security/selinux/ss/avtab.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Implementation of the access vector table type.
   4  *
   5  * Author : Stephen Smalley, <[email protected]>
   6  */
   7
   8 /* Updated: Frank Mayer <[email protected]> and
   9  *          Karl MacMillan <[email protected]>
  10  *          Added conditional policy language extensions
  11  *          Copyright (C) 2003 Tresys Technology, LLC
  12  *
  13  * Updated: Yuichi Nakamura <[email protected]>
  14  *          Tuned number of hash slots for avtab to reduce memory usage
  15  */
  16
  17 #include <linux/bitops.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include "avtab.h"
  22 #include "policydb.h"
  23
  24 static struct kmem_cache *avtab_node_cachep __ro_after_init;
  25 static struct kmem_cache *avtab_xperms_cachep __ro_after_init;
  26
  27 /* Based on MurmurHash3, written by Austin Appleby and placed in the
  28  * public domain.
  29  */
  30 static inline u32 avtab_hash(const struct avtab_key *keyp, u32 mask)
  31 {
  32         static const u32 c1 = 0xcc9e2d51;
  33         static const u32 c2 = 0x1b873593;
  34         static const u32 r1 = 15;
  35         static const u32 r2 = 13;
  36         static const u32 m = 5;
  37         static const u32 n = 0xe6546b64;
  38
  39         u32 hash = 0;
  40
  41 #define mix(input)                                         \
  42         do {                                               \
  43                 u32 v = input;                             \
  44                 v *= c1;                                   \
  45                 v = (v << r1) | (v >> (32 - r1));          \
  46                 v *= c2;                                   \
  47                 hash ^= v;                                 \
  48                 hash = (hash << r2) | (hash >> (32 - r2)); \
  49                 hash = hash * m + n;                       \
  50         } while (0)
  51
  52         mix(keyp->target_class);
  53         mix(keyp->target_type);
  54         mix(keyp->source_type);
  55
  56 #undef mix
  57
  58         hash ^= hash >> 16;
  59         hash *= 0x85ebca6b;
  60         hash ^= hash >> 13;
  61         hash *= 0xc2b2ae35;
  62         hash ^= hash >> 16;
  63
  64         return hash & mask;
  65 }
  66
  67 static struct avtab_node *avtab_insert_node(struct avtab *h,
  68                                             struct avtab_node **dst,
  69                                             const struct avtab_key *key,
  70                                             const struct avtab_datum *datum)
  71 {
  72         struct avtab_node *newnode;
  73         struct avtab_extended_perms *xperms;
  74         newnode = kmem_cache_zalloc(avtab_node_cachep, GFP_KERNEL);
  75         if (newnode == NULL)
  76                 return NULL;
  77         newnode->key = *key;
  78
  79         if (key->specified & AVTAB_XPERMS) {
  80                 xperms = kmem_cache_zalloc(avtab_xperms_cachep, GFP_KERNEL);
  81                 if (xperms == NULL) {
  82                         kmem_cache_free(avtab_node_cachep, newnode);
  83                         return NULL;
  84                 }
  85                 *xperms = *(datum->u.xperms);
  86                 newnode->datum.u.xperms = xperms;
  87         } else {
  88                 newnode->datum.u.data = datum->u.data;
  89         }
  90
  91         newnode->next = *dst;
  92         *dst = newnode;
  93
  94         h->nel++;
  95         return newnode;
  96 }
  97
  98 static int avtab_node_cmp(const struct avtab_key *key1,
  99                           const struct avtab_key *key2)
 100 {
 101         u16 specified = key1->specified & ~(AVTAB_ENABLED | AVTAB_ENABLED_OLD);
 102
 103         if (key1->source_type == key2->source_type &&
 104             key1->target_type == key2->target_type &&
 105             key1->target_class == key2->target_class &&
 106             (specified & key2->specified))
