encrypted-keys: create encrypted-keys directory
[linux-3.10.git] / security / keys / keyring.c
1 /* Keyring handling
2  *
3  * Copyright (C) 2004-2005, 2008 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/security.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/err.h>
19 #include <keys/keyring-type.h>
20 #include <linux/uaccess.h>
21 #include "internal.h"
22
23 #define rcu_dereference_locked_keyring(keyring)                         \
24         (rcu_dereference_protected(                                     \
25                 (keyring)->payload.subscriptions,                       \
26                 rwsem_is_locked((struct rw_semaphore *)&(keyring)->sem)))
27
28 #define KEY_LINK_FIXQUOTA 1UL
29
30 /*
31  * When plumbing the depths of the key tree, this sets a hard limit
32  * set on how deep we're willing to go.
33  */
34 #define KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH 6
35
36 /*
37  * We keep all named keyrings in a hash to speed looking them up.
38  */
39 #define KEYRING_NAME_HASH_SIZE  (1 << 5)
40
41 static struct list_head keyring_name_hash[KEYRING_NAME_HASH_SIZE];
42 static DEFINE_RWLOCK(keyring_name_lock);
43
44 static inline unsigned keyring_hash(const char *desc)
45 {
46         unsigned bucket = 0;
47
48         for (; *desc; desc++)
49                 bucket += (unsigned char)*desc;
50
51         return bucket & (KEYRING_NAME_HASH_SIZE - 1);
52 }
53
54 /*
55  * The keyring key type definition.  Keyrings are simply keys of this type and
56  * can be treated as ordinary keys in addition to having their own special
57  * operations.
58  */
59 static int keyring_instantiate(struct key *keyring,
60                                const void *data, size_t datalen);
61 static int keyring_match(const struct key *keyring, const void *criterion);
62 static void keyring_revoke(struct key *keyring);
63 static void keyring_destroy(struct key *keyring);
64 static void keyring_describe(const struct key *keyring, struct seq_file *m);
65 static long keyring_read(const struct key *keyring,
66                          char __user *buffer, size_t buflen);
67
68 struct key_type key_type_keyring = {
69         .name           = "keyring",
70         .def_datalen    = sizeof(struct keyring_list),
71         .instantiate    = keyring_instantiate,
72         .match          = keyring_match,
73         .revoke         = keyring_revoke,
74         .destroy        = keyring_destroy,
75         .describe       = keyring_describe,
76         .read           = keyring_read,
77 };
78 EXPORT_SYMBOL(key_type_keyring);
79
80 /*
81  * Semaphore to serialise link/link calls to prevent two link calls in parallel
82  * introducing a cycle.
83  */
84 static DECLARE_RWSEM(keyring_serialise_link_sem);
85
86 /*
87  * Publish the name of a keyring so that it can be found by name (if it has
88  * one).
89  */
90 static void keyring_publish_name(struct key *keyring)
91 {
92         int bucket;
93
94         if (keyring->description) {
95                 bucket = keyring_hash(keyring->description);
96
97                 write_lock(&keyring_name_lock);
98
99                 if (!keyring_name_hash[bucket].next)
100                         INIT_LIST_HEAD(&keyring_name_hash[bucket]);
101
102                 list_add_tail(&keyring->type_data.link,
103                               &keyring_name_hash[bucket]);
104
105                 write_unlock(&keyring_name_lock);
106         }
107 }
108
109 /*
110  * Initialise a keyring.
111  *
112  * Returns 0 on success, -EINVAL if given any data.
113  */
114 static int keyring_instantiate(struct key *keyring,
115                                const void *data, size_t datalen)
116 {
117         int ret;
118
119         ret = -EINVAL;
120         if (datalen == 0) {
121                 /* make the keyring available by name if it has one */
122                 keyring_publish_name(keyring);
123                 ret = 0;
124         }
125
126         return ret;
127 }
128
129 /*
130  * Match keyrings on their name
131  */
132 static int keyring_match(const struct key *keyring, const void *description)
133 {
134         return keyring->description &&
135                 strcmp(keyring->description, description) == 0;
136 }
137
138 /*
139  * Clean up a keyring when it is destroyed.  Unpublish its name if it had one
140  * and dispose of its data.
141  */
142 static void keyring_destroy(struct key *keyring)
143 {
144         struct keyring_list *klist;
145         int loop;
146
147         if (keyring->description) {
148                 write_lock(&keyring_name_lock);
149
150                 if (keyring->type_data.link.next != NULL &&
151                     !list_empty(&keyring->type_data.link))
152                         list_del(&keyring->type_data.link);
153
154                 write_unlock(&keyring_name_lock);
155         }
156
157         klist = rcu_dereference_check(keyring->payload.subscriptions,
158                                       atomic_read(&keyring->usage) == 0);
159         if (klist) {
160                 for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
161                         key_put(klist->keys[loop]);
162                 kfree(klist);
163         }
164 }
165
166 /*
167  * Describe a keyring for /proc.
