crypto/openssh/sandbox-seccomp-filter.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012 Will Drewry <wad@dataspill.org>
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
   5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   7  *
   8  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
   9  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  10  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  11  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  12  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  13  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  14  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * Uncomment the SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG macro below to help diagnose
  19  * filter breakage during development. *Do not* use this in production,
  20  * as it relies on making library calls that are unsafe in signal context.
  21  *
  22  * Instead, live systems the auditctl(8) may be used to monitor failures.
  23  * E.g.
  24  *   auditctl -a task,always -F uid=<privsep uid>
  25  */
  26 /* #define SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG 1 */
  27
  28 /* XXX it should be possible to do logging via the log socket safely */
  29
  30 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
  31 /* Use the kernel headers in case of an older toolchain. */
  32 # include <asm/siginfo.h>
  33 # define __have_siginfo_t 1
  34 # define __have_sigval_t 1
  35 # define __have_sigevent_t 1
  36 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
  37
  38 #include "includes.h"
  39
  40 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER
  41
  42 #include <sys/types.h>
  43 #include <sys/resource.h>
  44 #include <sys/prctl.h>
  45
  46 #include <linux/net.h>
  47 #include <linux/audit.h>
  48 #include <linux/filter.h>
  49 #include <linux/seccomp.h>
  50 #include <elf.h>
  51
  52 #include <asm/unistd.h>
  53
  54 #include <errno.h>
  55 #include <signal.h>
  56 #include <stdarg.h>
  57 #include <stddef.h>  /* for offsetof */
  58 #include <stdio.h>
  59 #include <stdlib.h>
  60 #include <string.h>
  61 #include <unistd.h>
  62
  63 #include "log.h"
  64 #include "ssh-sandbox.h"
  65 #include "xmalloc.h"
  66
  67 /* Linux seccomp_filter sandbox */
  68 #define SECCOMP_FILTER_FAIL SECCOMP_RET_KILL
  69
  70 /* Use a signal handler to emit violations when debugging */
  71 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
  72 # undef SECCOMP_FILTER_FAIL
  73 # define SECCOMP_FILTER_FAIL SECCOMP_RET_TRAP
  74 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
  75
  76 #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
  77 # define ARG_LO_OFFSET  0
  78 # define ARG_HI_OFFSET  sizeof(uint32_t)
  79 #elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
  80 # define ARG_LO_OFFSET  sizeof(uint32_t)
  81 # define ARG_HI_OFFSET  0
  82 #else
  83 #error "Unknown endianness"
  84 #endif
  85
  86 /* Simple helpers to avoid manual errors (but larger BPF programs). */
  87 #define SC_DENY(_nr, _errno) \
  88         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 1), \
  89         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ERRNO|(_errno))
  90 #define SC_ALLOW(_nr) \
  91         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 1), \
  92         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW)
  93 #define SC_ALLOW_ARG(_nr, _arg_nr, _arg_val) \
  94         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 6), \
  95         /* load and test first syscall argument, low word */ \
  96         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
  97             offsetof(struct seccomp_data, args[(_arg_nr)]) + ARG_LO_OFFSET), \
  98         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, \
  99             ((_arg_val) & 0xFFFFFFFF), 0, 3), \
 100         /* load and test first syscall argument, high word */ \
 101         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 102             offsetof(struct seccomp_data, args[(_arg_nr)]) + ARG_HI_OFFSET), \
 103         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, \
 104             (((uint32_t)((uint64_t)(_arg_val) >> 32)) & 0xFFFFFFFF), 0, 1), \
 105         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW), \
 106         /* reload syscall number; all rules expect it in accumulator */ \
 107         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 108                 offsetof(struct seccomp_data, nr))
 109
 110 /* Syscall filtering set for preauth. */
 111 static const struct sock_filter preauth_insns[] = {
 112         /* Ensure the syscall arch convention is as expected. */
 113         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS,
 114                 offsetof(struct seccomp_data, arch)),
 115         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, SECCOMP_AUDIT_ARCH, 1, 0),
 116         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_FILTER_FAIL),
 117         /* Load the syscall number for checking. */
 118         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS,
 119                 offsetof(struct seccomp_data, nr)),
 120
 121         /* Syscalls to non-fatally deny */
 122 #ifdef __NR_lstat
 123         SC_DENY(__NR_lstat, EACCES),
 124 #endif
 125 #ifdef __NR_lstat64
 126         SC_DENY(__NR_lstat64, EACCES),
 127 #endif
 128 #ifdef __NR_fstat
 129         SC_DENY(__NR_fstat, EACCES),
 130 #endif
 131 #ifdef __NR_fstat64
 132         SC_DENY(__NR_fstat64, EACCES),
 133 #endif
 134 #ifdef __NR_open
 135         SC_DENY(__NR_open, EACCES),
 136 #endif
 137 #ifdef __NR_openat
 138         SC_DENY(__NR_openat, EACCES),
 139 #endif
 140 #ifdef __NR_newfstatat
 141         SC_DENY(__NR_newfstatat, EACCES),
 142 #endif
 143 #ifdef __NR_stat
 144         SC_DENY(__NR_stat, EACCES),
 145 #endif
 146 #ifdef __NR_stat64
 147         SC_DENY(__NR_stat64, EACCES),
 148 #endif
 149
 150         /* Syscalls to permit */
 151 #ifdef __NR_brk
 152         SC_ALLOW(__NR_brk),
 153 #endif
 154 #ifdef __NR_clock_gettime
 155         SC_ALLOW(__NR_clock_gettime),
 156 #endif
 157 #ifdef __NR_close
 158         SC_ALLOW(__NR_close),
 159 #endif
 160 #ifdef __NR_exit
 161         SC_ALLOW(__NR_exit),
 162 #endif
 163 #ifdef __NR_exit_group
 164         SC_ALLOW(__NR_exit_group),
 165 #endif
 166 #ifdef __NR_getpgid
 167         SC_ALLOW(__NR_getpgid),
 168 #endif
 169 #ifdef __NR_getpid
 170         SC_ALLOW(__NR_getpid),
 171 #endif
 172 #ifdef __NR_getrandom
 173         SC_ALLOW(__NR_getrandom),
 174 #endif
 175 #ifdef __NR_gettimeofday
 176         SC_ALLOW(__NR_gettimeofday),
 177 #endif
 178 #ifdef __NR_madvise
 179         SC_ALLOW(__NR_madvise),
 180 #endif
 181 #ifdef __NR_mmap
 182         SC_ALLOW(__NR_mmap),
 183 #endif
 184 #ifdef __NR_mmap2
 185         SC_ALLOW(__NR_mmap2),
 186 #endif
 187 #ifdef __NR_mremap
 188         SC_ALLOW(__NR_mremap),
 189 #endif
 190 #ifdef __NR_munmap
 191         SC_ALLOW(__NR_munmap),
 192 #endif
 193 #ifdef __NR__newselect
 194         SC_ALLOW(__NR__newselect),
 195 #endif
 196 #ifdef __NR_poll
 197         SC_ALLOW(__NR_poll),
 198 #endif
 199 #ifdef __NR_pselect6
 200         SC_ALLOW(__NR_pselect6),
 201 #endif
 202 #ifdef __NR_read
 203         SC_ALLOW(__NR_read),
 204 #endif
 205 #ifdef __NR_rt_sigprocmask
 206         SC_ALLOW(__NR_rt_sigprocmask),
 207 #endif
 208 #ifdef __NR_select
 209         SC_ALLOW(__NR_select),
 210 #endif
 211 #ifdef __NR_shutdown
 212         SC_ALLOW(__NR_shutdown),
 213 #endif
 214 #ifdef __NR_sigprocmask
 215         SC_ALLOW(__NR_sigprocmask),
 216 #endif
 217 #ifdef __NR_time
 218         SC_ALLOW(__NR_time),
 219 #endif
 220 #ifdef __NR_write
 221         SC_ALLOW(__NR_write),
 222 #endif
 223 #ifdef __NR_socketcall
 224         SC_ALLOW_ARG(__NR_socketcall, 0, SYS_SHUTDOWN),
 225 #endif
 226 #if defined(__NR_ioctl) && defined(__s390__)
 227         /* Allow ioctls for ICA crypto card on s390 */
 228         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, Z90STAT_STATUS_MASK),
 229         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, ICARSAMODEXPO),
 230         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, ICARSACRT),
 231 #endif
 232 #if defined(__x86_64__) && defined(__ILP32__) && defined(__X32_SYSCALL_BIT)
 233         /*
 234          * On Linux x32, the clock_gettime VDSO falls back to the
 235          * x86-64 syscall under some circumstances, e.g.
 236          * https://bugs.debian.org/849923
 237          */
 238         SC_ALLOW(__NR_clock_gettime & ~__X32_SYSCALL_BIT);
 239 #endif
 240
 241         /* Default deny */
 242         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_FILTER_FAIL),
 243 };
 244
 245 static const struct sock_fprog preauth_program = {
 246         .len = (unsigned short)(sizeof(preauth_insns)/sizeof(preauth_insns[0])),
 247         .filter = (struct sock_filter *)preauth_insns,
 248 };
 249
 250 struct ssh_sandbox {
 251         pid_t child_pid;
 252 };
 253
 254 struct ssh_sandbox *
 255 ssh_sandbox_init(struct monitor *monitor)
 256 {
 257         struct ssh_sandbox *box;
 258
 259         /*
 260          * Strictly, we don't need to maintain any state here but we need
 261          * to return non-NULL to satisfy the API.
 262          */
 263         debug3("%s: preparing seccomp filter sandbox", __func__);
 264         box = xcalloc(1, sizeof(*box));
 265         box->child_pid = 0;
 266
 267         return box;
 268 }
 269
 270 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
 271 extern struct monitor *pmonitor;
 272 void mm_log_handler(LogLevel level, const char *msg, void *ctx);
 273
 274 static void
 275 ssh_sandbox_violation(int signum, siginfo_t *info, void *void_context)
 276 {
 277         char msg[256];
 278
 279         snprintf(msg, sizeof(msg),
 280             "%s: unexpected system call (arch:0x%x,syscall:%d @ %p)",
 281             __func__, info->si_arch, info->si_syscall, info->si_call_addr);
 282         mm_log_handler(SYSLOG_LEVEL_FATAL, msg, pmonitor);
 283         _exit(1);
 284 }
 285
 286 static void
 287 ssh_sandbox_child_debugging(void)
 288 {
 289         struct sigaction act;
 290         sigset_t mask;
 291
 292         debug3("%s: installing SIGSYS handler", __func__);
 293         memset(&act, 0, sizeof(act));
 294         sigemptyset(&mask);
 295         sigaddset(&mask, SIGSYS);
 296
 297         act.sa_sigaction = &ssh_sandbox_violation;
 298         act.sa_flags = SA_SIGINFO;
 299         if (sigaction(SIGSYS, &act, NULL) == -1)
 300                 fatal("%s: sigaction(SIGSYS): %s", __func__, strerror(errno));
 301         if (sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL) == -1)
 302                 fatal("%s: sigprocmask(SIGSYS): %s",
 303                       __func__, strerror(errno));
 304 }
 305 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
 306
 307 void
 308 ssh_sandbox_child(struct ssh_sandbox *box)
 309 {
 310         struct rlimit rl_zero;
 311         int nnp_failed = 0;
 312
 313         /* Set rlimits for completeness if possible. */
 314         rl_zero.rlim_cur = rl_zero.rlim_max = 0;
 315         if (setrlimit(RLIMIT_FSIZE, &rl_zero) == -1)
 316                 fatal("%s: setrlimit(RLIMIT_FSIZE, { 0, 0 }): %s",
 317                         __func__, strerror(errno));
 318         if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl_zero) == -1)
 319                 fatal("%s: setrlimit(RLIMIT_NOFILE, { 0, 0 }): %s",
 320                         __func__, strerror(errno));
 321         if (setrlimit(RLIMIT_NPROC, &rl_zero) == -1)
 322                 fatal("%s: setrlimit(RLIMIT_NPROC, { 0, 0 }): %s",
 323                         __func__, strerror(errno));
 324
 325 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
 326         ssh_sandbox_child_debugging();
 327 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
 328
 329         debug3("%s: setting PR_SET_NO_NEW_PRIVS", __func__);
 330         if (prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0) == -1) {
 331                 debug("%s: prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS): %s",
 332                       __func__, strerror(errno));
 333                 nnp_failed = 1;
 334         }
 335         debug3("%s: attaching seccomp filter program", __func__);
 336         if (prctl(PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_FILTER, &preauth_program) == -1)
 337                 debug("%s: prctl(PR_SET_SECCOMP): %s",
 338                       __func__, strerror(errno));
 339         else if (nnp_failed)
 340                 fatal("%s: SECCOMP_MODE_FILTER activated but "
 341                     "PR_SET_NO_NEW_PRIVS failed", __func__);
 342 }
 343
 344 void
 345 ssh_sandbox_parent_finish(struct ssh_sandbox *box)
 346 {
 347         free(box);
 348         debug3("%s: finished", __func__);
 349 }
 350
 351 void
 352 ssh_sandbox_parent_preauth(struct ssh_sandbox *box, pid_t child_pid)
 353 {
 354         box->child_pid = child_pid;
 355 }
 356
 357 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER */