Quelle  safesetid-test.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <string.h>
#include <syscall.h>
#include <sys/capability.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mount.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdarg.h>

/*
 * NOTES about this test:
 * - requries libcap-dev to be installed on test system
 * - requires securityfs to me mounted at /sys/kernel/security, e.g.:
 * mount -n -t securityfs -o nodev,noexec,nosuid securityfs /sys/kernel/security
 * - needs CONFIG_SECURITYFS and CONFIG_SAFESETID to be enabled
 */

#ifndef CLONE_NEWUSER
# define CLONE_NEWUSER 0x10000000
#endif

#define ROOT_UGID 0
#define RESTRICTED_PARENT_UGID 1
#define ALLOWED_CHILD1_UGID 2
#define ALLOWED_CHILD2_UGID 3
#define NO_POLICY_UGID 4

#define UGID_POLICY_STRING "1:2\n1:3\n2:2\n3:3\n"

char* add_uid_whitelist_policy_file = "/sys/kernel/security/safesetid/uid_allowlist_policy";
char* add_gid_whitelist_policy_file = "/sys/kernel/security/safesetid/gid_allowlist_policy";

static void die(char *fmt, ...)
{
 va_list ap;
 va_start(ap, fmt);
 vfprintf(stderr, fmt, ap);
 va_end(ap);
 exit(EXIT_FAILURE);
}

static bool vmaybe_write_file(bool enoent_ok, char *filename, char *fmt, va_list ap)
{
 char buf[4096];
 int fd;
 ssize_t written;
 int buf_len;

 buf_len = vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, ap);
 if (buf_len < 0) {
  printf("vsnprintf failed: %s\n",
      strerror(errno));
  return false;
 }
 if (buf_len >= sizeof(buf)) {
  printf("vsnprintf output truncated\n");
  return false;
 }

 fd = open(filename, O_WRONLY);
 if (fd < 0) {
  if ((errno == ENOENT) && enoent_ok)
   return true;
  return false;
 }
 written = write(fd, buf, buf_len);
 if (written != buf_len) {
  if (written >= 0) {
   printf("short write to %s\n", filename);
   return false;
  } else {
   printf("write to %s failed: %s\n",
    filename, strerror(errno));
   return false;
  }
 }
 if (close(fd) != 0) {
  printf("close of %s failed: %s\n",
   filename, strerror(errno));
  return false;
 }
 return true;
}

static bool write_file(char *filename, char *fmt, ...)
{
 va_list ap;
 bool ret;

 va_start(ap, fmt);
 ret = vmaybe_write_file(false, filename, fmt, ap);
 va_end(ap);

 return ret;
}

static void ensure_user_exists(uid_t uid)
{
 struct passwd p;

 FILE *fd;
 char name_str[10];

 if (getpwuid(uid) == NULL) {
  memset(&p,0x00,sizeof(p));
  fd=fopen("/etc/passwd","a");
  if (fd == NULL)
   die("couldn't open file\n");
  if (fseek(fd, 0, SEEK_END))
   die("couldn't fseek\n");
  snprintf(name_str, 10, "user %d", uid);
  p.pw_name=name_str;
  p.pw_uid=uid;
  p.pw_gid=uid;
  p.pw_gecos="Test account";
  p.pw_dir="/dev/null";
  p.pw_shell="/bin/false";
  int value = putpwent(&p,fd);
  if (value != 0)
   die("putpwent failed\n");
  if (fclose(fd))
   die("fclose failed\n");
 }
}

static void ensure_group_exists(gid_t gid)
{
 struct group g;

