1224653Sjonathan/*-
2224653Sjonathan * Copyright (c) 2009-2011 Robert N. M. Watson
3224653Sjonathan * Copyright (c) 2011 Jonathan Anderson
4224653Sjonathan * All rights reserved.
5224653Sjonathan *
6224653Sjonathan * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7224653Sjonathan * modification, are permitted provided that the following conditions
8224653Sjonathan * are met:
9224653Sjonathan * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10224653Sjonathan *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11224653Sjonathan * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12224653Sjonathan *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13224653Sjonathan *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14224653Sjonathan *
15224653Sjonathan * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
16224653Sjonathan * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17224653Sjonathan * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18224653Sjonathan * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19224653Sjonathan * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20224653Sjonathan * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21224653Sjonathan * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22224653Sjonathan * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23224653Sjonathan * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24224653Sjonathan * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25224653Sjonathan * SUCH DAMAGE.
26224653Sjonathan */
27224653Sjonathan
28224653Sjonathan/*
29224653Sjonathan * Test whether various operations on capabilities are properly masked for
30224653Sjonathan * various object types.
31224653Sjonathan */
32224653Sjonathan
33224653Sjonathan#include <sys/cdefs.h>
34224653Sjonathan__FBSDID("$FreeBSD$");
35224653Sjonathan
36224653Sjonathan#include <sys/param.h>
37224653Sjonathan#include <sys/capability.h>
38224653Sjonathan#include <sys/errno.h>
39224653Sjonathan#include <sys/mman.h>
40224653Sjonathan#include <sys/mount.h>
41224653Sjonathan#include <sys/stat.h>
42224653Sjonathan
43224653Sjonathan#include <err.h>
44224653Sjonathan#include <fcntl.h>
45224910Sjonathan#include <poll.h>
46224653Sjonathan#include <stdio.h>
47224653Sjonathan#include <stdlib.h>
48224660Sjonathan#include <string.h>
49224653Sjonathan#include <unistd.h>
50224653Sjonathan
51224653Sjonathan#include "cap_test.h"
52224653Sjonathan
53224653Sjonathan#define	SYSCALL_FAIL(syscall, message) \
54224653Sjonathan	FAIL("%s:\t%s (rights 0x%jx)", #syscall, message, rights)
55224653Sjonathan
56224653Sjonathan/*
57224653Sjonathan * Ensure that, if the capability had enough rights for the system call to
58224653Sjonathan * pass, then it did. Otherwise, ensure that the errno is ENOTCAPABLE;
59224653Sjonathan * capability restrictions should kick in before any other error logic.
60224653Sjonathan */
61224653Sjonathan#define	CHECK_RESULT(syscall, rights_needed, succeeded)	do {		\
62224653Sjonathan	if ((rights & (rights_needed)) == (rights_needed)) {		\
63224653Sjonathan		if (!(succeeded))					\
64224653Sjonathan			SYSCALL_FAIL(syscall, "failed");		\
65224653Sjonathan	} else {							\
66224653Sjonathan		if (succeeded)						\
67224653Sjonathan			FAILX("%s:\tsucceeded when it shouldn't have"	\
68224653Sjonathan			    " (rights 0x%jx)", #syscall, rights);	\
69224653Sjonathan		else if (errno != ENOTCAPABLE)				\
70224653Sjonathan			SYSCALL_FAIL(syscall, "errno != ENOTCAPABLE");	\
71224653Sjonathan	}								\
72224910Sjonathan	errno = 0;							\
73224653Sjonathan} while (0)
74224653Sjonathan
75224653Sjonathan/*
76224653Sjonathan * As above, but for the special mmap() case: unmap after successful mmap().
77224653Sjonathan */
78224653Sjonathan#define	CHECK_MMAP_RESULT(rights_needed)	do {			\
79224653Sjonathan	if ((rights & (rights_needed)) == (rights_needed)) {		\
80224653Sjonathan		if (p == MAP_FAILED)					\
81224653Sjonathan			SYSCALL_FAIL(mmap, "failed");			\
82224653Sjonathan		else							\
83224653Sjonathan			(void)munmap(p, getpagesize());			\
84224653Sjonathan	} else {							\
85224653Sjonathan		if (p != MAP_FAILED) {					\
86224653Sjonathan			FAILX("%s:\tsucceeded when it shouldn't have"	\
87224653Sjonathan			    " (rights 0x%jx)", "mmap", rights);		\
88224653Sjonathan			(void)munmap(p, getpagesize());			\
89224653Sjonathan		} else if (errno != ENOTCAPABLE)			\
90224653Sjonathan			SYSCALL_FAIL(syscall, "errno != ENOTCAPABLE");	\
91224653Sjonathan	}								\
92224910Sjonathan	errno = 0;							\
93224653Sjonathan} while (0)
94224653Sjonathan
95224653Sjonathan/*
96224653Sjonathan * Given a file descriptor, create a capability with specific rights and
97224653Sjonathan * make sure only those rights work.
98224653Sjonathan*/
99224653Sjonathanstatic int
100224653Sjonathantry_file_ops(int fd, cap_rights_t rights)
101224653Sjonathan{
102224653Sjonathan	struct stat sb;
103224653Sjonathan	struct statfs sf;
104224653Sjonathan	int fd_cap, fd_capcap;
105224653Sjonathan	ssize_t ssize, ssize2;
106224653Sjonathan	off_t off;
107224653Sjonathan	void *p;
108224653Sjonathan	char ch;
109224660Sjonathan	int ret, is_nfs;
110224910Sjonathan	struct pollfd pollfd;
111224653Sjonathan	int success = PASSED;
112224653Sjonathan
113224660Sjonathan	REQUIRE(fstatfs(fd, &sf));
114224660Sjonathan	is_nfs = (strncmp("nfs", sf.f_fstypename, sizeof(sf.f_fstypename))
115224660Sjonathan	    == 0);
116224660Sjonathan
117224653Sjonathan	REQUIRE(fd_cap = cap_new(fd, rights));
118224653Sjonathan	REQUIRE(fd_capcap = cap_new(fd_cap, rights));
119224653Sjonathan	CHECK(fd_capcap != fd_cap);
120224653Sjonathan
121224910Sjonathan	pollfd.fd = fd_cap;
122224910Sjonathan	pollfd.events = POLLIN | POLLERR | POLLHUP;
123224910Sjonathan	pollfd.revents = 0;
124224910Sjonathan
125224653Sjonathan	ssize = read(fd_cap, &ch, sizeof(ch));
126224653Sjonathan	CHECK_RESULT(read, CAP_READ | CAP_SEEK, ssize >= 0);
127224653Sjonathan
128224653Sjonathan	ssize = pread(fd_cap, &ch, sizeof(ch), 0);
129224653Sjonathan	ssize2 = pread(fd_cap, &ch, sizeof(ch), 0);
130224653Sjonathan	CHECK_RESULT(pread, CAP_READ, ssize >= 0);
131224653Sjonathan	CHECK(ssize == ssize2);
132224653Sjonathan
133224653Sjonathan	ssize = write(fd_cap, &ch, sizeof(ch));
134224653Sjonathan	CHECK_RESULT(write, CAP_WRITE | CAP_SEEK, ssize >= 0);
135224653Sjonathan
136224653Sjonathan	ssize = pwrite(fd_cap, &ch, sizeof(ch), 0);
137224653Sjonathan	CHECK_RESULT(pwrite, CAP_WRITE, ssize >= 0);
138224653Sjonathan
139224653Sjonathan	off = lseek(fd_cap, 0, SEEK_SET);
140224653Sjonathan	CHECK_RESULT(lseek, CAP_SEEK, off >= 0);
141224653Sjonathan
142224660Sjonathan	/*
143224660Sjonathan	 * Note: this is not expected to work over NFS.
144224660Sjonathan	 */
145224653Sjonathan	ret = fchflags(fd_cap, UF_NODUMP);
146224660Sjonathan	CHECK_RESULT(fchflags, CAP_FCHFLAGS,
147224660Sjonathan	    (ret == 0) || (is_nfs && (errno == EOPNOTSUPP)));
148224653Sjonathan
149224653Sjonathan	ret = fstat(fd_cap, &sb);
150224653Sjonathan	CHECK_RESULT(fstat, CAP_FSTAT, ret == 0);
151224653Sjonathan
152224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ, MAP_SHARED, fd_cap, 0);
153224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ);
154224653Sjonathan
155224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_cap, 0);
156224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_WRITE);
157224653Sjonathan
158224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_EXEC, MAP_SHARED, fd_cap, 0);
159224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC);
160224653Sjonathan
161224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
162224653Sjonathan	    fd_cap, 0);
163224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE);
164224653Sjonathan
165224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_EXEC, MAP_SHARED,
166224653Sjonathan	    fd_cap, 0);
167224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_MAPEXEC);
168224653Sjonathan
169224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_EXEC | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
170224653Sjonathan	    fd_cap, 0);
171224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC | CAP_WRITE);
172224653Sjonathan
173224653Sjonathan	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
174224653Sjonathan	    MAP_SHARED, fd_cap, 0);
175224653Sjonathan	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE | CAP_MAPEXEC);
176224653Sjonathan
177224653Sjonathan	ret = fsync(fd_cap);
178224653Sjonathan	CHECK_RESULT(fsync, CAP_FSYNC, ret == 0);
179224653Sjonathan
180224653Sjonathan	ret = fchown(fd_cap, -1, -1);
181224653Sjonathan	CHECK_RESULT(fchown, CAP_FCHOWN, ret == 0);
182224653Sjonathan
183224653Sjonathan	ret = fchmod(fd_cap, 0644);
184224653Sjonathan	CHECK_RESULT(fchmod, CAP_FCHMOD, ret == 0);
185224653Sjonathan
186224653Sjonathan	/* XXX flock */
187224653Sjonathan
188224653Sjonathan	ret = ftruncate(fd_cap, 0);
189224653Sjonathan	CHECK_RESULT(ftruncate, CAP_FTRUNCATE, ret == 0);
190224653Sjonathan
191224653Sjonathan	ret = fstatfs(fd_cap, &sf);
192224653Sjonathan	CHECK_RESULT(fstatfs, CAP_FSTATFS, ret == 0);
193224653Sjonathan
194224653Sjonathan	ret = fpathconf(fd_cap, _PC_NAME_MAX);
195224653Sjonathan	CHECK_RESULT(fpathconf, CAP_FPATHCONF, ret >= 0);
196224653Sjonathan
197224653Sjonathan	ret = futimes(fd_cap, NULL);
198224653Sjonathan	CHECK_RESULT(futimes, CAP_FUTIMES, ret == 0);
199224653Sjonathan
200224910Sjonathan	ret = poll(&pollfd, 1, 0);
201224910Sjonathan	if (rights & CAP_POLL_EVENT)
202224910Sjonathan		CHECK((pollfd.revents & POLLNVAL) == 0);
203224910Sjonathan	else
204224910Sjonathan		CHECK((pollfd.revents & POLLNVAL) != 0);
205224653Sjonathan
206224910Sjonathan	/* XXX: select, kqueue */
207224910Sjonathan
208224653Sjonathan	close (fd_cap);
209224653Sjonathan	return (success);
210224653Sjonathan}
211224653Sjonathan
212224653Sjonathan#define TRY(fd, rights) \
213224653Sjonathando { \
214224653Sjonathan	if (success == PASSED) \
215224653Sjonathan		success = try_file_ops(fd, rights); \
216224653Sjonathan	else \
217224653Sjonathan		/* We've already failed, but try the test anyway. */ \
218224653Sjonathan		try_file_ops(fd, rights); \
219224653Sjonathan} while (0)
220224653Sjonathan
221224653Sjonathanint
222224653Sjonathantest_capabilities(void)
223224653Sjonathan{
224224653Sjonathan	int fd;
225224653Sjonathan	int success = PASSED;
226224653Sjonathan
227224910Sjonathan	fd = open("/tmp/cap_test_capabilities", O_RDWR | O_CREAT, 0644);
228224653Sjonathan	if (fd < 0)
229224653Sjonathan		err(-1, "open");
230224653Sjonathan
231224653Sjonathan	if (cap_enter() < 0)
232224653Sjonathan		err(-1, "cap_enter");
233224653Sjonathan
234224653Sjonathan	/* XXX: Really want to try all combinations. */
235224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_READ);
236224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_READ | CAP_SEEK);
237224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_WRITE);
238224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_WRITE | CAP_SEEK);
239224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_READ | CAP_WRITE);
240224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_READ | CAP_WRITE | CAP_SEEK);
241224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_SEEK);
242224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FCHFLAGS);
243224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_IOCTL);
244224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FSTAT);
245224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP);
246224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ);
247224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_WRITE);
248224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC);
249224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE);
250224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_MAPEXEC);
251224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC | CAP_WRITE);
252224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE | CAP_MAPEXEC);
253224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FCNTL);
254224797Sjonathan	TRY(fd, CAP_POST_EVENT);
255224797Sjonathan	TRY(fd, CAP_POLL_EVENT);
256224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FSYNC);
257224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FCHOWN);
258224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FCHMOD);
259224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FTRUNCATE);
260224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FLOCK);
261224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FSTATFS);
262224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FPATHCONF);
263224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_FUTIMES);
264224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_ACL_GET);
265224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_ACL_SET);
266224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_ACL_DELETE);
267224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_ACL_CHECK);
268224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_EXTATTR_GET);
269224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_EXTATTR_SET);
270224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_EXTATTR_DELETE);
271224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_EXTATTR_LIST);
272224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MAC_GET);
273224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_MAC_SET);
274224653Sjonathan
275224653Sjonathan	/*
276224653Sjonathan	 * Socket-specific.
277224653Sjonathan	 */
278224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_GETPEERNAME);
279224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_GETSOCKNAME);
280224653Sjonathan	TRY(fd, CAP_ACCEPT);
281224653Sjonathan
282224653Sjonathan	return (success);
283224653Sjonathan}
284