security/integrity/ima/ima_main.c

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