doc: ReSTify credentials.txt
authorKees Cook <keescook@chromium.org>
Sat, 13 May 2017 11:51:40 +0000 (04:51 -0700)
committerJonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Thu, 18 May 2017 16:30:19 +0000 (10:30 -0600)
This updates the credentials API documentation to ReST markup and moves
it under the security subsection of kernel API documentation.

Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Signed-off-by: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Documentation/security/00-INDEX
Documentation/security/credentials.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/security/credentials.txt [deleted file]
Documentation/security/index.rst
include/linux/cred.h
kernel/cred.c

index 414235c..c4df62a 100644 (file)
@@ -10,8 +10,6 @@ Yama.txt
        - documentation on the Yama Linux Security Module.
 apparmor.txt
        - documentation on the AppArmor security extension.
-credentials.txt
-       - documentation about credentials in Linux.
 keys-ecryptfs.txt
        - description of the encryption keys for the ecryptfs filesystem.
 keys-request-key.txt
diff --git a/Documentation/security/credentials.rst b/Documentation/security/credentials.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..038a7e1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,554 @@
+====================
+Credentials in Linux
+====================
+
+By: David Howells <dhowells@redhat.com>
+
+.. contents:: :local:
+
+Overview
+========
+
+There are several parts to the security check performed by Linux when one
+object acts upon another:
+
+ 1. Objects.
+
+     Objects are things in the system that may be acted upon directly by
+     userspace programs.  Linux has a variety of actionable objects, including:
+
+       - Tasks
+       - Files/inodes
+       - Sockets
+       - Message queues
+       - Shared memory segments
+       - Semaphores
+       - Keys
+
+     As a part of the description of all these objects there is a set of
+     credentials.  What's in the set depends on the type of object.
+
+ 2. Object ownership.
+
+     Amongst the credentials of most objects, there will be a subset that
+     indicates the ownership of that object.  This is used for resource
+     accounting and limitation (disk quotas and task rlimits for example).
+
+     In a standard UNIX filesystem, for instance, this will be defined by the
+     UID marked on the inode.
+
+ 3. The objective context.
+
+     Also amongst the credentials of those objects, there will be a subset that
+     indicates the 'objective context' of that object.  This may or may not be
+     the same set as in (2) - in standard UNIX files, for instance, this is the
+     defined by the UID and the GID marked on the inode.
+
+     The objective context is used as part of the security calculation that is
+     carried out when an object is acted upon.
+
+ 4. Subjects.
+
+     A subject is an object that is acting upon another object.
+
+     Most of the objects in the system are inactive: they don't act on other
+     objects within the system.  Processes/tasks are the obvious exception:
+     they do stuff; they access and manipulate things.
+
+     Objects other than tasks may under some circumstances also be subjects.
+     For instance an open file may send SIGIO to a task using the UID and EUID
+     given to it by a task that called ``fcntl(F_SETOWN)`` upon it.  In this case,
+     the file struct will have a subjective context too.
+
+ 5. The subjective context.
+
+     A subject has an additional interpretation of its credentials.  A subset
+     of its credentials forms the 'subjective context'.  The subjective context
+     is used as part of the security calculation that is carried out when a
+     subject acts.
+
+     A Linux task, for example, has the FSUID, FSGID and the supplementary
+     group list for when it is acting upon a file - which are quite separate
+     from the real UID and GID that normally form the objective context of the
+     task.
+
+ 6. Actions.
+
+     Linux has a number of actions available that a subject may perform upon an
+     object.  The set of actions available depends on the nature of the subject
+     and the object.
+
+     Actions include reading, writing, creating and deleting files; forking or
+     signalling and tracing tasks.
+
+ 7. Rules, access control lists and security calculations.
+
+     When a subject acts upon an object, a security calculation is made.  This
+     involves taking the subjective context, the objective context and the
+     action, and searching one or more sets of rules to see whether the subject
+     is granted or denied permission to act in the desired manner on the
+     object, given those contexts.
+
+     There are two main sources of rules:
+
+     a. Discretionary access control (DAC):
+
+        Sometimes the object will include sets of rules as part of its
+        description.  This is an 'Access Control List' or 'ACL'.  A Linux
+        file may supply more than one ACL.
+
+        A traditional UNIX file, for example, includes a permissions mask that
+        is an abbreviated ACL with three fixed classes of subject ('user',
+        'group' and 'other'), each of which may be granted certain privileges
+        ('read', 'write' and 'execute' - whatever those map to for the object
+        in question).  UNIX file permissions do not allow the arbitrary
+        specification of subjects, however, and so are of limited use.
+
+        A Linux file might also sport a POSIX ACL.  This is a list of rules
+        that grants various permissions to arbitrary subjects.
+
+     b. Mandatory access control (MAC):
+
+        The system as a whole may have one or more sets of rules that get
+        applied to all subjects and objects, regardless of their source.
+        SELinux and Smack are examples of this.