168  */
169 static void keyring_describe(const struct key *keyring, struct seq_file *m)
170 {
171         struct keyring_list *klist;
172
173         if (keyring->description)
174                 seq_puts(m, keyring->description);
175         else
176                 seq_puts(m, "[anon]");
177
178         if (key_is_instantiated(keyring)) {
179                 rcu_read_lock();
180                 klist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
181                 if (klist)
182                         seq_printf(m, ": %u/%u", klist->nkeys, klist->maxkeys);
183                 else
184                         seq_puts(m, ": empty");
185                 rcu_read_unlock();
186         }
187 }
188
189 /*
190  * Read a list of key IDs from the keyring's contents in binary form
191  *
192  * The keyring's semaphore is read-locked by the caller.
193  */
194 static long keyring_read(const struct key *keyring,
195                          char __user *buffer, size_t buflen)
196 {
197         struct keyring_list *klist;
198         struct key *key;
199         size_t qty, tmp;
200         int loop, ret;
201
202         ret = 0;
203         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
204         if (klist) {
205                 /* calculate how much data we could return */
206                 qty = klist->nkeys * sizeof(key_serial_t);
207
208                 if (buffer && buflen > 0) {
209                         if (buflen > qty)
210                                 buflen = qty;
211
212                         /* copy the IDs of the subscribed keys into the
213                          * buffer */
214                         ret = -EFAULT;
215
216                         for (loop = 0; loop < klist->nkeys; loop++) {
217                                 key = klist->keys[loop];
218
219                                 tmp = sizeof(key_serial_t);
220                                 if (tmp > buflen)
221                                         tmp = buflen;
222
223                                 if (copy_to_user(buffer,
224                                                  &key->serial,
225                                                  tmp) != 0)
226                                         goto error;
227
228                                 buflen -= tmp;
229                                 if (buflen == 0)
230                                         break;
231                                 buffer += tmp;
232                         }
233                 }
234
235                 ret = qty;
236         }
237
238 error:
239         return ret;
240 }
241
242 /*
243  * Allocate a keyring and link into the destination keyring.
244  */
245 struct key *keyring_alloc(const char *description, uid_t uid, gid_t gid,
246                           const struct cred *cred, unsigned long flags,
247                           struct key *dest)
248 {
249         struct key *keyring;
250         int ret;
251
252         keyring = key_alloc(&key_type_keyring, description,
253                             uid, gid, cred,
254                             (KEY_POS_ALL & ~KEY_POS_SETATTR) | KEY_USR_ALL,
255                             flags);
256
257         if (!IS_ERR(keyring)) {
258                 ret = key_instantiate_and_link(keyring, NULL, 0, dest, NULL);
259                 if (ret < 0) {
260                         key_put(keyring);
261                         keyring = ERR_PTR(ret);
262                 }
263         }
264
265         return keyring;
266 }
267
268 /**
269  * keyring_search_aux - Search a keyring tree for a key matching some criteria
270  * @keyring_ref: A pointer to the keyring with possession indicator.
271  * @cred: The credentials to use for permissions checks.
272  * @type: The type of key to search for.
273  * @description: Parameter for @match.
274  * @match: Function to rule on whether or not a key is the one required.
275  * @no_state_check: Don't check if a matching key is bad
276  *
277  * Search the supplied keyring tree for a key that matches the criteria given.
278  * The root keyring and any linked keyrings must grant Search permission to the
279  * caller to be searchable and keys can only be found if they too grant Search
280  * to the caller. The possession flag on the root keyring pointer controls use
281  * of the possessor bits in permissions checking of the entire tree.  In
282  * addition, the LSM gets to forbid keyring searches and key matches.
283  *
284  * The search is performed as a breadth-then-depth search up to the prescribed
285  * limit (KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH).
286  *
287  * Keys are matched to the type provided and are then filtered by the match
288  * function, which is given the description to use in any way it sees fit.  The
289  * match function may use any attributes of a key that it wishes to to
290  * determine the match.  Normally the match function from the key type would be
291  * used.
292  *
293  * RCU is used to prevent the keyring key lists from disappearing without the
294  * need to take lots of locks.
295  *
296  * Returns a pointer to the found key and increments the key usage count if
297  * successful; -EAGAIN if no matching keys were found, or if expired or revoked
298  * keys were found; -ENOKEY if only negative keys were found; -ENOTDIR if the
299  * specified keyring wasn't a keyring.
300  *
301  * In the case of a successful return, the possession attribute from
302  * @keyring_ref is propagated to the returned key reference.