 FILE *fd;
 char name_str[10];

 if (getgrgid(gid) == NULL) {
  memset(&g,0x00,sizeof(g));
  fd=fopen("/etc/group","a");
  if (fd == NULL)
   die("couldn't open group file\n");
  if (fseek(fd, 0, SEEK_END))
   die("couldn't fseek group file\n");
  snprintf(name_str, 10, "group %d", gid);
  g.gr_name=name_str;
  g.gr_gid=gid;
  g.gr_passwd=NULL;
  g.gr_mem=NULL;
  int value = putgrent(&g,fd);
  if (value != 0)
   die("putgrent failed\n");
  if (fclose(fd))
   die("fclose failed\n");
 }
}

static void ensure_securityfs_mounted(void)
{
 int fd = open(add_uid_whitelist_policy_file, O_WRONLY);
 if (fd < 0) {
  if (errno == ENOENT) {
   // Need to mount securityfs
   if (mount("securityfs", "/sys/kernel/security",
      "securityfs", 0, NULL) < 0)
    die("mounting securityfs failed\n");
  } else {
   die("couldn't find securityfs for unknown reason\n");
  }
 } else {
  if (close(fd) != 0) {
   die("close of %s failed: %s\n",
    add_uid_whitelist_policy_file, strerror(errno));
  }
 }
}

static void write_uid_policies()
{
 static char *policy_str = UGID_POLICY_STRING;
 ssize_t written;
 int fd;

 fd = open(add_uid_whitelist_policy_file, O_WRONLY);
 if (fd < 0)
  die("can't open add_uid_whitelist_policy file\n");
 written = write(fd, policy_str, strlen(policy_str));
 if (written != strlen(policy_str)) {
  if (written >= 0) {
   die("short write to %s\n", add_uid_whitelist_policy_file);
  } else {
   die("write to %s failed: %s\n",
    add_uid_whitelist_policy_file, strerror(errno));
  }
 }
 if (close(fd) != 0) {
  die("close of %s failed: %s\n",
   add_uid_whitelist_policy_file, strerror(errno));
 }
}

static void write_gid_policies()
{
 static char *policy_str = UGID_POLICY_STRING;
 ssize_t written;
 int fd;

 fd = open(add_gid_whitelist_policy_file, O_WRONLY);
 if (fd < 0)
  die("can't open add_gid_whitelist_policy file\n");
 written = write(fd, policy_str, strlen(policy_str));
 if (written != strlen(policy_str)) {
  if (written >= 0) {
   die("short write to %s\n", add_gid_whitelist_policy_file);
  } else {
   die("write to %s failed: %s\n",
    add_gid_whitelist_policy_file, strerror(errno));
  }
 }
 if (close(fd) != 0) {
  die("close of %s failed: %s\n",
   add_gid_whitelist_policy_file, strerror(errno));
 }
}


static bool test_userns(bool expect_success)
{
 uid_t uid;
 char map_file_name[32];
 size_t sz = sizeof(map_file_name);
 pid_t cpid;
 bool success;

 uid = getuid();

 int clone_flags = CLONE_NEWUSER;
 cpid = syscall(SYS_clone, clone_flags, NULL);
 if (cpid == -1) {
     printf("clone failed");
     return false;
 }

 if (cpid == 0) { /* Code executed by child */
  // Give parent 1 second to write map file
  sleep(1);
  exit(EXIT_SUCCESS);
 } else {  /* Code executed by parent */
  if(snprintf(map_file_name, sz, "/proc/%d/uid_map", cpid) < 0) {
   printf("preparing file name string failed");
   return false;
  }
  success = write_file(map_file_name, "0 %d 1", uid);
  return success == expect_success;
 }

 printf("should not reach here");
 return false;
}

static void test_setuid(uid_t child_uid, bool expect_success)
{
 pid_t cpid, w;
 int wstatus;

 cpid = fork();
 if (cpid == -1) {
  die("fork\n");
 }

 if (cpid == 0) {     /* Code executed by child */
  if (setuid(child_uid) < 0)
   exit(EXIT_FAILURE);
  if (getuid() == child_uid)
   exit(EXIT_SUCCESS);
  else
   exit(EXIT_FAILURE);
 } else {   /* Code executed by parent */
  do {
   w = waitpid(cpid, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED);
   if (w == -1) {
    die("waitpid\n");
   }

