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 #if 0
  29 /*
  30  * For older toolchains, it may be necessary to use the kernel
  31  * headers directly.
  32  */
  33 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
  34 # include <asm/siginfo.h>
  35 # define __have_siginfo_t 1
  36 # define __have_sigval_t 1
  37 # define __have_sigevent_t 1
  38 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
  39 #endif
  40
  41 #include "includes.h"
  42
  43 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER
  44
  45 #include <sys/types.h>
  46 #include <sys/resource.h>
  47 #include <sys/prctl.h>
  48 #include <sys/mman.h>
  49 #include <sys/syscall.h>
  50
  51 #include <linux/net.h>
  52 #include <linux/audit.h>
  53 #include <linux/filter.h>
  54 #include <linux/seccomp.h>
  55 #include <elf.h>
  56
  57 #include <asm/unistd.h>
  58 #ifdef __s390__
  59 #include <asm/zcrypt.h>
  60 #endif
  61
  62 #include <errno.h>
  63 #include <signal.h>
  64 #include <stdarg.h>
  65 #include <stddef.h>  /* for offsetof */
  66 #include <stdio.h>
  67 #include <stdlib.h>
  68 #include <string.h>
  69 #include <unistd.h>
  70
  71 #include "log.h"
  72 #include "ssh-sandbox.h"
  73 #include "xmalloc.h"
  74
  75 /* Linux seccomp_filter sandbox */
  76 #define SECCOMP_FILTER_FAIL SECCOMP_RET_KILL
  77
  78 /* Use a signal handler to emit violations when debugging */
  79 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
  80 # undef SECCOMP_FILTER_FAIL
  81 # define SECCOMP_FILTER_FAIL SECCOMP_RET_TRAP
  82 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
  83
  84 #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
  85 # define ARG_LO_OFFSET  0
  86 # define ARG_HI_OFFSET  sizeof(uint32_t)
  87 #elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
  88 # define ARG_LO_OFFSET  sizeof(uint32_t)
  89 # define ARG_HI_OFFSET  0
  90 #else
  91 #error "Unknown endianness"
  92 #endif
  93
  94 /* Simple helpers to avoid manual errors (but larger BPF programs). */
  95 #define SC_DENY(_nr, _errno) \
  96         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 1), \
  97         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ERRNO|(_errno))
  98 #define SC_ALLOW(_nr) \
  99         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 1), \
 100         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW)
 101 #define SC_ALLOW_ARG(_nr, _arg_nr, _arg_val) \
 102         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 6), \
 103         /* load and test syscall argument, low word */ \
 104         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 105             offsetof(struct seccomp_data, args[(_arg_nr)]) + ARG_LO_OFFSET), \
 106         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, \
 107             ((_arg_val) & 0xFFFFFFFF), 0, 3), \
 108         /* load and test syscall argument, high word */ \
 109         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 110             offsetof(struct seccomp_data, args[(_arg_nr)]) + ARG_HI_OFFSET), \
 111         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, \
 112             (((uint32_t)((uint64_t)(_arg_val) >> 32)) & 0xFFFFFFFF), 0, 1), \
 113         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW), \
 114         /* reload syscall number; all rules expect it in accumulator */ \
 115         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 116                 offsetof(struct seccomp_data, nr))
 117 /* Allow if syscall argument contains only values in mask */
 118 #define SC_ALLOW_ARG_MASK(_nr, _arg_nr, _arg_mask) \
 119         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, (_nr), 0, 8), \
 120         /* load, mask and test syscall argument, low word */ \
 121         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 122             offsetof(struct seccomp_data, args[(_arg_nr)]) + ARG_LO_OFFSET), \
 123         BPF_STMT(BPF_ALU+BPF_AND+BPF_K, ~((_arg_mask) & 0xFFFFFFFF)), \
 124         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, 0, 0, 4), \
 125         /* load, mask and test syscall argument, high word */ \
 126         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 127             offsetof(struct seccomp_data, args[(_arg_nr)]) + ARG_HI_OFFSET), \
 128         BPF_STMT(BPF_ALU+BPF_AND+BPF_K, \
 129             ~(((uint32_t)((uint64_t)(_arg_mask) >> 32)) & 0xFFFFFFFF)), \
 130         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, 0, 0, 1), \
 131         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW), \
 132         /* reload syscall number; all rules expect it in accumulator */ \
 133         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS, \
 134                 offsetof(struct seccomp_data, nr))
 135
 136 /* Syscall filtering set for preauth. */
 137 static const struct sock_filter preauth_insns[] = {
 138         /* Ensure the syscall arch convention is as expected. */
 139         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS,
 140                 offsetof(struct seccomp_data, arch)),
 141         BPF_JUMP(BPF_JMP+BPF_JEQ+BPF_K, SECCOMP_AUDIT_ARCH, 1, 0),
 142         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_FILTER_FAIL),
 143         /* Load the syscall number for checking. */
 144         BPF_STMT(BPF_LD+BPF_W+BPF_ABS,
 145                 offsetof(struct seccomp_data, nr)),
 146
 147         /* Syscalls to non-fatally deny */
 148 #ifdef __NR_lstat
 149         SC_DENY(__NR_lstat, EACCES),
 150 #endif
 151 #ifdef __NR_lstat64
 152         SC_DENY(__NR_lstat64, EACCES),
 153 #endif
 154 #ifdef __NR_fstat
 155         SC_DENY(__NR_fstat, EACCES),
 156 #endif
 157 #ifdef __NR_fstat64
 158         SC_DENY(__NR_fstat64, EACCES),
 159 #endif
 160 #ifdef __NR_fstatat64
 161         SC_DENY(__NR_fstatat64, EACCES),
 162 #endif
 163 #ifdef __NR_open
 164         SC_DENY(__NR_open, EACCES),
 165 #endif
 166 #ifdef __NR_openat
 167         SC_DENY(__NR_openat, EACCES),
 168 #endif
 169 #ifdef __NR_newfstatat
 170         SC_DENY(__NR_newfstatat, EACCES),
 171 #endif
 172 #ifdef __NR_stat
 173         SC_DENY(__NR_stat, EACCES),
 174 #endif
 175 #ifdef __NR_stat64
 176         SC_DENY(__NR_stat64, EACCES),
 177 #endif
 178 #ifdef __NR_shmget
 179         SC_DENY(__NR_shmget, EACCES),
 180 #endif
 181 #ifdef __NR_shmat
 182         SC_DENY(__NR_shmat, EACCES),
 183 #endif
 184 #ifdef __NR_shmdt
 185         SC_DENY(__NR_shmdt, EACCES),
 186 #endif
 187 #ifdef __NR_ipc
 188         SC_DENY(__NR_ipc, EACCES),
 189 #endif
 190 #ifdef __NR_statx
 191         SC_DENY(__NR_statx, EACCES),
 192 #endif
 193
 194         /* Syscalls to permit */
 195 #ifdef __NR_brk
 196         SC_ALLOW(__NR_brk),
 197 #endif
 198 #ifdef __NR_clock_gettime
 199         SC_ALLOW(__NR_clock_gettime),
 200 #endif
 201 #ifdef __NR_clock_gettime64
 202         SC_ALLOW(__NR_clock_gettime64),
 203 #endif
 204 #ifdef __NR_close
 205         SC_ALLOW(__NR_close),
 206 #endif
 207 #ifdef __NR_exit
 208         SC_ALLOW(__NR_exit),
 209 #endif
 210 #ifdef __NR_exit_group
 211         SC_ALLOW(__NR_exit_group),
 212 #endif
 213 #ifdef __NR_futex
 214         SC_ALLOW(__NR_futex),
 215 #endif
 216 #ifdef __NR_futex_time64
 217         SC_ALLOW(__NR_futex_time64),
 218 #endif
 219 #ifdef __NR_geteuid
 220         SC_ALLOW(__NR_geteuid),
 221 #endif
 222 #ifdef __NR_geteuid32
 223         SC_ALLOW(__NR_geteuid32),
 224 #endif
 225 #ifdef __NR_getpgid
 226         SC_ALLOW(__NR_getpgid),
 227 #endif
 228 #ifdef __NR_getpid
 229         SC_ALLOW(__NR_getpid),
 230 #endif
 231 #ifdef __NR_getrandom
 232         SC_ALLOW(__NR_getrandom),
 233 #endif
 234 #ifdef __NR_gettid
 235         SC_ALLOW(__NR_gettid),
 236 #endif
 237 #ifdef __NR_gettimeofday
 238         SC_ALLOW(__NR_gettimeofday),
 239 #endif
 240 #ifdef __NR_getuid
 241         SC_ALLOW(__NR_getuid),
 242 #endif
 243 #ifdef __NR_getuid32
 244         SC_ALLOW(__NR_getuid32),
 245 #endif
 246 #ifdef __NR_madvise
 247         SC_ALLOW(__NR_madvise),
 248 #endif
 249 #ifdef __NR_mmap
 250         SC_ALLOW_ARG_MASK(__NR_mmap, 2, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_NONE),
 251 #endif
 252 #ifdef __NR_mmap2
 253         SC_ALLOW_ARG_MASK(__NR_mmap2, 2, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_NONE),
 254 #endif
 255 #ifdef __NR_mprotect
 256         SC_ALLOW_ARG_MASK(__NR_mprotect, 2, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_NONE),
 257 #endif
 258 #ifdef __NR_mremap
 259         SC_ALLOW(__NR_mremap),
 260 #endif
 261 #ifdef __NR_munmap
 262         SC_ALLOW(__NR_munmap),
 263 #endif
 264 #ifdef __NR_nanosleep
 265         SC_ALLOW(__NR_nanosleep),
 266 #endif
 267 #ifdef __NR_clock_nanosleep
 268         SC_ALLOW(__NR_clock_nanosleep),
 269 #endif
 270 #ifdef __NR_clock_nanosleep_time64
 271         SC_ALLOW(__NR_clock_nanosleep_time64),
 272 #endif
 273 #ifdef __NR_clock_gettime64
 274         SC_ALLOW(__NR_clock_gettime64),
 275 #endif
 276 #ifdef __NR__newselect
 277         SC_ALLOW(__NR__newselect),
 278 #endif
 279 #ifdef __NR_ppoll
 280         SC_ALLOW(__NR_ppoll),
 281 #endif
 282 #ifdef __NR_ppoll_time64
 283         SC_ALLOW(__NR_ppoll_time64),
 284 #endif
 285 #ifdef __NR_poll
 286         SC_ALLOW(__NR_poll),
 287 #endif
 288 #ifdef __NR_pselect6
 289         SC_ALLOW(__NR_pselect6),
 290 #endif
 291 #ifdef __NR_pselect6_time64
 292         SC_ALLOW(__NR_pselect6_time64),
 293 #endif
 294 #ifdef __NR_read
 295         SC_ALLOW(__NR_read),
 296 #endif
 297 #ifdef __NR_rt_sigprocmask
 298         SC_ALLOW(__NR_rt_sigprocmask),
 299 #endif
 300 #ifdef __NR_select
 301         SC_ALLOW(__NR_select),
 302 #endif
 303 #ifdef __NR_shutdown
 304         SC_ALLOW(__NR_shutdown),
 305 #endif
 306 #ifdef __NR_sigprocmask
 307         SC_ALLOW(__NR_sigprocmask),
 308 #endif
 309 #ifdef __NR_time
 310         SC_ALLOW(__NR_time),
 311 #endif
 312 #ifdef __NR_write
 313         SC_ALLOW(__NR_write),
 314 #endif
 315 #ifdef __NR_socketcall
 316         SC_ALLOW_ARG(__NR_socketcall, 0, SYS_SHUTDOWN),
 317         SC_DENY(__NR_socketcall, EACCES),
 318 #endif
 319 #if defined(__NR_ioctl) && defined(__s390__)
 320         /* Allow ioctls for ICA crypto card on s390 */
 321         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, Z90STAT_STATUS_MASK),
 322         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, ICARSAMODEXPO),
 323         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, ICARSACRT),
 324         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, ZSECSENDCPRB),
 325         /* Allow ioctls for EP11 crypto card on s390 */
 326         SC_ALLOW_ARG(__NR_ioctl, 1, ZSENDEP11CPRB),
 327 #endif
 328 #if defined(__x86_64__) && defined(__ILP32__) && defined(__X32_SYSCALL_BIT)
 329         /*
 330          * On Linux x32, the clock_gettime VDSO falls back to the
 331          * x86-64 syscall under some circumstances, e.g.
 332          * https://bugs.debian.org/849923
 333          */
 334         SC_ALLOW(__NR_clock_gettime & ~__X32_SYSCALL_BIT),
 335 #endif
 336
 337         /* Default deny */
 338         BPF_STMT(BPF_RET+BPF_K, SECCOMP_FILTER_FAIL),
 339 };
 340
 341 static const struct sock_fprog preauth_program = {
 342         .len = (unsigned short)(sizeof(preauth_insns)/sizeof(preauth_insns[0])),
 343         .filter = (struct sock_filter *)preauth_insns,
 344 };
 345
 346 struct ssh_sandbox {
 347         pid_t child_pid;
 348 };
 349
 350 struct ssh_sandbox *
 351 ssh_sandbox_init(struct monitor *monitor)
 352 {
 353         struct ssh_sandbox *box;
 354
 355         /*
 356          * Strictly, we don't need to maintain any state here but we need
 357          * to return non-NULL to satisfy the API.
 358          */
 359         debug3("%s: preparing seccomp filter sandbox", __func__);
 360         box = xcalloc(1, sizeof(*box));
 361         box->child_pid = 0;
 362
 363         return box;
 364 }
 365
 366 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
 367 extern struct monitor *pmonitor;
 368 void mm_log_handler(LogLevel level, int forced, const char *msg, void *ctx);
 369
 370 static void
 371 ssh_sandbox_violation(int signum, siginfo_t *info, void *void_context)
 372 {
 373         char msg[256];
 374
 375         snprintf(msg, sizeof(msg),
 376             "%s: unexpected system call (arch:0x%x,syscall:%d @ %p)",
 377             __func__, info->si_arch, info->si_syscall, info->si_call_addr);
 378         mm_log_handler(SYSLOG_LEVEL_FATAL, 0, msg, pmonitor);
 379         _exit(1);
 380 }
 381
 382 static void
 383 ssh_sandbox_child_debugging(void)
 384 {
 385         struct sigaction act;
 386         sigset_t mask;
 387
 388         debug3("%s: installing SIGSYS handler", __func__);
 389         memset(&act, 0, sizeof(act));
 390         sigemptyset(&mask);
 391         sigaddset(&mask, SIGSYS);
 392
 393         act.sa_sigaction = &ssh_sandbox_violation;
 394         act.sa_flags = SA_SIGINFO;
 395         if (sigaction(SIGSYS, &act, NULL) == -1)
 396                 fatal("%s: sigaction(SIGSYS): %s", __func__, strerror(errno));
 397         if (sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, NULL) == -1)
 398                 fatal("%s: sigprocmask(SIGSYS): %s",
 399                     __func__, strerror(errno));
 400 }
 401 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
 402
 403 void
 404 ssh_sandbox_child(struct ssh_sandbox *box)
 405 {
 406         struct rlimit rl_zero, rl_one = {.rlim_cur = 1, .rlim_max = 1};
 407         int nnp_failed = 0;
 408
 409         /* Set rlimits for completeness if possible. */
 410         rl_zero.rlim_cur = rl_zero.rlim_max = 0;
 411         if (setrlimit(RLIMIT_FSIZE, &rl_zero) == -1)
 412                 fatal("%s: setrlimit(RLIMIT_FSIZE, { 0, 0 }): %s",
 413                         __func__, strerror(errno));
 414         /*
 415          * Cannot use zero for nfds, because poll(2) will fail with
 416          * errno=EINVAL if npfds>RLIMIT_NOFILE.
 417          */
 418         if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl_one) == -1)
 419                 fatal("%s: setrlimit(RLIMIT_NOFILE, { 0, 0 }): %s",
 420                         __func__, strerror(errno));
 421         if (setrlimit(RLIMIT_NPROC, &rl_zero) == -1)
 422                 fatal("%s: setrlimit(RLIMIT_NPROC, { 0, 0 }): %s",
 423                         __func__, strerror(errno));
 424
 425 #ifdef SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG
 426         ssh_sandbox_child_debugging();
 427 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER_DEBUG */
 428
 429         debug3("%s: setting PR_SET_NO_NEW_PRIVS", __func__);
 430         if (prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0) == -1) {
 431                 debug("%s: prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS): %s",
 432                     __func__, strerror(errno));
 433                 nnp_failed = 1;
 434         }
 435         debug3("%s: attaching seccomp filter program", __func__);
 436         if (prctl(PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_FILTER, &preauth_program) == -1)
 437                 debug("%s: prctl(PR_SET_SECCOMP): %s",
 438                     __func__, strerror(errno));
 439         else if (nnp_failed)
 440                 fatal("%s: SECCOMP_MODE_FILTER activated but "
 441                     "PR_SET_NO_NEW_PRIVS failed", __func__);
 442 }
 443
 444 void
 445 ssh_sandbox_parent_finish(struct ssh_sandbox *box)
 446 {
 447         free(box);
 448         debug3("%s: finished", __func__);
 449 }
 450
 451 void
 452 ssh_sandbox_parent_preauth(struct ssh_sandbox *box, pid_t child_pid)
 453 {
 454         box->child_pid = child_pid;
 455 }
 456
 457 #endif /* SANDBOX_SECCOMP_FILTER */