kernel/seccomp.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/seccomp.c
   3  *
   4  * Copyright 2004-2005  Andrea Arcangeli <andrea@cpushare.com>
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 Google, Inc.
   7  * Will Drewry <wad@chromium.org>
   8  *
   9  * This defines a simple but solid secure-computing facility.
  10  *
  11  * Mode 1 uses a fixed list of allowed system calls.
  12  * Mode 2 allows user-defined system call filters in the form
  13  *        of Berkeley Packet Filters/Linux Socket Filters.
  14  */
  15
  16 #include <linux/atomic.h>
  17 #include <linux/audit.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/seccomp.h>
  21 #include <linux/syscalls.h>
  22
  23 /* #define SECCOMP_DEBUG 1 */
  24
  25 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
  26 #include <asm/syscall.h>
  27 #include <linux/filter.h>
  28 #include <linux/ptrace.h>
  29 #include <linux/security.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/tracehook.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33
  34 /**
  35  * struct seccomp_filter - container for seccomp BPF programs
  36  *
  37  * @usage: reference count to manage the object lifetime.
  38  *         get/put helpers should be used when accessing an instance
  39  *         outside of a lifetime-guarded section.  In general, this
  40  *         is only needed for handling filters shared across tasks.
  41  * @prev: points to a previously installed, or inherited, filter
  42  * @len: the number of instructions in the program
  43  * @insnsi: 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         struct sk_filter *prog;
  59 };
  60
  61 /* Limit any path through the tree to 256KB worth of instructions. */
  62 #define MAX_INSNS_PER_PATH ((1 << 18) / sizeof(struct sock_filter))
  63
  64 /*
  65  * Endianness is explicitly ignored and left for BPF program authors to manage
  66  * as per the specific architecture.
  67  */
  68 static void populate_seccomp_data(struct seccomp_data *sd)
  69 {
  70         struct task_struct *task = current;
  71         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
  72         unsigned long args[6];
  73
  74         sd->nr = syscall_get_nr(task, regs);
  75         sd->arch = syscall_get_arch();
  76         syscall_get_arguments(task, regs, 0, 6, args);
  77         sd->args[0] = args[0];
  78         sd->args[1] = args[1];
  79         sd->args[2] = args[2];
  80         sd->args[3] = args[3];
  81         sd->args[4] = args[4];
  82         sd->args[5] = args[5];
  83         sd->instruction_pointer = KSTK_EIP(task);
  84 }
  85
  86 /**
  87  *      seccomp_check_filter - verify seccomp filter code
  88  *      @filter: filter to verify
  89  *      @flen: length of filter
  90  *
  91  * Takes a previously checked filter (by sk_chk_filter) and
  92  * redirects all filter code that loads struct sk_buff data
  93  * and related data through seccomp_bpf_load.  It also
  94  * enforces length and alignment checking of those loads.
  95  *
  96  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
  97  */
  98 static int seccomp_check_filter(struct sock_filter *filter, unsigned int flen)
  99 {
 100         int pc;
 101         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 102                 struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
 103                 u16 code = ftest->code;
 104                 u32 k = ftest->k;
 105
 106                 switch (code) {
 107                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 108                         ftest->code = BPF_LDX | BPF_W | BPF_ABS;
 109                         /* 32-bit aligned and not out of bounds. */
 110                         if (k >= sizeof(struct seccomp_data) || k & 3)
 111                                 return -EINVAL;
 112                         continue;
 113                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 114                         ftest->code = BPF_LD | BPF_IMM;
 115                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
 116                         continue;
 117                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
 118                         ftest->code = BPF_LDX | BPF_IMM;
 119                         ftest->k = sizeof(struct seccomp_data);
 120                         continue;
 121                 /* Explicitly include allowed calls. */
 122                 case BPF_RET | BPF_K:
 123                 case BPF_RET | BPF_A:
 124                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 125                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
 126                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 127                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
 128                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 129                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
 130                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 131                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
 132                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 133                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
 134                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
 135                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
 136                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 137                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
 138                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
 139                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
 140                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
 141                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
 142                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
 143                 case BPF_LD | BPF_IMM:
 144                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
 145                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
 146                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
 147                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 148                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 149                 case BPF_ST:
 150                 case BPF_STX:
 151                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 152                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 153                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 154                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 155                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 156                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 157                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 158                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 159                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 160                         continue;
 161                 default:
 162                         return -EINVAL;
 163                 }
 164         }
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 /**
 169  * seccomp_run_filters - evaluates all seccomp filters against @syscall
 170  * @syscall: number of the current system call
 171  *
 172  * Returns valid seccomp BPF response codes.
 173  */
 174 static u32 seccomp_run_filters(int syscall)
 175 {
 176         struct seccomp_filter *f;
 177         struct seccomp_data sd;
 178         u32 ret = SECCOMP_RET_ALLOW;
 179
 180         /* Ensure unexpected behavior doesn't result in failing open. */
 181         if (WARN_ON(current->seccomp.filter == NULL))
 182                 return SECCOMP_RET_KILL;
 183
 184         populate_seccomp_data(&sd);
 185
 186         /*
 187          * All filters in the list are evaluated and the lowest BPF return
 188          * value always takes priority (ignoring the DATA).
 189          */
 190         for (f = current->seccomp.filter; f; f = f->prev) {
 191                 u32 cur_ret = SK_RUN_FILTER(f->prog, (void *)&sd);
 192
 193                 if ((cur_ret & SECCOMP_RET_ACTION) < (ret & SECCOMP_RET_ACTION))
 194                         ret = cur_ret;
 195         }
 196         return ret;
 197 }
 198 #endif /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
 199
 200 static inline bool seccomp_may_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
 201 {
 202         if (current->seccomp.mode && current->seccomp.mode != seccomp_mode)
 203                 return false;
 204
 205         return true;
 206 }
 207
 208 static inline void seccomp_assign_mode(unsigned long seccomp_mode)
 209 {
 210         current->seccomp.mode = seccomp_mode;
 211         set_tsk_thread_flag(current, TIF_SECCOMP);
 212 }
 213
 214 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 215 /**
 216  * seccomp_attach_filter: Attaches a seccomp filter to current.
 217  * @fprog: BPF program to install
 218  *
 219  * Returns 0 on success or an errno on failure.
 220  */
 221 static long seccomp_attach_filter(struct sock_fprog *fprog)
 222 {
 223         struct seccomp_filter *filter;
 224         unsigned long fp_size = fprog->len * sizeof(struct sock_filter);
 225         unsigned long total_insns = fprog->len;
 226         struct sock_filter *fp;
 227         int new_len;
 228         long ret;
 229
 230         if (fprog->len == 0 || fprog->len > BPF_MAXINSNS)
 231                 return -EINVAL;
 232
 233         for (filter = current->seccomp.filter; filter; filter = filter->prev)
 234                 total_insns += filter->prog->len + 4;  /* include a 4 instr penalty */
 235         if (total_insns > MAX_INSNS_PER_PATH)
 236                 return -ENOMEM;
 237
 238         /*
 239          * Installing a seccomp filter requires that the task has
 240          * CAP_SYS_ADMIN in its namespace or be running with no_new_privs.
 241          * This avoids scenarios where unprivileged tasks can affect the
 242          * behavior of privileged children.