303  */
304 key_ref_t keyring_search_aux(key_ref_t keyring_ref,
305                              const struct cred *cred,
306                              struct key_type *type,
307                              const void *description,
308                              key_match_func_t match,
309                              bool no_state_check)
310 {
311         struct {
312                 struct keyring_list *keylist;
313                 int kix;
314         } stack[KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH];
315
316         struct keyring_list *keylist;
317         struct timespec now;
318         unsigned long possessed, kflags;
319         struct key *keyring, *key;
320         key_ref_t key_ref;
321         long err;
322         int sp, kix;
323
324         keyring = key_ref_to_ptr(keyring_ref);
325         possessed = is_key_possessed(keyring_ref);
326         key_check(keyring);
327
328         /* top keyring must have search permission to begin the search */
329         err = key_task_permission(keyring_ref, cred, KEY_SEARCH);
330         if (err < 0) {
331                 key_ref = ERR_PTR(err);
332                 goto error;
333         }
334
335         key_ref = ERR_PTR(-ENOTDIR);
336         if (keyring->type != &key_type_keyring)
337                 goto error;
338
339         rcu_read_lock();
340
341         now = current_kernel_time();
342         err = -EAGAIN;
343         sp = 0;
344
345         /* firstly we should check to see if this top-level keyring is what we
346          * are looking for */
347         key_ref = ERR_PTR(-EAGAIN);
348         kflags = keyring->flags;
349         if (keyring->type == type && match(keyring, description)) {
350                 key = keyring;
351                 if (no_state_check)
352                         goto found;
353
354                 /* check it isn't negative and hasn't expired or been
355                  * revoked */
356                 if (kflags & (1 << KEY_FLAG_REVOKED))
357                         goto error_2;
358                 if (key->expiry && now.tv_sec >= key->expiry)
359                         goto error_2;
360                 key_ref = ERR_PTR(key->type_data.reject_error);
361                 if (kflags & (1 << KEY_FLAG_NEGATIVE))
362                         goto error_2;
363                 goto found;
364         }
365
366         /* otherwise, the top keyring must not be revoked, expired, or
367          * negatively instantiated if we are to search it */
368         key_ref = ERR_PTR(-EAGAIN);
369         if (kflags & ((1 << KEY_FLAG_REVOKED) | (1 << KEY_FLAG_NEGATIVE)) ||
370             (keyring->expiry && now.tv_sec >= keyring->expiry))
371                 goto error_2;
372
373         /* start processing a new keyring */
374 descend:
375         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &keyring->flags))
376                 goto not_this_keyring;
377
378         keylist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
379         if (!keylist)
380                 goto not_this_keyring;
381
382         /* iterate through the keys in this keyring first */
383         for (kix = 0; kix < keylist->nkeys; kix++) {
384                 key = keylist->keys[kix];
385                 kflags = key->flags;
386
387                 /* ignore keys not of this type */
388                 if (key->type != type)
389                         continue;
390
391                 /* skip revoked keys and expired keys */
392                 if (!no_state_check) {
393                         if (kflags & (1 << KEY_FLAG_REVOKED))
394                                 continue;
395
396                         if (key->expiry && now.tv_sec >= key->expiry)
397                                 continue;
398                 }
399
400                 /* keys that don't match */
401                 if (!match(key, description))
402                         continue;
403
404                 /* key must have search permissions */
405                 if (key_task_permission(make_key_ref(key, possessed),
406                                         cred, KEY_SEARCH) < 0)
407                         continue;
408
409                 if (no_state_check)
410                         goto found;
411
412                 /* we set a different error code if we pass a negative key */
413                 if (kflags & (1 << KEY_FLAG_NEGATIVE)) {
414                         err = key->type_data.reject_error;
415                         continue;
416                 }
417
418                 goto found;
419         }
420
421         /* search through the keyrings nested in this one */
422         kix = 0;
423 ascend:
424         for (; kix < keylist->nkeys; kix++) {
425                 key = keylist->keys[kix];
426                 if (key->type != &key_type_keyring)
427                         continue;
428
429                 /* recursively search nested keyrings
430                  * - only search keyrings for which we have search permission
431                  */
432                 if (sp >= KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH)
433                         continue;
434
435                 if (key_task_permission(make_key_ref(key, possessed),
436                                         cred, KEY_SEARCH) < 0)
437                         continue;
438
439                 /* stack the current position */
440                 stack[sp].keylist = keylist;
441                 stack[sp].kix = kix;
442                 sp++;
443
444                 /* begin again with the new keyring */
445                 keyring = key;
446                 goto descend;
447         }
448
449         /* the keyring we're looking at was disqualified or didn't contain a
450          * matching key */
451 not_this_keyring:
452         if (sp > 0) {
453                 /* resume the processing of a keyring higher up in the tree */
454                 sp--;
455                 keylist = stack[sp].keylist;
456                 kix = stack[sp].kix + 1;
457                 goto ascend;
458         }
459
460         key_ref = ERR_PTR(err);
461         goto error_2;
462
463         /* we found a viable match */
464 found:
465         atomic_inc(&key->usage);
466         key_check(key);
467         key_ref = make_key_ref(key, possessed);
468 error_2:
469         rcu_read_unlock();
470 error:
471         return key_ref;
472 }
473
474 /**
475  * keyring_search - Search the supplied keyring tree for a matching key
476  * @keyring: The root of the keyring tree to be searched.