+
+        In the case of SELinux and Smack, each object is given a label as part
+        of its credentials.  When an action is requested, they take the
+        subject label, the object label and the action and look for a rule
+        that says that this action is either granted or denied.
+
+
+Types of Credentials
+====================
+
+The Linux kernel supports the following types of credentials:
+
+ 1. Traditional UNIX credentials.
+
+       - Real User ID
+       - Real Group ID
+
+     The UID and GID are carried by most, if not all, Linux objects, even if in
+     some cases it has to be invented (FAT or CIFS files for example, which are
+     derived from Windows).  These (mostly) define the objective context of
+     that object, with tasks being slightly different in some cases.
+
+       - Effective, Saved and FS User ID
+       - Effective, Saved and FS Group ID
+       - Supplementary groups
+
+     These are additional credentials used by tasks only.  Usually, an
+     EUID/EGID/GROUPS will be used as the subjective context, and real UID/GID
+     will be used as the objective.  For tasks, it should be noted that this is
+     not always true.
+
+ 2. Capabilities.
+
+       - Set of permitted capabilities
+       - Set of inheritable capabilities
+       - Set of effective capabilities
+       - Capability bounding set
+
+     These are only carried by tasks.  They indicate superior capabilities
+     granted piecemeal to a task that an ordinary task wouldn't otherwise have.
+     These are manipulated implicitly by changes to the traditional UNIX
+     credentials, but can also be manipulated directly by the ``capset()``
+     system call.
+
+     The permitted capabilities are those caps that the process might grant
+     itself to its effective or permitted sets through ``capset()``.  This
+     inheritable set might also be so constrained.
+
+     The effective capabilities are the ones that a task is actually allowed to
+     make use of itself.
+
+     The inheritable capabilities are the ones that may get passed across
+     ``execve()``.
+
+     The bounding set limits the capabilities that may be inherited across
+     ``execve()``, especially when a binary is executed that will execute as
+     UID 0.
+
+ 3. Secure management flags (securebits).
+
+     These are only carried by tasks.  These govern the way the above
+     credentials are manipulated and inherited over certain operations such as
+     execve().  They aren't used directly as objective or subjective
+     credentials.
+
+ 4. Keys and keyrings.
+
+     These are only carried by tasks.  They carry and cache security tokens
+     that don't fit into the other standard UNIX credentials.  They are for
+     making such things as network filesystem keys available to the file
+     accesses performed by processes, without the necessity of ordinary
+     programs having to know about security details involved.
+
+     Keyrings are a special type of key.  They carry sets of other keys and can
+     be searched for the desired key.  Each process may subscribe to a number
+     of keyrings:
+
+       Per-thread keying
+       Per-process keyring
+       Per-session keyring
+
+     When a process accesses a key, if not already present, it will normally be
+     cached on one of these keyrings for future accesses to find.
+
+     For more information on using keys, see Documentation/security/keys.txt.
+
+ 5. LSM
+
+     The Linux Security Module allows extra controls to be placed over the
+     operations that a task may do.  Currently Linux supports several LSM
+     options.
+
+     Some work by labelling the objects in a system and then applying sets of
+     rules (policies) that say what operations a task with one label may do to
+     an object with another label.
+
+ 6. AF_KEY
+
+     This is a socket-based approach to credential management for networking
+     stacks [RFC 2367].  It isn't discussed by this document as it doesn't
+     interact directly with task and file credentials; rather it keeps system
+     level credentials.
+
+
+When a file is opened, part of the opening task's subjective context is
+recorded in the file struct created.  This allows operations using that file
+struct to use those credentials instead of the subjective context of the task
+that issued the operation.  An example of this would be a file opened on a
+network filesystem where the credentials of the opened file should be presented
+to the server, regardless of who is actually doing a read or a write upon it.
+
+
+File Markings
+=============
+
+Files on disk or obtained over the network may have annotations that form the
+objective security context of that file.  Depending on the type of filesystem,
+this may include one or more of the following:
+
+ * UNIX UID, GID, mode;
+ * Windows user ID;
+ * Access control list;
+ * LSM security label;
+ * UNIX exec privilege escalation bits (SUID/SGID);
+ * File capabilities exec privilege escalation bits.
+
+These are compared to the task's subjective security context, and certain
+operations allowed or disallowed as a result.  In the case of execve(), the
+privilege escalation bits come into play, and may allow the resulting process
+extra privileges, based on the annotations on the executable file.
+
+
+Task Credentials
+================
+
+In Linux, all of a task's credentials are held in (uid, gid) or through
+(groups, keys, LSM security) a refcounted structure of type 'struct cred'.
+Each task points to its credentials by a pointer called 'cred' in its
+task_struct.
+
+Once a set of credentials has been prepared and committed, it may not be
+changed, barring the following exceptions:
+
+ 1. its reference count may be changed;
+
+ 2. the reference count on the group_info struct it points to may be changed;
+
+ 3. the reference count on the security data it points to may be changed;
+
+ 4. the reference count on any keyrings it points to may be changed;
+
+ 5. any keyrings it points to may be revoked, expired or have their security
+    attributes changed; and
+
+ 6. the contents of any keyrings to which it points may be changed (the whole
+    point of keyrings being a shared set of credentials, modifiable by anyone
+    with appropriate access).
