~ubuntu-branches/ubuntu/precise/linux-ti-omap4/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to Documentation/security/Smack.txt

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Paolo Pisati
  • Date: 2011-06-29 15:23:51 UTC
  • mfrom: (26.1.1 natty-proposed)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20110629152351-xs96tm303d95rpbk
Tags: 3.0.0-1200.2
* Rebased against 3.0.0-6.7
* BSP from TI based on 3.0.0

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
 
 
2
 
 
3
    "Good for you, you've decided to clean the elevator!"
 
4
    - The Elevator, from Dark Star
 
5
 
 
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.
 
9
 
 
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.
 
15
 
 
16
Smack consists of three major components:
 
17
    - The kernel
 
18
    - A start-up script and a few modified applications
 
19
    - Configuration data
 
20
 
 
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.
 
26
Smack kernels use the CIPSO IP option. Some network
 
27
configurations are intolerant of IP options and can impede
 
28
access to systems that use them as Smack does.
 
29
 
 
30
The startup script etc-init.d-smack should be installed
 
31
in /etc/init.d/smack and should be invoked early in the
 
32
start-up process. On Fedora rc5.d/S02smack is recommended.
 
33
This script ensures that certain devices have the correct
 
34
Smack attributes and loads the Smack configuration if
 
35
any is defined. This script invokes two programs that
 
36
ensure configuration data is properly formatted. These
 
37
programs are /usr/sbin/smackload and /usr/sin/smackcipso.
 
38
The system will run just fine without these programs,
 
39
but it will be difficult to set access rules properly.
 
40
 
 
41
A version of "ls" that provides a "-M" option to display
 
42
Smack labels on long listing is available.
 
43
 
 
44
A hacked version of sshd that allows network logins by users
 
45
with specific Smack labels is available. This version does
 
46
not work for scp. You must set the /etc/ssh/sshd_config
 
47
line:
 
48
   UsePrivilegeSeparation no
 
49
 
 
50
The format of /etc/smack/usr is:
 
51
 
 
52
   username smack
 
53
 
 
54
In keeping with the intent of Smack, configuration data is
 
55
minimal and not strictly required. The most important
 
56
configuration step is mounting the smackfs pseudo filesystem.
 
57
 
 
58
Add this line to /etc/fstab:
 
59
 
 
60
    smackfs /smack smackfs smackfsdef=* 0 0
 
61
 
 
62
and create the /smack directory for mounting.
 
63
 
 
64
Smack uses extended attributes (xattrs) to store file labels.
 
65
The command to set a Smack label on a file is:
 
66
 
 
67
    # attr -S -s SMACK64 -V "value" path
 
68
 
 
69
NOTE: Smack labels are limited to 23 characters. The attr command
 
70
      does not enforce this restriction and can be used to set
 
71
      invalid Smack labels on files.
 
72
 
 
73
If you don't do anything special all users will get the floor ("_")
 
74
label when they log in. If you do want to log in via the hacked ssh
 
75
at other labels use the attr command to set the smack value on the
 
76
home directory and its contents.
 
77
 
 
78
You can add access rules in /etc/smack/accesses. They take the form:
 
79
 
 
80
    subjectlabel objectlabel access
 
81
 
 
82
access is a combination of the letters rwxa which specify the
 
83
kind of access permitted a subject with subjectlabel on an
 
84
object with objectlabel. If there is no rule no access is allowed.
 
85
 
 
86
A process can see the smack label it is running with by
 
87
reading /proc/self/attr/current. A privileged process can
 
88
set the process smack by writing there.
 
89
 
 
90
Look for additional programs on http://schaufler-ca.com
 
91
 
 
92
From the Smack Whitepaper:
 
93
 
 
94
The Simplified Mandatory Access Control Kernel
 
95
 
 
96
Casey Schaufler
 
97
casey@schaufler-ca.com
 
98
 
 
99
Mandatory Access Control
 
100
 
 
101
Computer systems employ a variety of schemes to constrain how information is
 
102
shared among the people and services using the machine. Some of these schemes
 
103
allow the program or user to decide what other programs or users are allowed
 
104
access to pieces of data. These schemes are called discretionary access
 
105
control mechanisms because the access control is specified at the discretion
 
106
of the user. Other schemes do not leave the decision regarding what a user or
 
107
program can access up to users or programs. These schemes are called mandatory
 
108
access control mechanisms because you don't have a choice regarding the users
 
109
or programs that have access to pieces of data.
 
110
 
 
111
Bell & LaPadula
 
112
 
 
113
From the middle of the 1980's until the turn of the century Mandatory Access
 
114
Control (MAC) was very closely associated with the Bell & LaPadula security
 
115
model, a mathematical description of the United States Department of Defense
 
116
policy for marking paper documents. MAC in this form enjoyed a following
 
117
within the Capital Beltway and Scandinavian supercomputer centers but was
 
118
often sited as failing to address general needs.
 
119
 
 
120
Domain Type Enforcement
 
121
 
 
122
Around the turn of the century Domain Type Enforcement (DTE) became popular.
 
123
This scheme organizes users, programs, and data into domains that are
 
124
protected from each other. This scheme has been widely deployed as a component
 
125
of popular Linux distributions. The administrative overhead required to
 
126
maintain this scheme and the detailed understanding of the whole system
 
127
necessary to provide a secure domain mapping leads to the scheme being
 
128
disabled or used in limited ways in the majority of cases.
 
129
 
 
130
Smack
 
131
 
 
132
Smack is a Mandatory Access Control mechanism designed to provide useful MAC
 
133
while avoiding the pitfalls of its predecessors. The limitations of Bell &
 
134
LaPadula are addressed by providing a scheme whereby access can be controlled
 
135
according to the requirements of the system and its purpose rather than those
 
136
imposed by an arcane government policy. The complexity of Domain Type
 
137
Enforcement and avoided by defining access controls in terms of the access
 
138
modes already in use.
 
139
 
 
140
Smack Terminology
 
141
 
 
142
The jargon used to talk about Smack will be familiar to those who have dealt
 
143
with other MAC systems and shouldn't be too difficult for the uninitiated to
 
144
pick up. There are four terms that are used in a specific way and that are
 
145
especially important:
 
146
 
 
147
        Subject: A subject is an active entity on the computer system.
 
148
        On Smack a subject is a task, which is in turn the basic unit
 
149
        of execution.
 
150
 
 
151
        Object: An object is a passive entity on the computer system.
 
152
        On Smack files of all types, IPC, and tasks can be objects.
 
153
 
 
154
        Access: Any attempt by a subject to put information into or get
 
155
        information from an object is an access.
 
156
 
 
157
        Label: Data that identifies the Mandatory Access Control
 
158
        characteristics of a subject or an object.
 
159
 
 
160
These definitions are consistent with the traditional use in the security
 
161
community. There are also some terms from Linux that are likely to crop up:
 
162
 
 
163
        Capability: A task that possesses a capability has permission to
 
164
        violate an aspect of the system security policy, as identified by
 
165
        the specific capability. A task that possesses one or more
 
166
        capabilities is a privileged task, whereas a task with no
 
167
        capabilities is an unprivileged task.
 
168
 
 
169
        Privilege: A task that is allowed to violate the system security
 
170
        policy is said to have privilege. As of this writing a task can
 
171
        have privilege either by possessing capabilities or by having an
 
172
        effective user of root.
 
173
 
 
174
Smack Basics
 
175
 
 
176
Smack is an extension to a Linux system. It enforces additional restrictions
 
177
on what subjects can access which objects, based on the labels attached to
 
178
each of the subject and the object.
 
179
 
 
180
Labels
 
181
 
 
182
Smack labels are ASCII character strings, one to twenty-three characters in
 
183
length. Single character labels using special characters, that being anything
 
184
other than a letter or digit, are reserved for use by the Smack development
 
185
team. Smack labels are unstructured, case sensitive, and the only operation
 
186
ever performed on them is comparison for equality. Smack labels cannot
 
187
contain unprintable characters, the "/" (slash), the "\" (backslash), the "'"
 
188
(quote) and '"' (double-quote) characters.
 