477  * @type: The type of keyring we want to find.
478  * @description: The name of the keyring we want to find.
479  *
480  * As keyring_search_aux() above, but using the current task's credentials and
481  * type's default matching function.
482  */
483 key_ref_t keyring_search(key_ref_t keyring,
484                          struct key_type *type,
485                          const char *description)
486 {
487         if (!type->match)
488                 return ERR_PTR(-ENOKEY);
489
490         return keyring_search_aux(keyring, current->cred,
491                                   type, description, type->match, false);
492 }
493 EXPORT_SYMBOL(keyring_search);
494
495 /*
496  * Search the given keyring only (no recursion).
497  *
498  * The caller must guarantee that the keyring is a keyring and that the
499  * permission is granted to search the keyring as no check is made here.
500  *
501  * RCU is used to make it unnecessary to lock the keyring key list here.
502  *
503  * Returns a pointer to the found key with usage count incremented if
504  * successful and returns -ENOKEY if not found.  Revoked keys and keys not
505  * providing the requested permission are skipped over.
506  *
507  * If successful, the possession indicator is propagated from the keyring ref
508  * to the returned key reference.
509  */
510 key_ref_t __keyring_search_one(key_ref_t keyring_ref,
511                                const struct key_type *ktype,
512                                const char *description,
513                                key_perm_t perm)
514 {
515         struct keyring_list *klist;
516         unsigned long possessed;
517         struct key *keyring, *key;
518         int loop;
519
520         keyring = key_ref_to_ptr(keyring_ref);
521         possessed = is_key_possessed(keyring_ref);
522
523         rcu_read_lock();
524
525         klist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
526         if (klist) {
527                 for (loop = 0; loop < klist->nkeys; loop++) {
528                         key = klist->keys[loop];
529
530                         if (key->type == ktype &&
531                             (!key->type->match ||
532                              key->type->match(key, description)) &&
533                             key_permission(make_key_ref(key, possessed),
534                                            perm) == 0 &&
535                             !test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &key->flags)
536                             )
537                                 goto found;
538                 }
539         }
540
541         rcu_read_unlock();
542         return ERR_PTR(-ENOKEY);
543
544 found:
545         atomic_inc(&key->usage);
546         rcu_read_unlock();
547         return make_key_ref(key, possessed);
548 }
549
550 /*
551  * Find a keyring with the specified name.
552  *
553  * All named keyrings in the current user namespace are searched, provided they
554  * grant Search permission directly to the caller (unless this check is
555  * skipped).  Keyrings whose usage points have reached zero or who have been
556  * revoked are skipped.
557  *
558  * Returns a pointer to the keyring with the keyring's refcount having being
559  * incremented on success.  -ENOKEY is returned if a key could not be found.
560  */
561 struct key *find_keyring_by_name(const char *name, bool skip_perm_check)
562 {
563         struct key *keyring;
564         int bucket;
565
566         if (!name)
567                 return ERR_PTR(-EINVAL);
568
569         bucket = keyring_hash(name);
570
571         read_lock(&keyring_name_lock);
572
573         if (keyring_name_hash[bucket].next) {
574                 /* search this hash bucket for a keyring with a matching name
575                  * that's readable and that hasn't been revoked */
576                 list_for_each_entry(keyring,
577                                     &keyring_name_hash[bucket],
578                                     type_data.link
579                                     ) {
580                         if (keyring->user->user_ns != current_user_ns())
581                                 continue;
582
583                         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &keyring->flags))
584                                 continue;
585
586                         if (strcmp(keyring->description, name) != 0)
587                                 continue;
588
589                         if (!skip_perm_check &&
590                             key_permission(make_key_ref(keyring, 0),
591                                            KEY_SEARCH) < 0)
592                                 continue;
593
594                         /* we've got a match but we might end up racing with
595                          * key_cleanup() if the keyring is currently 'dead'
596                          * (ie. it has a zero usage count) */
597                         if (!atomic_inc_not_zero(&keyring->usage))
598                                 continue;
599                         goto out;
600                 }
601         }
602
603         keyring = ERR_PTR(-ENOKEY);
604 out:
605         read_unlock(&keyring_name_lock);
606         return keyring;
607 }
608
609 /*
610  * See if a cycle will will be created by inserting acyclic tree B in acyclic
611  * tree A at the topmost level (ie: as a direct child of A).