+
+To alter anything in the cred struct, the copy-and-replace principle must be
+adhered to.  First take a copy, then alter the copy and then use RCU to change
+the task pointer to make it point to the new copy.  There are wrappers to aid
+with this (see below).
+
+A task may only alter its _own_ credentials; it is no longer permitted for a
+task to alter another's credentials.  This means the ``capset()`` system call
+is no longer permitted to take any PID other than the one of the current
+process. Also ``keyctl_instantiate()`` and ``keyctl_negate()`` functions no
+longer permit attachment to process-specific keyrings in the requesting
+process as the instantiating process may need to create them.
+
+
+Immutable Credentials
+---------------------
+
+Once a set of credentials has been made public (by calling ``commit_creds()``
+for example), it must be considered immutable, barring two exceptions:
+
+ 1. The reference count may be altered.
+
+ 2. Whilst the keyring subscriptions of a set of credentials may not be
+    changed, the keyrings subscribed to may have their contents altered.
+
+To catch accidental credential alteration at compile time, struct task_struct
+has _const_ pointers to its credential sets, as does struct file.  Furthermore,
+certain functions such as ``get_cred()`` and ``put_cred()`` operate on const
+pointers, thus rendering casts unnecessary, but require to temporarily ditch
+the const qualification to be able to alter the reference count.
+
+
+Accessing Task Credentials
+--------------------------
+
+A task being able to alter only its own credentials permits the current process
+to read or replace its own credentials without the need for any form of locking
+-- which simplifies things greatly.  It can just call::
+
+       const struct cred *current_cred()
+
+to get a pointer to its credentials structure, and it doesn't have to release
+it afterwards.
+
+There are convenience wrappers for retrieving specific aspects of a task's
+credentials (the value is simply returned in each case)::
+
+       uid_t current_uid(void)         Current's real UID
+       gid_t current_gid(void)         Current's real GID
+       uid_t current_euid(void)        Current's effective UID
+       gid_t current_egid(void)        Current's effective GID
+       uid_t current_fsuid(void)       Current's file access UID
+       gid_t current_fsgid(void)       Current's file access GID
+       kernel_cap_t current_cap(void)  Current's effective capabilities
+       void *current_security(void)    Current's LSM security pointer
+       struct user_struct *current_user(void)  Current's user account
+
+There are also convenience wrappers for retrieving specific associated pairs of
+a task's credentials::
+
+       void current_uid_gid(uid_t *, gid_t *);
+       void current_euid_egid(uid_t *, gid_t *);
+       void current_fsuid_fsgid(uid_t *, gid_t *);
+
+which return these pairs of values through their arguments after retrieving
+them from the current task's credentials.
+
+
+In addition, there is a function for obtaining a reference on the current
+process's current set of credentials::
+
+       const struct cred *get_current_cred(void);
+
+and functions for getting references to one of the credentials that don't
+actually live in struct cred::
+
+       struct user_struct *get_current_user(void);
+       struct group_info *get_current_groups(void);
+
+which get references to the current process's user accounting structure and
+supplementary groups list respectively.
+
+Once a reference has been obtained, it must be released with ``put_cred()``,
+``free_uid()`` or ``put_group_info()`` as appropriate.
+
+
+Accessing Another Task's Credentials
+------------------------------------
+
+Whilst a task may access its own credentials without the need for locking, the
+same is not true of a task wanting to access another task's credentials.  It
+must use the RCU read lock and ``rcu_dereference()``.
+
+The ``rcu_dereference()`` is wrapped by::
+
+       const struct cred *__task_cred(struct task_struct *task);
+
+This should be used inside the RCU read lock, as in the following example::
+
+       void foo(struct task_struct *t, struct foo_data *f)
+       {
+               const struct cred *tcred;
+               ...
+               rcu_read_lock();
+               tcred = __task_cred(t);
+               f->uid = tcred->uid;
+               f->gid = tcred->gid;
+               f->groups = get_group_info(tcred->groups);
+               rcu_read_unlock();
+               ...
+       }
+
+Should it be necessary to hold another task's credentials for a long period of
+time, and possibly to sleep whilst doing so, then the caller should get a
+reference on them using::
+
+       const struct cred *get_task_cred(struct task_struct *task);
+
+This does all the RCU magic inside of it.  The caller must call put_cred() on
+the credentials so obtained when they're finished with.
+
+.. note::
+   The result of ``__task_cred()`` should not be passed directly to
+   ``get_cred()`` as this may race with ``commit_cred()``.
