security/integrity/evm/evm_crypto.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005-2010 IBM Corporation
   3  *
   4  * Authors:
   5  * Mimi Zohar <zohar@us.ibm.com>
   6  * Kylene Hall <kjhall@us.ibm.com>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation, version 2 of the License.
  11  *
  12  * File: evm_crypto.c
  13  *       Using root's kernel master key (kmk), calculate the HMAC
  14  */
  15
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/crypto.h>
  18 #include <linux/xattr.h>
  19 #include <keys/encrypted-type.h>
  20 #include <crypto/hash.h>
  21 #include "evm.h"
  22
  23 #define EVMKEY "evm-key"
  24 #define MAX_KEY_SIZE 128
  25 static unsigned char evmkey[MAX_KEY_SIZE];
  26 static int evmkey_len = MAX_KEY_SIZE;
  27
  28 struct crypto_shash *hmac_tfm;
  29
  30 static DEFINE_MUTEX(mutex);
  31
  32 static struct shash_desc *init_desc(void)
  33 {
  34         int rc;
  35         struct shash_desc *desc;
  36
  37         if (hmac_tfm == NULL) {
  38                 mutex_lock(&mutex);
  39                 if (hmac_tfm)
  40                         goto out;
  41                 hmac_tfm = crypto_alloc_shash(evm_hmac, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
  42                 if (IS_ERR(hmac_tfm)) {
  43                         pr_err("Can not allocate %s (reason: %ld)\n",
  44                                evm_hmac, PTR_ERR(hmac_tfm));
  45                         rc = PTR_ERR(hmac_tfm);
  46                         hmac_tfm = NULL;
  47                         mutex_unlock(&mutex);
  48                         return ERR_PTR(rc);
  49                 }
  50                 rc = crypto_shash_setkey(hmac_tfm, evmkey, evmkey_len);
  51                 if (rc) {
  52                         crypto_free_shash(hmac_tfm);
  53                         hmac_tfm = NULL;
  54                         mutex_unlock(&mutex);
  55                         return ERR_PTR(rc);
  56                 }
  57 out:
  58                 mutex_unlock(&mutex);
  59         }
  60
  61         desc = kmalloc(sizeof(*desc) + crypto_shash_descsize(hmac_tfm),
  62                         GFP_KERNEL);
  63         if (!desc)
  64                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  65
  66         desc->tfm = hmac_tfm;
  67         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
  68
  69         rc = crypto_shash_init(desc);
  70         if (rc) {
  71                 kfree(desc);
  72                 return ERR_PTR(rc);
  73         }
  74         return desc;
  75 }
  76
  77 /* Protect against 'cutting & pasting' security.evm xattr, include inode
  78  * specific info.
  79  *
  80  * (Additional directory/file metadata needs to be added for more complete
  81  * protection.)
  82  */
  83 static void hmac_add_misc(struct shash_desc *desc, struct inode *inode,
  84                           char *digest)
  85 {
  86         struct h_misc {
  87                 unsigned long ino;
  88                 __u32 generation;
  89                 uid_t uid;
  90                 gid_t gid;
  91                 umode_t mode;
  92         } hmac_misc;
  93
  94         memset(&hmac_misc, 0, sizeof hmac_misc);
  95         hmac_misc.ino = inode->i_ino;
  96         hmac_misc.generation = inode->i_generation;
  97         hmac_misc.uid = inode->i_uid;
  98         hmac_misc.gid = inode->i_gid;
  99         hmac_misc.mode = inode->i_mode;
 100         crypto_shash_update(desc, (const u8 *)&hmac_misc, sizeof hmac_misc);
 101         crypto_shash_final(desc, digest);
 102 }
 103
 104 /*
 105  * Calculate the HMAC value across the set of protected security xattrs.
 106  *
 107  * Instead of retrieving the requested xattr, for performance, calculate
 108  * the hmac using the requested xattr value. Don't alloc/free memory for
 109  * each xattr, but attempt to re-use the previously allocated memory.
