1da749672SJonathan Anderson /*-
2da749672SJonathan Anderson  * Copyright (c) 2009-2011 Robert N. M. Watson
3da749672SJonathan Anderson  * Copyright (c) 2011 Jonathan Anderson
4da749672SJonathan Anderson  * All rights reserved.
5da749672SJonathan Anderson  *
6da749672SJonathan Anderson  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7da749672SJonathan Anderson  * modification, are permitted provided that the following conditions
8da749672SJonathan Anderson  * are met:
9da749672SJonathan Anderson  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10da749672SJonathan Anderson  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11da749672SJonathan Anderson  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12da749672SJonathan Anderson  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13da749672SJonathan Anderson  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14da749672SJonathan Anderson  *
15da749672SJonathan Anderson  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
16da749672SJonathan Anderson  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17da749672SJonathan Anderson  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18da749672SJonathan Anderson  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19da749672SJonathan Anderson  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20da749672SJonathan Anderson  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21da749672SJonathan Anderson  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22da749672SJonathan Anderson  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23da749672SJonathan Anderson  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24da749672SJonathan Anderson  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25da749672SJonathan Anderson  * SUCH DAMAGE.
26da749672SJonathan Anderson  */
27da749672SJonathan Anderson 
28da749672SJonathan Anderson /*
29da749672SJonathan Anderson  * Test whether various operations on capabilities are properly masked for
30da749672SJonathan Anderson  * various object types.
31da749672SJonathan Anderson  */
32da749672SJonathan Anderson 
33da749672SJonathan Anderson #include <sys/cdefs.h>
34da749672SJonathan Anderson __FBSDID("$FreeBSD$");
35da749672SJonathan Anderson 
36da749672SJonathan Anderson #include <sys/param.h>
37da749672SJonathan Anderson #include <sys/capability.h>
38da749672SJonathan Anderson #include <sys/errno.h>
39da749672SJonathan Anderson #include <sys/mman.h>
40da749672SJonathan Anderson #include <sys/mount.h>
41da749672SJonathan Anderson #include <sys/stat.h>
42da749672SJonathan Anderson 
43da749672SJonathan Anderson #include <err.h>
44da749672SJonathan Anderson #include <fcntl.h>
45d6f72489SJonathan Anderson #include <poll.h>
46da749672SJonathan Anderson #include <stdio.h>
47da749672SJonathan Anderson #include <stdlib.h>
48b7f2d66aSJonathan Anderson #include <string.h>
49da749672SJonathan Anderson #include <unistd.h>
50da749672SJonathan Anderson 
51da749672SJonathan Anderson #include "cap_test.h"
52da749672SJonathan Anderson 
53da749672SJonathan Anderson #define	SYSCALL_FAIL(syscall, message) \
54da749672SJonathan Anderson 	FAIL("%s:\t%s (rights 0x%jx)", #syscall, message, rights)
55da749672SJonathan Anderson 
56da749672SJonathan Anderson /*
57da749672SJonathan Anderson  * Ensure that, if the capability had enough rights for the system call to
58da749672SJonathan Anderson  * pass, then it did. Otherwise, ensure that the errno is ENOTCAPABLE;
59da749672SJonathan Anderson  * capability restrictions should kick in before any other error logic.
60da749672SJonathan Anderson  */
61da749672SJonathan Anderson #define	CHECK_RESULT(syscall, rights_needed, succeeded)	do {		\
62da749672SJonathan Anderson 	if ((rights & (rights_needed)) == (rights_needed)) {		\
63da749672SJonathan Anderson 		if (!(succeeded))					\
64da749672SJonathan Anderson 			SYSCALL_FAIL(syscall, "failed");		\
65da749672SJonathan Anderson 	} else {							\
66da749672SJonathan Anderson 		if (succeeded)						\
67da749672SJonathan Anderson 			FAILX("%s:\tsucceeded when it shouldn't have"	\
68da749672SJonathan Anderson 			    " (rights 0x%jx)", #syscall, rights);	\
69da749672SJonathan Anderson 		else if (errno != ENOTCAPABLE)				\
70da749672SJonathan Anderson 			SYSCALL_FAIL(syscall, "errno != ENOTCAPABLE");	\
71da749672SJonathan Anderson 	}								\
72d6f72489SJonathan Anderson 	errno = 0;							\
73da749672SJonathan Anderson } while (0)
74da749672SJonathan Anderson 
75da749672SJonathan Anderson /*
76da749672SJonathan Anderson  * As above, but for the special mmap() case: unmap after successful mmap().
