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/filter.h>
  20 #include <linux/ptrace.h>
  21 #include <linux/sched.h>
  22 #include <linux/seccomp.h>
  23 #include <linux/security.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/uaccess.h>
  26
  27 #ifdef CONFIG_HAVE_ARCH_SECCOMP_FILTER
  28 #include <asm/syscall.h>
  29 #endif
  30
  31 /* #define SECCOMP_DEBUG 1 */
  32
  33 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
  34 /**
  35  * struct seccomp_filter - container for seccomp BPF programs
  36  *
  37  * @usage: reference count to manage the object liftime.
  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.
  71  * If a 32-bit unsigned long is passed in, it will be extended
  72  * and the top 32-bits will be 0. If it is a 64-bit unsigned
  73  * long, then whatever data is resident will be properly returned.
  74  */
  75 static inline u32 get_u32(u64 data, int index)
  76 {
  77         return ((u32 *)&data)[index];
  78 }
  79
  80 /* Helper for bpf_load below. */
  81 #define BPF_DATA(_name) offsetof(struct seccomp_data, _name)
  82 /**
  83  * bpf_load: checks and returns a pointer to the requested offset
  84  * @off: offset into struct seccomp_data to load from
  85  *
  86  * Returns the requested 32-bits of data.
  87  * seccomp_chk_filter() should assure that @off is 32-bit aligned
  88  * and not out of bounds.  Failure to do so is a BUG.
  89  */
  90 u32 seccomp_bpf_load(int off)
  91 {
  92         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
  93         if (off == BPF_DATA(nr))
  94                 return syscall_get_nr(current, regs);
  95         if (off == BPF_DATA(arch))
  96                 return syscall_get_arch(current, regs);
  97         if (off >= BPF_DATA(args[0]) && off < BPF_DATA(args[6])) {
  98                 unsigned long value;
  99                 int arg = (off - BPF_DATA(args[0])) / sizeof(u64);
 100                 int index = !!(off % sizeof(u64));
 101                 syscall_get_arguments(current, regs, arg, 1, &value);
 102                 return get_u32(value, index);
 103         }
 104         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer))
 105                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 0);
 106         if (off == BPF_DATA(instruction_pointer) + sizeof(u32))
 107                 return get_u32(KSTK_EIP(current), 1);
 108         /* seccomp_chk_filter should make this impossible. */
 109         BUG();
 110 }
 111
 112 /**
 113  *      seccomp_chk_filter - verify seccomp filter code
 114  *      @filter: filter to verify
 115  *      @flen: length of filter
 116  *
 117  * Takes a previously checked filter (by sk_chk_filter) and
 118  * redirects all filter code that loads struct sk_buff data
 119  * and related data through seccomp_bpf_load.  It also
 120  * enforces length and alignment checking of those loads.
 121  *
 122  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
 123  */
 124 static int seccomp_chk_filter(struct sock_filter *filter, unsigned int flen)
 125 {
 126         int pc;
 127         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 128                 struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
 129                 u16 code = ftest->code;
 130                 u32 k = ftest->k;
 131                 switch (code) {
 132                 case BPF_S_LD_W_ABS:
 133                         ftest->code = BPF_S_ANC_SECCOMP_LD_W;
 134                         /* 32-bit aligned and not out of bounds. */
 135                         if (k >= sizeof(struct seccomp_data) || k & 3)
 136                                 return -EINVAL;
 137                         continue;
 138                 case BPF_S_LD_W_LEN:
 139                         ftest->code = BPF_S_LD_IMM;
 140                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
 141                         continue;
 142                 case BPF_S_LDX_W_LEN:
 143                         ftest->code = BPF_S_LDX_IMM;
 144                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
 145                         continue;
 146                 /* Explicitly include allowed calls. */
 147                 case BPF_S_RET_K:
 148                 case BPF_S_RET_A:
 149                 case BPF_S_ALU_ADD_K:
 150                 case BPF_S_ALU_ADD_X:
 151                 case BPF_S_ALU_SUB_K:
 152                 case BPF_S_ALU_SUB_X:
 153                 case BPF_S_ALU_MUL_K:
 154                 case BPF_S_ALU_MUL_X:
 155                 case BPF_S_ALU_DIV_X:
 156                 case BPF_S_ALU_AND_K:
 157                 case BPF_S_ALU_AND_X:
 158                 case BPF_S_ALU_OR_K:
 159                 case BPF_S_ALU_OR_X:
 160                 case BPF_S_ALU_LSH_K:
 161                 case BPF_S_ALU_LSH_X:
 162                 case BPF_S_ALU_RSH_K:
 163                 case BPF_S_ALU_RSH_X:
 164                 case BPF_S_ALU_NEG:
 165                 case BPF_S_LD_IMM:
 166                 case BPF_S_LDX_IMM:
 167                 case BPF_S_MISC_TAX:
 168                 case BPF_S_MISC_TXA:
 169                 case BPF_S_ALU_DIV_K:
 170                 case BPF_S_LD_MEM:
 171                 case BPF_S_LDX_MEM:
 172                 case BPF_S_ST:
 173                 case BPF_S_STX:
 174                 case BPF_S_JMP_JA:
 175                 case BPF_S_JMP_JEQ_K:
 176                 case BPF_S_JMP_JEQ_X:
 177                 case BPF_S_JMP_JGE_K:
 178                 case BPF_S_JMP_JGE_X:
 179                 case BPF_S_JMP_JGT_K:
 180                 case BPF_S_JMP_JGT_X:
 181                 case BPF_S_JMP_JSET_K:
 182                 case BPF_S_JMP_JSET_X:
 183                         continue;
 184                 default:
 185                         return -EINVAL;
 186                 }
 187         }
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 /**
 192  * seccomp_run_filters - evaluates all seccomp filters against @syscall
 193  * @syscall: number of the current system call
 194  *
 195  * Returns valid seccomp BPF response codes.
 196  */
 197 static u32 seccomp_run_filters(int syscall)
 198 {
 199         struct seccomp_filter *f;
 200         u32 ret = SECCOMP_RET_ALLOW;
 201
 202         /* Ensure unexpected behavior doesn't result in failing open. */
 203         if (WARN_ON(current->seccomp.filter == NULL))
 204                 return SECCOMP_RET_KILL;
 205
 206         /*
 207          * All filters are evaluated in order of youngest to oldest. The lowest
 208          * BPF return value (ignoring the DATA) always takes priority.
 209          */
 210         for (f = current->seccomp.filter; f; f = f->prev) {
 211                 u32 cur_ret = sk_run_filter(NULL, f->insns);
 212                 if ((cur_ret & SECCOMP_RET_ACTION) < (ret & SECCOMP_RET_ACTION))
 213                         ret = cur_ret;
 214         }
 215         return ret;
 216 }
 217
 218 /**
 219  * seccomp_attach_filter: Attaches a seccomp filter to current.
 220  * @fprog: BPF program to install
 221  *
 222  * Returns 0 on success or an errno on failure.
 223  */
 224 static long seccomp_attach_filter(struct sock_fprog *fprog)
 225 {
 226         struct seccomp_filter *filter;
 227         unsigned long fp_size = fprog->len * sizeof(struct sock_filter);
 228         unsigned long total_insns = fprog->len;
 229         long ret;
 230
 231         if (fprog->len == 0 || fprog->len > BPF_MAXINSNS)
 232                 return -EINVAL;
 233
 234         for (filter = current->seccomp.filter; filter; filter = filter->prev)
 235                 total_insns += filter->len + 4;  /* include a 4 instr penalty */
 236         if (total_insns > MAX_INSNS_PER_PATH)
 237                 return -ENOMEM;
 238
 239         /*
 240          * Installing a seccomp filter requires that the task have
 241          * CAP_SYS_ADMIN in its namespace or be running with no_new_privs.
 242          * This avoids scenarios where unprivileged tasks can affect the
 243          * behavior of privileged children.
 244          */
 245         if (!current->no_new_privs &&
 246             security_real_capable_noaudit(current, current_user_ns(),
 247                                      CAP_SYS_ADMIN) != 0)
 248                 return -EACCES;
 249
 250         /* Allocate a new seccomp_filter */
 251         filter = kzalloc(sizeof(struct seccomp_filter) + fp_size, GFP_KERNEL);
 252         if (!filter)
 253                 return -ENOMEM;
 254         atomic_set(&filter->usage, 1);
 255         filter->len = fprog->len;
 256
 257         /* Copy the instructions from fprog. */
 258         ret = -EFAULT;
 259         if (copy_from_user(filter->insns, fprog->filter, fp_size))
 260                 goto fail;
 261
 262         /* Check and rewrite the fprog via the skb checker */
 263         ret = sk_chk_filter(filter->insns, filter->len);
 264         if (ret)
 265                 goto fail;
 266
 267         /* Check and rewrite the fprog for seccomp use */
 268         ret = seccomp_chk_filter(filter->insns, filter->len);
 269         if (ret)
 270                 goto fail;
 271
 272         /*
 273          * If there is an existing filter, make it the prev and don't drop its
 274          * task reference.
