security/keys/keyring.c

   1 /* Keyring handling
   2  *
   3  * Copyright (C) 2004-2005, 2008 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version
   9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  */
  11
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/security.h>
  17 #include <linux/seq_file.h>
  18 #include <linux/err.h>
  19 #include <keys/keyring-type.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include "internal.h"
  22
  23 #define rcu_dereference_locked_keyring(keyring)                         \
  24         (rcu_dereference_protected(                                     \
  25                 (keyring)->payload.subscriptions,                       \
  26                 rwsem_is_locked((struct rw_semaphore *)&(keyring)->sem)))
  27
  28 #define rcu_deref_link_locked(klist, index, keyring)                    \
  29         (rcu_dereference_protected(                                     \
  30                 (klist)->keys[index],                                   \
  31                 rwsem_is_locked((struct rw_semaphore *)&(keyring)->sem)))
  32
  33 #define MAX_KEYRING_LINKS                                               \
  34         min_t(size_t, USHRT_MAX - 1,                                    \
  35               ((PAGE_SIZE - sizeof(struct keyring_list)) / sizeof(struct key *)))
  36
  37 #define KEY_LINK_FIXQUOTA 1UL
  38
  39 /*
  40  * When plumbing the depths of the key tree, this sets a hard limit
  41  * set on how deep we're willing to go.
  42  */
  43 #define KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH 6
  44
  45 /*
  46  * We keep all named keyrings in a hash to speed looking them up.
  47  */
  48 #define KEYRING_NAME_HASH_SIZE  (1 << 5)
  49
  50 static struct list_head keyring_name_hash[KEYRING_NAME_HASH_SIZE];
  51 static DEFINE_RWLOCK(keyring_name_lock);
  52
  53 static inline unsigned keyring_hash(const char *desc)
  54 {
  55         unsigned bucket = 0;
  56
  57         for (; *desc; desc++)
  58                 bucket += (unsigned char)*desc;
  59
  60         return bucket & (KEYRING_NAME_HASH_SIZE - 1);
  61 }
  62
  63 /*
  64  * The keyring key type definition.  Keyrings are simply keys of this type and
  65  * can be treated as ordinary keys in addition to having their own special
  66  * operations.
  67  */
  68 static int keyring_instantiate(struct key *keyring,
  69                                struct key_preparsed_payload *prep);
  70 static int keyring_match(const struct key *keyring, const void *criterion);
  71 static void keyring_revoke(struct key *keyring);
  72 static void keyring_destroy(struct key *keyring);
  73 static void keyring_describe(const struct key *keyring, struct seq_file *m);
  74 static long keyring_read(const struct key *keyring,
  75                          char __user *buffer, size_t buflen);
  76
  77 struct key_type key_type_keyring = {
  78         .name           = "keyring",
  79         .def_datalen    = sizeof(struct keyring_list),
  80         .instantiate    = keyring_instantiate,
  81         .match          = keyring_match,
  82         .revoke         = keyring_revoke,
  83         .destroy        = keyring_destroy,
  84         .describe       = keyring_describe,
  85         .read           = keyring_read,
  86 };
  87 EXPORT_SYMBOL(key_type_keyring);
  88
  89 /*
  90  * Semaphore to serialise link/link calls to prevent two link calls in parallel
  91  * introducing a cycle.
  92  */
  93 static DECLARE_RWSEM(keyring_serialise_link_sem);
  94
  95 /*
  96  * Publish the name of a keyring so that it can be found by name (if it has
  97  * one).
  98  */
  99 static void keyring_publish_name(struct key *keyring)
 100 {
 101         int bucket;
 102
 103         if (keyring->description) {
 104                 bucket = keyring_hash(keyring->description);
 105
 106                 write_lock(&keyring_name_lock);
 107
 108                 if (!keyring_name_hash[bucket].next)
 109                         INIT_LIST_HEAD(&keyring_name_hash[bucket]);
 110
 111                 list_add_tail(&keyring->type_data.link,
 112                               &keyring_name_hash[bucket]);
 113
 114                 write_unlock(&keyring_name_lock);
 115         }
 116 }
 117
 118 /*
 119  * Initialise a keyring.
 120  *
 121  * Returns 0 on success, -EINVAL if given any data.
 122  */
 123 static int keyring_instantiate(struct key *keyring,
 124                                struct key_preparsed_payload *prep)
 125 {
 126         int ret;
 127
 128         ret = -EINVAL;
 129         if (prep->datalen == 0) {
 130                 /* make the keyring available by name if it has one */
 131                 keyring_publish_name(keyring);
 132                 ret = 0;
 133         }
 134
 135         return ret;
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Match keyrings on their name
 140  */
 141 static int keyring_match(const struct key *keyring, const void *description)
 142 {
 143         return keyring->description &&
 144                 strcmp(keyring->description, description) == 0;
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Clean up a keyring when it is destroyed.  Unpublish its name if it had one
 149  * and dispose of its data.
 150  *
 151  * The garbage collector detects the final key_put(), removes the keyring from
 152  * the serial number tree and then does RCU synchronisation before coming here,
 153  * so we shouldn't need to worry about code poking around here with the RCU
 154  * readlock held by this time.
 155  */
 156 static void keyring_destroy(struct key *keyring)
 157 {
 158         struct keyring_list *klist;
 159         int loop;
 160
 161         if (keyring->description) {
 162                 write_lock(&keyring_name_lock);
 163
 164                 if (keyring->type_data.link.next != NULL &&
 165                     !list_empty(&keyring->type_data.link))
 166                         list_del(&keyring->type_data.link);
 167
 168                 write_unlock(&keyring_name_lock);
 169         }
 170
 171         klist = rcu_access_pointer(keyring->payload.subscriptions);
 172         if (klist) {
 173                 for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
 174                         key_put(rcu_access_pointer(klist->keys[loop]));
 175                 kfree(klist);
 176         }
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Describe a keyring for /proc.
 181  */
 182 static void keyring_describe(const struct key *keyring, struct seq_file *m)
 183 {
 184         struct keyring_list *klist;
 185
 186         if (keyring->description)
 187                 seq_puts(m, keyring->description);
 188         else
 189                 seq_puts(m, "[anon]");
 190
 191         if (key_is_instantiated(keyring)) {
 192                 rcu_read_lock();
 193                 klist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
 194                 if (klist)
 195                         seq_printf(m, ": %u/%u", klist->nkeys, klist->maxkeys);
 196                 else
 197                         seq_puts(m, ": empty");
 198                 rcu_read_unlock();
 199         }
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Read a list of key IDs from the keyring's contents in binary form
 204  *
 205  * The keyring's semaphore is read-locked by the caller.
 206  */
 207 static long keyring_read(const struct key *keyring,
 208                          char __user *buffer, size_t buflen)
 209 {
 210         struct keyring_list *klist;
 211         struct key *key;
 212         size_t qty, tmp;
 213         int loop, ret;
 214
 215         ret = 0;
 216         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
 217         if (klist) {
 218                 /* calculate how much data we could return */
 219                 qty = klist->nkeys * sizeof(key_serial_t);
 220
 221                 if (buffer && buflen > 0) {
 222                         if (buflen > qty)
 223                                 buflen = qty;
 224
 225                         /* copy the IDs of the subscribed keys into the
 226                          * buffer */
 227                         ret = -EFAULT;
 228
 229                         for (loop = 0; loop < klist->nkeys; loop++) {
 230                                 key = rcu_deref_link_locked(klist, loop,
 231                                                             keyring);
 232
 233                                 tmp = sizeof(key_serial_t);
 234                                 if (tmp > buflen)
 235                                         tmp = buflen;
 236
 237                                 if (copy_to_user(buffer,
 238                                                  &key->serial,
 239                                                  tmp) != 0)
 240                                         goto error;
 241
 242                                 buflen -= tmp;
 243                                 if (buflen == 0)
 244                                         break;
 245                                 buffer += tmp;
 246                         }
 247                 }
 248
 249                 ret = qty;
 250         }
 251
 252 error:
 253         return ret;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Allocate a keyring and link into the destination keyring.
 258  */
 259 struct key *keyring_alloc(const char *description, kuid_t uid, kgid_t gid,
 260                           const struct cred *cred, key_perm_t perm,
 261                           unsigned long flags, struct key *dest)
 262 {
 263         struct key *keyring;
 264         int ret;
 265
 266         keyring = key_alloc(&key_type_keyring, description,
 267                             uid, gid, cred, perm, flags);
 268         if (!IS_ERR(keyring)) {
 269                 ret = key_instantiate_and_link(keyring, NULL, 0, dest, NULL);
 270                 if (ret < 0) {
 271                         key_put(keyring);
 272                         keyring = ERR_PTR(ret);
 273                 }
 274         }
 275
 276         return keyring;
 277 }
 278 EXPORT_SYMBOL(keyring_alloc);
 279
 280 /**
 281  * keyring_search_aux - Search a keyring tree for a key matching some criteria
 282  * @keyring_ref: A pointer to the keyring with possession indicator.
 283  * @cred: The credentials to use for permissions checks.
 284  * @type: The type of key to search for.
 285  * @description: Parameter for @match.
 286  * @match: Function to rule on whether or not a key is the one required.
 287  * @no_state_check: Don't check if a matching key is bad
 288  *
 289  * Search the supplied keyring tree for a key that matches the criteria given.
 290  * The root keyring and any linked keyrings must grant Search permission to the
 291  * caller to be searchable and keys can only be found if they too grant Search
 292  * to the caller. The possession flag on the root keyring pointer controls use
 293  * of the possessor bits in permissions checking of the entire tree.  In
 294  * addition, the LSM gets to forbid keyring searches and key matches.
 295  *
 296  * The search is performed as a breadth-then-depth search up to the prescribed
 297  * limit (KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH).
 298  *
 299  * Keys are matched to the type provided and are then filtered by the match
 300  * function, which is given the description to use in any way it sees fit.  The
 301  * match function may use any attributes of a key that it wishes to to
 302  * determine the match.  Normally the match function from the key type would be
 303  * used.
 304  *
 305  * RCU is used to prevent the keyring key lists from disappearing without the
 306  * need to take lots of locks.
 307  *
 308  * Returns a pointer to the found key and increments the key usage count if
 309  * successful; -EAGAIN if no matching keys were found, or if expired or revoked
 310  * keys were found; -ENOKEY if only negative keys were found; -ENOTDIR if the
 311  * specified keyring wasn't a keyring.
 312  *
 313  * In the case of a successful return, the possession attribute from
 314  * @keyring_ref is propagated to the returned key reference.
 315  */
 316 key_ref_t keyring_search_aux(key_ref_t keyring_ref,
 317                              const struct cred *cred,
 318                              struct key_type *type,
 319                              const void *description,
 320                              key_match_func_t match,
 321                              bool no_state_check)
 322 {
 323         struct {
 324                 /* Need a separate keylist pointer for RCU purposes */
 325                 struct key *keyring;
 326                 struct keyring_list *keylist;
 327                 int kix;
 328         } stack[KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH];
 329
 330         struct keyring_list *keylist;
 331         struct timespec now;
 332         unsigned long possessed, kflags;
 333         struct key *keyring, *key;
 334         key_ref_t key_ref;
 335         long err;
 336         int sp, nkeys, kix;
 337
 338         keyring = key_ref_to_ptr(keyring_ref);
 339         possessed = is_key_possessed(keyring_ref);
 340         key_check(keyring);
 341
 342         /* top keyring must have search permission to begin the search */
 343         err = key_task_permission(keyring_ref, cred, KEY_SEARCH);
 344         if (err < 0) {
 345                 key_ref = ERR_PTR(err);
 346                 goto error;
 347         }
 348
 349         key_ref = ERR_PTR(-ENOTDIR);
 350         if (keyring->type != &key_type_keyring)
 351                 goto error;
 352
 353         rcu_read_lock();
 354
 355         now = current_kernel_time();
 356         err = -EAGAIN;
 357         sp = 0;
 358
 359         /* firstly we should check to see if this top-level keyring is what we
 360          * are looking for */
 361         key_ref = ERR_PTR(-EAGAIN);
 362         kflags = keyring->flags;
 363         if (keyring->type == type && match(keyring, description)) {
 364                 key = keyring;
 365                 if (no_state_check)
 366                         goto found;
 367
 368                 /* check it isn't negative and hasn't expired or been
 369                  * revoked */
 370                 if (kflags & (1 << KEY_FLAG_REVOKED))
 371                         goto error_2;
 372                 if (key->expiry && now.tv_sec >= key->expiry)
 373                         goto error_2;
 374                 key_ref = ERR_PTR(key->type_data.reject_error);
 375                 if (kflags & (1 << KEY_FLAG_NEGATIVE))
 376                         goto error_2;
 377                 goto found;
 378         }
 379
 380         /* otherwise, the top keyring must not be revoked, expired, or
 381          * negatively instantiated if we are to search it */
 382         key_ref = ERR_PTR(-EAGAIN);
 383         if (kflags & ((1 << KEY_FLAG_INVALIDATED) |
 384                       (1 << KEY_FLAG_REVOKED) |
 385                       (1 << KEY_FLAG_NEGATIVE)) ||
 386             (keyring->expiry && now.tv_sec >= keyring->expiry))
 387                 goto error_2;
 388
 389         /* start processing a new keyring */
 390 descend:
 391         kflags = keyring->flags;
 392         if (kflags & ((1 << KEY_FLAG_INVALIDATED) |
 393                       (1 << KEY_FLAG_REVOKED)))
 394                 goto not_this_keyring;
 395
 396         keylist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
 397         if (!keylist)
 398                 goto not_this_keyring;
 399
 400         /* iterate through the keys in this keyring first */
 401         nkeys = keylist->nkeys;
 402         smp_rmb();
 403         for (kix = 0; kix < nkeys; kix++) {
 404                 key = rcu_dereference(keylist->keys[kix]);
 405                 kflags = key->flags;
 406
 407                 /* ignore keys not of this type */
 408                 if (key->type != type)
 409                         continue;
 410
 411                 /* skip invalidated, revoked and expired keys */
 412                 if (!no_state_check) {
 413                         if (kflags & ((1 << KEY_FLAG_INVALIDATED) |
 414                                       (1 << KEY_FLAG_REVOKED)))
 415                                 continue;
 416
 417                         if (key->expiry && now.tv_sec >= key->expiry)
 418                                 continue;
 419                 }
 420
 421                 /* keys that don't match */
 422                 if (!match(key, description))
 423                         continue;
 424
 425                 /* key must have search permissions */
 426                 if (key_task_permission(make_key_ref(key, possessed),
 427                                         cred, KEY_SEARCH) < 0)
 428                         continue;
 429
 430                 if (no_state_check)
 431                         goto found;
 432
 433                 /* we set a different error code if we pass a negative key */
 434                 if (kflags & (1 << KEY_FLAG_NEGATIVE)) {
 435                         err = key->type_data.reject_error;
 436                         continue;
 437                 }
 438
 439                 goto found;
 440         }
 441
 442         /* search through the keyrings nested in this one */
 443         kix = 0;
 444 ascend:
 445         nkeys = keylist->nkeys;
 446         smp_rmb();
 447         for (; kix < nkeys; kix++) {
 448                 key = rcu_dereference(keylist->keys[kix]);
 449                 if (key->type != &key_type_keyring)
 450                         continue;
 451
 452                 /* recursively search nested keyrings
 453                  * - only search keyrings for which we have search permission
 454                  */
 455                 if (sp >= KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH)
 456                         continue;
 457
 458                 if (key_task_permission(make_key_ref(key, possessed),
 459                                         cred, KEY_SEARCH) < 0)
 460                         continue;
 461
 462                 /* stack the current position */
 463                 stack[sp].keyring = keyring;
 464                 stack[sp].keylist = keylist;
 465                 stack[sp].kix = kix;
 466                 sp++;
 467
 468                 /* begin again with the new keyring */
 469                 keyring = key;
 470                 goto descend;
 471         }
 472
 473         /* the keyring we're looking at was disqualified or didn't contain a
 474          * matching key */
 475 not_this_keyring:
 476         if (sp > 0) {
 477                 /* resume the processing of a keyring higher up in the tree */
 478                 sp--;
 479                 keyring = stack[sp].keyring;
 480                 keylist = stack[sp].keylist;
 481                 kix = stack[sp].kix + 1;
 482                 goto ascend;
 483         }
 484
 485         key_ref = ERR_PTR(err);
 486         goto error_2;
 487
 488         /* we found a viable match */
 489 found:
 490         atomic_inc(&key->usage);
 491         key->last_used_at = now.tv_sec;
 492         keyring->last_used_at = now.tv_sec;
 493         while (sp > 0)
 494                 stack[--sp].keyring->last_used_at = now.tv_sec;
 495         key_check(key);
 496         key_ref = make_key_ref(key, possessed);
 497 error_2:
 498         rcu_read_unlock();
 499 error:
 500         return key_ref;
 501 }
 502
 503 /**
 504  * keyring_search - Search the supplied keyring tree for a matching key
 505  * @keyring: The root of the keyring tree to be searched.
 506  * @type: The type of keyring we want to find.
 507  * @description: The name of the keyring we want to find.
 508  *
 509  * As keyring_search_aux() above, but using the current task's credentials and
 510  * type's default matching function.
 511  */
 512 key_ref_t keyring_search(key_ref_t keyring,
 513                          struct key_type *type,
 514                          const char *description)
 515 {
 516         if (!type->match)
 517                 return ERR_PTR(-ENOKEY);
 518
 519         return keyring_search_aux(keyring, current->cred,
 520                                   type, description, type->match, false);
 521 }
 522 EXPORT_SYMBOL(keyring_search);
 523
 524 /*
 525  * Search the given keyring only (no recursion).
 526  *
 527  * The caller must guarantee that the keyring is a keyring and that the
 528  * permission is granted to search the keyring as no check is made here.
 529  *
 530  * RCU is used to make it unnecessary to lock the keyring key list here.
 531  *
 532  * Returns a pointer to the found key with usage count incremented if
 533  * successful and returns -ENOKEY if not found.  Revoked keys and keys not
 534  * providing the requested permission are skipped over.
 535  *
 536  * If successful, the possession indicator is propagated from the keyring ref
 537  * to the returned key reference.
 538  */
 539 key_ref_t __keyring_search_one(key_ref_t keyring_ref,
 540                                const struct key_type *ktype,
 541                                const char *description,
 542                                key_perm_t perm)
 543 {
 544         struct keyring_list *klist;
 545         unsigned long possessed;
 546         struct key *keyring, *key;
 547         int nkeys, loop;
 548
 549         keyring = key_ref_to_ptr(keyring_ref);
 550         possessed = is_key_possessed(keyring_ref);
 551
 552         rcu_read_lock();
 553
 554         klist = rcu_dereference(keyring->payload.subscriptions);
 555         if (klist) {
 556                 nkeys = klist->nkeys;
 557                 smp_rmb();
 558                 for (loop = 0; loop < nkeys ; loop++) {
 559                         key = rcu_dereference(klist->keys[loop]);
 560                         if (key->type == ktype &&
 561                             (!key->type->match ||
 562                              key->type->match(key, description)) &&
 563                             key_permission(make_key_ref(key, possessed),
 564                                            perm) == 0 &&
 565                             !(key->flags & ((1 << KEY_FLAG_INVALIDATED) |
 566                                             (1 << KEY_FLAG_REVOKED)))
 567                             )
 568                                 goto found;
 569                 }
 570         }
 571
 572         rcu_read_unlock();
 573         return ERR_PTR(-ENOKEY);
 574
 575 found:
 576         atomic_inc(&key->usage);
 577         keyring->last_used_at = key->last_used_at =
 578                 current_kernel_time().tv_sec;
 579         rcu_read_unlock();
 580         return make_key_ref(key, possessed);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Find a keyring with the specified name.
 585  *
 586  * All named keyrings in the current user namespace are searched, provided they
 587  * grant Search permission directly to the caller (unless this check is
 588  * skipped).  Keyrings whose usage points have reached zero or who have been
 589  * revoked are skipped.
 590  *
 591  * Returns a pointer to the keyring with the keyring's refcount having being
 592  * incremented on success.  -ENOKEY is returned if a key could not be found.
 593  */
 594 struct key *find_keyring_by_name(const char *name, bool skip_perm_check)
 595 {
 596         struct key *keyring;
 597         int bucket;
 598
 599         if (!name)
 600                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 601
 602         bucket = keyring_hash(name);
 603
 604         read_lock(&keyring_name_lock);
 605
 606         if (keyring_name_hash[bucket].next) {
 607                 /* search this hash bucket for a keyring with a matching name
 608                  * that's readable and that hasn't been revoked */
 609                 list_for_each_entry(keyring,
 610                                     &keyring_name_hash[bucket],
 611                                     type_data.link
 612                                     ) {
 613                         if (!kuid_has_mapping(current_user_ns(), keyring->user->uid))
 614                                 continue;
 615
 616                         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &keyring->flags))
 617                                 continue;
 618
 619                         if (strcmp(keyring->description, name) != 0)
 620                                 continue;
 621
 622                         if (!skip_perm_check &&
 623                             key_permission(make_key_ref(keyring, 0),
 624                                            KEY_SEARCH) < 0)
 625                                 continue;
 626
 627                         /* we've got a match but we might end up racing with
 628                          * key_cleanup() if the keyring is currently 'dead'
 629                          * (ie. it has a zero usage count) */
 630                         if (!atomic_inc_not_zero(&keyring->usage))
 631                                 continue;
 632                         keyring->last_used_at = current_kernel_time().tv_sec;
 633                         goto out;
 634                 }
 635         }
 636
 637         keyring = ERR_PTR(-ENOKEY);
 638 out:
 639         read_unlock(&keyring_name_lock);
 640         return keyring;
 641 }
 642
 643 /*
 644  * See if a cycle will will be created by inserting acyclic tree B in acyclic
 645  * tree A at the topmost level (ie: as a direct child of A).