612  *
613  * Since we are adding B to A at the top level, checking for cycles should just
614  * be a matter of seeing if node A is somewhere in tree B.
615  */
616 static int keyring_detect_cycle(struct key *A, struct key *B)
617 {
618         struct {
619                 struct keyring_list *keylist;
620                 int kix;
621         } stack[KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH];
622
623         struct keyring_list *keylist;
624         struct key *subtree, *key;
625         int sp, kix, ret;
626
627         rcu_read_lock();
628
629         ret = -EDEADLK;
630         if (A == B)
631                 goto cycle_detected;
632
633         subtree = B;
634         sp = 0;
635
636         /* start processing a new keyring */
637 descend:
638         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &subtree->flags))
639                 goto not_this_keyring;
640
641         keylist = rcu_dereference(subtree->payload.subscriptions);
642         if (!keylist)
643                 goto not_this_keyring;
644         kix = 0;
645
646 ascend:
647         /* iterate through the remaining keys in this keyring */
648         for (; kix < keylist->nkeys; kix++) {
649                 key = keylist->keys[kix];
650
651                 if (key == A)
652                         goto cycle_detected;
653
654                 /* recursively check nested keyrings */
655                 if (key->type == &key_type_keyring) {
656                         if (sp >= KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH)
657                                 goto too_deep;
658
659                         /* stack the current position */
660                         stack[sp].keylist = keylist;
661                         stack[sp].kix = kix;
662                         sp++;
663
664                         /* begin again with the new keyring */
665                         subtree = key;
666                         goto descend;
667                 }
668         }
669
670         /* the keyring we're looking at was disqualified or didn't contain a
671          * matching key */
672 not_this_keyring:
673         if (sp > 0) {
674                 /* resume the checking of a keyring higher up in the tree */
675                 sp--;
676                 keylist = stack[sp].keylist;
677                 kix = stack[sp].kix + 1;
678                 goto ascend;
679         }
680
681         ret = 0; /* no cycles detected */
682
683 error:
684         rcu_read_unlock();
685         return ret;
686
687 too_deep:
688         ret = -ELOOP;
689         goto error;
690
691 cycle_detected:
692         ret = -EDEADLK;
693         goto error;
694 }
695
696 /*
697  * Dispose of a keyring list after the RCU grace period, freeing the unlinked
698  * key
699  */
700 static void keyring_unlink_rcu_disposal(struct rcu_head *rcu)
701 {
702         struct keyring_list *klist =
703                 container_of(rcu, struct keyring_list, rcu);
704
705         if (klist->delkey != USHRT_MAX)
706                 key_put(klist->keys[klist->delkey]);
707         kfree(klist);
708 }
709
710 /*
711  * Preallocate memory so that a key can be linked into to a keyring.
712  */
713 int __key_link_begin(struct key *keyring, const struct key_type *type,
714                      const char *description, unsigned long *_prealloc)
715         __acquires(&keyring->sem)
716 {
717         struct keyring_list *klist, *nklist;
718         unsigned long prealloc;
719         unsigned max;
720         size_t size;
721         int loop, ret;
722
723         kenter("%d,%s,%s,", key_serial(keyring), type->name, description);
724
725         if (keyring->type != &key_type_keyring)
726                 return -ENOTDIR;
727
728         down_write(&keyring->sem);
729
730         ret = -EKEYREVOKED;
731         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &keyring->flags))
732                 goto error_krsem;
733
734         /* serialise link/link calls to prevent parallel calls causing a cycle
735          * when linking two keyring in opposite orders */
736         if (type == &key_type_keyring)
737                 down_write(&keyring_serialise_link_sem);
738
739         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
740
741         /* see if there's a matching key we can displace */
742         if (klist && klist->nkeys > 0) {
743                 for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--) {
744                         if (klist->keys[loop]->type == type &&
745                             strcmp(klist->keys[loop]->description,
746                                    description) == 0
747                             ) {
748                                 /* found a match - we'll replace this one with
749                                  * the new key */
750                                 size = sizeof(struct key *) * klist->maxkeys;
751                                 size += sizeof(*klist);
752                                 BUG_ON(size > PAGE_SIZE);
753
754                                 ret = -ENOMEM;
755                                 nklist = kmemdup(klist, size, GFP_KERNEL);
756                                 if (!nklist)
757                                         goto error_sem;
758
759                                 /* note replacement slot */
760                                 klist->delkey = nklist->delkey = loop;
761                                 prealloc = (unsigned long)nklist;
762                                 goto done;
763                         }
764                 }
765         }
766
767         /* check that we aren't going to overrun the user's quota */
768         ret = key_payload_reserve(keyring,