 275          */
 276         filter->prev = current->seccomp.filter;
 277         current->seccomp.filter = filter;
 278         return 0;
 279 fail:
 280         kfree(filter);
 281         return ret;
 282 }
 283
 284 /**
 285  * seccomp_attach_user_filter - attaches a user-supplied sock_fprog
 286  * @user_filter: pointer to the user data containing a sock_fprog.
 287  *
 288  * Returns 0 on success and non-zero otherwise.
 289  */
 290 long seccomp_attach_user_filter(char __user *user_filter)
 291 {
 292         struct sock_fprog fprog;
 293         long ret = -EFAULT;
 294
 295 #ifdef CONFIG_COMPAT
 296         if (is_compat_task()) {
 297                 struct compat_sock_fprog fprog32;
 298                 if (copy_from_user(&fprog32, user_filter, sizeof(fprog32)))
 299                         goto out;
 300                 fprog.len = fprog32.len;
 301                 fprog.filter = compat_ptr(fprog32.filter);
 302         } else /* falls through to the if below. */
 303 #endif
 304         if (copy_from_user(&fprog, user_filter, sizeof(fprog)))
 305                 goto out;
 306         ret = seccomp_attach_filter(&fprog);
 307 out:
 308         return ret;
 309 }
 310
 311 /* get_seccomp_filter - increments the reference count of the filter on @tsk */
 312 void get_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
 313 {
 314         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
 315         if (!orig)
 316                 return;
 317         /* Reference count is bounded by the number of total processes. */
 318         atomic_inc(&orig->usage);
 319 }
 320
 321 /* put_seccomp_filter - decrements the ref count of tsk->seccomp.filter */
 322 void put_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
 323 {
 324         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
 325         /* Clean up single-reference branches iteratively. */
 326         while (orig && atomic_dec_and_test(&orig->usage)) {
 327                 struct seccomp_filter *freeme = orig;
 328                 orig = orig->prev;
 329                 kfree(freeme);
 330         }
 331 }
 332
 333 /**
 334  * seccomp_send_sigsys - signals the task to allow in-process syscall emulation
 335  * @syscall: syscall number to send to userland
 336  * @reason: filter-supplied reason code to send to userland (via si_errno)
 337  *
 338  * Forces a SIGSYS with a code of SYS_SECCOMP and related sigsys info.
 339  */
 340 static void seccomp_send_sigsys(int syscall, int reason)
 341 {
 342         struct siginfo info;
 343         memset(&info, 0, sizeof(info));
 344         info.si_signo = SIGSYS;
 345         info.si_code = SYS_SECCOMP;
 346         info.si_call_addr = (void __user *)KSTK_EIP(current);
 347         info.si_errno = reason;
 348         info.si_arch = syscall_get_arch(current, task_pt_regs(current));
 349         info.si_syscall = syscall;
 350         force_sig_info(SIGSYS, &info, current);
 351 }
 352 #endif  /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
 353
 354 /*
 355  * Secure computing mode 1 allows only read/write/exit/sigreturn.
 356  * To be fully secure this must be combined with rlimit
 357  * to limit the stack allocations too.
