memcg: clean up force_empty_list() return value check
[linux-2.6/libata-dev.git] / Documentation / security / Smack.txt
bloba416479b8a1c23d6755cd5354027159af832a4dc
3     "Good for you, you've decided to clean the elevator!"
4     - The Elevator, from Dark Star
6 Smack is the the Simplified Mandatory Access Control Kernel.
7 Smack is a kernel based implementation of mandatory access
8 control that includes simplicity in its primary design goals.
10 Smack is not the only Mandatory Access Control scheme
11 available for Linux. Those new to Mandatory Access Control
12 are encouraged to compare Smack with the other mechanisms
13 available to determine which is best suited to the problem
14 at hand.
16 Smack consists of three major components:
17     - The kernel
18     - Basic utilities, which are helpful but not required
19     - Configuration data
21 The kernel component of Smack is implemented as a Linux
22 Security Modules (LSM) module. It requires netlabel and
23 works best with file systems that support extended attributes,
24 although xattr support is not strictly required.
25 It is safe to run a Smack kernel under a "vanilla" distribution.
27 Smack kernels use the CIPSO IP option. Some network
28 configurations are intolerant of IP options and can impede
29 access to systems that use them as Smack does.
31 The current git repositories for Smack user space are:
33         git@gitorious.org:meego-platform-security/smackutil.git
34         git@gitorious.org:meego-platform-security/libsmack.git
36 These should make and install on most modern distributions.
37 There are three commands included in smackutil:
39 smackload  - properly formats data for writing to /smack/load
40 smackcipso - properly formats data for writing to /smack/cipso
41 chsmack    - display or set Smack extended attribute values
43 In keeping with the intent of Smack, configuration data is
44 minimal and not strictly required. The most important
45 configuration step is mounting the smackfs pseudo filesystem.
46 If smackutil is installed the startup script will take care
47 of this, but it can be manually as well.
49 Add this line to /etc/fstab:
51     smackfs /smack smackfs smackfsdef=* 0 0
53 and create the /smack directory for mounting.
55 Smack uses extended attributes (xattrs) to store labels on filesystem
56 objects. The attributes are stored in the extended attribute security
57 name space. A process must have CAP_MAC_ADMIN to change any of these
58 attributes.
60 The extended attributes that Smack uses are:
62 SMACK64
63         Used to make access control decisions. In almost all cases
64         the label given to a new filesystem object will be the label
65         of the process that created it.
66 SMACK64EXEC
67         The Smack label of a process that execs a program file with
68         this attribute set will run with this attribute's value.
69 SMACK64MMAP
70         Don't allow the file to be mmapped by a process whose Smack
71         label does not allow all of the access permitted to a process
72         with the label contained in this attribute. This is a very
73         specific use case for shared libraries.
74 SMACK64TRANSMUTE
75         Can only have the value "TRUE". If this attribute is present
76         on a directory when an object is created in the directory and
77         the Smack rule (more below) that permitted the write access
78         to the directory includes the transmute ("t") mode the object
79         gets the label of the directory instead of the label of the
80         creating process. If the object being created is a directory
81         the SMACK64TRANSMUTE attribute is set as well.
82 SMACK64IPIN
83         This attribute is only available on file descriptors for sockets.
84         Use the Smack label in this attribute for access control
85         decisions on packets being delivered to this socket.
86 SMACK64IPOUT
87         This attribute is only available on file descriptors for sockets.
88         Use the Smack label in this attribute for access control
89         decisions on packets coming from this socket.
91 There are multiple ways to set a Smack label on a file:
93     # attr -S -s SMACK64 -V "value" path
94     # chsmack -a value path
96 A process can see the smack label it is running with by
97 reading /proc/self/attr/current. A process with CAP_MAC_ADMIN
98 can set the process smack by writing there.
100 Most Smack configuration is accomplished by writing to files
101 in the smackfs filesystem. This pseudo-filesystem is usually
102 mounted on /smack.
104 access
105         This interface reports whether a subject with the specified
106         Smack label has a particular access to an object with a
107         specified Smack label. Write a fixed format access rule to
108         this file. The next read will indicate whether the access
109         would be permitted. The text will be either "1" indicating
110         access, or "0" indicating denial.