769                                   keyring->datalen + KEYQUOTA_LINK_BYTES);
770         if (ret < 0)
771                 goto error_sem;
772
773         if (klist && klist->nkeys < klist->maxkeys) {
774                 /* there's sufficient slack space to append directly */
775                 nklist = NULL;
776                 prealloc = KEY_LINK_FIXQUOTA;
777         } else {
778                 /* grow the key list */
779                 max = 4;
780                 if (klist)
781                         max += klist->maxkeys;
782
783                 ret = -ENFILE;
784                 if (max > USHRT_MAX - 1)
785                         goto error_quota;
786                 size = sizeof(*klist) + sizeof(struct key *) * max;
787                 if (size > PAGE_SIZE)
788                         goto error_quota;
789
790                 ret = -ENOMEM;
791                 nklist = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
792                 if (!nklist)
793                         goto error_quota;
794
795                 nklist->maxkeys = max;
796                 if (klist) {
797                         memcpy(nklist->keys, klist->keys,
798                                sizeof(struct key *) * klist->nkeys);
799                         nklist->delkey = klist->nkeys;
800                         nklist->nkeys = klist->nkeys + 1;
801                         klist->delkey = USHRT_MAX;
802                 } else {
803                         nklist->nkeys = 1;
804                         nklist->delkey = 0;
805                 }
806
807                 /* add the key into the new space */
808                 nklist->keys[nklist->delkey] = NULL;
809         }
810
811         prealloc = (unsigned long)nklist | KEY_LINK_FIXQUOTA;
812 done:
813         *_prealloc = prealloc;
814         kleave(" = 0");
815         return 0;
816
817 error_quota:
818         /* undo the quota changes */
819         key_payload_reserve(keyring,
820                             keyring->datalen - KEYQUOTA_LINK_BYTES);
821 error_sem:
822         if (type == &key_type_keyring)
823                 up_write(&keyring_serialise_link_sem);
824 error_krsem:
825         up_write(&keyring->sem);
826         kleave(" = %d", ret);
827         return ret;
828 }
829
830 /*
831  * Check already instantiated keys aren't going to be a problem.
832  *
833  * The caller must have called __key_link_begin(). Don't need to call this for
834  * keys that were created since __key_link_begin() was called.
835  */
836 int __key_link_check_live_key(struct key *keyring, struct key *key)
837 {
838         if (key->type == &key_type_keyring)
839                 /* check that we aren't going to create a cycle by linking one
840                  * keyring to another */
841                 return keyring_detect_cycle(keyring, key);
842         return 0;
843 }
844
845 /*
846  * Link a key into to a keyring.
847  *
848  * Must be called with __key_link_begin() having being called.  Discards any
849  * already extant link to matching key if there is one, so that each keyring
850  * holds at most one link to any given key of a particular type+description
851  * combination.
852  */
853 void __key_link(struct key *keyring, struct key *key,
854                 unsigned long *_prealloc)
855 {
856         struct keyring_list *klist, *nklist;
857
858         nklist = (struct keyring_list *)(*_prealloc & ~KEY_LINK_FIXQUOTA);
859         *_prealloc = 0;
860
861         kenter("%d,%d,%p", keyring->serial, key->serial, nklist);
862
863         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
864
865         atomic_inc(&key->usage);
866
867         /* there's a matching key we can displace or an empty slot in a newly
868          * allocated list we can fill */
869         if (nklist) {
870                 kdebug("replace %hu/%hu/%hu",
871                        nklist->delkey, nklist->nkeys, nklist->maxkeys);
872
873                 nklist->keys[nklist->delkey] = key;
874
875                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, nklist);
876
877                 /* dispose of the old keyring list and, if there was one, the
878                  * displaced key */
879                 if (klist) {
880                         kdebug("dispose %hu/%hu/%hu",
881                                klist->delkey, klist->nkeys, klist->maxkeys);
882                         call_rcu(&klist->rcu, keyring_unlink_rcu_disposal);
883                 }
884         } else {
885                 /* there's sufficient slack space to append directly */
886                 klist->keys[klist->nkeys] = key;
887                 smp_wmb();
888                 klist->nkeys++;
889         }
890 }
891
892 /*
893  * Finish linking a key into to a keyring.
894  *
895  * Must be called with __key_link_begin() having being called.
896  */
897 void __key_link_end(struct key *keyring, struct key_type *type,
898                     unsigned long prealloc)
899         __releases(&keyring->sem)
900 {
901         BUG_ON(type == NULL);
902         BUG_ON(type->name == NULL);
903         kenter("%d,%s,%lx", keyring->serial, type->name, prealloc);
904
905         if (type == &key_type_keyring)
906                 up_write(&keyring_serialise_link_sem);
907
908         if (prealloc) {
909                 if (prealloc & KEY_LINK_FIXQUOTA)
910                         key_payload_reserve(keyring,
911                                             keyring->datalen -
912                                             KEYQUOTA_LINK_BYTES);
913                 kfree((struct keyring_list *)(prealloc & ~KEY_LINK_FIXQUOTA));
914         }
915         up_write(&keyring->sem);
916 }
917
918 /**
919  * key_link - Link a key to a keyring
920  * @keyring: The keyring to make the link in.