 107                 return 0;
 108         if (key1->source_type < key2->source_type)
 109                 return -1;
 110         if (key1->source_type == key2->source_type &&
 111             key1->target_type < key2->target_type)
 112                 return -1;
 113         if (key1->source_type == key2->source_type &&
 114             key1->target_type == key2->target_type &&
 115             key1->target_class < key2->target_class)
 116                 return -1;
 117         return 1;
 118 }
 119
 120 static int avtab_insert(struct avtab *h, const struct avtab_key *key,
 121                         const struct avtab_datum *datum)
 122 {
 123         u32 hvalue;
 124         struct avtab_node *prev, *cur, *newnode;
 125         int cmp;
 126
 127         if (!h || !h->nslot || h->nel == U32_MAX)
 128                 return -EINVAL;
 129
 130         hvalue = avtab_hash(key, h->mask);
 131         for (prev = NULL, cur = h->htable[hvalue]; cur;
 132              prev = cur, cur = cur->next) {
 133                 cmp = avtab_node_cmp(key, &cur->key);
 134                 /* extended perms may not be unique */
 135                 if (cmp == 0 && !(key->specified & AVTAB_XPERMS))
 136                         return -EEXIST;
 137                 if (cmp <= 0)
 138                         break;
 139         }
 140
 141         newnode = avtab_insert_node(h, prev ? &prev->next : &h->htable[hvalue],
 142                                     key, datum);
 143         if (!newnode)
 144                 return -ENOMEM;
 145
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 /* Unlike avtab_insert(), this function allow multiple insertions of the same
 150  * key/specified mask into the table, as needed by the conditional avtab.
 151  * It also returns a pointer to the node inserted.
 152  */
 153 struct avtab_node *avtab_insert_nonunique(struct avtab *h,
 154                                           const struct avtab_key *key,
 155                                           const struct avtab_datum *datum)
 156 {
 157         u32 hvalue;
 158         struct avtab_node *prev, *cur;
 159         int cmp;
 160
 161         if (!h || !h->nslot || h->nel == U32_MAX)
 162                 return NULL;
 163         hvalue = avtab_hash(key, h->mask);
 164         for (prev = NULL, cur = h->htable[hvalue]; cur;
 165              prev = cur, cur = cur->next) {
 166                 cmp = avtab_node_cmp(key, &cur->key);
 167                 if (cmp <= 0)
 168                         break;
 169         }
 170         return avtab_insert_node(h, prev ? &prev->next : &h->htable[hvalue],
 171                                  key, datum);
 172 }
 173
 174 /* This search function returns a node pointer, and can be used in
 175  * conjunction with avtab_search_next_node()
 176  */
 177 struct avtab_node *avtab_search_node(struct avtab *h,
 178                                      const struct avtab_key *key)
 179 {
 180         u32 hvalue;
 181         struct avtab_node *cur;
 182         int cmp;
 183
 184         if (!h || !h->nslot)
 185                 return NULL;
 186
 187         hvalue = avtab_hash(key, h->mask);
 188         for (cur = h->htable[hvalue]; cur; cur = cur->next) {
 189                 cmp = avtab_node_cmp(key, &cur->key);
 190                 if (cmp == 0)
 191                         return cur;
 192                 if (cmp < 0)
 193                         break;
 194         }
 195         return NULL;
 196 }
 197
 198 struct avtab_node *avtab_search_node_next(struct avtab_node *node,
 199                                           u16 specified)
 200 {
 201         struct avtab_key tmp_key;
 202         struct avtab_node *cur;
 203         int cmp;
 204
 205         if (!node)
 206                 return NULL;
 207         tmp_key = node->key;
 208         tmp_key.specified = specified;
 209         for (cur = node->next; cur; cur = cur->next) {
 210                 cmp = avtab_node_cmp(&tmp_key, &cur->key);
