[NetLabel]: core network changes
Paul Moore [Thu, 3 Aug 2006 23:46:20 +0000 (16:46 -0700)]
Changes to the core network stack to support the NetLabel subsystem.  This
includes changes to the IPv4 option handling to support CIPSO labels.

Signed-off-by: Paul Moore <paul.moore@hp.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>

include/linux/ip.h
include/net/cipso_ipv4.h [new file with mode: 0644]
include/net/inet_sock.h
include/net/netlabel.h [new file with mode: 0644]
net/ipv4/ah4.c
net/ipv4/ip_options.c

index 4b55cf1..2f46001 100644 (file)
@@ -57,6 +57,7 @@
 #define IPOPT_SEC      (2 |IPOPT_CONTROL|IPOPT_COPY)
 #define IPOPT_LSRR     (3 |IPOPT_CONTROL|IPOPT_COPY)
 #define IPOPT_TIMESTAMP        (4 |IPOPT_MEASUREMENT)
+#define IPOPT_CIPSO    (6 |IPOPT_CONTROL|IPOPT_COPY)
 #define IPOPT_RR       (7 |IPOPT_CONTROL)
 #define IPOPT_SID      (8 |IPOPT_CONTROL|IPOPT_COPY)
 #define IPOPT_SSRR     (9 |IPOPT_CONTROL|IPOPT_COPY)
diff --git a/include/net/cipso_ipv4.h b/include/net/cipso_ipv4.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c7175e7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,250 @@
+/*
+ * CIPSO - Commercial IP Security Option
+ *
+ * This is an implementation of the CIPSO 2.2 protocol as specified in
+ * draft-ietf-cipso-ipsecurity-01.txt with additional tag types as found in
+ * FIPS-188, copies of both documents can be found in the Documentation
+ * directory.  While CIPSO never became a full IETF RFC standard many vendors
+ * have chosen to adopt the protocol and over the years it has become a
+ * de-facto standard for labeled networking.
+ *
+ * Author: Paul Moore <paul.moore@hp.com>
+ *
+ */
+
+/*
+ * (c) Copyright Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2006
+ *
+ * This program is free software;  you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See
+ * the GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program;  if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
+ *
+ */
+
+#ifndef _CIPSO_IPV4_H
+#define _CIPSO_IPV4_H
+
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/rcupdate.h>
+#include <linux/list.h>
+#include <net/netlabel.h>
+
+/* known doi values */
+#define CIPSO_V4_DOI_UNKNOWN          0x00000000
+
+/* tag types */
+#define CIPSO_V4_TAG_INVALID          0
+#define CIPSO_V4_TAG_RBITMAP          1
+#define CIPSO_V4_TAG_ENUM             2
+#define CIPSO_V4_TAG_RANGE            5
+#define CIPSO_V4_TAG_PBITMAP          6
+#define CIPSO_V4_TAG_FREEFORM         7
+
+/* doi mapping types */
+#define CIPSO_V4_MAP_UNKNOWN          0
+#define CIPSO_V4_MAP_STD              1
+#define CIPSO_V4_MAP_PASS             2
+
+/* limits */
+#define CIPSO_V4_MAX_REM_LVLS         256
+#define CIPSO_V4_INV_LVL              0x80000000
+#define CIPSO_V4_MAX_LOC_LVLS         (CIPSO_V4_INV_LVL - 1)
+#define CIPSO_V4_MAX_REM_CATS         65536
+#define CIPSO_V4_INV_CAT              0x80000000
+#define CIPSO_V4_MAX_LOC_CATS         (CIPSO_V4_INV_CAT - 1)
+
+/*
+ * CIPSO DOI definitions
+ */
+
+/* DOI definition struct */
+#define CIPSO_V4_TAG_MAXCNT           5
+struct cipso_v4_doi {
+       u32 doi;
+       u32 type;
+       union {
+               struct cipso_v4_std_map_tbl *std;
+       } map;
+       u8 tags[CIPSO_V4_TAG_MAXCNT];
+
+       u32 valid;
+       struct list_head list;
+       struct rcu_head rcu;
+       struct list_head dom_list;
+};
+
+/* Standard CIPSO mapping table */
+/* NOTE: the highest order bit (i.e. 0x80000000) is an 'invalid' flag, if the
+ *       bit is set then consider that value as unspecified, meaning the
+ *       mapping for that particular level/category is invalid */
+struct cipso_v4_std_map_tbl {
+       struct {
+               u32 *cipso;
+               u32 *local;
+               u32 cipso_size;
+               u32 local_size;
+       } lvl;
+       struct {
+               u32 *cipso;
+               u32 *local;
+               u32 cipso_size;
+               u32 local_size;
+       } cat;
+};
+
+/*
+ * Sysctl Variables
+ */
+
+#ifdef CONFIG_NETLABEL
+extern int cipso_v4_cache_enabled;
+extern int cipso_v4_cache_bucketsize;