189
Smack labels cannot begin with a '-', which is reserved for special options.
 
190
 
 
191
There are some predefined labels:
 
192
 
 
193
        _       Pronounced "floor", a single underscore character.
 
194
        ^       Pronounced "hat", a single circumflex character.
 
195
        *       Pronounced "star", a single asterisk character.
 
196
        ?       Pronounced "huh", a single question mark character.
 
197
        @       Pronounced "Internet", a single at sign character.
 
198
 
 
199
Every task on a Smack system is assigned a label. System tasks, such as
 
200
init(8) and systems daemons, are run with the floor ("_") label. User tasks
 
201
are assigned labels according to the specification found in the
 
202
/etc/smack/user configuration file.
 
203
 
 
204
Access Rules
 
205
 
 
206
Smack uses the traditional access modes of Linux. These modes are read,
 
207
execute, write, and occasionally append. There are a few cases where the
 
208
access mode may not be obvious. These include:
 
209
 
 
210
        Signals: A signal is a write operation from the subject task to
 
211
        the object task.
 
212
        Internet Domain IPC: Transmission of a packet is considered a
 
213
        write operation from the source task to the destination task.
 
214
 
 
215
Smack restricts access based on the label attached to a subject and the label
 
216
attached to the object it is trying to access. The rules enforced are, in
 
217
order:
 
218
 
 
219
        1. Any access requested by a task labeled "*" is denied.
 
220
        2. A read or execute access requested by a task labeled "^"
 
221
           is permitted.
 
222
        3. A read or execute access requested on an object labeled "_"
 
223
           is permitted.
 
224
        4. Any access requested on an object labeled "*" is permitted.
 
225
        5. Any access requested by a task on an object with the same
 
226
           label is permitted.
 
227
        6. Any access requested that is explicitly defined in the loaded
 
228
           rule set is permitted.
 
229
        7. Any other access is denied.
 
230
 
 
231
Smack Access Rules
 
232
 
 
233
With the isolation provided by Smack access separation is simple. There are
 
234
many interesting cases where limited access by subjects to objects with
 
235
different labels is desired. One example is the familiar spy model of
 
236
sensitivity, where a scientist working on a highly classified project would be
 
237
able to read documents of lower classifications and anything she writes will
 
238
be "born" highly classified. To accommodate such schemes Smack includes a
 
239
mechanism for specifying rules allowing access between labels.
 
240
 
 
241
Access Rule Format
 
242
 
 
243
The format of an access rule is:
 
244
 
 
245
        subject-label object-label access
 
246
 
 
247
Where subject-label is the Smack label of the task, object-label is the Smack
 
248
label of the thing being accessed, and access is a string specifying the sort
 
249
of access allowed. The Smack labels are limited to 23 characters. The access
 
250
specification is searched for letters that describe access modes:
 
251
 
 
252
        a: indicates that append access should be granted.
 
253
        r: indicates that read access should be granted.
 
254
        w: indicates that write access should be granted.
 
255
        x: indicates that execute access should be granted.
 
256
 
 
257
Uppercase values for the specification letters are allowed as well.
 
258
Access mode specifications can be in any order. Examples of acceptable rules
 
259
are:
 
260
 
 
261
        TopSecret Secret  rx
 
262
        Secret    Unclass R
 
263
        Manager   Game    x
 
264
        User      HR      w
 
265
        New       Old     rRrRr
 
266
        Closed    Off     -
 
267
 
 
268
Examples of unacceptable rules are:
 
269
 
 
270
        Top Secret Secret     rx
 
271
        Ace        Ace        r
 
272
        Odd        spells     waxbeans
 
273
 
 
274
Spaces are not allowed in labels. Since a subject always has access to files
 
275
with the same label specifying a rule for that case is pointless. Only
 
276
valid letters (rwxaRWXA) and the dash ('-') character are allowed in
 
277
access specifications. The dash is a placeholder, so "a-r" is the same
 
278
as "ar". A lone dash is used to specify that no access should be allowed.
 