+
+There are a couple of convenience functions to access bits of another task's
+credentials, hiding the RCU magic from the caller::
+
+       uid_t task_uid(task)            Task's real UID
+       uid_t task_euid(task)           Task's effective UID
+
+If the caller is holding the RCU read lock at the time anyway, then::
+
+       __task_cred(task)->uid
+       __task_cred(task)->euid
+
+should be used instead.  Similarly, if multiple aspects of a task's credentials
+need to be accessed, RCU read lock should be used, ``__task_cred()`` called,
+the result stored in a temporary pointer and then the credential aspects called
+from that before dropping the lock.  This prevents the potentially expensive
+RCU magic from being invoked multiple times.
+
+Should some other single aspect of another task's credentials need to be
+accessed, then this can be used::
+
+       task_cred_xxx(task, member)
+
+where 'member' is a non-pointer member of the cred struct.  For instance::
+
+       uid_t task_cred_xxx(task, suid);
+
+will retrieve 'struct cred::suid' from the task, doing the appropriate RCU
+magic.  This may not be used for pointer members as what they point to may
+disappear the moment the RCU read lock is dropped.
+
+
+Altering Credentials
+--------------------
+
+As previously mentioned, a task may only alter its own credentials, and may not
+alter those of another task.  This means that it doesn't need to use any
+locking to alter its own credentials.
+
+To alter the current process's credentials, a function should first prepare a
+new set of credentials by calling::
+
+       struct cred *prepare_creds(void);
+
+this locks current->cred_replace_mutex and then allocates and constructs a
+duplicate of the current process's credentials, returning with the mutex still
+held if successful.  It returns NULL if not successful (out of memory).
+
+The mutex prevents ``ptrace()`` from altering the ptrace state of a process
+whilst security checks on credentials construction and changing is taking place
+as the ptrace state may alter the outcome, particularly in the case of
+``execve()``.
+
+The new credentials set should be altered appropriately, and any security
+checks and hooks done.  Both the current and the proposed sets of credentials
+are available for this purpose as current_cred() will return the current set
+still at this point.
+
+
+When the credential set is ready, it should be committed to the current process
+by calling::
+
+       int commit_creds(struct cred *new);
+
+This will alter various aspects of the credentials and the process, giving the
+LSM a chance to do likewise, then it will use ``rcu_assign_pointer()`` to
+actually commit the new credentials to ``current->cred``, it will release
+``current->cred_replace_mutex`` to allow ``ptrace()`` to take place, and it
+will notify the scheduler and others of the changes.
+
+This function is guaranteed to return 0, so that it can be tail-called at the
+end of such functions as ``sys_setresuid()``.
+
+Note that this function consumes the caller's reference to the new credentials.
+The caller should _not_ call ``put_cred()`` on the new credentials afterwards.
+
+Furthermore, once this function has been called on a new set of credentials,
+those credentials may _not_ be changed further.
+
+
+Should the security checks fail or some other error occur after
+``prepare_creds()`` has been called, then the following function should be
+invoked::
+
+       void abort_creds(struct cred *new);
+
+This releases the lock on ``current->cred_replace_mutex`` that
+``prepare_creds()`` got and then releases the new credentials.
+
+
+A typical credentials alteration function would look something like this::
+
+       int alter_suid(uid_t suid)
+       {
+               struct cred *new;
+               int ret;
+
+               new = prepare_creds();
+               if (!new)
+                       return -ENOMEM;
+
+               new->suid = suid;
+               ret = security_alter_suid(new);
+               if (ret < 0) {
+                       abort_creds(new);
+                       return ret;
+               }
+
+               return commit_creds(new);
+       }
+
+
+Managing Credentials
+--------------------
+
+There are some functions to help manage credentials:
+
+ - ``void put_cred(const struct cred *cred);``
+
+     This releases a reference to the given set of credentials.  If the
+     reference count reaches zero, the credentials will be scheduled for
+     destruction by the RCU system.
+
+ - ``const struct cred *get_cred(const struct cred *cred);``
+
+     This gets a reference on a live set of credentials, returning a pointer to
+     that set of credentials.
+
+ - ``struct cred *get_new_cred(struct cred *cred);``
+
+     This gets a reference on a set of credentials that is under construction
+     and is thus still mutable, returning a pointer to that set of credentials.
+
+
+Open File Credentials
+=====================
+
+When a new file is opened, a reference is obtained on the opening task's
+credentials and this is attached to the file struct as ``f_cred`` in place of
+``f_uid`` and ``f_gid``.  Code that used to access ``file->f_uid`` and
+``file->f_gid`` should now access ``file->f_cred->fsuid`` and
+``file->f_cred->fsgid``.
+
+It is safe to access ``f_cred`` without the use of RCU or locking because the
+pointer will not change over the lifetime of the file struct, and nor will the
+contents of the cred struct pointed to, barring the exceptions listed above
+(see the Task Credentials section).
+
+
+Overriding the VFS's Use of Credentials
+=======================================
+
+Under some circumstances it is desirable to override the credentials used by
+the VFS, and that can be done by calling into such as ``vfs_mkdir()`` with a
+different set of credentials.  This is done in the following places:
+
+ * ``sys_faccessat()``.
+ * ``do_coredump()``.