+extern int cipso_v4_rbm_optfmt;
+extern int cipso_v4_rbm_strictvalid;
+#endif
+
+/*
+ * Helper Functions
+ */
+
+#define CIPSO_V4_OPTEXIST(x) (IPCB(x)->opt.cipso != 0)
+#define CIPSO_V4_OPTPTR(x) ((x)->nh.raw + IPCB(x)->opt.cipso)
+
+/*
+ * DOI List Functions
+ */
+
+#ifdef CONFIG_NETLABEL
+int cipso_v4_doi_add(struct cipso_v4_doi *doi_def);
+int cipso_v4_doi_remove(u32 doi, void (*callback) (struct rcu_head * head));
+struct cipso_v4_doi *cipso_v4_doi_getdef(u32 doi);
+struct sk_buff *cipso_v4_doi_dump_all(size_t headroom);
+struct sk_buff *cipso_v4_doi_dump(u32 doi, size_t headroom);
+int cipso_v4_doi_domhsh_add(struct cipso_v4_doi *doi_def, const char *domain);
+int cipso_v4_doi_domhsh_remove(struct cipso_v4_doi *doi_def,
+                              const char *domain);
+#else
+static inline int cipso_v4_doi_add(struct cipso_v4_doi *doi_def)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int cipso_v4_doi_remove(u32 doi,
+                                   void (*callback) (struct rcu_head * head))
+{
+       return 0;
+}
+
+static inline struct cipso_v4_doi *cipso_v4_doi_getdef(u32 doi)
+{
+       return NULL;
+}
+
+static inline struct sk_buff *cipso_v4_doi_dump_all(size_t headroom)
+{
+       return NULL;
+}
+
+static inline struct sk_buff *cipso_v4_doi_dump(u32 doi, size_t headroom)
+{
+       return NULL;
+}
+
+static inline int cipso_v4_doi_domhsh_add(struct cipso_v4_doi *doi_def,
+                                         const char *domain)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int cipso_v4_doi_domhsh_remove(struct cipso_v4_doi *doi_def,
+                                            const char *domain)
+{
+       return 0;
+}
+#endif /* CONFIG_NETLABEL */
+
+/*
+ * Label Mapping Cache Functions
+ */
+
+#ifdef CONFIG_NETLABEL
+void cipso_v4_cache_invalidate(void);
+int cipso_v4_cache_add(const struct sk_buff *skb,
+                      const struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+#else
+static inline void cipso_v4_cache_invalidate(void)
+{
+       return;
+}
+
+static inline int cipso_v4_cache_add(const struct sk_buff *skb,
+                                    const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return 0;
+}
+#endif /* CONFIG_NETLABEL */
+
+/*
+ * Protocol Handling Functions
+ */
+
+#ifdef CONFIG_NETLABEL
+void cipso_v4_error(struct sk_buff *skb, int error, u32 gateway);
+int cipso_v4_socket_setopt(struct socket *sock,
+                          unsigned char *opt,
+                          u32 opt_len);
+int cipso_v4_socket_setattr(const struct socket *sock,
+                           const struct cipso_v4_doi *doi_def,
+                           const struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+int cipso_v4_socket_getopt(const struct socket *sock,
+                          unsigned char **opt,
+                          u32 *opt_len);
+int cipso_v4_socket_getattr(const struct socket *sock,
+                           struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+int cipso_v4_skbuff_getattr(const struct sk_buff *skb,
+                           struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+int cipso_v4_validate(unsigned char **option);
+#else
+static inline void cipso_v4_error(struct sk_buff *skb,
+                                 int error,
+                                 u32 gateway)
+{
+       return;
+}
+
+static inline int cipso_v4_socket_setattr(const struct socket *sock,
+                                 const struct cipso_v4_doi *doi_def,
+                                 const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int cipso_v4_socket_getattr(const struct socket *sock,
+                                         struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int cipso_v4_skbuff_getattr(const struct sk_buff *skb,
+                                         struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int cipso_v4_validate(unsigned char **option)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+#endif /* CONFIG_NETLABEL */
+