 646  *
 647  * Since we are adding B to A at the top level, checking for cycles should just
 648  * be a matter of seeing if node A is somewhere in tree B.
 649  */
 650 static int keyring_detect_cycle(struct key *A, struct key *B)
 651 {
 652         struct {
 653                 struct keyring_list *keylist;
 654                 int kix;
 655         } stack[KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH];
 656
 657         struct keyring_list *keylist;
 658         struct key *subtree, *key;
 659         int sp, nkeys, kix, ret;
 660
 661         rcu_read_lock();
 662
 663         ret = -EDEADLK;
 664         if (A == B)
 665                 goto cycle_detected;
 666
 667         subtree = B;
 668         sp = 0;
 669
 670         /* start processing a new keyring */
 671 descend:
 672         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &subtree->flags))
 673                 goto not_this_keyring;
 674
 675         keylist = rcu_dereference(subtree->payload.subscriptions);
 676         if (!keylist)
 677                 goto not_this_keyring;
 678         kix = 0;
 679
 680 ascend:
 681         /* iterate through the remaining keys in this keyring */
 682         nkeys = keylist->nkeys;
 683         smp_rmb();
 684         for (; kix < nkeys; kix++) {
 685                 key = rcu_dereference(keylist->keys[kix]);
 686
 687                 if (key == A)
 688                         goto cycle_detected;
 689
 690                 /* recursively check nested keyrings */
 691                 if (key->type == &key_type_keyring) {
 692                         if (sp >= KEYRING_SEARCH_MAX_DEPTH)
 693                                 goto too_deep;
 694
 695                         /* stack the current position */
 696                         stack[sp].keylist = keylist;
 697                         stack[sp].kix = kix;
 698                         sp++;
 699
 700                         /* begin again with the new keyring */
 701                         subtree = key;
 702                         goto descend;
 703                 }
 704         }
 705
 706         /* the keyring we're looking at was disqualified or didn't contain a
 707          * matching key */
 708 not_this_keyring:
 709         if (sp > 0) {
 710                 /* resume the checking of a keyring higher up in the tree */
 711                 sp--;
 712                 keylist = stack[sp].keylist;
 713                 kix = stack[sp].kix + 1;
 714                 goto ascend;
 715         }
 716
 717         ret = 0; /* no cycles detected */
 718
 719 error:
 720         rcu_read_unlock();
 721         return ret;
 722
 723 too_deep:
 724         ret = -ELOOP;
 725         goto error;
 726
 727 cycle_detected:
 728         ret = -EDEADLK;
 729         goto error;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Dispose of a keyring list after the RCU grace period, freeing the unlinked
 734  * key
 735  */
 736 static void keyring_unlink_rcu_disposal(struct rcu_head *rcu)
 737 {
 738         struct keyring_list *klist =
 739                 container_of(rcu, struct keyring_list, rcu);
 740
 741         if (klist->delkey != USHRT_MAX)
 742                 key_put(rcu_access_pointer(klist->keys[klist->delkey]));
 743         kfree(klist);
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Preallocate memory so that a key can be linked into to a keyring.
 748  */
 749 int __key_link_begin(struct key *keyring, const struct key_type *type,
 750                      const char *description, unsigned long *_prealloc)
 751         __acquires(&keyring->sem)
 752         __acquires(&keyring_serialise_link_sem)
 753 {
 754         struct keyring_list *klist, *nklist;
 755         unsigned long prealloc;
 756         unsigned max;
 757         time_t lowest_lru;
 758         size_t size;
 759         int loop, lru, ret;
 760
 761         kenter("%d,%s,%s,", key_serial(keyring), type->name, description);
 762
 763         if (keyring->type != &key_type_keyring)
 764                 return -ENOTDIR;
 765
 766         down_write(&keyring->sem);
 767
 768         ret = -EKEYREVOKED;
 769         if (test_bit(KEY_FLAG_REVOKED, &keyring->flags))
 770                 goto error_krsem;
 771
 772         /* serialise link/link calls to prevent parallel calls causing a cycle
 773          * when linking two keyring in opposite orders */
 774         if (type == &key_type_keyring)
 775                 down_write(&keyring_serialise_link_sem);
 776
 777         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
 778
 779         /* see if there's a matching key we can displace */
 780         lru = -1;
 781         if (klist && klist->nkeys > 0) {
 782                 lowest_lru = TIME_T_MAX;
 783                 for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--) {
 784                         struct key *key = rcu_deref_link_locked(klist, loop,
 785                                                                 keyring);
 786                         if (key->type == type &&
 787                             strcmp(key->description, description) == 0) {
 788                                 /* Found a match - we'll replace the link with
 789                                  * one to the new key.  We record the slot
 790                                  * position.