+ * nfs4recover.c.
diff --git a/Documentation/security/credentials.txt b/Documentation/security/credentials.txt
deleted file mode 100644 (file)
index 8625705..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,581 +0,0 @@
-                            ====================
-                            CREDENTIALS IN LINUX
-                            ====================
-
-By: David Howells <dhowells@redhat.com>
-
-Contents:
-
- (*) Overview.
-
- (*) Types of credentials.
-
- (*) File markings.
-
- (*) Task credentials.
-
-     - Immutable credentials.
-     - Accessing task credentials.
-     - Accessing another task's credentials.
-     - Altering credentials.
-     - Managing credentials.
-
- (*) Open file credentials.
-
- (*) Overriding the VFS's use of credentials.
-
-
-========
-OVERVIEW
-========
-
-There are several parts to the security check performed by Linux when one
-object acts upon another:
-
- (1) Objects.
-
-     Objects are things in the system that may be acted upon directly by
-     userspace programs.  Linux has a variety of actionable objects, including:
-
-       - Tasks
-       - Files/inodes
-       - Sockets
-       - Message queues
-       - Shared memory segments
-       - Semaphores
-       - Keys
-
-     As a part of the description of all these objects there is a set of
-     credentials.  What's in the set depends on the type of object.
-
- (2) Object ownership.
-
-     Amongst the credentials of most objects, there will be a subset that
-     indicates the ownership of that object.  This is used for resource
-     accounting and limitation (disk quotas and task rlimits for example).
-
-     In a standard UNIX filesystem, for instance, this will be defined by the
-     UID marked on the inode.
-
- (3) The objective context.
-
-     Also amongst the credentials of those objects, there will be a subset that
-     indicates the 'objective context' of that object.  This may or may not be
-     the same set as in (2) - in standard UNIX files, for instance, this is the
-     defined by the UID and the GID marked on the inode.
-
-     The objective context is used as part of the security calculation that is
-     carried out when an object is acted upon.
-
- (4) Subjects.
-
-     A subject is an object that is acting upon another object.
-
-     Most of the objects in the system are inactive: they don't act on other
-     objects within the system.  Processes/tasks are the obvious exception:
-     they do stuff; they access and manipulate things.
-
-     Objects other than tasks may under some circumstances also be subjects.
-     For instance an open file may send SIGIO to a task using the UID and EUID
-     given to it by a task that called fcntl(F_SETOWN) upon it.  In this case,
-     the file struct will have a subjective context too.
-
- (5) The subjective context.
-
-     A subject has an additional interpretation of its credentials.  A subset
-     of its credentials forms the 'subjective context'.  The subjective context
-     is used as part of the security calculation that is carried out when a
-     subject acts.
-
-     A Linux task, for example, has the FSUID, FSGID and the supplementary
-     group list for when it is acting upon a file - which are quite separate
-     from the real UID and GID that normally form the objective context of the
-     task.
-
- (6) Actions.
-
-     Linux has a number of actions available that a subject may perform upon an
-     object.  The set of actions available depends on the nature of the subject
-     and the object.
-
-     Actions include reading, writing, creating and deleting files; forking or
-     signalling and tracing tasks.
-
- (7) Rules, access control lists and security calculations.
-
-     When a subject acts upon an object, a security calculation is made.  This
-     involves taking the subjective context, the objective context and the
-     action, and searching one or more sets of rules to see whether the subject
-     is granted or denied permission to act in the desired manner on the
-     object, given those contexts.
-
-     There are two main sources of rules:
-
-     (a) Discretionary access control (DAC):
-
-        Sometimes the object will include sets of rules as part of its
-        description.  This is an 'Access Control List' or 'ACL'.  A Linux
-        file may supply more than one ACL.
-
-        A traditional UNIX file, for example, includes a permissions mask that
-        is an abbreviated ACL with three fixed classes of subject ('user',
-        'group' and 'other'), each of which may be granted certain privileges
-        ('read', 'write' and 'execute' - whatever those map to for the object
-        in question).  UNIX file permissions do not allow the arbitrary
-        specification of subjects, however, and so are of limited use.
-
-        A Linux file might also sport a POSIX ACL.  This is a list of rules
-        that grants various permissions to arbitrary subjects.
-
-     (b) Mandatory access control (MAC):
-
-        The system as a whole may have one or more sets of rules that get
-        applied to all subjects and objects, regardless of their source.
-        SELinux and Smack are examples of this.
-
-        In the case of SELinux and Smack, each object is given a label as part
-        of its credentials.  When an action is requested, they take the
-        subject label, the object label and the action and look for a rule
-        that says that this action is either granted or denied.
-
-
-====================
-TYPES OF CREDENTIALS
-====================
-
-The Linux kernel supports the following types of credentials:
-
- (1) Traditional UNIX credentials.
-
-       Real User ID
-       Real Group ID
-
-     The UID and GID are carried by most, if not all, Linux objects, even if in
-     some cases it has to be invented (FAT or CIFS files for example, which are
-     derived from Windows).  These (mostly) define the objective context of
-     that object, with tasks being slightly different in some cases.
