seccomp: add "seccomp" syscall
[linux-3.10.git] / kernel / seccomp.c
1 /*
2  * linux/kernel/seccomp.c
3  *
4  * Copyright 2004-2005  Andrea Arcangeli <andrea@cpushare.com>
5  *
6  * Copyright (C) 2012 Google, Inc.
7  * Will Drewry <wad@chromium.org>
8  *
9  * This defines a simple but solid secure-computing facility.
10  *
11  * Mode 1 uses a fixed list of allowed system calls.
12  * Mode 2 allows user-defined system call filters in the form
13  *        of Berkeley Packet Filters/Linux Socket Filters.
14  */
15
16 #include <linux/atomic.h>
17 #include <linux/audit.h>
18 #include <linux/compat.h>
19 #include <linux/sched.h>
20 #include <linux/seccomp.h>
21 #include <linux/syscalls.h>
22
23 /* #define SECCOMP_DEBUG 1 */
24
25 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
26 #include <asm/syscall.h>
27 #include <linux/filter.h>
28 #include <linux/ptrace.h>
29 #include <linux/security.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/tracehook.h>
32 #include <linux/uaccess.h>
33
34 /**
35  * struct seccomp_filter - container for seccomp BPF programs
36  *
37  * @usage: reference count to manage the object lifetime.
38  *         get/put helpers should be used when accessing an instance
39  *         outside of a lifetime-guarded section.  In general, this
40  *         is only needed for handling filters shared across tasks.
41  * @prev: points to a previously installed, or inherited, filter
42  * @len: the number of instructions in the program
43  * @insns: the BPF program instructions to evaluate
44  *
45  * seccomp_filter objects are organized in a tree linked via the @prev
46  * pointer.  For any task, it appears to be a singly-linked list starting
47  * with current->seccomp.filter, the most recently attached or inherited filter.
48  * However, multiple filters may share a @prev node, by way of fork(), which
49  * results in a unidirectional tree existing in memory.  This is similar to
50  * how namespaces work.
51  *
52  * seccomp_filter objects should never be modified after being attached
53  * to a task_struct (other than @usage).
54  */
55 struct seccomp_filter {
56         atomic_t usage;
57         struct seccomp_filter *prev;
58         unsigned short len;  /* Instruction count */
59         struct sock_filter insns[];
60 };
61
62 /* Limit any path through the tree to 256KB worth of instructions. */
63 #define MAX_INSNS_PER_PATH ((1 << 18) / sizeof(struct sock_filter))
64
65 /**
66  * get_u32 - returns a u32 offset into data
67  * @data: a unsigned 64 bit value
68  * @index: 0 or 1 to return the first or second 32-bits
69  *
70  * This inline exists to hide the length of unsigned long.  If a 32-bit
71  * unsigned long is passed in, it will be extended and the top 32-bits will be
72  * 0. If it is a 64-bit unsigned long, then whatever data is resident will be
73  * properly returned.
74  *
75  * Endianness is explicitly ignored and left for BPF program authors to manage
76  * as per the specific architecture.
77  */
78 static inline u32 get_u32(u64 data, int index)
79 {
80         return ((u32 *)&data)[index];
81 }
82
83 /* Helper for bpf_load below. */
84 #define BPF_DATA(_name) offsetof(struct seccomp_data, _name)
85 /**
86  * bpf_load: checks and returns a pointer to the requested offset
87  * @off: offset into struct seccomp_data to load from
88  *
89  * Returns the requested 32-bits of data.
90  * seccomp_check_filter() should assure that @off is 32-bit aligned
91  * and not out of bounds.  Failure to do so is a BUG.