 358  */
 359 static int mode1_syscalls[] = {
 360         __NR_seccomp_read, __NR_seccomp_write, __NR_seccomp_exit, __NR_seccomp_sigreturn,
 361         0, /* null terminated */
 362 };
 363
 364 #ifdef CONFIG_COMPAT
 365 static int mode1_syscalls_32[] = {
 366         __NR_seccomp_read_32, __NR_seccomp_write_32, __NR_seccomp_exit_32, __NR_seccomp_sigreturn_32,
 367         0, /* null terminated */
 368 };
 369 #endif
 370
 371 void __secure_computing(int this_syscall)
 372 {
 373         /* Filter calls should never use this function. */
 374         BUG_ON(current->seccomp.mode == SECCOMP_MODE_FILTER);
 375         __secure_computing_int(this_syscall);
 376 }
 377
 378 int __secure_computing_int(int this_syscall)
 379 {
 380         int mode = current->seccomp.mode;
 381         int exit_sig = 0;
 382         int *syscall;
 383         u32 ret = SECCOMP_RET_KILL;
 384         int data;
 385
 386         switch (mode) {
 387         case SECCOMP_MODE_STRICT:
 388                 syscall = mode1_syscalls;
 389 #ifdef CONFIG_COMPAT
 390                 if (is_compat_task())
 391                         syscall = mode1_syscalls_32;
 392 #endif
 393                 do {
 394                         if (*syscall == this_syscall)
 395                                 return 0;
 396                 } while (*++syscall);
 397                 exit_sig = SIGKILL;
 398                 break;
 399 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 400         case SECCOMP_MODE_FILTER:
 401                 ret = seccomp_run_filters(this_syscall);
 402                 data = ret & SECCOMP_RET_DATA;
 403                 switch (ret & SECCOMP_RET_ACTION) {
 404                 case SECCOMP_RET_ERRNO:
 405                         /* Set the low-order 16-bits as a errno. */
 406                         syscall_set_return_value(current, task_pt_regs(current),
 407                                                  -data, 0);
 408                         goto skip;
 409                 case SECCOMP_RET_TRAP:
 410                         /* Show the handler the original registers. */
 411                         syscall_rollback(current, task_pt_regs(current));
 412                         /* Let the filter pass back 16 bits of data. */
 413                         seccomp_send_sigsys(this_syscall, data);
 414                         goto skip;
 415                 case SECCOMP_RET_TRACE:
 416                         /* Skip these calls if there is no tracer. */
 417                         if (!ptrace_event_enabled(current, PTRACE_EVENT_SECCOMP))
 418                                 goto skip;
 419                         /* Allow the BPF to provide the event message */
 420                         ptrace_event(PTRACE_EVENT_SECCOMP, data);
 421                         if (fatal_signal_pending(current))
 422                                 break;
 423                         return 0;
 424                 case SECCOMP_RET_ALLOW:
 425                         return 0;
 426                 case SECCOMP_RET_KILL:
 427                 default:
 428                         break;
 429                 }
 430                 exit_sig = SIGSYS;
 431                 break;
 432 #endif
 433         default:
 434                 BUG();
 435         }
 436
 437 #ifdef SECCOMP_DEBUG
 438         dump_stack();
 439 #endif
 440         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
 441         do_exit(exit_sig);
 442 skip:
 443         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
 444         return -1;
 445 }
 446
 447 long prctl_get_seccomp(void)
 448 {
 449         return current->seccomp.mode;
 450 }
 451
 452 /**
 453  * prctl_set_seccomp: configures current->seccomp.mode
 454  * @seccomp_mode: requested mode to use
 455  * @filter: optional struct sock_fprog for use with SECCOMP_MODE_FILTER
 456  *
 457  * This function may be called repeatedly with a @seccomp_mode of
 458  * SECCOMP_MODE_FILTER to install additional filters.  Every filter
 459  * successfully installed will be evaluated (in reverse order) for each system
 460  * call the task makes.
 461  *
 462  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
 463  *
 464  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 465  */
 466 long prctl_set_seccomp(unsigned long seccomp_mode, char __user *filter)
 467 {
 468         long ret = -EINVAL;
 469
 470         if (current->seccomp.mode &&
 471             current->seccomp.mode != seccomp_mode)
 472                 goto out;
 473
 474         switch (seccomp_mode) {
 475         case SECCOMP_MODE_STRICT:
 476                 ret = 0;
 477 #ifdef TIF_NOTSC
 478                 disable_TSC();
 479 #endif
 480                 break;
 481 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 482         case SECCOMP_MODE_FILTER:
 483                 ret = seccomp_attach_user_filter(filter);
 484                 if (ret)
 485                         goto out;
 486                 break;
 487 #endif
 488         default:
 489                 goto out;
 490         }
 491
 492         current->seccomp.mode = seccomp_mode;
 493         set_thread_flag(TIF_SECCOMP);
 494 out:
 495         return ret;
 496 }