111 access2
112         This interface reports whether a subject with the specified
113         Smack label has a particular access to an object with a
114         specified Smack label. Write a long format access rule to
115         this file. The next read will indicate whether the access
116         would be permitted. The text will be either "1" indicating
117         access, or "0" indicating denial.
118 ambient
119         This contains the Smack label applied to unlabeled network
120         packets.
121 cipso
122         This interface allows a specific CIPSO header to be assigned
123         to a Smack label. The format accepted on write is:
124                 "%24s%4d%4d"["%4d"]...
125         The first string is a fixed Smack label. The first number is
126         the level to use. The second number is the number of categories.
127         The following numbers are the categories.
128         "level-3-cats-5-19          3   2   5  19"
129 cipso2
130         This interface allows a specific CIPSO header to be assigned
131         to a Smack label. The format accepted on write is:
132         "%s%4d%4d"["%4d"]...
133         The first string is a long Smack label. The first number is
134         the level to use. The second number is the number of categories.
135         The following numbers are the categories.
136         "level-3-cats-5-19   3   2   5  19"
137 direct
138         This contains the CIPSO level used for Smack direct label
139         representation in network packets.
141         This contains the CIPSO domain of interpretation used in
142         network packets.
143 load
144         This interface allows access control rules in addition to
145         the system defined rules to be specified. The format accepted
146         on write is:
147                 "%24s%24s%5s"
148         where the first string is the subject label, the second the
149         object label, and the third the requested access. The access
150         string may contain only the characters "rwxat-", and specifies
151         which sort of access is allowed. The "-" is a placeholder for
152         permissions that are not allowed. The string "r-x--" would
153         specify read and execute access. Labels are limited to 23
154         characters in length.
155 load2
156         This interface allows access control rules in addition to
157         the system defined rules to be specified. The format accepted
158         on write is:
159                 "%s %s %s"
160         where the first string is the subject label, the second the
161         object label, and the third the requested access. The access
162         string may contain only the characters "rwxat-", and specifies
163         which sort of access is allowed. The "-" is a placeholder for
164         permissions that are not allowed. The string "r-x--" would
165         specify read and execute access.
166 load-self
167         This interface allows process specific access rules to be
168         defined. These rules are only consulted if access would
169         otherwise be permitted, and are intended to provide additional
170         restrictions on the process. The format is the same as for
171         the load interface.
172 load-self2
173         This interface allows process specific access rules to be
174         defined. These rules are only consulted if access would
175         otherwise be permitted, and are intended to provide additional
176         restrictions on the process. The format is the same as for
177         the load2 interface.
178 logging
179         This contains the Smack logging state.
180 mapped
181         This contains the CIPSO level used for Smack mapped label
182         representation in network packets.
183 netlabel
184         This interface allows specific internet addresses to be
185         treated as single label hosts. Packets are sent to single
186         label hosts without CIPSO headers, but only from processes
187         that have Smack write access to the host label. All packets
188         received from single label hosts are given the specified
189         label. The format accepted on write is:
190                 "%d.%d.%d.%d label" or "%d.%d.%d.%d/%d label".
191 onlycap
192         This contains the label processes must have for CAP_MAC_ADMIN
193         and CAP_MAC_OVERRIDE to be effective. If this file is empty
194         these capabilities are effective at for processes with any
195         label. The value is set by writing the desired label to the
196         file or cleared by writing "-" to the file.
198 You can add access rules in /etc/smack/accesses. They take the form:
200     subjectlabel objectlabel access
202 access is a combination of the letters rwxa which specify the
203 kind of access permitted a subject with subjectlabel on an
204 object with objectlabel. If there is no rule no access is allowed.
206 Look for additional programs on http://schaufler-ca.com
208 From the Smack Whitepaper:
210 The Simplified Mandatory Access Control Kernel
212 Casey Schaufler
213 casey@schaufler-ca.com
215 Mandatory Access Control
217 Computer systems employ a variety of schemes to constrain how information is
218 shared among the people and services using the machine. Some of these schemes
219 allow the program or user to decide what other programs or users are allowed
220 access to pieces of data. These schemes are called discretionary access
221 control mechanisms because the access control is specified at the discretion
222 of the user. Other schemes do not leave the decision regarding what a user or
223 program can access up to users or programs. These schemes are called mandatory
224 access control mechanisms because you don't have a choice regarding the users
225 or programs that have access to pieces of data.