 211                 if (cmp == 0)
 212                         return cur;
 213                 if (cmp < 0)
 214                         break;
 215         }
 216         return NULL;
 217 }
 218
 219 void avtab_destroy(struct avtab *h)
 220 {
 221         u32 i;
 222         struct avtab_node *cur, *temp;
 223
 224         if (!h)
 225                 return;
 226
 227         for (i = 0; i < h->nslot; i++) {
 228                 cur = h->htable[i];
 229                 while (cur) {
 230                         temp = cur;
 231                         cur = cur->next;
 232                         if (temp->key.specified & AVTAB_XPERMS)
 233                                 kmem_cache_free(avtab_xperms_cachep,
 234                                                 temp->datum.u.xperms);
 235                         kmem_cache_free(avtab_node_cachep, temp);
 236                 }
 237         }
 238         kvfree(h->htable);
 239         h->htable = NULL;
 240         h->nel = 0;
 241         h->nslot = 0;
 242         h->mask = 0;
 243 }
 244
 245 void avtab_init(struct avtab *h)
 246 {
 247         h->htable = NULL;
 248         h->nel = 0;
 249         h->nslot = 0;
 250         h->mask = 0;
 251 }
 252
 253 static int avtab_alloc_common(struct avtab *h, u32 nslot)
 254 {
 255         if (!nslot)
 256                 return 0;
 257
 258         h->htable = kvcalloc(nslot, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
 259         if (!h->htable)
 260                 return -ENOMEM;
 261
 262         h->nslot = nslot;
 263         h->mask = nslot - 1;
 264         return 0;
 265 }
 266
 267 int avtab_alloc(struct avtab *h, u32 nrules)
 268 {
 269         int rc;
 270         u32 nslot = 0;
 271
 272         if (nrules != 0) {
 273                 nslot = nrules > 3 ? rounddown_pow_of_two(nrules / 2) : 2;
 274                 if (nslot > MAX_AVTAB_HASH_BUCKETS)
 275                         nslot = MAX_AVTAB_HASH_BUCKETS;
 276
 277                 rc = avtab_alloc_common(h, nslot);
 278                 if (rc)
 279                         return rc;
 280         }
 281
 282         pr_debug("SELinux: %d avtab hash slots, %d rules.\n", nslot, nrules);
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 int avtab_alloc_dup(struct avtab *new, const struct avtab *orig)
 287 {
 288         return avtab_alloc_common(new, orig->nslot);
 289 }
 290
 291 #ifdef CONFIG_SECURITY_SELINUX_DEBUG
 292 void avtab_hash_eval(struct avtab *h, const char *tag)
 293 {
 294         u32 i, chain_len, slots_used, max_chain_len;
 295         unsigned long long chain2_len_sum;
 296         struct avtab_node *cur;
 297
 298         slots_used = 0;
 299         max_chain_len = 0;
 300         chain2_len_sum = 0;
 301         for (i = 0; i < h->nslot; i++) {
 302                 cur = h->htable[i];
 303                 if (cur) {
 304                         slots_used++;
 305                         chain_len = 0;
 306                         while (cur) {
 307                                 chain_len++;
 308                                 cur = cur->next;
 309                         }
 310
 311                         if (chain_len > max_chain_len)
 312                                 max_chain_len = chain_len;
 313                         chain2_len_sum +=
 314                                 (unsigned long long)chain_len * chain_len;
 315                 }
 316         }
 317
 318         pr_debug("SELinux: %s:  %d entries and %d/%d buckets used, "
 319                  "longest chain length %d, sum of chain length^2 %llu\n",
 320                  tag, h->nel, slots_used, h->nslot, max_chain_len,
 321                  chain2_len_sum);
 322 }
 323 #endif /* CONFIG_SECURITY_SELINUX_DEBUG */
 324
 325 /* clang-format off */
 326 static const uint16_t spec_order[] = {
 327         AVTAB_ALLOWED,
 328         AVTAB_AUDITDENY,
 329         AVTAB_AUDITALLOW,
 330         AVTAB_TRANSITION,
 331         AVTAB_CHANGE,
 332         AVTAB_MEMBER,