+#endif /* _CIPSO_IPV4_H */
index 1f4a9a6..f4caad5 100644 (file)
@@ -51,7 +51,7 @@ struct ip_options {
                        ts_needtime:1,
                        ts_needaddr:1;
        unsigned char   router_alert;
-       unsigned char   __pad1;
+       unsigned char   cipso;
        unsigned char   __pad2;
        unsigned char   __data[0];
 };
diff --git a/include/net/netlabel.h b/include/net/netlabel.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7cae730
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,291 @@
+/*
+ * NetLabel System
+ *
+ * The NetLabel system manages static and dynamic label mappings for network
+ * protocols such as CIPSO and RIPSO.
+ *
+ * Author: Paul Moore <paul.moore@hp.com>
+ *
+ */
+
+/*
+ * (c) Copyright Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2006
+ *
+ * This program is free software;  you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See
+ * the GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program;  if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
+ *
+ */
+
+#ifndef _NETLABEL_H
+#define _NETLABEL_H
+
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/skbuff.h>
+#include <net/netlink.h>
+
+/*
+ * NetLabel - A management interface for maintaining network packet label
+ *            mapping tables for explicit packet labling protocols.
+ *
+ * Network protocols such as CIPSO and RIPSO require a label translation layer
+ * to convert the label on the packet into something meaningful on the host
+ * machine.  In the current Linux implementation these mapping tables live
+ * inside the kernel; NetLabel provides a mechanism for user space applications
+ * to manage these mapping tables.
+ *
+ * NetLabel makes use of the Generic NETLINK mechanism as a transport layer to
+ * send messages between kernel and user space.  The general format of a
+ * NetLabel message is shown below:
+ *
+ *  +-----------------+-------------------+--------- --- -- -
+ *  | struct nlmsghdr | struct genlmsghdr | payload
+ *  +-----------------+-------------------+--------- --- -- -
+ *
+ * The 'nlmsghdr' and 'genlmsghdr' structs should be dealt with like normal.
+ * The payload is dependent on the subsystem specified in the
+ * 'nlmsghdr->nlmsg_type' and should be defined below, supporting functions
+ * should be defined in the corresponding net/netlabel/netlabel_<subsys>.h|c
+ * file.  All of the fields in the NetLabel payload are NETLINK attributes, the
+ * length of each field is the length of the NETLINK attribute payload, see
+ * include/net/netlink.h for more information on NETLINK attributes.
+ *
+ */
+
+/*
+ * NetLabel NETLINK protocol
+ */
+
+#define NETLBL_PROTO_VERSION            1
+
+/* NetLabel NETLINK types/families */
+#define NETLBL_NLTYPE_NONE              0
+#define NETLBL_NLTYPE_MGMT              1
+#define NETLBL_NLTYPE_MGMT_NAME         "NLBL_MGMT"
+#define NETLBL_NLTYPE_RIPSO             2
+#define NETLBL_NLTYPE_RIPSO_NAME        "NLBL_RIPSO"
+#define NETLBL_NLTYPE_CIPSOV4           3
+#define NETLBL_NLTYPE_CIPSOV4_NAME      "NLBL_CIPSOv4"
+#define NETLBL_NLTYPE_CIPSOV6           4
+#define NETLBL_NLTYPE_CIPSOV6_NAME      "NLBL_CIPSOv6"
+#define NETLBL_NLTYPE_UNLABELED         5
+#define NETLBL_NLTYPE_UNLABELED_NAME    "NLBL_UNLBL"
+
+/* NetLabel return codes */
+#define NETLBL_E_OK                     0
+
+/*
+ * Helper functions
+ */
+
+#define NETLBL_LEN_U8                   nla_total_size(sizeof(u8))
+#define NETLBL_LEN_U16                  nla_total_size(sizeof(u16))
+#define NETLBL_LEN_U32                  nla_total_size(sizeof(u32))
+
+/**
+ * netlbl_netlink_alloc_skb - Allocate a NETLINK message buffer
+ * @head: the amount of headroom in bytes
+ * @body: the desired size (minus headroom) in bytes
+ * @gfp_flags: the alloc flags to pass to alloc_skb()
+ *
+ * Description:
+ * Allocate a NETLINK message buffer based on the sizes given in @head and
+ * @body.  If @head is greater than zero skb_reserve() is called to reserve
+ * @head bytes at the start of the buffer.  Returns a valid sk_buff pointer on
+ * success, NULL on failure.