92  */
93 u32 seccomp_bpf_load(int off)
94 {
95         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
96         if (off == BPF_DATA(nr))
97                 return syscall_get_nr(current, regs);
98         if (off == BPF_DATA(arch))
99                 return syscall_get_arch();
100         if (off >= BPF_DATA(args[0]) && off < BPF_DATA(args[6])) {
101                 unsigned long value;
102                 int arg = (off - BPF_DATA(args[0])) / sizeof(u64);
103                 int index = !!(off % sizeof(u64));
104                 syscall_get_arguments(current, regs, arg, 1, &value);
105                 return get_u32(value, index);
106         }
107         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer))
108                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 0);
109         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer) + sizeof(u32))
110                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 1);
111         /* seccomp_check_filter should make this impossible. */
112         BUG();
113 }
114
115 /**
116  *      seccomp_check_filter - verify seccomp filter code
117  *      @filter: filter to verify
118  *      @flen: length of filter
119  *
120  * Takes a previously checked filter (by sk_chk_filter) and
121  * redirects all filter code that loads struct sk_buff data
122  * and related data through seccomp_bpf_load.  It also
123  * enforces length and alignment checking of those loads.
124  *
125  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
126  */
127 static int seccomp_check_filter(struct sock_filter *filter, unsigned int flen)
128 {
129         int pc;
130         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
131                 struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
132                 u16 code = ftest->code;
133                 u32 k = ftest->k;
134
135                 switch (code) {
136                 case BPF_S_LD_W_ABS:
137                         ftest->code = BPF_S_ANC_SECCOMP_LD_W;
138                         /* 32-bit aligned and not out of bounds. */
139                         if (k >= sizeof(struct seccomp_data) || k & 3)
140                                 return -EINVAL;
141                         continue;
142                 case BPF_S_LD_W_LEN:
143                         ftest->code = BPF_S_LD_IMM;
144                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
145                         continue;
146                 case BPF_S_LDX_W_LEN:
147                         ftest->code = BPF_S_LDX_IMM;
148                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
149                         continue;
150                 /* Explicitly include allowed calls. */
151                 case BPF_S_RET_K:
152                 case BPF_S_RET_A:
153                 case BPF_S_ALU_ADD_K:
154                 case BPF_S_ALU_ADD_X:
155                 case BPF_S_ALU_SUB_K:
156                 case BPF_S_ALU_SUB_X:
157                 case BPF_S_ALU_MUL_K:
158                 case BPF_S_ALU_MUL_X:
159                 case BPF_S_ALU_DIV_X:
160                 case BPF_S_ALU_AND_K:
161                 case BPF_S_ALU_AND_X:
162                 case BPF_S_ALU_OR_K:
163                 case BPF_S_ALU_OR_X:
164                 case BPF_S_ALU_XOR_K:
165                 case BPF_S_ALU_XOR_X:
166                 case BPF_S_ALU_LSH_K:
167                 case BPF_S_ALU_LSH_X:
168                 case BPF_S_ALU_RSH_K:
169                 case BPF_S_ALU_RSH_X:
170                 case BPF_S_ALU_NEG:
171                 case BPF_S_LD_IMM:
172                 case BPF_S_LDX_IMM:
173                 case BPF_S_MISC_TAX:
174                 case BPF_S_MISC_TXA:
175                 case BPF_S_ALU_DIV_K:
176                 case BPF_S_LD_MEM:
177                 case BPF_S_LDX_MEM:
178                 case BPF_S_ST:
179                 case BPF_S_STX:
180                 case BPF_S_JMP_JA:
181                 case BPF_S_JMP_JEQ_K:
182                 case BPF_S_JMP_JEQ_X:
183                 case BPF_S_JMP_JGE_K:
184                 case BPF_S_JMP_JGE_X:
185                 case BPF_S_JMP_JGT_K:
186                 case BPF_S_JMP_JGT_X:
187                 case BPF_S_JMP_JSET_K:
188                 case BPF_S_JMP_JSET_X:
189                         continue;
190                 default:
191                         return -EINVAL;
192                 }
193         }
194         return 0;
195 }
196
197 /**
198  * seccomp_run_filters - evaluates all seccomp filters against @syscall
199  * @syscall: number of the current system call
200  *
201  * Returns valid seccomp BPF response codes.
202  */
203 static u32 seccomp_run_filters(int syscall)
204 {
205         struct seccomp_filter *f;
206         u32 ret = SECCOMP_RET_ALLOW;
207
208         /* Ensure unexpected behavior doesn't result in failing open. */
209         if (WARN_ON(current->seccomp.filter == NULL))
210                 return SECCOMP_RET_KILL;
211
212         /*
213          * All filters in the list are evaluated and the lowest BPF return
214          * value always takes priority (ignoring the DATA).