77da749672SJonathan Anderson  */
78da749672SJonathan Anderson #define	CHECK_MMAP_RESULT(rights_needed)	do {			\
79da749672SJonathan Anderson 	if ((rights & (rights_needed)) == (rights_needed)) {		\
80da749672SJonathan Anderson 		if (p == MAP_FAILED)					\
81da749672SJonathan Anderson 			SYSCALL_FAIL(mmap, "failed");			\
82da749672SJonathan Anderson 		else							\
83da749672SJonathan Anderson 			(void)munmap(p, getpagesize());			\
84da749672SJonathan Anderson 	} else {							\
85da749672SJonathan Anderson 		if (p != MAP_FAILED) {					\
86da749672SJonathan Anderson 			FAILX("%s:\tsucceeded when it shouldn't have"	\
87da749672SJonathan Anderson 			    " (rights 0x%jx)", "mmap", rights);		\
88da749672SJonathan Anderson 			(void)munmap(p, getpagesize());			\
89da749672SJonathan Anderson 		} else if (errno != ENOTCAPABLE)			\
90da749672SJonathan Anderson 			SYSCALL_FAIL(syscall, "errno != ENOTCAPABLE");	\
91da749672SJonathan Anderson 	}								\
92d6f72489SJonathan Anderson 	errno = 0;							\
93da749672SJonathan Anderson } while (0)
94da749672SJonathan Anderson 
95da749672SJonathan Anderson /*
96da749672SJonathan Anderson  * Given a file descriptor, create a capability with specific rights and
97da749672SJonathan Anderson  * make sure only those rights work.
98da749672SJonathan Anderson */
99da749672SJonathan Anderson static int
100da749672SJonathan Anderson try_file_ops(int fd, cap_rights_t rights)
101da749672SJonathan Anderson {
102da749672SJonathan Anderson 	struct stat sb;
103da749672SJonathan Anderson 	struct statfs sf;
104da749672SJonathan Anderson 	int fd_cap, fd_capcap;
105da749672SJonathan Anderson 	ssize_t ssize, ssize2;
106da749672SJonathan Anderson 	off_t off;
107da749672SJonathan Anderson 	void *p;
108da749672SJonathan Anderson 	char ch;
109b7f2d66aSJonathan Anderson 	int ret, is_nfs;
110d6f72489SJonathan Anderson 	struct pollfd pollfd;
111da749672SJonathan Anderson 	int success = PASSED;
112da749672SJonathan Anderson 
113b7f2d66aSJonathan Anderson 	REQUIRE(fstatfs(fd, &sf));
114b7f2d66aSJonathan Anderson 	is_nfs = (strncmp("nfs", sf.f_fstypename, sizeof(sf.f_fstypename))
115b7f2d66aSJonathan Anderson 	    == 0);
116b7f2d66aSJonathan Anderson 
117da749672SJonathan Anderson 	REQUIRE(fd_cap = cap_new(fd, rights));
118da749672SJonathan Anderson 	REQUIRE(fd_capcap = cap_new(fd_cap, rights));
119da749672SJonathan Anderson 	CHECK(fd_capcap != fd_cap);
120da749672SJonathan Anderson 
121d6f72489SJonathan Anderson 	pollfd.fd = fd_cap;
122d6f72489SJonathan Anderson 	pollfd.events = POLLIN | POLLERR | POLLHUP;
123d6f72489SJonathan Anderson 	pollfd.revents = 0;
124d6f72489SJonathan Anderson 
125da749672SJonathan Anderson 	ssize = read(fd_cap, &ch, sizeof(ch));
126da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(read, CAP_READ | CAP_SEEK, ssize >= 0);
127da749672SJonathan Anderson 
128da749672SJonathan Anderson 	ssize = pread(fd_cap, &ch, sizeof(ch), 0);
129da749672SJonathan Anderson 	ssize2 = pread(fd_cap, &ch, sizeof(ch), 0);
130da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(pread, CAP_READ, ssize >= 0);
131da749672SJonathan Anderson 	CHECK(ssize == ssize2);
132da749672SJonathan Anderson 
133da749672SJonathan Anderson 	ssize = write(fd_cap, &ch, sizeof(ch));
134da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(write, CAP_WRITE | CAP_SEEK, ssize >= 0);
135da749672SJonathan Anderson 
136da749672SJonathan Anderson 	ssize = pwrite(fd_cap, &ch, sizeof(ch), 0);
137da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(pwrite, CAP_WRITE, ssize >= 0);
138da749672SJonathan Anderson 
139da749672SJonathan Anderson 	off = lseek(fd_cap, 0, SEEK_SET);
140da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(lseek, CAP_SEEK, off >= 0);
141da749672SJonathan Anderson 
142b7f2d66aSJonathan Anderson 	/*
143b7f2d66aSJonathan Anderson 	 * Note: this is not expected to work over NFS.