+ *
+ */
+static inline struct sk_buff *netlbl_netlink_alloc_skb(size_t head,
+                                                      size_t body,
+                                                      int gfp_flags)
+{
+       struct sk_buff *skb;
+
+       skb = alloc_skb(NLMSG_ALIGN(head + body), gfp_flags);
+       if (skb == NULL)
+               return NULL;
+       if (head > 0) {
+               skb_reserve(skb, head);
+               if (skb_tailroom(skb) < body) {
+                       kfree_skb(skb);
+                       return NULL;
+               }
+       }
+
+       return skb;
+}
+
+/*
+ * NetLabel - Kernel API for accessing the network packet label mappings.
+ *
+ * The following functions are provided for use by other kernel modules,
+ * specifically kernel LSM modules, to provide a consistent, transparent API
+ * for dealing with explicit packet labeling protocols such as CIPSO and
+ * RIPSO.  The functions defined here are implemented in the
+ * net/netlabel/netlabel_kapi.c file.
+ *
+ */
+
+/* Domain mapping definition struct */
+struct netlbl_dom_map;
+
+/* Domain mapping operations */
+int netlbl_domhsh_remove(const char *domain);
+
+/* LSM security attributes */
+struct netlbl_lsm_cache {
+       void (*free) (const void *data);
+       void *data;
+};
+struct netlbl_lsm_secattr {
+       char *domain;
+
+       u32 mls_lvl;
+       u32 mls_lvl_vld;
+       unsigned char *mls_cat;
+       size_t mls_cat_len;
+
+       struct netlbl_lsm_cache cache;
+};
+
+/*
+ * LSM security attribute operations
+ */
+
+
+/**
+ * netlbl_secattr_init - Initialize a netlbl_lsm_secattr struct
+ * @secattr: the struct to initialize
+ *
+ * Description:
+ * Initialize an already allocated netlbl_lsm_secattr struct.  Returns zero on
+ * success, negative values on error.
+ *
+ */
+static inline int netlbl_secattr_init(struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       memset(secattr, 0, sizeof(*secattr));
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * netlbl_secattr_destroy - Clears a netlbl_lsm_secattr struct
+ * @secattr: the struct to clear
+ * @clear_cache: cache clear flag
+ *
+ * Description:
+ * Destroys the @secattr struct, including freeing all of the internal buffers.
+ * If @clear_cache is true then free the cache fields, otherwise leave them
+ * intact.  The struct must be reset with a call to netlbl_secattr_init()
+ * before reuse.
+ *
+ */
+static inline void netlbl_secattr_destroy(struct netlbl_lsm_secattr *secattr,
+                                         u32 clear_cache)
+{
+       if (clear_cache && secattr->cache.data != NULL && secattr->cache.free)
+               secattr->cache.free(secattr->cache.data);
+       kfree(secattr->domain);
+       kfree(secattr->mls_cat);
+}
+
+/**
+ * netlbl_secattr_alloc - Allocate and initialize a netlbl_lsm_secattr struct
+ * @flags: the memory allocation flags
+ *
+ * Description:
+ * Allocate and initialize a netlbl_lsm_secattr struct.  Returns a valid
+ * pointer on success, or NULL on failure.