215          */
216         for (f = current->seccomp.filter; f; f = f->prev) {
217                 u32 cur_ret = sk_run_filter(NULL, f->insns);
218                 if ((cur_ret & SECCOMP_RET_ACTION) < (ret & SECCOMP_RET_ACTION))
219                         ret = cur_ret;
220         }
221         return ret;
222 }
223 #endif /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
224
225 static inline bool seccomp_may_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
226 {
227         if (current->seccomp.mode && current->seccomp.mode != seccomp_mode)
228                 return false;
229
230         return true;
231 }
232
233 static inline void seccomp_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
234 {
235         current->seccomp.mode = seccomp_mode;
236         set_tsk_thread_flag(current, TIF_SECCOMP);
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
240 /**
241  * seccomp_attach_filter: Attaches a seccomp filter to current.
242  * @fprog: BPF program to install
243  *
244  * Returns 0 on success or an errno on failure.
245  */
246 static long seccomp_attach_filter(struct sock_fprog *fprog)
247 {
248         struct seccomp_filter *filter;
249         unsigned long fp_size = fprog->len * sizeof(struct sock_filter);
250         unsigned long total_insns = fprog->len;
251         long ret;
252
253         if (fprog->len == 0 || fprog->len > BPF_MAXINSNS)
254                 return -EINVAL;
255
256         for (filter = current->seccomp.filter; filter; filter = filter->prev)
257                 total_insns += filter->len + 4;  /* include a 4 instr penalty */
258         if (total_insns > MAX_INSNS_PER_PATH)
259                 return -ENOMEM;
260
261         /*
262          * Installing a seccomp filter requires that the task have
263          * CAP_SYS_ADMIN in its namespace or be running with no_new_privs.
264          * This avoids scenarios where unprivileged tasks can affect the
265          * behavior of privileged children.
266          */
267         if (!current->no_new_privs &&
268             security_capable_noaudit(current_cred(), current_user_ns(),
269                                      CAP_SYS_ADMIN) != 0)
270                 return -EACCES;
271
272         /* Allocate a new seccomp_filter */
273         filter = kzalloc(sizeof(struct seccomp_filter) + fp_size,
274                          GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
275         if (!filter)
276                 return -ENOMEM;
277         atomic_set(&filter->usage, 1);
278         filter->len = fprog->len;
279
280         /* Copy the instructions from fprog. */
281         ret = -EFAULT;
282         if (copy_from_user(filter->insns, fprog->filter, fp_size))
283                 goto fail;
284
285         /* Check and rewrite the fprog via the skb checker */
286         ret = sk_chk_filter(filter->insns, filter->len);
287         if (ret)
288                 goto fail;
289
290         /* Check and rewrite the fprog for seccomp use */
291         ret = seccomp_check_filter(filter->insns, filter->len);
292         if (ret)
293                 goto fail;
294
295         /*
296          * If there is an existing filter, make it the prev and don't drop its
297          * task reference.
298          */
299         filter->prev = current->seccomp.filter;
300         current->seccomp.filter = filter;
301         return 0;
302 fail:
303         kfree(filter);
304         return ret;
305 }
306
307 /**
308  * seccomp_attach_user_filter - attaches a user-supplied sock_fprog
309  * @user_filter: pointer to the user data containing a sock_fprog.
310  *
311  * Returns 0 on success and non-zero otherwise.