921  * @key: The key to link to.
922  *
923  * Make a link in a keyring to a key, such that the keyring holds a reference
924  * on that key and the key can potentially be found by searching that keyring.
925  *
926  * This function will write-lock the keyring's semaphore and will consume some
927  * of the user's key data quota to hold the link.
928  *
929  * Returns 0 if successful, -ENOTDIR if the keyring isn't a keyring,
930  * -EKEYREVOKED if the keyring has been revoked, -ENFILE if the keyring is
931  * full, -EDQUOT if there is insufficient key data quota remaining to add
932  * another link or -ENOMEM if there's insufficient memory.
933  *
934  * It is assumed that the caller has checked that it is permitted for a link to
935  * be made (the keyring should have Write permission and the key Link
936  * permission).
937  */
938 int key_link(struct key *keyring, struct key *key)
939 {
940         unsigned long prealloc;
941         int ret;
942
943         key_check(keyring);
944         key_check(key);
945
946         ret = __key_link_begin(keyring, key->type, key->description, &prealloc);
947         if (ret == 0) {
948                 ret = __key_link_check_live_key(keyring, key);
949                 if (ret == 0)
950                         __key_link(keyring, key, &prealloc);
951                 __key_link_end(keyring, key->type, prealloc);
952         }
953
954         return ret;
955 }
956 EXPORT_SYMBOL(key_link);
957
958 /**
959  * key_unlink - Unlink the first link to a key from a keyring.
960  * @keyring: The keyring to remove the link from.
961  * @key: The key the link is to.
962  *
963  * Remove a link from a keyring to a key.
964  *
965  * This function will write-lock the keyring's semaphore.
966  *
967  * Returns 0 if successful, -ENOTDIR if the keyring isn't a keyring, -ENOENT if
968  * the key isn't linked to by the keyring or -ENOMEM if there's insufficient
969  * memory.
970  *
971  * It is assumed that the caller has checked that it is permitted for a link to
972  * be removed (the keyring should have Write permission; no permissions are
973  * required on the key).
974  */
975 int key_unlink(struct key *keyring, struct key *key)
976 {
977         struct keyring_list *klist, *nklist;
978         int loop, ret;
979
980         key_check(keyring);
981         key_check(key);
982
983         ret = -ENOTDIR;
984         if (keyring->type != &key_type_keyring)
985                 goto error;
986
987         down_write(&keyring->sem);
988
989         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
990         if (klist) {
991                 /* search the keyring for the key */
992                 for (loop = 0; loop < klist->nkeys; loop++)
993                         if (klist->keys[loop] == key)
994                                 goto key_is_present;
995         }
996
997         up_write(&keyring->sem);
998         ret = -ENOENT;
999         goto error;
1000
1001 key_is_present:
1002         /* we need to copy the key list for RCU purposes */
1003         nklist = kmalloc(sizeof(*klist) +
1004                          sizeof(struct key *) * klist->maxkeys,
1005                          GFP_KERNEL);
1006         if (!nklist)
1007                 goto nomem;
1008         nklist->maxkeys = klist->maxkeys;
1009         nklist->nkeys = klist->nkeys - 1;
1010
1011         if (loop > 0)
1012                 memcpy(&nklist->keys[0],
1013                        &klist->keys[0],
1014                        loop * sizeof(struct key *));
1015
1016         if (loop < nklist->nkeys)
1017                 memcpy(&nklist->keys[loop],
1018                        &klist->keys[loop + 1],
1019                        (nklist->nkeys - loop) * sizeof(struct key *));
1020
1021         /* adjust the user's quota */
1022         key_payload_reserve(keyring,
1023                             keyring->datalen - KEYQUOTA_LINK_BYTES);
1024
1025         rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, nklist);
1026
1027         up_write(&keyring->sem);
1028
1029         /* schedule for later cleanup */
1030         klist->delkey = loop;
1031         call_rcu(&klist->rcu, keyring_unlink_rcu_disposal);
1032
1033         ret = 0;
1034
1035 error:
1036         return ret;
1037 nomem:
1038         ret = -ENOMEM;
1039         up_write(&keyring->sem);
1040         goto error;
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL(key_unlink);
1043
1044 /*
1045  * Dispose of a keyring list after the RCU grace period, releasing the keys it
1046  * links to.