227 Bell & LaPadula
229 From the middle of the 1980's until the turn of the century Mandatory Access
230 Control (MAC) was very closely associated with the Bell & LaPadula security
231 model, a mathematical description of the United States Department of Defense
232 policy for marking paper documents. MAC in this form enjoyed a following
233 within the Capital Beltway and Scandinavian supercomputer centers but was
234 often sited as failing to address general needs.
236 Domain Type Enforcement
238 Around the turn of the century Domain Type Enforcement (DTE) became popular.
239 This scheme organizes users, programs, and data into domains that are
240 protected from each other. This scheme has been widely deployed as a component
241 of popular Linux distributions. The administrative overhead required to
242 maintain this scheme and the detailed understanding of the whole system
243 necessary to provide a secure domain mapping leads to the scheme being
244 disabled or used in limited ways in the majority of cases.
246 Smack
248 Smack is a Mandatory Access Control mechanism designed to provide useful MAC
249 while avoiding the pitfalls of its predecessors. The limitations of Bell &
250 LaPadula are addressed by providing a scheme whereby access can be controlled
251 according to the requirements of the system and its purpose rather than those
252 imposed by an arcane government policy. The complexity of Domain Type
253 Enforcement and avoided by defining access controls in terms of the access
254 modes already in use.
256 Smack Terminology
258 The jargon used to talk about Smack will be familiar to those who have dealt
259 with other MAC systems and shouldn't be too difficult for the uninitiated to
260 pick up. There are four terms that are used in a specific way and that are
261 especially important:
263         Subject: A subject is an active entity on the computer system.
264         On Smack a subject is a task, which is in turn the basic unit
265         of execution.
267         Object: An object is a passive entity on the computer system.
268         On Smack files of all types, IPC, and tasks can be objects.
270         Access: Any attempt by a subject to put information into or get
271         information from an object is an access.
273         Label: Data that identifies the Mandatory Access Control
274         characteristics of a subject or an object.
276 These definitions are consistent with the traditional use in the security
277 community. There are also some terms from Linux that are likely to crop up:
279         Capability: A task that possesses a capability has permission to
280         violate an aspect of the system security policy, as identified by
281         the specific capability. A task that possesses one or more
282         capabilities is a privileged task, whereas a task with no
283         capabilities is an unprivileged task.
285         Privilege: A task that is allowed to violate the system security
286         policy is said to have privilege. As of this writing a task can
287         have privilege either by possessing capabilities or by having an
288         effective user of root.
290 Smack Basics
292 Smack is an extension to a Linux system. It enforces additional restrictions
293 on what subjects can access which objects, based on the labels attached to
294 each of the subject and the object.
296 Labels
298 Smack labels are ASCII character strings, one to twenty-three characters in
299 length. Single character labels using special characters, that being anything
300 other than a letter or digit, are reserved for use by the Smack development
301 team. Smack labels are unstructured, case sensitive, and the only operation
302 ever performed on them is comparison for equality. Smack labels cannot
303 contain unprintable characters, the "/" (slash), the "\" (backslash), the "'"
304 (quote) and '"' (double-quote) characters.
305 Smack labels cannot begin with a '-'. This is reserved for special options.
307 There are some predefined labels:
309         _       Pronounced "floor", a single underscore character.
310         ^       Pronounced "hat", a single circumflex character.
311         *       Pronounced "star", a single asterisk character.
312         ?       Pronounced "huh", a single question mark character.
313         @       Pronounced "web", a single at sign character.
315 Every task on a Smack system is assigned a label. System tasks, such as
316 init(8) and systems daemons, are run with the floor ("_") label. User tasks
317 are assigned labels according to the specification found in the
318 /etc/smack/user configuration file.
320 Access Rules
322 Smack uses the traditional access modes of Linux. These modes are read,
323 execute, write, and occasionally append. There are a few cases where the
324 access mode may not be obvious. These include:
326         Signals: A signal is a write operation from the subject task to
327         the object task.
328         Internet Domain IPC: Transmission of a packet is considered a
329         write operation from the source task to the destination task.
331 Smack restricts access based on the label attached to a subject and the label
332 attached to the object it is trying to access. The rules enforced are, in
333 order:
335         1. Any access requested by a task labeled "*" is denied.
336         2. A read or execute access requested by a task labeled "^"
337            is permitted.
338         3. A read or execute access requested on an object labeled "_"
339            is permitted.
340         4. Any access requested on an object labeled "*" is permitted.
341         5. Any access requested by a task on an object with the same
342            label is permitted.
343         6. Any access requested that is explicitly defined in the loaded
344            rule set is permitted.
345         7. Any other access is denied.
347 Smack Access Rules
349 With the isolation provided by Smack access separation is simple. There are
350 many interesting cases where limited access by subjects to objects with
351 different labels is desired. One example is the familiar spy model of
352 sensitivity, where a scientist working on a highly classified project would be
353 able to read documents of lower classifications and anything she writes will
354 be "born" highly classified. To accommodate such schemes Smack includes a
355 mechanism for specifying rules allowing access between labels.
357 Access Rule Format
359 The format of an access rule is:
361         subject-label object-label access
363 Where subject-label is the Smack label of the task, object-label is the Smack
364 label of the thing being accessed, and access is a string specifying the sort
365 of access allowed. The access specification is searched for letters that
366 describe access modes:
368         a: indicates that append access should be granted.
369         r: indicates that read access should be granted.
370         w: indicates that write access should be granted.
371         x: indicates that execute access should be granted.
372         t: indicates that the rule requests transmutation.
374 Uppercase values for the specification letters are allowed as well.
375 Access mode specifications can be in any order. Examples of acceptable rules
376 are:
378         TopSecret Secret  rx
379         Secret    Unclass R
380         Manager   Game    x
381         User      HR      w
382         New       Old     rRrRr
383         Closed    Off     -
385 Examples of unacceptable rules are:
387         Top Secret Secret     rx
388         Ace        Ace        r
389         Odd        spells     waxbeans
391 Spaces are not allowed in labels. Since a subject always has access to files
392 with the same label specifying a rule for that case is pointless. Only
393 valid letters (rwxatRWXAT) and the dash ('-') character are allowed in
394 access specifications. The dash is a placeholder, so "a-r" is the same
395 as "ar". A lone dash is used to specify that no access should be allowed.
397 Applying Access Rules
399 The developers of Linux rarely define new sorts of things, usually importing
400 schemes and concepts from other systems. Most often, the other systems are
401 variants of Unix. Unix has many endearing properties, but consistency of
402 access control models is not one of them. Smack strives to treat accesses as
403 uniformly as is sensible while keeping with the spirit of the underlying
404 mechanism.
406 File system objects including files, directories, named pipes, symbolic links,
407 and devices require access permissions that closely match those used by mode
408 bit access. To open a file for reading read access is required on the file. To
409 search a directory requires execute access. Creating a file with write access
410 requires both read and write access on the containing directory. Deleting a
411 file requires read and write access to the file and to the containing
412 directory. It is possible that a user may be able to see that a file exists
413 but not any of its attributes by the circumstance of having read access to the
414 containing directory but not to the differently labeled file. This is an
415 artifact of the file name being data in the directory, not a part of the file.
417 If a directory is marked as transmuting (SMACK64TRANSMUTE=TRUE) and the
418 access rule that allows a process to create an object in that directory
419 includes 't' access the label assigned to the new object will be that
420 of the directory, not the creating process. This makes it much easier
421 for two processes with different labels to share data without granting
422 access to all of their files.
424 IPC objects, message queues, semaphore sets, and memory segments exist in flat
425 namespaces and access requests are only required to match the object in
426 question.
428 Process objects reflect tasks on the system and the Smack label used to access
429 them is the same Smack label that the task would use for its own access
430 attempts. Sending a signal via the kill() system call is a write operation
431 from the signaler to the recipient. Debugging a process requires both reading
432 and writing. Creating a new task is an internal operation that results in two
433 tasks with identical Smack labels and requires no access checks.