 333         AVTAB_XPERMS_ALLOWED,
 334         AVTAB_XPERMS_AUDITALLOW,
 335         AVTAB_XPERMS_DONTAUDIT
 336 };
 337 /* clang-format on */
 338
 339 int avtab_read_item(struct avtab *a, struct policy_file *fp, struct policydb *pol,
 340                     int (*insertf)(struct avtab *a, const struct avtab_key *k,
 341                                    const struct avtab_datum *d, void *p),
 342                     void *p, bool conditional)
 343 {
 344         __le16 buf16[4];
 345         u16 enabled;
 346         u32 items, items2, val, i;
 347         struct avtab_key key;
 348         struct avtab_datum datum;
 349         struct avtab_extended_perms xperms;
 350         __le32 buf32[ARRAY_SIZE(xperms.perms.p)];
 351         int rc;
 352         unsigned int set, vers = pol->policyvers;
 353
 354         memset(&key, 0, sizeof(struct avtab_key));
 355         memset(&datum, 0, sizeof(struct avtab_datum));
 356
 357         if (vers < POLICYDB_VERSION_AVTAB) {
 358                 rc = next_entry(buf32, fp, sizeof(u32));
 359                 if (rc) {
 360                         pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 361                         return rc;
 362                 }
 363                 items2 = le32_to_cpu(buf32[0]);
 364                 if (items2 > ARRAY_SIZE(buf32)) {
 365                         pr_err("SELinux: avtab: entry overflow\n");
 366                         return -EINVAL;
 367                 }
 368                 rc = next_entry(buf32, fp, sizeof(u32) * items2);
 369                 if (rc) {
 370                         pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 371                         return rc;
 372                 }
 373                 items = 0;
 374
 375                 val = le32_to_cpu(buf32[items++]);
 376                 key.source_type = (u16)val;
 377                 if (key.source_type != val) {
 378                         pr_err("SELinux: avtab: truncated source type\n");
 379                         return -EINVAL;
 380                 }
 381                 val = le32_to_cpu(buf32[items++]);
 382                 key.target_type = (u16)val;
 383                 if (key.target_type != val) {
 384                         pr_err("SELinux: avtab: truncated target type\n");
 385                         return -EINVAL;
 386                 }
 387                 val = le32_to_cpu(buf32[items++]);
 388                 key.target_class = (u16)val;
 389                 if (key.target_class != val) {
 390                         pr_err("SELinux: avtab: truncated target class\n");
 391                         return -EINVAL;
 392                 }
 393
 394                 val = le32_to_cpu(buf32[items++]);
 395                 enabled = (val & AVTAB_ENABLED_OLD) ? AVTAB_ENABLED : 0;
 396
 397                 if (!(val & (AVTAB_AV | AVTAB_TYPE))) {
 398                         pr_err("SELinux: avtab: null entry\n");
 399                         return -EINVAL;
 400                 }
 401                 if ((val & AVTAB_AV) && (val & AVTAB_TYPE)) {
 402                         pr_err("SELinux: avtab: entry has both access vectors and types\n");
 403                         return -EINVAL;
 404                 }
 405                 if (val & AVTAB_XPERMS) {
 406                         pr_err("SELinux: avtab: entry has extended permissions\n");
 407                         return -EINVAL;
 408                 }
 409
 410                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(spec_order); i++) {
 411                         if (val & spec_order[i]) {
 412                                 key.specified = spec_order[i] | enabled;
 413                                 datum.u.data = le32_to_cpu(buf32[items++]);
 414                                 rc = insertf(a, &key, &datum, p);
 415                                 if (rc)
 416                                         return rc;
 417                         }
 418                 }
 419
 420                 if (items != items2) {
 421                         pr_err("SELinux: avtab: entry only had %d items, expected %d\n",
 422                                items2, items);
 423                         return -EINVAL;
 424                 }
 425                 return 0;
 426         }
 427
 428         rc = next_entry(buf16, fp, sizeof(u16) * 4);
 429         if (rc) {
 430                 pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 431                 return rc;
 432         }
 433
 434         items = 0;
 435         key.source_type = le16_to_cpu(buf16[items++]);
 436         key.target_type = le16_to_cpu(buf16[items++]);
 437         key.target_class = le16_to_cpu(buf16[items++]);
 438         key.specified = le16_to_cpu(buf16[items++]);
 439
 440         if (!policydb_type_isvalid(pol, key.source_type) ||
 441             !policydb_type_isvalid(pol, key.target_type) ||
 442             !policydb_class_isvalid(pol, key.target_class)) {
 443                 pr_err("SELinux: avtab: invalid type or class\n");
 444                 return -EINVAL;
 445         }
 446
 447         set = hweight16(key.specified & (AVTAB_XPERMS | AVTAB_TYPE | AVTAB_AV));
 448         if (!set || set > 1) {
 449                 pr_err("SELinux:  avtab:  more than one specifier\n");
 450                 return -EINVAL;
 451         }
 452
 453         if ((vers < POLICYDB_VERSION_XPERMS_IOCTL) &&
 454             (key.specified & AVTAB_XPERMS)) {
 455                 pr_err("SELinux:  avtab:  policy version %u does not "
 456                        "support extended permissions rules and one "
 457                        "was specified\n",
 458                        vers);
 459                 return -EINVAL;
 460         } else if ((vers < POLICYDB_VERSION_COND_XPERMS) &&
 461                    (key.specified & AVTAB_XPERMS) && conditional) {
 462                 pr_err("SELinux:  avtab:  policy version %u does not "
 463                        "support extended permissions rules in conditional "
 464                        "policies and one was specified\n",
 465                        vers);
 466                 return -EINVAL;
 467         } else if (key.specified & AVTAB_XPERMS) {
 468                 memset(&xperms, 0, sizeof(struct avtab_extended_perms));
 469                 rc = next_entry(&xperms.specified, fp, sizeof(u8));
 470                 if (rc) {
 471                         pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 472                         return rc;
 473                 }
 474                 rc = next_entry(&xperms.driver, fp, sizeof(u8));
 475                 if (rc) {
 476                         pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 477                         return rc;
 478                 }
 479                 rc = next_entry(buf32, fp,
 480                                 sizeof(u32) * ARRAY_SIZE(xperms.perms.p));
 481                 if (rc) {
 482                         pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 483                         return rc;
 484                 }
 485                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(xperms.perms.p); i++)
 486                         xperms.perms.p[i] = le32_to_cpu(buf32[i]);
 487                 datum.u.xperms = &xperms;
 488         } else {
 489                 rc = next_entry(buf32, fp, sizeof(u32));
 490                 if (rc) {
 491                         pr_err("SELinux: avtab: truncated entry\n");
 492                         return rc;
 493                 }
 494                 datum.u.data = le32_to_cpu(*buf32);
 495         }
 496         if ((key.specified & AVTAB_TYPE) &&
 497             !policydb_type_isvalid(pol, datum.u.data)) {
 498                 pr_err("SELinux: avtab: invalid type\n");
 499                 return -EINVAL;
 500         }
 501         return insertf(a, &key, &datum, p);
 502 }
 503
 504 static int avtab_insertf(struct avtab *a, const struct avtab_key *k,
 505                          const struct avtab_datum *d, void *p)
 506 {
 507         return avtab_insert(a, k, d);
 508 }
 509
 510 int avtab_read(struct avtab *a, struct policy_file *fp, struct policydb *pol)
 511 {
 512         int rc;
 513         __le32 buf[1];
 514         u32 nel, i;
 515
 516         rc = next_entry(buf, fp, sizeof(u32));
 517         if (rc < 0) {
 518                 pr_err("SELinux: avtab: truncated table\n");
 519                 goto bad;
 520         }
 521         nel = le32_to_cpu(buf[0]);
 522         if (!nel) {
 523                 pr_err("SELinux: avtab: table is empty\n");
 524                 rc = -EINVAL;
 525                 goto bad;
 526         }
 527
 528         rc = avtab_alloc(a, nel);
 529         if (rc)
 530                 goto bad;
 531
 532         for (i = 0; i < nel; i++) {
 533                 rc = avtab_read_item(a, fp, pol, avtab_insertf, NULL, false);
 534                 if (rc) {
 535                         if (rc == -ENOMEM)
 536                                 pr_err("SELinux: avtab: out of memory\n");
 537                         else if (rc == -EEXIST)
 538                                 pr_err("SELinux: avtab: duplicate entry\n");
 539
 540                         goto bad;
 541                 }
 542         }
 543
 544         rc = 0;
 545 out:
 546         return rc;
 547
 548 bad:
 549         avtab_destroy(a);
 550         goto out;
 551 }
 552
 553 int avtab_write_item(struct policydb *p, const struct avtab_node *cur, struct policy_file *fp)
 554 {
 555         __le16 buf16[4];
 556         __le32 buf32[ARRAY_SIZE(cur->datum.u.xperms->perms.p)];
 557         int rc;
 558         unsigned int i;
 559
 560         buf16[0] = cpu_to_le16(cur->key.source_type);
 561         buf16[1] = cpu_to_le16(cur->key.target_type);
 562         buf16[2] = cpu_to_le16(cur->key.target_class);
 563         buf16[3] = cpu_to_le16(cur->key.specified);
 564         rc = put_entry(buf16, sizeof(u16), 4, fp);
 565         if (rc)
 566                 return rc;
 567
 568         if (cur->key.specified & AVTAB_XPERMS) {
 569                 rc = put_entry(&cur->datum.u.xperms->specified, sizeof(u8), 1,
 570                                fp);
 571                 if (rc)
 572                         return rc;
 573                 rc = put_entry(&cur->datum.u.xperms->driver, sizeof(u8), 1, fp);
 574                 if (rc)
 575                         return rc;
 576                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cur->datum.u.xperms->perms.p); i++)
 577                         buf32[i] = cpu_to_le32(cur->datum.u.xperms->perms.p[i]);
 578                 rc = put_entry(buf32, sizeof(u32),
 579                                ARRAY_SIZE(cur->datum.u.xperms->perms.p), fp);
 580         } else {
 581                 buf32[0] = cpu_to_le32(cur->datum.u.data);
 582                 rc = put_entry(buf32, sizeof(u32), 1, fp);
 583         }
 584         if (rc)
 585                 return rc;
 586         return 0;
 587 }
 588
 589 int avtab_write(struct policydb *p, struct avtab *a, struct policy_file *fp)
 590 {
 591         u32 i;
 592         int rc = 0;
 593         struct avtab_node *cur;
 594         __le32 buf[1];
 595
 596         buf[0] = cpu_to_le32(a->nel);
 597         rc = put_entry(buf, sizeof(u32), 1, fp);
 598         if (rc)
 599                 return rc;
 600
 601         for (i = 0; i < a->nslot; i++) {
 602                 for (cur = a->htable[i]; cur; cur = cur->next) {
 603                         rc = avtab_write_item(p, cur, fp);
 604                         if (rc)
 605                                 return rc;
 606                 }
 607         }
 608
 609         return rc;
 610 }
 611
 612 void __init avtab_cache_init(void)
 613 {
 614         avtab_node_cachep = KMEM_CACHE(avtab_node, SLAB_PANIC);
 615         avtab_xperms_cachep = KMEM_CACHE(avtab_extended_perms, SLAB_PANIC);
 616 }