-
-       Effective, Saved and FS User ID
-       Effective, Saved and FS Group ID
-       Supplementary groups
-
-     These are additional credentials used by tasks only.  Usually, an
-     EUID/EGID/GROUPS will be used as the subjective context, and real UID/GID
-     will be used as the objective.  For tasks, it should be noted that this is
-     not always true.
-
- (2) Capabilities.
-
-       Set of permitted capabilities
-       Set of inheritable capabilities
-       Set of effective capabilities
-       Capability bounding set
-
-     These are only carried by tasks.  They indicate superior capabilities
-     granted piecemeal to a task that an ordinary task wouldn't otherwise have.
-     These are manipulated implicitly by changes to the traditional UNIX
-     credentials, but can also be manipulated directly by the capset() system
-     call.
-
-     The permitted capabilities are those caps that the process might grant
-     itself to its effective or permitted sets through capset().  This
-     inheritable set might also be so constrained.
-
-     The effective capabilities are the ones that a task is actually allowed to
-     make use of itself.
-
-     The inheritable capabilities are the ones that may get passed across
-     execve().
-
-     The bounding set limits the capabilities that may be inherited across
-     execve(), especially when a binary is executed that will execute as UID 0.
-
- (3) Secure management flags (securebits).
-
-     These are only carried by tasks.  These govern the way the above
-     credentials are manipulated and inherited over certain operations such as
-     execve().  They aren't used directly as objective or subjective
-     credentials.
-
- (4) Keys and keyrings.
-
-     These are only carried by tasks.  They carry and cache security tokens
-     that don't fit into the other standard UNIX credentials.  They are for
-     making such things as network filesystem keys available to the file
-     accesses performed by processes, without the necessity of ordinary
-     programs having to know about security details involved.
-
-     Keyrings are a special type of key.  They carry sets of other keys and can
-     be searched for the desired key.  Each process may subscribe to a number
-     of keyrings:
-
-       Per-thread keying
-       Per-process keyring
-       Per-session keyring
-
-     When a process accesses a key, if not already present, it will normally be
-     cached on one of these keyrings for future accesses to find.
-
-     For more information on using keys, see Documentation/security/keys.txt.
-
- (5) LSM
-
-     The Linux Security Module allows extra controls to be placed over the
-     operations that a task may do.  Currently Linux supports several LSM
-     options.
-
-     Some work by labelling the objects in a system and then applying sets of
-     rules (policies) that say what operations a task with one label may do to
-     an object with another label.
-
- (6) AF_KEY
-
-     This is a socket-based approach to credential management for networking
-     stacks [RFC 2367].  It isn't discussed by this document as it doesn't
-     interact directly with task and file credentials; rather it keeps system
-     level credentials.
-
-
-When a file is opened, part of the opening task's subjective context is
-recorded in the file struct created.  This allows operations using that file
-struct to use those credentials instead of the subjective context of the task
-that issued the operation.  An example of this would be a file opened on a
-network filesystem where the credentials of the opened file should be presented
-to the server, regardless of who is actually doing a read or a write upon it.
-
-
-=============
-FILE MARKINGS
-=============
-
-Files on disk or obtained over the network may have annotations that form the
-objective security context of that file.  Depending on the type of filesystem,
-this may include one or more of the following:
-
- (*) UNIX UID, GID, mode;
-
- (*) Windows user ID;
-
- (*) Access control list;
-
- (*) LSM security label;
-
- (*) UNIX exec privilege escalation bits (SUID/SGID);
-
- (*) File capabilities exec privilege escalation bits.
-
-These are compared to the task's subjective security context, and certain
-operations allowed or disallowed as a result.  In the case of execve(), the
-privilege escalation bits come into play, and may allow the resulting process
-extra privileges, based on the annotations on the executable file.
-
-
-================
-TASK CREDENTIALS
-================
-
-In Linux, all of a task's credentials are held in (uid, gid) or through
-(groups, keys, LSM security) a refcounted structure of type 'struct cred'.
-Each task points to its credentials by a pointer called 'cred' in its
-task_struct.
-
-Once a set of credentials has been prepared and committed, it may not be
-changed, barring the following exceptions:
-
- (1) its reference count may be changed;
-
- (2) the reference count on the group_info struct it points to may be changed;
-
- (3) the reference count on the security data it points to may be changed;
-
- (4) the reference count on any keyrings it points to may be changed;
-
- (5) any keyrings it points to may be revoked, expired or have their security
-     attributes changed; and
-
- (6) the contents of any keyrings to which it points may be changed (the whole
-     point of keyrings being a shared set of credentials, modifiable by anyone
-     with appropriate access).
-
-To alter anything in the cred struct, the copy-and-replace principle must be
-adhered to.  First take a copy, then alter the copy and then use RCU to change
-the task pointer to make it point to the new copy.  There are wrappers to aid
-with this (see below).