279
 
 
280
Applying Access Rules
 
281
 
 
282
The developers of Linux rarely define new sorts of things, usually importing
 
283
schemes and concepts from other systems. Most often, the other systems are
 
284
variants of Unix. Unix has many endearing properties, but consistency of
 
285
access control models is not one of them. Smack strives to treat accesses as
 
286
uniformly as is sensible while keeping with the spirit of the underlying
 
287
mechanism.
 
288
 
 
289
File system objects including files, directories, named pipes, symbolic links,
 
290
and devices require access permissions that closely match those used by mode
 
291
bit access. To open a file for reading read access is required on the file. To
 
292
search a directory requires execute access. Creating a file with write access
 
293
requires both read and write access on the containing directory. Deleting a
 
294
file requires read and write access to the file and to the containing
 
295
directory. It is possible that a user may be able to see that a file exists
 
296
but not any of its attributes by the circumstance of having read access to the
 
297
containing directory but not to the differently labeled file. This is an
 
298
artifact of the file name being data in the directory, not a part of the file.
 
299
 
 
300
IPC objects, message queues, semaphore sets, and memory segments exist in flat
 
301
namespaces and access requests are only required to match the object in
 
302
question.
 
303
 
 
304
Process objects reflect tasks on the system and the Smack label used to access
 
305
them is the same Smack label that the task would use for its own access
 
306
attempts. Sending a signal via the kill() system call is a write operation
 
307
from the signaler to the recipient. Debugging a process requires both reading
 
308
and writing. Creating a new task is an internal operation that results in two
 
309
tasks with identical Smack labels and requires no access checks.
 
310
 
 
311
Sockets are data structures attached to processes and sending a packet from
 
312
one process to another requires that the sender have write access to the
 
313
receiver. The receiver is not required to have read access to the sender.
 
314
 
 
315
Setting Access Rules
 
316
 
 
317
The configuration file /etc/smack/accesses contains the rules to be set at
 
318
system startup. The contents are written to the special file /smack/load.
 
319
Rules can be written to /smack/load at any time and take effect immediately.
 
320
For any pair of subject and object labels there can be only one rule, with the
 
321
most recently specified overriding any earlier specification.
 
322
 
 
323
The program smackload is provided to ensure data is formatted
 
324
properly when written to /smack/load. This program reads lines
 
325
of the form
 
326
 
 
327
    subjectlabel objectlabel mode.
 
328
 
 
329
Task Attribute
 
330
 
 
331
The Smack label of a process can be read from /proc/<pid>/attr/current. A
 
332
process can read its own Smack label from /proc/self/attr/current. A
 
333
privileged process can change its own Smack label by writing to
 
334
/proc/self/attr/current but not the label of another process.
 
335
 
 
336
File Attribute
 
337
 
 
338
The Smack label of a filesystem object is stored as an extended attribute
 
339
named SMACK64 on the file. This attribute is in the security namespace. It can
 
340
only be changed by a process with privilege.
 
341
 
 
342
Privilege
 
343
 
 
344
A process with CAP_MAC_OVERRIDE is privileged.
 
345
 
 
346
Smack Networking
 
347
 
 
348
As mentioned before, Smack enforces access control on network protocol
 
349
transmissions. Every packet sent by a Smack process is tagged with its Smack
 
350
label. This is done by adding a CIPSO tag to the header of the IP packet. Each
 
351
packet received is expected to have a CIPSO tag that identifies the label and
 
352
if it lacks such a tag the network ambient label is assumed. Before the packet
 
353
is delivered a check is made to determine that a subject with the label on the
 
354
packet has write access to the receiving process and if that is not the case
 
355
the packet is dropped.
 
356
 
 
357
CIPSO Configuration
 
358
 
 
359
It is normally unnecessary to specify the CIPSO configuration. The default
 
360
values used by the system handle all internal cases. Smack will compose CIPSO
 
361
label values to match the Smack labels being used without administrative
 
362
intervention. Unlabeled packets that come into the system will be given the
 
363
ambient label.
 