312  */
313 static long seccomp_attach_user_filter(const char __user *user_filter)
314 {
315         struct sock_fprog fprog;
316         long ret = -EFAULT;
317
318 #ifdef CONFIG_COMPAT
319         if (is_compat_task()) {
320                 struct compat_sock_fprog fprog32;
321                 if (copy_from_user(&fprog32, user_filter, sizeof(fprog32)))
322                         goto out;
323                 fprog.len = fprog32.len;
324                 fprog.filter = compat_ptr(fprog32.filter);
325         } else /* falls through to the if below. */
326 #endif
327         if (copy_from_user(&fprog, user_filter, sizeof(fprog)))
328                 goto out;
329         ret = seccomp_attach_filter(&fprog);
330 out:
331         return ret;
332 }
333
334 /* get_seccomp_filter - increments the reference count of the filter on @tsk */
335 void get_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
336 {
337         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
338         if (!orig)
339                 return;
340         /* Reference count is bounded by the number of total processes. */
341         atomic_inc(&orig->usage);
342 }
343
344 /* put_seccomp_filter - decrements the ref count of tsk->seccomp.filter */
345 void put_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
346 {
347         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
348         /* Clean up single-reference branches iteratively. */
349         while (orig && atomic_dec_and_test(&orig->usage)) {
350                 struct seccomp_filter *freeme = orig;
351                 orig = orig->prev;
352                 kfree(freeme);
353         }
354 }
355
356 /**
357  * seccomp_send_sigsys - signals the task to allow in-process syscall emulation
358  * @syscall: syscall number to send to userland
359  * @reason: filter-supplied reason code to send to userland (via si_errno)
360  *
361  * Forces a SIGSYS with a code of SYS_SECCOMP and related sigsys info.
362  */
363 static void seccomp_send_sigsys(int syscall, int reason)
364 {
365         struct siginfo info;
366         memset(&info, 0, sizeof(info));
367         info.si_signo = SIGSYS;
368         info.si_code = SYS_SECCOMP;
369         info.si_call_addr = (void __user *)KSTK_EIP(current);
370         info.si_errno = reason;
371         info.si_arch = syscall_get_arch();
372         info.si_syscall = syscall;
373         force_sig_info(SIGSYS, &info, current);
374 }
375 #endif  /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
376
377 /*
378  * Secure computing mode 1 allows only read/write/exit/sigreturn.
379  * To be fully secure this must be combined with rlimit
380  * to limit the stack allocations too.
381  */
382 static int mode1_syscalls[] = {
383         __NR_seccomp_read, __NR_seccomp_write, __NR_seccomp_exit, __NR_seccomp_sigreturn,
384         0, /* null terminated */
385 };
386
387 #ifdef CONFIG_COMPAT
388 static int mode1_syscalls_32[] = {
389         __NR_seccomp_read_32, __NR_seccomp_write_32, __NR_seccomp_exit_32, __NR_seccomp_sigreturn_32,
390         0, /* null terminated */
391 };
392 #endif
393
394 int __secure_computing(int this_syscall)
395 {
396         int mode = current->seccomp.mode;
397         int exit_sig = 0;
398         int *syscall;
399         u32 ret;
400
401         switch (mode) {
402         case SECCOMP_MODE_STRICT:
403                 syscall = mode1_syscalls;
404 #ifdef CONFIG_COMPAT
405                 if (is_compat_task())
406                         syscall = mode1_syscalls_32;
407 #endif
408                 do {
409                         if (*syscall == this_syscall)
410                                 return 0;
411                 } while (*++syscall);
412                 exit_sig = SIGKILL;
413                 ret = SECCOMP_RET_KILL;
414                 break;
415 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
416         case SECCOMP_MODE_FILTER: {
417                 int data;
418                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
419                 ret = seccomp_run_filters(this_syscall);
420                 data = ret & SECCOMP_RET_DATA;
421                 ret &= SECCOMP_RET_ACTION;
422                 switch (ret) {
423                 case SECCOMP_RET_ERRNO:
424                         /* Set the low-order 16-bits as a errno. */
425                         syscall_set_return_value(current, regs,
426                                                  -data, 0);
427                         goto skip;
428                 case SECCOMP_RET_TRAP:
429                         /* Show the handler the original registers. */
430                         syscall_rollback(current, regs);
431                         /* Let the filter pass back 16 bits of data. */
432                         seccomp_send_sigsys(this_syscall, data);
433                         goto skip;
434                 case SECCOMP_RET_TRACE:
435                         /* Skip these calls if there is no tracer. */
436                         if (!ptrace_event_enabled(current, PTRACE_EVENT_SECCOMP)) {
437                                 syscall_set_return_value(current, regs,
438                                                          -ENOSYS, 0);
439                                 goto skip;
440                         }
441                         /* Allow the BPF to provide the event message */
442                         ptrace_event(PTRACE_EVENT_SECCOMP, data);
443                         /*
444                          * The delivery of a fatal signal during event
445                          * notification may silently skip tracer notification.