 243          */
 244         if (!current->no_new_privs &&
 245             security_capable_noaudit(current_cred(), current_user_ns(),
 246                                      CAP_SYS_ADMIN) != 0)
 247                 return -EACCES;
 248
 249         fp = kzalloc(fp_size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
 250         if (!fp)
 251                 return -ENOMEM;
 252
 253         /* Copy the instructions from fprog. */
 254         ret = -EFAULT;
 255         if (copy_from_user(fp, fprog->filter, fp_size))
 256                 goto free_prog;
 257
 258         /* Check and rewrite the fprog via the skb checker */
 259         ret = sk_chk_filter(fp, fprog->len);
 260         if (ret)
 261                 goto free_prog;
 262
 263         /* Check and rewrite the fprog for seccomp use */
 264         ret = seccomp_check_filter(fp, fprog->len);
 265         if (ret)
 266                 goto free_prog;
 267
 268         /* Convert 'sock_filter' insns to 'sock_filter_int' insns */
 269         ret = sk_convert_filter(fp, fprog->len, NULL, &new_len);
 270         if (ret)
 271                 goto free_prog;
 272
 273         /* Allocate a new seccomp_filter */
 274         ret = -ENOMEM;
 275         filter = kzalloc(sizeof(struct seccomp_filter),
 276                          GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
 277         if (!filter)
 278                 goto free_prog;
 279
 280         filter->prog = kzalloc(sk_filter_size(new_len),
 281                                GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
 282         if (!filter->prog)
 283                 goto free_filter;
 284
 285         ret = sk_convert_filter(fp, fprog->len, filter->prog->insnsi, &new_len);
 286         if (ret)
 287                 goto free_filter_prog;
 288         kfree(fp);
 289
 290         atomic_set(&filter->usage, 1);
 291         filter->prog->len = new_len;
 292
 293         sk_filter_select_runtime(filter->prog);
 294
 295         /*
 296          * If there is an existing filter, make it the prev and don't drop its
 297          * task reference.
 298          */
 299         filter->prev = current->seccomp.filter;
 300         current->seccomp.filter = filter;
 301         return 0;
 302
 303 free_filter_prog:
 304         kfree(filter->prog);
 305 free_filter:
 306         kfree(filter);
 307 free_prog:
 308         kfree(fp);
 309         return ret;
 310 }
 311
 312 /**
 313  * seccomp_attach_user_filter - attaches a user-supplied sock_fprog
 314  * @user_filter: pointer to the user data containing a sock_fprog.
 315  *
 316  * Returns 0 on success and non-zero otherwise.
 317  */
 318 static long seccomp_attach_user_filter(const char __user *user_filter)
 319 {
 320         struct sock_fprog fprog;
 321         long ret = -EFAULT;
 322
 323 #ifdef CONFIG_COMPAT
 324         if (is_compat_task()) {
 325                 struct compat_sock_fprog fprog32;
 326                 if (copy_from_user(&fprog32, user_filter, sizeof(fprog32)))
 327                         goto out;
 328                 fprog.len = fprog32.len;
 329                 fprog.filter = compat_ptr(fprog32.filter);
 330         } else /* falls through to the if below. */
 331 #endif
 332         if (copy_from_user(&fprog, user_filter, sizeof(fprog)))
 333                 goto out;
 334         ret = seccomp_attach_filter(&fprog);
 335 out:
 336         return ret;
 337 }
 338
 339 /* get_seccomp_filter - increments the reference count of the filter on @tsk */
 340 void get_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
 341 {
 342         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
 343         if (!orig)
 344                 return;
 345         /* Reference count is bounded by the number of total processes. */
 346         atomic_inc(&orig->usage);
 347 }
 348
 349 /* put_seccomp_filter - decrements the ref count of tsk->seccomp.filter */
 350 void put_seccomp_filter(struct task_struct *tsk)
 351 {
 352         struct seccomp_filter *orig = tsk->seccomp.filter;
 353         /* Clean up single-reference branches iteratively. */
 354         while (orig && atomic_dec_and_test(&orig->usage)) {
 355                 struct seccomp_filter *freeme = orig;
 356                 orig = orig->prev;
 357                 sk_filter_free(freeme->prog);
 358                 kfree(freeme);
 359         }
 360 }
 361
 362 /**
 363  * seccomp_send_sigsys - signals the task to allow in-process syscall emulation
 364  * @syscall: syscall number to send to userland
 365  * @reason: filter-supplied reason code to send to userland (via si_errno)
 366  *
 367  * Forces a SIGSYS with a code of SYS_SECCOMP and related sigsys info.