+ *
+ */
+static inline struct netlbl_lsm_secattr *netlbl_secattr_alloc(int flags)
+{
+       return kzalloc(sizeof(struct netlbl_lsm_secattr), flags);
+}
+
+/**
+ * netlbl_secattr_free - Frees a netlbl_lsm_secattr struct
+ * @secattr: the struct to free
+ * @clear_cache: cache clear flag
+ *
+ * Description:
+ * Frees @secattr including all of the internal buffers.  If @clear_cache is
+ * true then free the cache fields, otherwise leave them intact.
+ *
+ */
+static inline void netlbl_secattr_free(struct netlbl_lsm_secattr *secattr,
+                                      u32 clear_cache)
+{
+       netlbl_secattr_destroy(secattr, clear_cache);
+       kfree(secattr);
+}
+
+/*
+ * LSM protocol operations
+ */
+
+#ifdef CONFIG_NETLABEL
+int netlbl_socket_setattr(const struct socket *sock,
+                         const struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+int netlbl_socket_getattr(const struct socket *sock,
+                         struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+int netlbl_skbuff_getattr(const struct sk_buff *skb,
+                         struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+void netlbl_skbuff_err(struct sk_buff *skb, int error);
+#else
+static inline int netlbl_socket_setattr(const struct socket *sock,
+                                    const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int netlbl_socket_getattr(const struct socket *sock,
+                                       struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline int netlbl_skbuff_getattr(const struct sk_buff *skb,
+                                       struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static inline void netlbl_skbuff_err(struct sk_buff *skb, int error)
+{
+       return;
+}
+#endif /* CONFIG_NETLABEL */
+
+/*
+ * LSM label mapping cache operations
+ */
+
+#ifdef CONFIG_NETLABEL
+void netlbl_cache_invalidate(void);
+int netlbl_cache_add(const struct sk_buff *skb,
+                    const struct netlbl_lsm_secattr *secattr);
+#else
+static inline void netlbl_cache_invalidate(void)
+{
+       return;
+}
+
+static inline int netlbl_cache_add(const struct sk_buff *skb,
+                                  const struct netlbl_lsm_secattr *secattr)
+{
+       return 0;
+}
+#endif /* CONFIG_NETLABEL */
+
+#endif /* _NETLABEL_H */
index 2b98943..008e69d 100644 (file)
@@ -35,7 +35,7 @@ static int ip_clear_mutable_options(struct iphdr *iph, u32 *daddr)
                switch (*optptr) {
                case IPOPT_SEC:
                case 0x85:      /* Some "Extended Security" crap. */
-               case 0x86:      /* Another "Commercial Security" crap. */
+               case IPOPT_CIPSO:
                case IPOPT_RA:
                case 0x80|21:   /* RFC1770 */
                        break;
index 406056e..e0a93b4 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@
 #include <net/ip.h>
 #include <net/icmp.h>
 #include <net/route.h>
+#include <net/cipso_ipv4.h>
 
 /* 
  * Write options to IP header, record destination address to
@@ -194,6 +195,13 @@ int ip_options_echo(struct ip_options * dopt, struct sk_buff * skb)
                        dopt->is_strictroute = sopt->is_strictroute;
                }
        }
+       if (sopt->cipso) {
+               optlen  = sptr[sopt->cipso+1];
+               dopt->cipso = dopt->optlen+sizeof(struct iphdr);
+               memcpy(dptr, sptr+sopt->cipso, optlen);
+               dptr += optlen;
+               dopt->optlen += optlen;
+       }
        while (dopt->optlen & 3) {
                *dptr++ = IPOPT_END;
                dopt->optlen++;
@@ -434,6 +442,17 @@ int ip_options_compile(struct ip_options * opt, struct sk_buff * skb)
                        if (optptr[2] == 0 && optptr[3] == 0)
                                opt->router_alert = optptr - iph;
                        break;
+                     case IPOPT_CIPSO:
+                       if (opt->cipso) {
+                               pp_ptr = optptr;
+                               goto error;
+                       }
+                       opt->cipso = optptr - iph;
+                       if (cipso_v4_validate(&optptr)) {
+                               pp_ptr = optptr;
+                               goto error;
+                       }
+                       break;
                      case IPOPT_SEC:
                      case IPOPT_SID:
                      default: