.name,
273                                          MAY_EXEC, FILE_MMAP);
274         return 0;
275 }
276
277 /**
278  * ima_bprm_check - based on policy, collect/store measurement.
279  * @bprm: contains the linux_binprm structure
280  *
281  * The OS protects against an executable file, already open for write,
282  * from being executed in deny_write_access() and an executable file,
283  * already open for execute, from being modified in get_write_access().
284  * So we can be certain that what we verify and measure here is actually
285  * what is being executed.
286  *
287  * Return 0 on success, an error code on failure.
288  * (Based on the results of appraise_measurement().)
289  */
290 int ima_bprm_check(struct linux_binprm *bprm)
291 {
292         int rc;
293
294         rc = process_measurement(bprm->file, bprm->filename,
295                                  MAY_EXEC, BPRM_CHECK);
296         return 0;
297 }
298
299 /**
300  * ima_path_check - based on policy, collect/store measurement.
301  * @file: pointer to the file to be measured
302  * @mask: contains MAY_READ, MAY_WRITE or MAY_EXECUTE
303  *
304  * Measure files based on the ima_must_measure() policy decision.
305  *
306  * Always return 0 and audit dentry_open failures.
307  * (Return code will be based upon measurement appraisal.)
308  */
309 int ima_path_check(struct file *file, int mask)
310 {
311         int rc;
312
313         rc = process_measurement(file, file->f_dentry->d_name.name,
314                                  mask & (MAY_READ | MAY_WRITE | MAY_EXEC),
315                                  PATH_CHECK);
316         return 0;
317 }
318 EXPORT_SYMBOL_GPL(ima_path_check);
319
320 static int __init init_ima(void)
321 {
322         int error;
323
324         error = ima_init();
325         ima_initialized = 1;
326         return error;
327 }
328
329 static void __exit cleanup_ima(void)
330 {
331         ima_cleanup();
332 }
333
334 late_initcall(init_ima);        /* Start IMA after the TPM is available */
335
336 MODULE_DESCRIPTION("Integrity Measurement Architecture");
337 MODULE_LICENSE("GPL");