   if (WIFEXITED(wstatus)) {
    if (WEXITSTATUS(wstatus) == EXIT_SUCCESS) {
     if (expect_success) {
      return;
     } else {
      die("unexpected success\n");
     }
    } else {
     if (expect_success) {
      die("unexpected failure\n");
     } else {
      return;
     }
    }
   } else if (WIFSIGNALED(wstatus)) {
    if (WTERMSIG(wstatus) == 9) {
     if (expect_success)
      die("killed unexpectedly\n");
     else
      return;
    } else {
     die("unexpected signal: %d\n", wstatus);
    }
   } else {
    die("unexpected status: %d\n", wstatus);
   }
  } while (!WIFEXITED(wstatus) && !WIFSIGNALED(wstatus));
 }

 die("should not reach here\n");
}

static void test_setgid(gid_t child_gid, bool expect_success)
{
 pid_t cpid, w;
 int wstatus;

 cpid = fork();
 if (cpid == -1) {
  die("fork\n");
 }

 if (cpid == 0) {     /* Code executed by child */
  if (setgid(child_gid) < 0)
   exit(EXIT_FAILURE);
  if (getgid() == child_gid)
   exit(EXIT_SUCCESS);
  else
   exit(EXIT_FAILURE);
 } else {   /* Code executed by parent */
  do {
   w = waitpid(cpid, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED);
   if (w == -1) {
    die("waitpid\n");
   }

   if (WIFEXITED(wstatus)) {
    if (WEXITSTATUS(wstatus) == EXIT_SUCCESS) {
     if (expect_success) {
      return;
     } else {
      die("unexpected success\n");
     }
    } else {
     if (expect_success) {
      die("unexpected failure\n");
     } else {
      return;
     }
    }
   } else if (WIFSIGNALED(wstatus)) {
    if (WTERMSIG(wstatus) == 9) {
     if (expect_success)
      die("killed unexpectedly\n");
     else
      return;
    } else {
     die("unexpected signal: %d\n", wstatus);
    }
   } else {
    die("unexpected status: %d\n", wstatus);
   }
  } while (!WIFEXITED(wstatus) && !WIFSIGNALED(wstatus));
 }

 die("should not reach here\n");
}

static void test_setgroups(gid_t* child_groups, size_t len, bool expect_success)
{
 pid_t cpid, w;
 int wstatus;
 gid_t groupset[len];
 int i, j;

 cpid = fork();
 if (cpid == -1) {
  die("fork\n");
 }

 if (cpid == 0) {     /* Code executed by child */
  if (setgroups(len, child_groups) != 0)
   exit(EXIT_FAILURE);
  if (getgroups(len, groupset) != len)
   exit(EXIT_FAILURE);
  for (i = 0; i < len; i++) {
   for (j = 0; j < len; j++) {
    if (child_groups[i] == groupset[j])
     break;
    if (j == len - 1)
     exit(EXIT_FAILURE);
   }
  }
  exit(EXIT_SUCCESS);
 } else {   /* Code executed by parent */
  do {
   w = waitpid(cpid, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED);
   if (w == -1) {
    die("waitpid\n");
   }

   if (WIFEXITED(wstatus)) {
    if (WEXITSTATUS(wstatus) == EXIT_SUCCESS) {
     if (expect_success) {
      return;
     } else {
      die("unexpected success\n");
     }
    } else {
     if (expect_success) {
      die("unexpected failure\n");
     } else {
      return;
     }
    }
   } else if (WIFSIGNALED(wstatus)) {
    if (WTERMSIG(wstatus) == 9) {
     if (expect_success)
      die("killed unexpectedly\n");
     else
      return;
    } else {
     die("unexpected signal: %d\n", wstatus);
    }
   } else {
    die("unexpected status: %d\n", wstatus);
   }
  } while (!WIFEXITED(wstatus) && !WIFSIGNALED(wstatus));
 }