 368  */
 369 static void seccomp_send_sigsys(int syscall, int reason)
 370 {
 371         struct siginfo info;
 372         memset(&info, 0, sizeof(info));
 373         info.si_signo = SIGSYS;
 374         info.si_code = SYS_SECCOMP;
 375         info.si_call_addr = (void __user *)KSTK_EIP(current);
 376         info.si_errno = reason;
 377         info.si_arch = syscall_get_arch();
 378         info.si_syscall = syscall;
 379         force_sig_info(SIGSYS, &info, current);
 380 }
 381 #endif  /* CONFIG_SECCOMP_FILTER */
 382
 383 /*
 384  * Secure computing mode 1 allows only read/write/exit/sigreturn.
 385  * To be fully secure this must be combined with rlimit
 386  * to limit the stack allocations too.
 387  */
 388 static int mode1_syscalls[] = {
 389         __NR_seccomp_read, __NR_seccomp_write, __NR_seccomp_exit, __NR_seccomp_sigreturn,
 390         0, /* null terminated */
 391 };
 392
 393 #ifdef CONFIG_COMPAT
 394 static int mode1_syscalls_32[] = {
 395         __NR_seccomp_read_32, __NR_seccomp_write_32, __NR_seccomp_exit_32, __NR_seccomp_sigreturn_32,
 396         0, /* null terminated */
 397 };
 398 #endif
 399
 400 int __secure_computing(int this_syscall)
 401 {
 402         int mode = current->seccomp.mode;
 403         int exit_sig = 0;
 404         int *syscall;
 405         u32 ret;
 406
 407         switch (mode) {
 408         case SECCOMP_MODE_STRICT:
 409                 syscall = mode1_syscalls;
 410 #ifdef CONFIG_COMPAT
 411                 if (is_compat_task())
 412                         syscall = mode1_syscalls_32;
 413 #endif
 414                 do {
 415                         if (*syscall == this_syscall)
 416                                 return 0;
 417                 } while (*++syscall);
 418                 exit_sig = SIGKILL;
 419                 ret = SECCOMP_RET_KILL;
 420                 break;
 421 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 422         case SECCOMP_MODE_FILTER: {
 423                 int data;
 424                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
 425                 ret = seccomp_run_filters(this_syscall);
 426                 data = ret & SECCOMP_RET_DATA;
 427                 ret &= SECCOMP_RET_ACTION;
 428                 switch (ret) {
 429                 case SECCOMP_RET_ERRNO:
 430                         /* Set the low-order 16-bits as a errno. */
 431                         syscall_set_return_value(current, regs,
 432                                                  -data, 0);
 433                         goto skip;
 434                 case SECCOMP_RET_TRAP:
 435                         /* Show the handler the original registers. */
 436                         syscall_rollback(current, regs);
 437                         /* Let the filter pass back 16 bits of data. */
 438                         seccomp_send_sigsys(this_syscall, data);
 439                         goto skip;
 440                 case SECCOMP_RET_TRACE:
 441                         /* Skip these calls if there is no tracer. */
 442                         if (!ptrace_event_enabled(current, PTRACE_EVENT_SECCOMP)) {
 443                                 syscall_set_return_value(current, regs,
 444                                                          -ENOSYS, 0);
 445                                 goto skip;
 446                         }
 447                         /* Allow the BPF to provide the event message */
 448                         ptrace_event(PTRACE_EVENT_SECCOMP, data);
 449                         /*
 450                          * The delivery of a fatal signal during event
 451                          * notification may silently skip tracer notification.
 452                          * Terminating the task now avoids executing a system
 453                          * call that may not be intended.