435 Sockets are data structures attached to processes and sending a packet from
436 one process to another requires that the sender have write access to the
437 receiver. The receiver is not required to have read access to the sender.
439 Setting Access Rules
441 The configuration file /etc/smack/accesses contains the rules to be set at
442 system startup. The contents are written to the special file /smack/load.
443 Rules can be written to /smack/load at any time and take effect immediately.
444 For any pair of subject and object labels there can be only one rule, with the
445 most recently specified overriding any earlier specification.
447 The program smackload is provided to ensure data is formatted
448 properly when written to /smack/load. This program reads lines
449 of the form
451     subjectlabel objectlabel mode.
453 Task Attribute
455 The Smack label of a process can be read from /proc/<pid>/attr/current. A
456 process can read its own Smack label from /proc/self/attr/current. A
457 privileged process can change its own Smack label by writing to
458 /proc/self/attr/current but not the label of another process.
460 File Attribute
462 The Smack label of a filesystem object is stored as an extended attribute
463 named SMACK64 on the file. This attribute is in the security namespace. It can
464 only be changed by a process with privilege.
466 Privilege
468 A process with CAP_MAC_OVERRIDE is privileged.
470 Smack Networking
472 As mentioned before, Smack enforces access control on network protocol
473 transmissions. Every packet sent by a Smack process is tagged with its Smack
474 label. This is done by adding a CIPSO tag to the header of the IP packet. Each
475 packet received is expected to have a CIPSO tag that identifies the label and
476 if it lacks such a tag the network ambient label is assumed. Before the packet
477 is delivered a check is made to determine that a subject with the label on the
478 packet has write access to the receiving process and if that is not the case
479 the packet is dropped.
481 CIPSO Configuration
483 It is normally unnecessary to specify the CIPSO configuration. The default
484 values used by the system handle all internal cases. Smack will compose CIPSO
485 label values to match the Smack labels being used without administrative
486 intervention. Unlabeled packets that come into the system will be given the
487 ambient label.
489 Smack requires configuration in the case where packets from a system that is
490 not smack that speaks CIPSO may be encountered. Usually this will be a Trusted
491 Solaris system, but there are other, less widely deployed systems out there.
492 CIPSO provides 3 important values, a Domain Of Interpretation (DOI), a level,
493 and a category set with each packet. The DOI is intended to identify a group
494 of systems that use compatible labeling schemes, and the DOI specified on the
495 smack system must match that of the remote system or packets will be
496 discarded. The DOI is 3 by default. The value can be read from /smack/doi and
497 can be changed by writing to /smack/doi.
499 The label and category set are mapped to a Smack label as defined in
500 /etc/smack/cipso.
502 A Smack/CIPSO mapping has the form:
504         smack level [category [category]*]
506 Smack does not expect the level or category sets to be related in any
507 particular way and does not assume or assign accesses based on them. Some
508 examples of mappings:
510         TopSecret 7
511         TS:A,B    7 1 2
512         SecBDE    5 2 4 6
513         RAFTERS   7 12 26
515 The ":" and "," characters are permitted in a Smack label but have no special
516 meaning.
518 The mapping of Smack labels to CIPSO values is defined by writing to
519 /smack/cipso. Again, the format of data written to this special file
520 is highly restrictive, so the program smackcipso is provided to
521 ensure the writes are done properly. This program takes mappings
522 on the standard input and sends them to /smack/cipso properly.
524 In addition to explicit mappings Smack supports direct CIPSO mappings. One
525 CIPSO level is used to indicate that the category set passed in the packet is
526 in fact an encoding of the Smack label. The level used is 250 by default. The
527 value can be read from /smack/direct and changed by writing to /smack/direct.
529 Socket Attributes
531 There are two attributes that are associated with sockets. These attributes
532 can only be set by privileged tasks, but any task can read them for their own
533 sockets.
535         SMACK64IPIN: The Smack label of the task object. A privileged
536         program that will enforce policy may set this to the star label.
538         SMACK64IPOUT: The Smack label transmitted with outgoing packets.
539         A privileged program may set this to match the label of another
540         task with which it hopes to communicate.
542 Smack Netlabel Exceptions
544 You will often find that your labeled application has to talk to the outside,
545 unlabeled world. To do this there's a special file /smack/netlabel where you can
546 add some exceptions in the form of :
547 @IP1       LABEL1 or
548 @IP2/MASK  LABEL2
550 It means that your application will have unlabeled access to @IP1 if it has
551 write access on LABEL1, and access to the subnet @IP2/MASK if it has write
552 access on LABEL2.
554 Entries in the /smack/netlabel file are matched by longest mask first, like in
555 classless IPv4 routing.
557 A special label '@' and an option '-CIPSO' can be used there :
558 @      means Internet, any application with any label has access to it
559 -CIPSO means standard CIPSO networking
561 If you don't know what CIPSO is and don't plan to use it, you can just do :
562 echo 127.0.0.1 -CIPSO > /smack/netlabel
563 echo 0.0.0.0/0 @      > /smack/netlabel
565 If you use CIPSO on your 192.168.0.0/16 local network and need also unlabeled
566 Internet access, you can have :
567 echo 127.0.0.1      -CIPSO > /smack/netlabel
568 echo 192.168.0.0/16 -CIPSO > /smack/netlabel
569 echo 0.0.0.0/0      @      > /smack/netlabel
572 Writing Applications for Smack
574 There are three sorts of applications that will run on a Smack system. How an
575 application interacts with Smack will determine what it will have to do to
576 work properly under Smack.
578 Smack Ignorant Applications
580 By far the majority of applications have no reason whatever to care about the
581 unique properties of Smack. Since invoking a program has no impact on the
582 Smack label associated with the process the only concern likely to arise is
583 whether the process has execute access to the program.
585 Smack Relevant Applications
587 Some programs can be improved by teaching them about Smack, but do not make
588 any security decisions themselves. The utility ls(1) is one example of such a
589 program.
591 Smack Enforcing Applications
593 These are special programs that not only know about Smack, but participate in
594 the enforcement of system policy. In most cases these are the programs that
595 set up user sessions. There are also network services that provide information
596 to processes running with various labels.
598 File System Interfaces
600 Smack maintains labels on file system objects using extended attributes. The
601 Smack label of a file, directory, or other file system object can be obtained
602 using getxattr(2).
604         len = getxattr("/", "security.SMACK64", value, sizeof (value));
606 will put the Smack label of the root directory into value. A privileged
607 process can set the Smack label of a file system object with setxattr(2).
609         len = strlen("Rubble");
610         rc = setxattr("/foo", "security.SMACK64", "Rubble", len, 0);
612 will set the Smack label of /foo to "Rubble" if the program has appropriate
613 privilege.
615 Socket Interfaces
617 The socket attributes can be read using fgetxattr(2).
619 A privileged process can set the Smack label of outgoing packets with
620 fsetxattr(2).
622         len = strlen("Rubble");
623         rc = fsetxattr(fd, "security.SMACK64IPOUT", "Rubble", len, 0);
625 will set the Smack label "Rubble" on packets going out from the socket if the
626 program has appropriate privilege.
628         rc = fsetxattr(fd, "security.SMACK64IPIN, "*", strlen("*"), 0);
630 will set the Smack label "*" as the object label against which incoming
631 packets will be checked if the program has appropriate privilege.
633 Administration
635 Smack supports some mount options:
637         smackfsdef=label: specifies the label to give files that lack
638         the Smack label extended attribute.
640         smackfsroot=label: specifies the label to assign the root of the
641         file system if it lacks the Smack extended attribute.
643         smackfshat=label: specifies a label that must have read access to
644         all labels set on the filesystem. Not yet enforced.
646         smackfsfloor=label: specifies a label to which all labels set on the
647         filesystem must have read access. Not yet enforced.
649 These mount options apply to all file system types.
651 Smack auditing
653 If you want Smack auditing of security events, you need to set CONFIG_AUDIT
654 in your kernel configuration.
655 By default, all denied events will be audited. You can change this behavior by
656 writing a single character to the /smack/logging file :
657 0 : no logging
658 1 : log denied (default)
659 2 : log accepted
660 3 : log denied & accepted
662 Events are logged as 'key=value' pairs, for each event you at least will get
663 the subject, the object, the rights requested, the action, the kernel function
664 that triggered the event, plus other pairs depending on the type of event
665 audited.