 110  */
 111 int evm_calc_hmac(struct dentry *dentry, const char *req_xattr_name,
 112                   const char *req_xattr_value, size_t req_xattr_value_len,
 113                   char *digest)
 114 {
 115         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 116         struct shash_desc *desc;
 117         char **xattrname;
 118         size_t xattr_size = 0;
 119         char *xattr_value = NULL;
 120         int error;
 121         int size;
 122
 123         if (!inode->i_op || !inode->i_op->getxattr)
 124                 return -EOPNOTSUPP;
 125         desc = init_desc();
 126         if (IS_ERR(desc))
 127                 return PTR_ERR(desc);
 128
 129         error = -ENODATA;
 130         for (xattrname = evm_config_xattrnames; *xattrname != NULL; xattrname++) {
 131                 if ((req_xattr_name && req_xattr_value)
 132                     && !strcmp(*xattrname, req_xattr_name)) {
 133                         error = 0;
 134                         crypto_shash_update(desc, (const u8 *)req_xattr_value,
 135                                              req_xattr_value_len);
 136                         continue;
 137                 }
 138                 size = vfs_getxattr_alloc(dentry, *xattrname,
 139                                           &xattr_value, xattr_size, GFP_NOFS);
 140                 if (size == -ENOMEM) {
 141                         error = -ENOMEM;
 142                         goto out;
 143                 }
 144                 if (size < 0)
 145                         continue;
 146
 147                 error = 0;
 148                 xattr_size = size;
 149                 crypto_shash_update(desc, (const u8 *)xattr_value, xattr_size);
 150         }
 151         hmac_add_misc(desc, inode, digest);
 152
 153 out:
 154         kfree(xattr_value);
 155         kfree(desc);
 156         return error;
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Calculate the hmac and update security.evm xattr
 161  *
 162  * Expects to be called with i_mutex locked.
 163  */
 164 int evm_update_evmxattr(struct dentry *dentry, const char *xattr_name,
 165                         const char *xattr_value, size_t xattr_value_len)
 166 {
 167         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 168         struct evm_ima_xattr_data xattr_data;
 169         int rc = 0;
 170
 171         rc = evm_calc_hmac(dentry, xattr_name, xattr_value,
 172                            xattr_value_len, xattr_data.digest);
 173         if (rc == 0) {
 174                 xattr_data.type = EVM_XATTR_HMAC;
 175                 rc = __vfs_setxattr_noperm(dentry, XATTR_NAME_EVM,
 176                                            &xattr_data,
 177                                            sizeof(xattr_data), 0);
 178         }
 179         else if (rc == -ENODATA)
 180                 rc = inode->i_op->removexattr(dentry, XATTR_NAME_EVM);
 181         return rc;
 182 }
 183
 184 int evm_init_hmac(struct inode *inode, const struct xattr *lsm_xattr,
 185                   char *hmac_val)
 186 {
 187         struct shash_desc *desc;
 188
 189         desc = init_desc();
 190         if (IS_ERR(desc)) {
 191                 printk(KERN_INFO "init_desc failed\n");
 192                 return PTR_ERR(desc);
 193         }
 194
 195         crypto_shash_update(desc, lsm_xattr->value, lsm_xattr->value_len);
 196         hmac_add_misc(desc, inode, hmac_val);
 197         kfree(desc);
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Get the key from the TPM for the SHA1-HMAC
 203  */
 204 int evm_init_key(void)
 205 {
 206         struct key *evm_key;
 207         struct encrypted_key_payload *ekp;
 208         int rc = 0;
 209
 210         evm_key = request_key(&key_type_encrypted, EVMKEY, NULL);
 211         if (IS_ERR(evm_key))
 212                 return -ENOENT;
 213
 214         down_read(&evm_key->sem);
 215         ekp = evm_key->payload.data;
 216         if (ekp->decrypted_datalen > MAX_KEY_SIZE) {
 217                 rc = -EINVAL;
 218                 goto out;
 219         }
 220         memcpy(evmkey, ekp->decrypted_data, ekp->decrypted_datalen);
 221 out:
 222         /* burn the original key contents */
 223         memset(ekp->decrypted_data, 0, ekp->decrypted_datalen);
 224         up_read(&evm_key->sem);
 225         key_put(evm_key);
 226         return rc;
 227 }