Documentation/security/lsm.rst

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   2 Linux Security Modules: General Security Hooks for Linux
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   5 :Author: Stephen Smalley
   6 :Author: Timothy Fraser
   7 :Author: Chris Vance
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   9 .. note::
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  11    The APIs described in this book are outdated.
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  13 Introduction
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  16 In March 2001, the National Security Agency (NSA) gave a presentation
  17 about Security-Enhanced Linux (SELinux) at the 2.5 Linux Kernel Summit.
  18 SELinux is an implementation of flexible and fine-grained
  19 nondiscretionary access controls in the Linux kernel, originally
  20 implemented as its own particular kernel patch. Several other security
  21 projects (e.g. RSBAC, Medusa) have also developed flexible access
  22 control architectures for the Linux kernel, and various projects have
  23 developed particular access control models for Linux (e.g. LIDS, DTE,
  24 SubDomain). Each project has developed and maintained its own kernel
  25 patch to support its security needs.
  26
  27 In response to the NSA presentation, Linus Torvalds made a set of
  28 remarks that described a security framework he would be willing to
  29 consider for inclusion in the mainstream Linux kernel. He described a
  30 general framework that would provide a set of security hooks to control
  31 operations on kernel objects and a set of opaque security fields in
  32 kernel data structures for maintaining security attributes. This
  33 framework could then be used by loadable kernel modules to implement any
  34 desired model of security. Linus also suggested the possibility of
  35 migrating the Linux capabilities code into such a module.
  36
  37 The Linux Security Modules (LSM) project was started by WireX to develop
  38 such a framework. LSM was a joint development effort by several security
  39 projects, including Immunix, SELinux, SGI and Janus, and several
  40 individuals, including Greg Kroah-Hartman and James Morris, to develop a
  41 Linux kernel patch that implements this framework. The work was
  42 incorporated in the mainstream in December of 2003. This technical
  43 report provides an overview of the framework and the capabilities
  44 security module.
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  46 LSM Framework
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  49 The LSM framework provides a general kernel framework to support
  50 security modules. In particular, the LSM framework is primarily focused
  51 on supporting access control modules, although future development is
  52 likely to address other security needs such as sandboxing. By itself, the
  53 framework does not provide any additional security; it merely provides
  54 the infrastructure to support security modules. The LSM framework is
  55 optional, requiring `CONFIG_SECURITY` to be enabled. The capabilities
  56 logic is implemented as a security module.
  57 This capabilities module is discussed further in
  58 `LSM Capabilities Module`_.
  59
  60 The LSM framework includes security fields in kernel data structures and
  61 calls to hook functions at critical points in the kernel code to
  62 manage the security fields and to perform access control.
  63 It also adds functions for registering security modules.
  64 An interface `/sys/kernel/security/lsm` reports a comma separated list
  65 of security modules that are active on the system.
  66
  67 The LSM security fields are simply ``void*`` pointers.
  68 The data is referred to as a blob, which may be managed by
  69 the framework or by the individual security modules that use it.
  70 Security blobs that are used by more than one security module are
  71 typically managed by the framework.
  72 For process and
  73 program execution security information, security fields are included in
  74 :c:type:`struct task_struct <task_struct>` and
  75 :c:type:`struct cred <cred>`.
  76 For filesystem
  77 security information, a security field is included in :c:type:`struct
  78 super_block <super_block>`. For pipe, file, and socket security
  79 information, security fields are included in :c:type:`struct inode
  80 <inode>` and :c:type:`struct file <file>`.
  81 For System V IPC security information,
  82 security fields were added to :c:type:`struct kern_ipc_perm
  83 <kern_ipc_perm>` and :c:type:`struct msg_msg
  84 <msg_msg>`; additionally, the definitions for :c:type:`struct
  85 msg_msg <msg_msg>`, struct msg_queue, and struct shmid_kernel
  86 were moved to header files (``include/linux/msg.h`` and
  87 ``include/linux/shm.h`` as appropriate) to allow the security modules to
  88 use these definitions.
  89
  90 For packet and
  91 network device security information, security fields were added to
  92 :c:type:`struct sk_buff <sk_buff>` and
  93 :c:type:`struct scm_cookie <scm_cookie>`.
  94 Unlike the other security module data, the data used here is a
  95 32-bit integer. The security modules are required to map or otherwise
  96 associate these values with real security attributes.
  97
  98 LSM hooks are maintained in lists. A list is maintained for each
  99 hook, and the hooks are called in the order specified by CONFIG_LSM.
 100 Detailed documentation for each hook is
 101 included in the `security/security.c` source file.
 102
 103 The LSM framework provides for a close approximation of
 104 general security module stacking. It defines
 105 security_add_hooks() to which each security module passes a
 106 :c:type:`struct security_hooks_list <security_hooks_list>`,
 107 which are added to the lists.
 108 The LSM framework does not provide a mechanism for removing hooks that
 109 have been registered. The SELinux security module has implemented
 110 a way to remove itself, however the feature has been deprecated.
 111
 112 The hooks can be viewed as falling into two major
 113 categories: hooks that are used to manage the security fields and hooks
 114 that are used to perform access control. Examples of the first category
 115 of hooks include the security_inode_alloc() and security_inode_free()
 116 These hooks are used to allocate
 117 and free security structures for inode objects.
 118 An example of the second category of hooks
 119 is the security_inode_permission() hook.
 120 This hook checks permission when accessing an inode.
 121
 122 LSM Capabilities Module
 123 =======================
 124
 125 The POSIX.1e capabilities logic is maintained as a security module
 126 stored in the file ``security/commoncap.c``. The capabilities
 127 module uses the order field of the :c:type:`lsm_info` description
 128 to identify it as the first security module to be registered.
 129 The capabilities security module does not use the general security
 130 blobs, unlike other modules. The reasons are historical and are
 131 based on overhead, complexity and performance concerns.