 791                                  */
 792                                 klist->delkey = loop;
 793                                 prealloc = 0;
 794                                 goto done;
 795                         }
 796                         if (key->last_used_at < lowest_lru) {
 797                                 lowest_lru = key->last_used_at;
 798                                 lru = loop;
 799                         }
 800                 }
 801         }
 802
 803         /* If the keyring is full then do an LRU discard */
 804         if (klist &&
 805             klist->nkeys == klist->maxkeys &&
 806             klist->maxkeys >= MAX_KEYRING_LINKS) {
 807                 kdebug("LRU discard %d\n", lru);
 808                 klist->delkey = lru;
 809                 prealloc = 0;
 810                 goto done;
 811         }
 812
 813         /* check that we aren't going to overrun the user's quota */
 814         ret = key_payload_reserve(keyring,
 815                                   keyring->datalen + KEYQUOTA_LINK_BYTES);
 816         if (ret < 0)
 817                 goto error_sem;
 818
 819         if (klist && klist->nkeys < klist->maxkeys) {
 820                 /* there's sufficient slack space to append directly */
 821                 klist->delkey = klist->nkeys;
 822                 prealloc = KEY_LINK_FIXQUOTA;
 823         } else {
 824                 /* grow the key list */
 825                 max = 4;
 826                 if (klist) {
 827                         max += klist->maxkeys;
 828                         if (max > MAX_KEYRING_LINKS)
 829                                 max = MAX_KEYRING_LINKS;
 830                         BUG_ON(max <= klist->maxkeys);
 831                 }
 832
 833                 size = sizeof(*klist) + sizeof(struct key *) * max;
 834
 835                 ret = -ENOMEM;
 836                 nklist = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 837                 if (!nklist)
 838                         goto error_quota;
 839
 840                 nklist->maxkeys = max;
 841                 if (klist) {
 842                         memcpy(nklist->keys, klist->keys,
 843                                sizeof(struct key *) * klist->nkeys);
 844                         nklist->delkey = klist->nkeys;
 845                         nklist->nkeys = klist->nkeys + 1;
 846                         klist->delkey = USHRT_MAX;
 847                 } else {
 848                         nklist->nkeys = 1;
 849                         nklist->delkey = 0;
 850                 }
 851
 852                 /* add the key into the new space */
 853                 RCU_INIT_POINTER(nklist->keys[nklist->delkey], NULL);
 854                 prealloc = (unsigned long)nklist | KEY_LINK_FIXQUOTA;
 855         }
 856
 857 done:
 858         *_prealloc = prealloc;
 859         kleave(" = 0");
 860         return 0;
 861
 862 error_quota:
 863         /* undo the quota changes */
 864         key_payload_reserve(keyring,
 865                             keyring->datalen - KEYQUOTA_LINK_BYTES);
 866 error_sem:
 867         if (type == &key_type_keyring)
 868                 up_write(&keyring_serialise_link_sem);
 869 error_krsem:
 870         up_write(&keyring->sem);
 871         kleave(" = %d", ret);
 872         return ret;
 873 }
 874
 875 /*
 876  * Check already instantiated keys aren't going to be a problem.
 877  *
 878  * The caller must have called __key_link_begin(). Don't need to call this for
 879  * keys that were created since __key_link_begin() was called.
 880  */
 881 int __key_link_check_live_key(struct key *keyring, struct key *key)
 882 {
 883         if (key->type == &key_type_keyring)
 884                 /* check that we aren't going to create a cycle by linking one
 885                  * keyring to another */
 886                 return keyring_detect_cycle(keyring, key);
 887         return 0;
 888 }
 889
 890 /*
 891  * Link a key into to a keyring.
 892  *
 893  * Must be called with __key_link_begin() having being called.  Discards any
 894  * already extant link to matching key if there is one, so that each keyring
 895  * holds at most one link to any given key of a particular type+description
 896  * combination.
 897  */
 898 void __key_link(struct key *keyring, struct key *key,
 899                 unsigned long *_prealloc)
 900 {
 901         struct keyring_list *klist, *nklist;
 902         struct key *discard;
 903
 904         nklist = (struct keyring_list *)(*_prealloc & ~KEY_LINK_FIXQUOTA);
 905         *_prealloc = 0;
 906
 907         kenter("%d,%d,%p", keyring->serial, key->serial, nklist);
 908
 909         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
 910
 911         atomic_inc(&key->usage);
 912         keyring->last_used_at = key->last_used_at =
 913                 current_kernel_time().tv_sec;
 914
 915         /* there's a matching key we can displace or an empty slot in a newly
 916          * allocated list we can fill */
 917         if (nklist) {
 918                 kdebug("reissue %hu/%hu/%hu",
 919                        nklist->delkey, nklist->nkeys, nklist->maxkeys);
 920
 921                 RCU_INIT_POINTER(nklist->keys[nklist->delkey], key);
 922
 923                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, nklist);
 924
 925                 /* dispose of the old keyring list and, if there was one, the
 926                  * displaced key */
 927                 if (klist) {
 928                         kdebug("dispose %hu/%hu/%hu",
 929                                klist->delkey, klist->nkeys, klist->maxkeys);
 930                         call_rcu(&klist->rcu, keyring_unlink_rcu_disposal);
 931                 }
 932         } else if (klist->delkey < klist->nkeys) {
 933                 kdebug("replace %hu/%hu/%hu",
 934                        klist->delkey, klist->nkeys, klist->maxkeys);
 935
 936                 discard = rcu_dereference_protected(
 937                         klist->keys[klist->delkey],
 938                         rwsem_is_locked(&keyring->sem));
 939                 rcu_assign_pointer(klist->keys[klist->delkey], key);
 940                 /* The garbage collector will take care of RCU
 941                  * synchronisation */
 942                 key_put(discard);
 943         } else {
 944                 /* there's sufficient slack space to append directly */
 945                 kdebug("append %hu/%hu/%hu",
 946                        klist->delkey, klist->nkeys, klist->maxkeys);
 947
 948                 RCU_INIT_POINTER(klist->keys[klist->delkey], key);
 949                 smp_wmb();
 950                 klist->nkeys++;
 951         }
 952 }
 953
 954 /*
 955  * Finish linking a key into to a keyring.
