crypto/asymmetric_keys/verify_pefile.c

   1 /* Parse a signed PE binary
   2  *
   3  * Copyright (C) 2014 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public Licence
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the Licence, or (at your option) any later version.
  10  */
  11
  12 #define pr_fmt(fmt) "PEFILE: "fmt
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/pe.h>
  18 #include <linux/asn1.h>
  19 #include <crypto/pkcs7.h>
  20 #include <crypto/hash.h>
  21 #include "verify_pefile.h"
  22
  23 /*
  24  * Parse a PE binary.
  25  */
  26 static int pefile_parse_binary(const void *pebuf, unsigned int pelen,
  27                                struct pefile_context *ctx)
  28 {
  29         const struct mz_hdr *mz = pebuf;
  30         const struct pe_hdr *pe;
  31         const struct pe32_opt_hdr *pe32;
  32         const struct pe32plus_opt_hdr *pe64;
  33         const struct data_directory *ddir;
  34         const struct data_dirent *dde;
  35         const struct section_header *secs, *sec;
  36         size_t cursor, datalen = pelen;
  37
  38         kenter("");
  39
  40 #define chkaddr(base, x, s)                                             \
  41         do {                                                            \
  42                 if ((x) < base || (s) >= datalen || (x) > datalen - (s)) \
  43                         return -ELIBBAD;                                \
  44         } while (0)
  45
  46         chkaddr(0, 0, sizeof(*mz));
  47         if (mz->magic != MZ_MAGIC)
  48                 return -ELIBBAD;
  49         cursor = sizeof(*mz);
  50
  51         chkaddr(cursor, mz->peaddr, sizeof(*pe));
  52         pe = pebuf + mz->peaddr;
  53         if (pe->magic != PE_MAGIC)
  54                 return -ELIBBAD;
  55         cursor = mz->peaddr + sizeof(*pe);
  56
  57         chkaddr(0, cursor, sizeof(pe32->magic));
  58         pe32 = pebuf + cursor;
  59         pe64 = pebuf + cursor;
  60
  61         switch (pe32->magic) {
  62         case PE_OPT_MAGIC_PE32:
  63                 chkaddr(0, cursor, sizeof(*pe32));
  64                 ctx->image_checksum_offset =
  65                         (unsigned long)&pe32->csum - (unsigned long)pebuf;
  66                 ctx->header_size = pe32->header_size;
  67                 cursor += sizeof(*pe32);
  68                 ctx->n_data_dirents = pe32->data_dirs;
  69                 break;
  70
  71         case PE_OPT_MAGIC_PE32PLUS:
  72                 chkaddr(0, cursor, sizeof(*pe64));
  73                 ctx->image_checksum_offset =
  74                         (unsigned long)&pe64->csum - (unsigned long)pebuf;
  75                 ctx->header_size = pe64->header_size;
  76                 cursor += sizeof(*pe64);
  77                 ctx->n_data_dirents = pe64->data_dirs;
  78                 break;
  79
  80         default:
  81                 pr_debug("Unknown PEOPT magic = %04hx\n", pe32->magic);
  82                 return -ELIBBAD;
  83         }
  84
  85         pr_debug("checksum @ %x\n", ctx->image_checksum_offset);
  86         pr_debug("header size = %x\n", ctx->header_size);
  87
  88         if (cursor >= ctx->header_size || ctx->header_size >= datalen)
  89                 return -ELIBBAD;
  90
  91         if (ctx->n_data_dirents > (ctx->header_size - cursor) / sizeof(*dde))
  92                 return -ELIBBAD;
  93
  94         ddir = pebuf + cursor;
  95         cursor += sizeof(*dde) * ctx->n_data_dirents;
  96
  97         ctx->cert_dirent_offset =
  98                 (unsigned long)&ddir->certs - (unsigned long)pebuf;
  99         ctx->certs_size = ddir->certs.size;
 100
 101         if (!ddir->certs.virtual_address || !ddir->certs.size) {
 102                 pr_debug("Unsigned PE binary\n");
 103                 return -EKEYREJECTED;
 104         }
 105
 106         chkaddr(ctx->header_size, ddir->certs.virtual_address,
 107                 ddir->certs.size);
 108         ctx->sig_offset = ddir->certs.virtual_address;
 109         ctx->sig_len = ddir->certs.size;
 110         pr_debug("cert = %x @%x [%*ph]\n",
 111                  ctx->sig_len, ctx->sig_offset,
 112                  ctx->sig_len, pebuf + ctx->sig_offset);
 113
 114         ctx->n_sections = pe->sections;
 115         if (ctx->n_sections > (ctx->header_size - cursor) / sizeof(*sec))
 116                 return -ELIBBAD;
 117         ctx->secs = secs = pebuf + cursor;
 118
 119         return 0;
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Check and strip the PE wrapper from around the signature and check that the
 124  * remnant looks something like PKCS#7.