364
 
 
365
Smack requires configuration in the case where packets from a system that is
 
366
not smack that speaks CIPSO may be encountered. Usually this will be a Trusted
 
367
Solaris system, but there are other, less widely deployed systems out there.
 
368
CIPSO provides 3 important values, a Domain Of Interpretation (DOI), a level,
 
369
and a category set with each packet. The DOI is intended to identify a group
 
370
of systems that use compatible labeling schemes, and the DOI specified on the
 
371
smack system must match that of the remote system or packets will be
 
372
discarded. The DOI is 3 by default. The value can be read from /smack/doi and
 
373
can be changed by writing to /smack/doi.
 
374
 
 
375
The label and category set are mapped to a Smack label as defined in
 
376
/etc/smack/cipso.
 
377
 
 
378
A Smack/CIPSO mapping has the form:
 
379
 
 
380
        smack level [category [category]*]
 
381
 
 
382
Smack does not expect the level or category sets to be related in any
 
383
particular way and does not assume or assign accesses based on them. Some
 
384
examples of mappings:
 
385
 
 
386
        TopSecret 7
 
387
        TS:A,B    7 1 2
 
388
        SecBDE    5 2 4 6
 
389
        RAFTERS   7 12 26
 
390
 
 
391
The ":" and "," characters are permitted in a Smack label but have no special
 
392
meaning.
 
393
 
 
394
The mapping of Smack labels to CIPSO values is defined by writing to
 
395
/smack/cipso. Again, the format of data written to this special file
 
396
is highly restrictive, so the program smackcipso is provided to
 
397
ensure the writes are done properly. This program takes mappings
 
398
on the standard input and sends them to /smack/cipso properly.
 
399
 
 
400
In addition to explicit mappings Smack supports direct CIPSO mappings. One
 
401
CIPSO level is used to indicate that the category set passed in the packet is
 
402
in fact an encoding of the Smack label. The level used is 250 by default. The
 
403
value can be read from /smack/direct and changed by writing to /smack/direct.
 
404
 
 
405
Socket Attributes
 
406
 
 
407
There are two attributes that are associated with sockets. These attributes
 
408
can only be set by privileged tasks, but any task can read them for their own
 
409
sockets.
 
410
 
 
411
        SMACK64IPIN: The Smack label of the task object. A privileged
 
412
        program that will enforce policy may set this to the star label.
 
413
 
 
414
        SMACK64IPOUT: The Smack label transmitted with outgoing packets.
 
415
        A privileged program may set this to match the label of another
 
416
        task with which it hopes to communicate.
 
417
 
 
418
Smack Netlabel Exceptions
 
419
 
 
420
You will often find that your labeled application has to talk to the outside,
 
421
unlabeled world. To do this there's a special file /smack/netlabel where you can
 
422
add some exceptions in the form of :
 
423
@IP1       LABEL1 or
 
424
@IP2/MASK  LABEL2
 
425
 
 
426
It means that your application will have unlabeled access to @IP1 if it has
 
427
write access on LABEL1, and access to the subnet @IP2/MASK if it has write
 
428
access on LABEL2.
 
429
 
 
430
Entries in the /smack/netlabel file are matched by longest mask first, like in
 
431
classless IPv4 routing.
 
432
 
 
433
A special label '@' and an option '-CIPSO' can be used there :
 
434
@      means Internet, any application with any label has access to it
 
435
-CIPSO means standard CIPSO networking
 
436
 
 
437
If you don't know what CIPSO is and don't plan to use it, you can just do :
 
438
echo 127.0.0.1 -CIPSO > /smack/netlabel
 
439
echo 0.0.0.0/0 @      > /smack/netlabel
 
440
 
 
441
If you use CIPSO on your 192.168.0.0/16 local network and need also unlabeled
 
442
Internet access, you can have :
 
443
echo 127.0.0.1      -CIPSO > /smack/netlabel
 
444
echo 192.168.0.0/16 -CIPSO > /smack/netlabel
 
445
echo 0.0.0.0/0      @      > /smack/netlabel
 
446
 
 
447
 
 
448
Writing Applications for Smack
 
449
 
 
450
There are three sorts of applications that will run on a Smack system. How an
 
451
application interacts with Smack will determine what it will have to do to
 
452
work properly under Smack.
 