 956  *
 957  * Must be called with __key_link_begin() having being called.
 958  */
 959 void __key_link_end(struct key *keyring, struct key_type *type,
 960                     unsigned long prealloc)
 961         __releases(&keyring->sem)
 962         __releases(&keyring_serialise_link_sem)
 963 {
 964         BUG_ON(type == NULL);
 965         BUG_ON(type->name == NULL);
 966         kenter("%d,%s,%lx", keyring->serial, type->name, prealloc);
 967
 968         if (type == &key_type_keyring)
 969                 up_write(&keyring_serialise_link_sem);
 970
 971         if (prealloc) {
 972                 if (prealloc & KEY_LINK_FIXQUOTA)
 973                         key_payload_reserve(keyring,
 974                                             keyring->datalen -
 975                                             KEYQUOTA_LINK_BYTES);
 976                 kfree((struct keyring_list *)(prealloc & ~KEY_LINK_FIXQUOTA));
 977         }
 978         up_write(&keyring->sem);
 979 }
 980
 981 /**
 982  * key_link - Link a key to a keyring
 983  * @keyring: The keyring to make the link in.
 984  * @key: The key to link to.
 985  *
 986  * Make a link in a keyring to a key, such that the keyring holds a reference
 987  * on that key and the key can potentially be found by searching that keyring.
 988  *
 989  * This function will write-lock the keyring's semaphore and will consume some
 990  * of the user's key data quota to hold the link.
 991  *
 992  * Returns 0 if successful, -ENOTDIR if the keyring isn't a keyring,
 993  * -EKEYREVOKED if the keyring has been revoked, -ENFILE if the keyring is
 994  * full, -EDQUOT if there is insufficient key data quota remaining to add
 995  * another link or -ENOMEM if there's insufficient memory.
 996  *
 997  * It is assumed that the caller has checked that it is permitted for a link to
 998  * be made (the keyring should have Write permission and the key Link
 999  * permission).
1000  */
1001 int key_link(struct key *keyring, struct key *key)
1002 {
1003         unsigned long prealloc;
1004         int ret;
1005
1006         key_check(keyring);
1007         key_check(key);
1008
1009         ret = __key_link_begin(keyring, key->type, key->description, &prealloc);
1010         if (ret == 0) {
1011                 ret = __key_link_check_live_key(keyring, key);
1012                 if (ret == 0)
1013                         __key_link(keyring, key, &prealloc);
1014                 __key_link_end(keyring, key->type, prealloc);
1015         }
1016
1017         return ret;
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL(key_link);
1020
1021 /**
1022  * key_unlink - Unlink the first link to a key from a keyring.
1023  * @keyring: The keyring to remove the link from.
1024  * @key: The key the link is to.
1025  *
1026  * Remove a link from a keyring to a key.
1027  *
1028  * This function will write-lock the keyring's semaphore.
1029  *
1030  * Returns 0 if successful, -ENOTDIR if the keyring isn't a keyring, -ENOENT if
1031  * the key isn't linked to by the keyring or -ENOMEM if there's insufficient
1032  * memory.
1033  *
1034  * It is assumed that the caller has checked that it is permitted for a link to
1035  * be removed (the keyring should have Write permission; no permissions are
1036  * required on the key).
1037  */
1038 int key_unlink(struct key *keyring, struct key *key)
1039 {
1040         struct keyring_list *klist, *nklist;
1041         int loop, ret;
1042
1043         key_check(keyring);
1044         key_check(key);
1045
1046         ret = -ENOTDIR;
1047         if (keyring->type != &key_type_keyring)
1048                 goto error;
1049
1050         down_write(&keyring->sem);
1051
1052         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1053         if (klist) {
1054                 /* search the keyring for the key */
1055                 for (loop = 0; loop < klist->nkeys; loop++)
1056                         if (rcu_access_pointer(klist->keys[loop]) == key)
1057                                 goto key_is_present;
1058         }
1059
1060         up_write(&keyring->sem);
1061         ret = -ENOENT;
1062         goto error;
1063
1064 key_is_present:
1065         /* we need to copy the key list for RCU purposes */
1066         nklist = kmalloc(sizeof(*klist) +
1067                          sizeof(struct key *) * klist->maxkeys,
1068                          GFP_KERNEL);
1069         if (!nklist)
1070                 goto nomem;
1071         nklist->maxkeys = klist->maxkeys;
1072         nklist->nkeys = klist->nkeys - 1;
1073
1074         if (loop > 0)
1075                 memcpy(&nklist->keys[0],
1076                        &klist->keys[0],
1077                        loop * sizeof(struct key *));
1078
1079         if (loop < nklist->nkeys)
1080                 memcpy(&nklist->keys[loop],
1081                        &klist->keys[loop + 1],
1082                        (nklist->nkeys - loop) * sizeof(struct key *));
1083
1084         /* adjust the user's quota */
1085         key_payload_reserve(keyring,
1086                             keyring->datalen - KEYQUOTA_LINK_BYTES);
1087
1088         rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, nklist);
1089
1090         up_write(&keyring->sem);
1091
1092         /* schedule for later cleanup */
1093         klist->delkey = loop;
1094         call_rcu(&klist->rcu, keyring_unlink_rcu_disposal);
1095
1096         ret = 0;
1097
1098 error:
1099         return ret;
1100 nomem:
1101         ret = -ENOMEM;
1102         up_write(&keyring->sem);
1103         goto error;
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL(key_unlink);
1106
1107 /*
1108  * Dispose of a keyring list after the RCU grace period, releasing the keys it
1109  * links to.