446                          * Terminating the task now avoids executing a system
447                          * call that may not be intended.
448                          */
449                         if (fatal_signal_pending(current))
450                                 break;
451                         if (syscall_get_nr(current, regs) < 0)
452                                 goto skip;  /* Explicit request to skip. */
453
454                         return 0;
455                 case SECCOMP_RET_ALLOW:
456                         return 0;
457                 case SECCOMP_RET_KILL:
458                 default:
459                         break;
460                 }
461                 exit_sig = SIGSYS;
462                 break;
463         }
464 #endif
465         default:
466                 BUG();
467         }
468
469 #ifdef SECCOMP_DEBUG
470         dump_stack();
471 #endif
472         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
473         do_exit(exit_sig);
474 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
475 skip:
476         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
477 #endif
478         return -1;
479 }
480
481 long prctl_get_seccomp(void)
482 {
483         return current->seccomp.mode;
484 }
485
486 /**
487  * seccomp_set_mode_strict: internal function for setting strict seccomp
488  *
489  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
490  *
491  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
492  */
493 static long seccomp_set_mode_strict(void)
494 {
495         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_STRICT;
496         long ret = -EINVAL;
497
498         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
499                 goto out;
500
501 #ifdef TIF_NOTSC
502         disable_TSC();
503 #endif
504         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
505         ret = 0;
506
507 out:
508
509         return ret;
510 }
511
512 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
513 /**
514  * seccomp_set_mode_filter: internal function for setting seccomp filter
515  * @flags:  flags to change filter behavior
516  * @filter: struct sock_fprog containing filter
517  *
518  * This function may be called repeatedly to install additional filters.
519  * Every filter successfully installed will be evaluated (in reverse order)
520  * for each system call the task makes.
521  *
522  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
523  *
524  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
525  */
526 static long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
527                                     const char __user *filter)
528 {
529         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_FILTER;
530         long ret = -EINVAL;
531
532         /* Validate flags. */
533         if (flags != 0)
534                 goto out;
535
536         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
537                 goto out;
538
539         ret = seccomp_attach_user_filter(filter);
540         if (ret)
541                 goto out;
542
543         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
544 out:
545         return ret;
546 }
547 #else
548 static inline long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
549                                            const char __user *filter)
550 {
551         return -EINVAL;
552 }
553 #endif
554
555 /* Common entry point for both prctl and syscall. */
556 static long do_seccomp(unsigned int op, unsigned int flags,
557                        const char __user *uargs)
558 {
559         switch (op) {
560         case SECCOMP_SET_MODE_STRICT:
561                 if (flags != 0 || uargs != NULL)
562                         return -EINVAL;
563                 return seccomp_set_mode_strict();
564         case SECCOMP_SET_MODE_FILTER:
565                 return seccomp_set_mode_filter(flags, uargs);
566         default:
567                 return -EINVAL;
568         }
569 }
570
571 SYSCALL_DEFINE3(seccomp, unsigned int, op, unsigned int, flags,
572                          const char __user *, uargs)
573 {
574         return do_seccomp(op, flags, uargs);
575 }
576
577 /**
578  * prctl_set_seccomp: configures current->seccomp.mode
579  * @seccomp_mode: requested mode to use
580  * @filter: optional struct sock_fprog for use with SECCOMP_MODE_FILTER
581  *
582  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
583  */
584 long prctl_set_seccomp(unsigned long seccomp_mode, char __user *filter)
585 {
586         unsigned int op;
587         char __user *uargs;
588
589         switch (seccomp_mode) {
590         case SECCOMP_MODE_STRICT:
591                 op = SECCOMP_SET_MODE_STRICT;
592                 /*
593                  * Setting strict mode through prctl always ignored filter,
594                  * so make sure it is always NULL here to pass the internal
595                  * check in do_seccomp().
596                  */
597                 uargs = NULL;
598                 break;
599         case SECCOMP_MODE_FILTER:
600                 op = SECCOMP_SET_MODE_FILTER;
601                 uargs = filter;
602                 break;
603         default:
604                 return -EINVAL;
605         }
606
607         /* prctl interface doesn't have flags, so they are always zero. */
608         return do_seccomp(op, 0, uargs);
609 }