453
 
 
454
Smack Ignorant Applications
 
455
 
 
456
By far the majority of applications have no reason whatever to care about the
 
457
unique properties of Smack. Since invoking a program has no impact on the
 
458
Smack label associated with the process the only concern likely to arise is
 
459
whether the process has execute access to the program.
 
460
 
 
461
Smack Relevant Applications
 
462
 
 
463
Some programs can be improved by teaching them about Smack, but do not make
 
464
any security decisions themselves. The utility ls(1) is one example of such a
 
465
program.
 
466
 
 
467
Smack Enforcing Applications
 
468
 
 
469
These are special programs that not only know about Smack, but participate in
 
470
the enforcement of system policy. In most cases these are the programs that
 
471
set up user sessions. There are also network services that provide information
 
472
to processes running with various labels.
 
473
 
 
474
File System Interfaces
 
475
 
 
476
Smack maintains labels on file system objects using extended attributes. The
 
477
Smack label of a file, directory, or other file system object can be obtained
 
478
using getxattr(2).
 
479
 
 
480
        len = getxattr("/", "security.SMACK64", value, sizeof (value));
 
481
 
 
482
will put the Smack label of the root directory into value. A privileged
 
483
process can set the Smack label of a file system object with setxattr(2).
 
484
 
 
485
        len = strlen("Rubble");
 
486
        rc = setxattr("/foo", "security.SMACK64", "Rubble", len, 0);
 
487
 
 
488
will set the Smack label of /foo to "Rubble" if the program has appropriate
 
489
privilege.
 
490
 
 
491
Socket Interfaces
 
492
 
 
493
The socket attributes can be read using fgetxattr(2).
 
494
 
 
495
A privileged process can set the Smack label of outgoing packets with
 
496
fsetxattr(2).
 
497
 
 
498
        len = strlen("Rubble");
 
499
        rc = fsetxattr(fd, "security.SMACK64IPOUT", "Rubble", len, 0);
 
500
 
 
501
will set the Smack label "Rubble" on packets going out from the socket if the
 
502
program has appropriate privilege.
 
503
 
 
504
        rc = fsetxattr(fd, "security.SMACK64IPIN, "*", strlen("*"), 0);
 
505
 
 
506
will set the Smack label "*" as the object label against which incoming
 
507
packets will be checked if the program has appropriate privilege.
 
508
 
 
509
Administration
 
510
 
 
511
Smack supports some mount options:
 
512
 
 
513
        smackfsdef=label: specifies the label to give files that lack
 
514
        the Smack label extended attribute.
 
515
 
 
516
        smackfsroot=label: specifies the label to assign the root of the
 
517
        file system if it lacks the Smack extended attribute.
 
518
 
 
519
        smackfshat=label: specifies a label that must have read access to
 
520
        all labels set on the filesystem. Not yet enforced.
 
521
 
 
522
        smackfsfloor=label: specifies a label to which all labels set on the
 
523
        filesystem must have read access. Not yet enforced.
 
524
 
 
525
These mount options apply to all file system types.
 
526
 
 
527
Smack auditing
 
528
 
 
529
If you want Smack auditing of security events, you need to set CONFIG_AUDIT
 
530
in your kernel configuration.
 
531
By default, all denied events will be audited. You can change this behavior by
 
532
writing a single character to the /smack/logging file :
 
533
0 : no logging
 
534
1 : log denied (default)
 
535
2 : log accepted
 
536
3 : log denied & accepted
 
537
 
 
538
Events are logged as 'key=value' pairs, for each event you at least will get
 
539
the subjet, the object, the rights requested, the action, the kernel function
 
540
that triggered the event, plus other pairs depending on the type of event
 
541
audited.