Documentation/keys-request-key.txt

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   2                               KEY REQUEST SERVICE
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   5 The key request service is part of the key retention service (refer to
   6 Documentation/keys.txt). This document explains more fully how that the
   7 requesting algorithm works.
   8
   9 The process starts by either the kernel requesting a service by calling
  10 request_key():
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  12         struct key *request_key(const struct key_type *type,
  13                                 const char *description,
  14                                 const char *callout_string);
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  16 Or by userspace invoking the request_key system call:
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  18         key_serial_t request_key(const char *type,
  19                                  const char *description,
  20                                  const char *callout_info,
  21                                  key_serial_t dest_keyring);
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  23 The main difference between the two access points is that the in-kernel
  24 interface does not need to link the key to a keyring to prevent it from being
  25 immediately destroyed. The kernel interface returns a pointer directly to the
  26 key, and it's up to the caller to destroy the key.
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  28 The userspace interface links the key to a keyring associated with the process
  29 to prevent the key from going away, and returns the serial number of the key to
  30 the caller.
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  34 THE PROCESS
  35 ===========
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  37 A request proceeds in the following manner:
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  39  (1) Process A calls request_key() [the userspace syscall calls the kernel
  40      interface].
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  42  (2) request_key() searches the process's subscribed keyrings to see if there's
  43      a suitable key there. If there is, it returns the key. If there isn't, and
  44      callout_info is not set, an error is returned. Otherwise the process
  45      proceeds to the next step.
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  47  (3) request_key() sees that A doesn't have the desired key yet, so it creates
  48      two things:
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  50      (a) An uninstantiated key U of requested type and description.
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  52      (b) An authorisation key V that refers to key U and notes that process A
  53          is the context in which key U should be instantiated and secured, and
  54          from which associated key requests may be satisfied.
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  56  (4) request_key() then forks and executes /sbin/request-key with a new session
  57      keyring that contains a link to auth key V.
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  59  (5) /sbin/request-key execs an appropriate program to perform the actual
  60      instantiation.
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  62  (6) The program may want to access another key from A's context (say a
  63      Kerberos TGT key). It just requests the appropriate key, and the keyring
  64      search notes that the session keyring has auth key V in its bottom level.
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  66      This will permit it to then search the keyrings of process A with the
  67      UID, GID, groups and security info of process A as if it was process A,
  68      and come up with key W.
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  70  (7) The program then does what it must to get the data with which to
  71      instantiate key U, using key W as a reference (perhaps it contacts a
  72      Kerberos server using the TGT) and then instantiates key U.
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  74  (8) Upon instantiating key U, auth key V is automatically revoked so that it
  75      may not be used again.
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  77  (9) The program then exits 0 and request_key() deletes key V and returns key
  78      U to the caller.
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  80 This also extends further. If key W (step 5 above) didn't exist, key W would be
  81 created uninstantiated, another auth key (X) would be created [as per step 3]
  82 and another copy of /sbin/request-key spawned [as per step 4]; but the context
  83 specified by auth key X will still be process A, as it was in auth key V.
  84
  85 This is because process A's keyrings can't simply be attached to
  86 /sbin/request-key at the appropriate places because (a) execve will discard two
  87 of them, and (b) it requires the same UID/GID/Groups all the way through.
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  91 NEGATIVE INSTANTIATION
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  94 Rather than instantiating a key, it is possible for the possessor of an
  95 authorisation key to negatively instantiate a key that's under construction.
  96 This is a short duration placeholder that causes any attempt at re-requesting
  97 the key whilst it exists to fail with error ENOKEY.
  98
  99 This is provided to prevent excessive repeated spawning of /sbin/request-key
 100 processes for a key that will never be obtainable.
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 102 Should the /sbin/request-key process exit anything other than 0 or die on a
 103 signal, the key under construction will be automatically negatively
 104 instantiated for a short amount of time.
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 108 THE SEARCH ALGORITHM
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 111 A search of any particular keyring proceeds in the following fashion:
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 113  (1) When the key management code searches for a key (keyring_search_aux) it
 114      firstly calls key_permission(SEARCH) on the keyring it's starting with,
 115      if this denies permission, it doesn't search further.
 116
 117  (2) It considers all the non-keyring keys within that keyring and, if any key
 118      matches the criteria specified, calls key_permission(SEARCH) on it to see
 119      if the key is allowed to be found. If it is, that key is returned; if
 120      not, the search continues, and the error code is retained if of higher
 121      priority than the one currently set.
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 123  (3) It then considers all the keyring-type keys in the keyring it's currently
 124      searching. It calls key_permission(SEARCH) on each keyring, and if this
 125      grants permission, it recurses, executing steps (2) and (3) on that
 126      keyring.
 127
 128 The process stops immediately a valid key is found with permission granted to
 129 use it. Any error from a previous match attempt is discarded and the key is
 130 returned.
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 132 When search_process_keyrings() is invoked, it performs the following searches
 133 until one succeeds:
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 135  (1) If extant, the process's thread keyring is searched.
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 137  (2) If extant, the process's process keyring is searched.
 138
 139  (3) The process's session keyring is searched.
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 141  (4) If the process has a request_key() authorisation key in its session
 142      keyring then:
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 144      (a) If extant, the calling process's thread keyring is searched.
 145
 146      (b) If extant, the calling process's process keyring is searched.
 147
 148      (c) The calling process's session keyring is searched.
 149
 150 The moment one succeeds, all pending errors are discarded and the found key is
 151 returned.
 152
 153 Only if all these fail does the whole thing fail with the highest priority
 154 error. Note that several errors may have come from LSM.
 155
 156 The error priority is:
 157
 158         EKEYREVOKED > EKEYEXPIRED > ENOKEY
 159
 160 EACCES/EPERM are only returned on a direct search of a specific keyring where
 161 the basal keyring does not grant Search permission.