1047  */
1048 static void keyring_clear_rcu_disposal(struct rcu_head *rcu)
1049 {
1050         struct keyring_list *klist;
1051         int loop;
1052
1053         klist = container_of(rcu, struct keyring_list, rcu);
1054
1055         for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
1056                 key_put(klist->keys[loop]);
1057
1058         kfree(klist);
1059 }
1060
1061 /**
1062  * keyring_clear - Clear a keyring
1063  * @keyring: The keyring to clear.
1064  *
1065  * Clear the contents of the specified keyring.
1066  *
1067  * Returns 0 if successful or -ENOTDIR if the keyring isn't a keyring.
1068  */
1069 int keyring_clear(struct key *keyring)
1070 {
1071         struct keyring_list *klist;
1072         int ret;
1073
1074         ret = -ENOTDIR;
1075         if (keyring->type == &key_type_keyring) {
1076                 /* detach the pointer block with the locks held */
1077                 down_write(&keyring->sem);
1078
1079                 klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1080                 if (klist) {
1081                         /* adjust the quota */
1082                         key_payload_reserve(keyring,
1083                                             sizeof(struct keyring_list));
1084
1085                         rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions,
1086                                            NULL);
1087                 }
1088
1089                 up_write(&keyring->sem);
1090
1091                 /* free the keys after the locks have been dropped */
1092                 if (klist)
1093                         call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
1094
1095                 ret = 0;
1096         }
1097
1098         return ret;
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL(keyring_clear);
1101
1102 /*
1103  * Dispose of the links from a revoked keyring.
1104  *
1105  * This is called with the key sem write-locked.
1106  */
1107 static void keyring_revoke(struct key *keyring)
1108 {
1109         struct keyring_list *klist;
1110
1111         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1112
1113         /* adjust the quota */
1114         key_payload_reserve(keyring, 0);
1115
1116         if (klist) {
1117                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, NULL);
1118                 call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
1119         }
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Determine whether a key is dead.
1124  */
1125 static bool key_is_dead(struct key *key, time_t limit)
1126 {
1127         return test_bit(KEY_FLAG_DEAD, &key->flags) ||
1128                 (key->expiry > 0 && key->expiry <= limit);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Collect garbage from the contents of a keyring, replacing the old list with
1133  * a new one with the pointers all shuffled down.
1134  *
1135  * Dead keys are classed as oned that are flagged as being dead or are revoked,
1136  * expired or negative keys that were revoked or expired before the specified
1137  * limit.
1138  */
1139 void keyring_gc(struct key *keyring, time_t limit)
1140 {
1141         struct keyring_list *klist, *new;
1142         struct key *key;
1143         int loop, keep, max;
1144
1145         kenter("{%x,%s}", key_serial(keyring), keyring->description);
1146
1147         down_write(&keyring->sem);
1148
1149         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1150         if (!klist)
1151                 goto no_klist;
1152
1153         /* work out how many subscriptions we're keeping */
1154         keep = 0;
1155         for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
1156                 if (!key_is_dead(klist->keys[loop], limit))
1157                         keep++;
1158
1159         if (keep == klist->nkeys)
1160                 goto just_return;
1161
1162         /* allocate a new keyring payload */
1163         max = roundup(keep, 4);
1164         new = kmalloc(sizeof(struct keyring_list) + max * sizeof(struct key *),
1165                       GFP_KERNEL);
1166         if (!new)
1167                 goto nomem;
1168         new->maxkeys = max;
1169         new->nkeys = 0;
1170         new->delkey = 0;
1171
1172         /* install the live keys
1173          * - must take care as expired keys may be updated back to life
1174          */
1175         keep = 0;
1176         for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--) {
1177                 key = klist->keys[loop];
1178                 if (!key_is_dead(key, limit)) {
1179                         if (keep >= max)
1180                                 goto discard_new;
1181                         new->keys[keep++] = key_get(key);
1182                 }
1183         }
1184         new->nkeys = keep;
1185
1186         /* adjust the quota */
1187         key_payload_reserve(keyring,
1188                             sizeof(struct keyring_list) +
1189                             KEYQUOTA_LINK_BYTES * keep);
1190
1191         if (keep == 0) {
1192                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, NULL);
1193                 kfree(new);
1194         } else {
1195                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, new);
1196         }
1197
1198         up_write(&keyring->sem);
1199
1200         call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
1201         kleave(" [yes]");
1202         return;
1203
1204 discard_new:
1205         new->nkeys = keep;
1206         keyring_clear_rcu_disposal(&new->rcu);
1207         up_write(&keyring->sem);
1208         kleave(" [discard]");
1209         return;
1210
1211 just_return:
1212         up_write(&keyring->sem);
1213         kleave(" [no dead]");
1214         return;
1215
1216 no_klist:
1217         up_write(&keyring->sem);
1218         kleave(" [no_klist]");
1219         return;
1220
1221 nomem:
1222         up_write(&keyring->sem);
1223         kleave(" [oom]");
1224 }