-
-A task may only alter its _own_ credentials; it is no longer permitted for a
-task to alter another's credentials.  This means the capset() system call is no
-longer permitted to take any PID other than the one of the current process.
-Also keyctl_instantiate() and keyctl_negate() functions no longer permit
-attachment to process-specific keyrings in the requesting process as the
-instantiating process may need to create them.
-
-
-IMMUTABLE CREDENTIALS
----------------------
-
-Once a set of credentials has been made public (by calling commit_creds() for
-example), it must be considered immutable, barring two exceptions:
-
- (1) The reference count may be altered.
-
- (2) Whilst the keyring subscriptions of a set of credentials may not be
-     changed, the keyrings subscribed to may have their contents altered.
-
-To catch accidental credential alteration at compile time, struct task_struct
-has _const_ pointers to its credential sets, as does struct file.  Furthermore,
-certain functions such as get_cred() and put_cred() operate on const pointers,
-thus rendering casts unnecessary, but require to temporarily ditch the const
-qualification to be able to alter the reference count.
-
-
-ACCESSING TASK CREDENTIALS
---------------------------
-
-A task being able to alter only its own credentials permits the current process
-to read or replace its own credentials without the need for any form of locking
-- which simplifies things greatly.  It can just call:
-
-       const struct cred *current_cred()
-
-to get a pointer to its credentials structure, and it doesn't have to release
-it afterwards.
-
-There are convenience wrappers for retrieving specific aspects of a task's
-credentials (the value is simply returned in each case):
-
-       uid_t current_uid(void)         Current's real UID
-       gid_t current_gid(void)         Current's real GID
-       uid_t current_euid(void)        Current's effective UID
-       gid_t current_egid(void)        Current's effective GID
-       uid_t current_fsuid(void)       Current's file access UID
-       gid_t current_fsgid(void)       Current's file access GID
-       kernel_cap_t current_cap(void)  Current's effective capabilities
-       void *current_security(void)    Current's LSM security pointer
-       struct user_struct *current_user(void)  Current's user account
-
-There are also convenience wrappers for retrieving specific associated pairs of
-a task's credentials:
-
-       void current_uid_gid(uid_t *, gid_t *);
-       void current_euid_egid(uid_t *, gid_t *);
-       void current_fsuid_fsgid(uid_t *, gid_t *);
-
-which return these pairs of values through their arguments after retrieving
-them from the current task's credentials.
-
-
-In addition, there is a function for obtaining a reference on the current
-process's current set of credentials:
-
-       const struct cred *get_current_cred(void);
-
-and functions for getting references to one of the credentials that don't
-actually live in struct cred:
-
-       struct user_struct *get_current_user(void);
-       struct group_info *get_current_groups(void);
-
-which get references to the current process's user accounting structure and
-supplementary groups list respectively.
-
-Once a reference has been obtained, it must be released with put_cred(),
-free_uid() or put_group_info() as appropriate.
-
-
-ACCESSING ANOTHER TASK'S CREDENTIALS
-------------------------------------
-
-Whilst a task may access its own credentials without the need for locking, the
-same is not true of a task wanting to access another task's credentials.  It
-must use the RCU read lock and rcu_dereference().
-
-The rcu_dereference() is wrapped by:
-
-       const struct cred *__task_cred(struct task_struct *task);
-
-This should be used inside the RCU read lock, as in the following example:
-
-       void foo(struct task_struct *t, struct foo_data *f)
-       {
-               const struct cred *tcred;
-               ...
-               rcu_read_lock();
-               tcred = __task_cred(t);
-               f->uid = tcred->uid;
-               f->gid = tcred->gid;
-               f->groups = get_group_info(tcred->groups);
-               rcu_read_unlock();
-               ...
-       }
-
-Should it be necessary to hold another task's credentials for a long period of
-time, and possibly to sleep whilst doing so, then the caller should get a
-reference on them using:
-
-       const struct cred *get_task_cred(struct task_struct *task);
-
-This does all the RCU magic inside of it.  The caller must call put_cred() on
-the credentials so obtained when they're finished with.
-
- [*] Note: The result of __task_cred() should not be passed directly to
-     get_cred() as this may race with commit_cred().
-
-There are a couple of convenience functions to access bits of another task's
-credentials, hiding the RCU magic from the caller:
-
-       uid_t task_uid(task)            Task's real UID
-       uid_t task_euid(task)           Task's effective UID
-
-If the caller is holding the RCU read lock at the time anyway, then:
-
-       __task_cred(task)->uid
-       __task_cred(task)->euid
-
-should be used instead.  Similarly, if multiple aspects of a task's credentials
-need to be accessed, RCU read lock should be used, __task_cred() called, the
-result stored in a temporary pointer and then the credential aspects called
-from that before dropping the lock.  This prevents the potentially expensive
-RCU magic from being invoked multiple times.
-
-Should some other single aspect of another task's credentials need to be
-accessed, then this can be used:
-
-       task_cred_xxx(task, member)
-
-where 'member' is a non-pointer member of the cred struct.  For instance:
-
-       uid_t task_cred_xxx(task, suid);
-
-will retrieve 'struct cred::suid' from the task, doing the appropriate RCU
-magic.  This may not be used for pointer members as what they point to may
-disappear the moment the RCU read lock is dropped.
-
-
-ALTERING CREDENTIALS
---------------------
-
-As previously mentioned, a task may only alter its own credentials, and may not
-alter those of another task.  This means that it doesn't need to use any
-locking to alter its own credentials.
-
-To alter the current process's credentials, a function should first prepare a
-new set of credentials by calling:
-
-       struct cred *prepare_creds(void);
-
-this locks current->cred_replace_mutex and then allocates and constructs a
-duplicate of the current process's credentials, returning with the mutex still
-held if successful.  It returns NULL if not successful (out of memory).
-
-The mutex prevents ptrace() from altering the ptrace state of a process whilst
-security checks on credentials construction and changing is taking place as
-the ptrace state may alter the outcome, particularly in the case of execve().
-
-The new credentials set should be altered appropriately, and any security
-checks and hooks done.  Both the current and the proposed sets of credentials
-are available for this purpose as current_cred() will return the current set
-still at this point.
-
-
-When the credential set is ready, it should be committed to the current process
-by calling:
-
-       int commit_creds(struct cred *new);
-
-This will alter various aspects of the credentials and the process, giving the
-LSM a chance to do likewise, then it will use rcu_assign_pointer() to actually
-commit the new credentials to current->cred, it will release
-current->cred_replace_mutex to allow ptrace() to take place, and it will notify
-the scheduler and others of the changes.
-
-This function is guaranteed to return 0, so that it can be tail-called at the
-end of such functions as sys_setresuid().
-
-Note that this function consumes the caller's reference to the new credentials.
-The caller should _not_ call put_cred() on the new credentials afterwards.
-
-Furthermore, once this function has been called on a new set of credentials,
-those credentials may _not_ be changed further.
-
-
-Should the security checks fail or some other error occur after prepare_creds()
-has been called, then the following function should be invoked:
-
-       void abort_creds(struct cred *new);
-
-This releases the lock on current->cred_replace_mutex that prepare_creds() got
-and then releases the new credentials.
-
-
-A typical credentials alteration function would look something like this:
-
-       int alter_suid(uid_t suid)
-       {
-               struct cred *new;
-               int ret;
-
-               new = prepare_creds();
-               if (!new)
-                       return -ENOMEM;
-
-               new->suid = suid;
-               ret = security_alter_suid(new);
-               if (ret < 0) {
-                       abort_creds(new);
-                       return ret;
-               }
-
-               return commit_creds(new);
-       }
-
-
-MANAGING CREDENTIALS
---------------------
-
-There are some functions to help manage credentials:
-
- (*) void put_cred(const struct cred *cred);
-
-     This releases a reference to the given set of credentials.  If the
-     reference count reaches zero, the credentials will be scheduled for
-     destruction by the RCU system.
-
- (*) const struct cred *get_cred(const struct cred *cred);
-
-     This gets a reference on a live set of credentials, returning a pointer to
-     that set of credentials.
-
- (*) struct cred *get_new_cred(struct cred *cred);
-
-     This gets a reference on a set of credentials that is under construction
-     and is thus still mutable, returning a pointer to that set of credentials.
-
-
-=====================
-OPEN FILE CREDENTIALS
-=====================
-
-When a new file is opened, a reference is obtained on the opening task's
-credentials and this is attached to the file struct as 'f_cred' in place of
-'f_uid' and 'f_gid'.  Code that used to access file->f_uid and file->f_gid
-should now access file->f_cred->fsuid and file->f_cred->fsgid.
-
-It is safe to access f_cred without the use of RCU or locking because the
-pointer will not change over the lifetime of the file struct, and nor will the
-contents of the cred struct pointed to, barring the exceptions listed above
-(see the Task Credentials section).
-
-
-=======================================
-OVERRIDING THE VFS'S USE OF CREDENTIALS
-=======================================
-
-Under some circumstances it is desirable to override the credentials used by
-the VFS, and that can be done by calling into such as vfs_mkdir() with a
-different set of credentials.  This is done in the following places:
-
- (*) sys_faccessat().
-
- (*) do_coredump().
-
- (*) nfs4recover.c.
index 0733565..415be8e 100644 (file)
@@ -5,5 +5,6 @@ Security Documentation
 .. toctree::
    :maxdepth: 1
 
+   credentials
    IMA-templates
    tpm/index
index b03e7d0..c728d51 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Credentials management - see Documentation/security/credentials.txt
+/* Credentials management - see Documentation/security/credentials.rst
  *
  * Copyright (C) 2008 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
index 2bc6607..ecf0365 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* Task credentials management - see Documentation/security/credentials.txt
+/* Task credentials management - see Documentation/security/credentials.rst
  *
  * Copyright (C) 2008 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)