 125  */
 126 static int pefile_strip_sig_wrapper(const void *pebuf,
 127                                     struct pefile_context *ctx)
 128 {
 129         struct win_certificate wrapper;
 130         const u8 *pkcs7;
 131
 132         if (ctx->sig_len < sizeof(wrapper)) {
 133                 pr_debug("Signature wrapper too short\n");
 134                 return -ELIBBAD;
 135         }
 136
 137         memcpy(&wrapper, pebuf + ctx->sig_offset, sizeof(wrapper));
 138         pr_debug("sig wrapper = { %x, %x, %x }\n",
 139                  wrapper.length, wrapper.revision, wrapper.cert_type);
 140
 141         /* Both pesign and sbsign round up the length of certificate table
 142          * (in optional header data directories) to 8 byte alignment.
 143          */
 144         if (round_up(wrapper.length, 8) != ctx->sig_len) {
 145                 pr_debug("Signature wrapper len wrong\n");
 146                 return -ELIBBAD;
 147         }
 148         if (wrapper.revision != WIN_CERT_REVISION_2_0) {
 149                 pr_debug("Signature is not revision 2.0\n");
 150                 return -ENOTSUPP;
 151         }
 152         if (wrapper.cert_type != WIN_CERT_TYPE_PKCS_SIGNED_DATA) {
 153                 pr_debug("Signature certificate type is not PKCS\n");
 154                 return -ENOTSUPP;
 155         }
 156
 157         /* Looks like actual pkcs signature length is in wrapper->length.
 158          * size obtained from data dir entries lists the total size of
 159          * certificate table which is also aligned to octawrod boundary.
 160          *
 161          * So set signature length field appropriately.
 162          */
 163         ctx->sig_len = wrapper.length;
 164         ctx->sig_offset += sizeof(wrapper);
 165         ctx->sig_len -= sizeof(wrapper);
 166         if (ctx->sig_len == 0) {
 167                 pr_debug("Signature data missing\n");
 168                 return -EKEYREJECTED;
 169         }
 170
 171         /* What's left should a PKCS#7 cert */
 172         pkcs7 = pebuf + ctx->sig_offset;
 173         if (pkcs7[0] == (ASN1_CONS_BIT | ASN1_SEQ)) {
 174                 if (pkcs7[1] == 0x82 &&
 175                     pkcs7[2] == (((ctx->sig_len - 4) >> 8) & 0xff) &&
 176                     pkcs7[3] ==  ((ctx->sig_len - 4)       & 0xff))
 177                         return 0;
 178                 if (pkcs7[1] == 0x80)
 179                         return 0;
 180                 if (pkcs7[1] > 0x82)
 181                         return -EMSGSIZE;
 182         }
 183
 184         pr_debug("Signature data not PKCS#7\n");
 185         return -ELIBBAD;
 186 }
 187
 188 /**
 189  * verify_pefile_signature - Verify the signature on a PE binary image
 190  * @pebuf: Buffer containing the PE binary image
 191  * @pelen: Length of the binary image
 192  * @trust_keyring: Signing certificates to use as starting points
 193  * @_trusted: Set to true if trustworth, false otherwise
 194  *
 195  * Validate that the certificate chain inside the PKCS#7 message inside the PE
 196  * binary image intersects keys we already know and trust.
 197  *
 198  * Returns, in order of descending priority:
 199  *
 200  *  (*) -ELIBBAD if the image cannot be parsed, or:
 201  *
 202  *  (*) -EKEYREJECTED if a signature failed to match for which we have a valid
 203  *      key, or:
 204  *
 205  *  (*) 0 if at least one signature chain intersects with the keys in the trust
 206  *      keyring, or:
 207  *
 208  *  (*) -ENOPKG if a suitable crypto module couldn't be found for a check on a
 209  *      chain.
 210  *
 211  *  (*) -ENOKEY if we couldn't find a match for any of the signature chains in
 212  *      the message.
 213  *
 214  * May also return -ENOMEM.
 215  */
 216 int verify_pefile_signature(const void *pebuf, unsigned pelen,
 217                             struct key *trusted_keyring, bool *_trusted)
 218 {
 219         struct pkcs7_message *pkcs7;
 220         struct pefile_context ctx;
 221         const void *data;
 222         size_t datalen;
 223         int ret;
 224
 225         kenter("");
 226
 227         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
 228         ret = pefile_parse_binary(pebuf, pelen, &ctx);
 229         if (ret < 0)
 230                 return ret;
 231
 232         ret = pefile_strip_sig_wrapper(pebuf, &ctx);
 233         if (ret < 0)
 234                 return ret;
 235
 236         pkcs7 = pkcs7_parse_message(pebuf + ctx.sig_offset, ctx.sig_len);
 237         if (IS_ERR(pkcs7))
 238                 return PTR_ERR(pkcs7);
 239         ctx.pkcs7 = pkcs7;
 240
 241         ret = pkcs7_get_content_data(ctx.pkcs7, &data, &datalen, false);
 242         if (ret < 0 || datalen == 0) {
 243                 pr_devel("PKCS#7 message does not contain data\n");
 244                 ret = -EBADMSG;
 245                 goto error;
 246         }
 247
 248         ret = -ENOANO; // Not yet complete
 249
 250 error:
 251         pkcs7_free_message(ctx.pkcs7);
 252         return ret;
 253 }