144b7f2d66aSJonathan Anderson 	 */
145da749672SJonathan Anderson 	ret = fchflags(fd_cap, UF_NODUMP);
146b7f2d66aSJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fchflags, CAP_FCHFLAGS,
147b7f2d66aSJonathan Anderson 	    (ret == 0) || (is_nfs && (errno == EOPNOTSUPP)));
148da749672SJonathan Anderson 
149da749672SJonathan Anderson 	ret = fstat(fd_cap, &sb);
150da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fstat, CAP_FSTAT, ret == 0);
151da749672SJonathan Anderson 
152da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ, MAP_SHARED, fd_cap, 0);
153da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ);
154da749672SJonathan Anderson 
155da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_cap, 0);
156da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_WRITE);
157da749672SJonathan Anderson 
158da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_EXEC, MAP_SHARED, fd_cap, 0);
159da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC);
160da749672SJonathan Anderson 
161da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
162da749672SJonathan Anderson 	    fd_cap, 0);
163da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE);
164da749672SJonathan Anderson 
165da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_EXEC, MAP_SHARED,
166da749672SJonathan Anderson 	    fd_cap, 0);
167da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_MAPEXEC);
168da749672SJonathan Anderson 
169da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_EXEC | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
170da749672SJonathan Anderson 	    fd_cap, 0);
171da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC | CAP_WRITE);
172da749672SJonathan Anderson 
173da749672SJonathan Anderson 	p = mmap(NULL, getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
174da749672SJonathan Anderson 	    MAP_SHARED, fd_cap, 0);
175da749672SJonathan Anderson 	CHECK_MMAP_RESULT(CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE | CAP_MAPEXEC);
176da749672SJonathan Anderson 
177da749672SJonathan Anderson 	ret = fsync(fd_cap);
178da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fsync, CAP_FSYNC, ret == 0);
179da749672SJonathan Anderson 
180da749672SJonathan Anderson 	ret = fchown(fd_cap, -1, -1);
181da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fchown, CAP_FCHOWN, ret == 0);
182da749672SJonathan Anderson 
183da749672SJonathan Anderson 	ret = fchmod(fd_cap, 0644);
184da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fchmod, CAP_FCHMOD, ret == 0);
185da749672SJonathan Anderson 
186da749672SJonathan Anderson 	/* XXX flock */
187da749672SJonathan Anderson 
188da749672SJonathan Anderson 	ret = ftruncate(fd_cap, 0);
189da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(ftruncate, CAP_FTRUNCATE, ret == 0);
190da749672SJonathan Anderson 
191da749672SJonathan Anderson 	ret = fstatfs(fd_cap, &sf);
192da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fstatfs, CAP_FSTATFS, ret == 0);
193da749672SJonathan Anderson 
194da749672SJonathan Anderson 	ret = fpathconf(fd_cap, _PC_NAME_MAX);
195da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(fpathconf, CAP_FPATHCONF, ret >= 0);
196da749672SJonathan Anderson 
197da749672SJonathan Anderson 	ret = futimes(fd_cap, NULL);
198da749672SJonathan Anderson 	CHECK_RESULT(futimes, CAP_FUTIMES, ret == 0);
199da749672SJonathan Anderson 
200d6f72489SJonathan Anderson 	ret = poll(&pollfd, 1, 0);
201d6f72489SJonathan Anderson 	if (rights & CAP_POLL_EVENT)
202d6f72489SJonathan Anderson 		CHECK((pollfd.revents & POLLNVAL) == 0);
203d6f72489SJonathan Anderson 	else
204d6f72489SJonathan Anderson 		CHECK((pollfd.revents & POLLNVAL) != 0);
205d6f72489SJonathan Anderson 
206d6f72489SJonathan Anderson 	/* XXX: select, kqueue */
207da749672SJonathan Anderson 
208da749672SJonathan Anderson 	close (fd_cap);
209da749672SJonathan Anderson 	return (success);
210da749672SJonathan Anderson }
211da749672SJonathan Anderson 
212da749672SJonathan Anderson #define TRY(fd, rights) \
213da749672SJonathan Anderson do { \
214da749672SJonathan Anderson 	if (success == PASSED) \
215da749672SJonathan Anderson 		success = try_file_ops(fd, rights); \
216da749672SJonathan Anderson 	else \
217da749672SJonathan Anderson 		/* We've already failed, but try the test anyway. */ \
218da749672SJonathan Anderson 		try_file_ops(fd, rights); \
219da749672SJonathan Anderson } while (0)
220da749672SJonathan Anderson 
221da749672SJonathan Anderson int
222da749672SJonathan Anderson test_capabilities(void)
223da749672SJonathan Anderson {
224da749672SJonathan Anderson 	int fd;
225da749672SJonathan Anderson 	int success = PASSED;
226da749672SJonathan Anderson 
227d6f72489SJonathan Anderson 	fd = open("/tmp/cap_test_capabilities", O_RDWR | O_CREAT, 0644);
228da749672SJonathan Anderson 	if (fd < 0)
229da749672SJonathan Anderson 		err(-1, "open");
230da749672SJonathan Anderson 
231da749672SJonathan Anderson 	if (cap_enter() < 0)
232da749672SJonathan Anderson 		err(-1, "cap_enter");
233da749672SJonathan Anderson 
234da749672SJonathan Anderson 	/* XXX: Really want to try all combinations. */
235da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_READ);
236da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_READ | CAP_SEEK);
237da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_WRITE);
238da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_WRITE | CAP_SEEK);
239da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_READ | CAP_WRITE);
240da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_READ | CAP_WRITE | CAP_SEEK);
241da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_SEEK);
242da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FCHFLAGS);
243da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_IOCTL);
244da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FSTAT);
245da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP);
246da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ);
247da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_WRITE);
248da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC);
249da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE);
250da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_MAPEXEC);
251da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_MAPEXEC | CAP_WRITE);
252da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MMAP | CAP_READ | CAP_WRITE | CAP_MAPEXEC);
253da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FCNTL);
254d1b6899eSJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_POST_EVENT);
255d1b6899eSJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_POLL_EVENT);
256da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FSYNC);
257da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FCHOWN);
258da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FCHMOD);
259da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FTRUNCATE);
260da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FLOCK);
261da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FSTATFS);
262da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FPATHCONF);
263da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_FUTIMES);
264da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_ACL_GET);
265da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_ACL_SET);
266da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_ACL_DELETE);
267da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_ACL_CHECK);
268da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_EXTATTR_GET);
269da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_EXTATTR_SET);
270da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_EXTATTR_DELETE);
271da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_EXTATTR_LIST);
272da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MAC_GET);
273da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_MAC_SET);
274da749672SJonathan Anderson 
275da749672SJonathan Anderson 	/*
276da749672SJonathan Anderson 	 * Socket-specific.
277da749672SJonathan Anderson 	 */
278da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_GETPEERNAME);
279da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_GETSOCKNAME);
280da749672SJonathan Anderson 	TRY(fd, CAP_ACCEPT);
281da749672SJonathan Anderson 
282da749672SJonathan Anderson 	return (success);
283da749672SJonathan Anderson }
284