 454                          */
 455                         if (fatal_signal_pending(current))
 456                                 break;
 457                         if (syscall_get_nr(current, regs) < 0)
 458                                 goto skip;  /* Explicit request to skip. */
 459
 460                         return 0;
 461                 case SECCOMP_RET_ALLOW:
 462                         return 0;
 463                 case SECCOMP_RET_KILL:
 464                 default:
 465                         break;
 466                 }
 467                 exit_sig = SIGSYS;
 468                 break;
 469         }
 470 #endif
 471         default:
 472                 BUG();
 473         }
 474
 475 #ifdef SECCOMP_DEBUG
 476         dump_stack();
 477 #endif
 478         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
 479         do_exit(exit_sig);
 480 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 481 skip:
 482         audit_seccomp(this_syscall, exit_sig, ret);
 483 #endif
 484         return -1;
 485 }
 486
 487 long prctl_get_seccomp(void)
 488 {
 489         return current->seccomp.mode;
 490 }
 491
 492 /**
 493  * seccomp_set_mode_strict: internal function for setting strict seccomp
 494  *
 495  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
 496  *
 497  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 498  */
 499 static long seccomp_set_mode_strict(void)
 500 {
 501         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_STRICT;
 502         long ret = -EINVAL;
 503
 504         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
 505                 goto out;
 506
 507 #ifdef TIF_NOTSC
 508         disable_TSC();
 509 #endif
 510         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
 511         ret = 0;
 512
 513 out:
 514
 515         return ret;
 516 }
 517
 518 #ifdef CONFIG_SECCOMP_FILTER
 519 /**
 520  * seccomp_set_mode_filter: internal function for setting seccomp filter
 521  * @flags:  flags to change filter behavior
 522  * @filter: struct sock_fprog containing filter
 523  *
 524  * This function may be called repeatedly to install additional filters.
 525  * Every filter successfully installed will be evaluated (in reverse order)
 526  * for each system call the task makes.
 527  *
 528  * Once current->seccomp.mode is non-zero, it may not be changed.
 529  *
 530  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 531  */
 532 static long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
 533                                     const char __user *filter)
 534 {
 535         const unsigned long seccomp_mode = SECCOMP_MODE_FILTER;
 536         long ret = -EINVAL;
 537
 538         /* Validate flags. */
 539         if (flags != 0)
 540                 goto out;
 541
 542         if (!seccomp_may_assign_mode(seccomp_mode))
 543                 goto out;
 544
 545         ret = seccomp_attach_user_filter(filter);
 546         if (ret)
 547                 goto out;
 548
 549         seccomp_assign_mode(seccomp_mode);
 550 out:
 551         return ret;
 552 }
 553 #else
 554 static inline long seccomp_set_mode_filter(unsigned int flags,
 555                                            const char __user *filter)
 556 {
 557         return -EINVAL;
 558 }
 559 #endif
 560
 561 /* Common entry point for both prctl and syscall. */
 562 static long do_seccomp(unsigned int op, unsigned int flags,
 563                        const char __user *uargs)
 564 {
 565         switch (op) {
 566         case SECCOMP_SET_MODE_STRICT:
 567                 if (flags != 0 || uargs != NULL)
 568                         return -EINVAL;
 569                 return seccomp_set_mode_strict();
 570         case SECCOMP_SET_MODE_FILTER:
 571                 return seccomp_set_mode_filter(flags, uargs);
 572         default:
 573                 return -EINVAL;
 574         }
 575 }
 576
 577 SYSCALL_DEFINE3(seccomp, unsigned int, op, unsigned int, flags,
 578                          const char __user *, uargs)
 579 {
 580         return do_seccomp(op, flags, uargs);
 581 }
 582
 583 /**
 584  * prctl_set_seccomp: configures current->seccomp.mode
 585  * @seccomp_mode: requested mode to use
 586  * @filter: optional struct sock_fprog for use with SECCOMP_MODE_FILTER
 587  *
 588  * Returns 0 on success or -EINVAL on failure.
 589  */
 590 long prctl_set_seccomp(unsigned long seccomp_mode, char __user *filter)
 591 {
 592         unsigned int op;
 593         char __user *uargs;
 594
 595         switch (seccomp_mode) {
 596         case SECCOMP_MODE_STRICT:
 597                 op = SECCOMP_SET_MODE_STRICT;
 598                 /*
 599                  * Setting strict mode through prctl always ignored filter,
 600                  * so make sure it is always NULL here to pass the internal
 601                  * check in do_seccomp().
 602                  */
 603                 uargs = NULL;
 604                 break;
 605         case SECCOMP_MODE_FILTER:
 606                 op = SECCOMP_SET_MODE_FILTER;
 607                 uargs = filter;
 608                 break;
 609         default:
 610                 return -EINVAL;
 611         }
 612
 613         /* prctl interface doesn't have flags, so they are always zero. */
 614         return do_seccomp(op, 0, uargs);
 615 }