1110  */
1111 static void keyring_clear_rcu_disposal(struct rcu_head *rcu)
1112 {
1113         struct keyring_list *klist;
1114         int loop;
1115
1116         klist = container_of(rcu, struct keyring_list, rcu);
1117
1118         for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
1119                 key_put(rcu_access_pointer(klist->keys[loop]));
1120
1121         kfree(klist);
1122 }
1123
1124 /**
1125  * keyring_clear - Clear a keyring
1126  * @keyring: The keyring to clear.
1127  *
1128  * Clear the contents of the specified keyring.
1129  *
1130  * Returns 0 if successful or -ENOTDIR if the keyring isn't a keyring.
1131  */
1132 int keyring_clear(struct key *keyring)
1133 {
1134         struct keyring_list *klist;
1135         int ret;
1136
1137         ret = -ENOTDIR;
1138         if (keyring->type == &key_type_keyring) {
1139                 /* detach the pointer block with the locks held */
1140                 down_write(&keyring->sem);
1141
1142                 klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1143                 if (klist) {
1144                         /* adjust the quota */
1145                         key_payload_reserve(keyring,
1146                                             sizeof(struct keyring_list));
1147
1148                         rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions,
1149                                            NULL);
1150                 }
1151
1152                 up_write(&keyring->sem);
1153
1154                 /* free the keys after the locks have been dropped */
1155                 if (klist)
1156                         call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
1157
1158                 ret = 0;
1159         }
1160
1161         return ret;
1162 }
1163 EXPORT_SYMBOL(keyring_clear);
1164
1165 /*
1166  * Dispose of the links from a revoked keyring.
1167  *
1168  * This is called with the key sem write-locked.
1169  */
1170 static void keyring_revoke(struct key *keyring)
1171 {
1172         struct keyring_list *klist;
1173
1174         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1175
1176         /* adjust the quota */
1177         key_payload_reserve(keyring, 0);
1178
1179         if (klist) {
1180                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, NULL);
1181                 call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
1182         }
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Collect garbage from the contents of a keyring, replacing the old list with
1187  * a new one with the pointers all shuffled down.
1188  *
1189  * Dead keys are classed as oned that are flagged as being dead or are revoked,
1190  * expired or negative keys that were revoked or expired before the specified
1191  * limit.
1192  */
1193 void keyring_gc(struct key *keyring, time_t limit)
1194 {
1195         struct keyring_list *klist, *new;
1196         struct key *key;
1197         int loop, keep, max;
1198
1199         kenter("{%x,%s}", key_serial(keyring), keyring->description);
1200
1201         down_write(&keyring->sem);
1202
1203         klist = rcu_dereference_locked_keyring(keyring);
1204         if (!klist)
1205                 goto no_klist;
1206
1207         /* work out how many subscriptions we're keeping */
1208         keep = 0;
1209         for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--)
1210                 if (!key_is_dead(rcu_deref_link_locked(klist, loop, keyring),
1211                                  limit))
1212                         keep++;
1213
1214         if (keep == klist->nkeys)
1215                 goto just_return;
1216
1217         /* allocate a new keyring payload */
1218         max = roundup(keep, 4);
1219         new = kmalloc(sizeof(struct keyring_list) + max * sizeof(struct key *),
1220                       GFP_KERNEL);
1221         if (!new)
1222                 goto nomem;
1223         new->maxkeys = max;
1224         new->nkeys = 0;
1225         new->delkey = 0;
1226
1227         /* install the live keys
1228          * - must take care as expired keys may be updated back to life
1229          */
1230         keep = 0;
1231         for (loop = klist->nkeys - 1; loop >= 0; loop--) {
1232                 key = rcu_deref_link_locked(klist, loop, keyring);
1233                 if (!key_is_dead(key, limit)) {
1234                         if (keep >= max)
1235                                 goto discard_new;
1236                         RCU_INIT_POINTER(new->keys[keep++], key_get(key));
1237                 }
1238         }
1239         new->nkeys = keep;
1240
1241         /* adjust the quota */
1242         key_payload_reserve(keyring,
1243                             sizeof(struct keyring_list) +
1244                             KEYQUOTA_LINK_BYTES * keep);
1245
1246         if (keep == 0) {
1247                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, NULL);
1248                 kfree(new);
1249         } else {
1250                 rcu_assign_pointer(keyring->payload.subscriptions, new);
1251         }
1252
1253         up_write(&keyring->sem);
1254
1255         call_rcu(&klist->rcu, keyring_clear_rcu_disposal);
1256         kleave(" [yes]");
1257         return;
1258
1259 discard_new:
1260         new->nkeys = keep;
1261         keyring_clear_rcu_disposal(&new->rcu);
1262         up_write(&keyring->sem);
1263         kleave(" [discard]");
1264         return;
1265
1266 just_return:
1267         up_write(&keyring->sem);
1268         kleave(" [no dead]");
1269         return;
1270
1271 no_klist:
1272         up_write(&keyring->sem);
1273         kleave(" [no_klist]");
1274         return;
1275
1276 nomem:
1277         up_write(&keyring->sem);
1278         kleave(" [oom]");
1279 }