 die("should not reach here\n");
}


static void ensure_users_exist(void)
{
 ensure_user_exists(ROOT_UGID);
 ensure_user_exists(RESTRICTED_PARENT_UGID);
 ensure_user_exists(ALLOWED_CHILD1_UGID);
 ensure_user_exists(ALLOWED_CHILD2_UGID);
 ensure_user_exists(NO_POLICY_UGID);
}

static void ensure_groups_exist(void)
{
 ensure_group_exists(ROOT_UGID);
 ensure_group_exists(RESTRICTED_PARENT_UGID);
 ensure_group_exists(ALLOWED_CHILD1_UGID);
 ensure_group_exists(ALLOWED_CHILD2_UGID);
 ensure_group_exists(NO_POLICY_UGID);
}

static void drop_caps(bool setid_retained)
{
 cap_value_t cap_values[] = {CAP_SETUID, CAP_SETGID};
 cap_t caps;

 caps = cap_get_proc();
 if (setid_retained)
  cap_set_flag(caps, CAP_EFFECTIVE, 2, cap_values, CAP_SET);
 else
  cap_clear(caps);
 cap_set_proc(caps);
 cap_free(caps);
}

int main(int argc, char **argv)
{
 ensure_groups_exist();
 ensure_users_exist();
 ensure_securityfs_mounted();
 write_uid_policies();
 write_gid_policies();

 if (prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1L))
  die("Error with set keepcaps\n");

 // First test to make sure we can write userns mappings from a non-root
 // user that doesn't have any restrictions (as long as it has
 // CAP_SETUID);
 if (setgid(NO_POLICY_UGID) < 0)
  die("Error with set gid(%d)\n", NO_POLICY_UGID);
 if (setuid(NO_POLICY_UGID) < 0)
  die("Error with set uid(%d)\n", NO_POLICY_UGID);
 // Take away all but setid caps
 drop_caps(true);
 // Need PR_SET_DUMPABLE flag set so we can write /proc/[pid]/uid_map
 // from non-root parent process.
 if (prctl(PR_SET_DUMPABLE, 1, 0, 0, 0))
  die("Error with set dumpable\n");
 if (!test_userns(true)) {
  die("test_userns failed when it should work\n");
 }

 // Now switch to a user/group with restrictions
 if (setgid(RESTRICTED_PARENT_UGID) < 0)
  die("Error with set gid(%d)\n", RESTRICTED_PARENT_UGID);
 if (setuid(RESTRICTED_PARENT_UGID) < 0)
  die("Error with set uid(%d)\n", RESTRICTED_PARENT_UGID);

 test_setuid(ROOT_UGID, false);
 test_setuid(ALLOWED_CHILD1_UGID, true);
 test_setuid(ALLOWED_CHILD2_UGID, true);
 test_setuid(NO_POLICY_UGID, false);

 test_setgid(ROOT_UGID, false);
 test_setgid(ALLOWED_CHILD1_UGID, true);
 test_setgid(ALLOWED_CHILD2_UGID, true);
 test_setgid(NO_POLICY_UGID, false);

 gid_t allowed_supp_groups[2] = {ALLOWED_CHILD1_UGID, ALLOWED_CHILD2_UGID};
 gid_t disallowed_supp_groups[2] = {ROOT_UGID, NO_POLICY_UGID};
 test_setgroups(allowed_supp_groups, 2, true);
 test_setgroups(disallowed_supp_groups, 2, false);

 if (!test_userns(false)) {
  die("test_userns worked when it should fail\n");
 }

 // Now take away all caps
 drop_caps(false);
 test_setuid(2, false);
 test_setuid(3, false);
 test_setuid(4, false);
 test_setgid(2, false);
 test_setgid(3, false);
 test_setgid(4, false);

 // NOTE: this test doesn't clean up users that were created in
 // /etc/passwd or flush policies that were added to the LSM.
 printf("test successful!\n");
 return EXIT_SUCCESS;
}