jail/jail.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 John Crispin <blogic@openwrt.org>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU Lesser General Public License version 2.1
   6  * as published by the Free Software Foundation
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11  * GNU General Public License for more details.
  12  */
  13
  14 #define _GNU_SOURCE
  15 #include <sys/mount.h>
  16 #include <sys/prctl.h>
  17 #include <sys/wait.h>
  18
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <unistd.h>
  21 #include <errno.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <fcntl.h>
  25 #include <libgen.h>
  26 #include <sched.h>
  27 #include <linux/limits.h>
  28
  29 #include "capabilities.h"
  30 #include "elf.h"
  31 #include "fs.h"
  32 #include "jail.h"
  33 #include "log.h"
  34
  35 #include <libubox/uloop.h>
  36
  37 #define STACK_SIZE      (1024 * 1024)
  38 #define OPT_ARGS        "S:C:n:h:r:w:d:psuloc"
  39
  40 static struct {
  41         char *name;
  42         char *hostname;
  43         char **jail_argv;
  44         char *seccomp;
  45         char *capabilities;
  46         int no_new_privs;
  47         int namespace;
  48         int procfs;
  49         int ronly;
  50         int sysfs;
  51 } opts;
  52
  53 extern int pivot_root(const char *new_root, const char *put_old);
  54
  55 int debug = 0;
  56
  57 static char child_stack[STACK_SIZE];
  58
  59 static int mkdir_p(char *dir, mode_t mask)
  60 {
  61         char *l = strrchr(dir, '/');
  62         int ret;
  63
  64         if (!l)
  65                 return 0;
  66
  67         *l = '\0';
  68
  69         if (mkdir_p(dir, mask))
  70                 return -1;
  71
  72         *l = '/';
  73
  74         ret = mkdir(dir, mask);
  75         if (ret && errno == EEXIST)
  76                 return 0;
  77
  78         if (ret)
  79                 ERROR("mkdir(%s, %d) failed: %s\n", dir, mask, strerror(errno));
  80
  81         return ret;
  82 }
  83
  84 int mount_bind(const char *root, const char *path, int readonly, int error)
  85 {
  86         struct stat s;
  87         char new[PATH_MAX];
  88         int fd;
  89
  90         if (stat(path, &s)) {
  91                 ERROR("stat(%s) failed: %s\n", path, strerror(errno));
  92                 return error;
  93         }
  94
  95         snprintf(new, sizeof(new), "%s%s", root, path);
  96         if (S_ISDIR(s.st_mode)) {
  97                 mkdir_p(new, 0755);
  98         } else {
  99                 mkdir_p(dirname(new), 0755);
 100                 snprintf(new, sizeof(new), "%s%s", root, path);
 101                 fd = creat(new, 0644);
 102                 if (fd == -1) {
 103                         ERROR("creat(%s) failed: %s\n", new, strerror(errno));
 104                         return -1;
 105                 }
 106                 close(fd);
 107         }
 108
 109         if (mount(path, new, NULL, MS_BIND, NULL)) {
 110                 ERROR("failed to mount -B %s %s: %s\n", path, new, strerror(errno));
 111                 return -1;
 112         }
 113
 114         if (readonly && mount(NULL, new, NULL, MS_BIND | MS_REMOUNT | MS_RDONLY, NULL)) {
 115                 ERROR("failed to remount ro %s: %s\n", new, strerror(errno));
 116                 return -1;
 117         }
 118
 119         DEBUG("mount -B %s %s (%s)\n", path, new, readonly?"ro":"rw");
 120
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 static int build_jail_fs(void)
 125 {
 126         char jail_root[] = "/tmp/ujail-XXXXXX";
 127         if (mkdtemp(jail_root) == NULL) {
 128                 ERROR("mkdtemp(%s) failed: %s\n", jail_root, strerror(errno));
 129                 return -1;
 130         }
 131
 132         /* oldroot can't be MS_SHARED else pivot_root() fails */
 133         if (mount("none", "/", NULL, MS_REC|MS_PRIVATE, NULL)) {
 134                 ERROR("private mount failed %s\n", strerror(errno));
 135                 return -1;
 136         }
 137
 138         if (mount("tmpfs", jail_root, "tmpfs", MS_NOATIME, "mode=0755")) {
 139                 ERROR("tmpfs mount failed %s\n", strerror(errno));
 140                 return -1;
 141         }
 142
 143         if (chdir(jail_root)) {
 144                 ERROR("chdir(%s) (jail_root) failed: %s\n", jail_root, strerror(errno));
 145                 return -1;
 146         }
 147
 148         if (mount_all(jail_root)) {
 149                 ERROR("mount_all() failed\n");
 150                 return -1;
 151         }
 152
 153         char dirbuf[sizeof(jail_root) + 4];
 154         snprintf(dirbuf, sizeof(dirbuf), "%s/old", jail_root);
 155         mkdir(dirbuf, 0755);
 156
 157         if (pivot_root(jail_root, dirbuf) == -1) {
 158                 ERROR("pivot_root(%s, %s) failed: %s\n", jail_root, dirbuf, strerror(errno));
 159                 return -1;
 160         }
 161         if (chdir("/")) {
 162                 ERROR("chdir(/) (after pivot_root) failed: %s\n", strerror(errno));
 163                 return -1;
 164         }
 165
 166         snprintf(dirbuf, sizeof(dirbuf), "/old%s", jail_root);
 167         rmdir(dirbuf);
 168         umount2("/old", MNT_DETACH);
 169         rmdir("/old");
 170
 171         if (opts.procfs) {
 172                 mkdir("/proc", 0755);
 173                 mount("proc", "/proc", "proc", MS_NOATIME | MS_NODEV | MS_NOEXEC | MS_NOSUID, 0);
 174         }
 175         if (opts.sysfs) {
 176                 mkdir("/sys", 0755);
 177                 mount("sysfs", "/sys", "sysfs", MS_NOATIME | MS_NODEV | MS_NOEXEC | MS_NOSUID, 0);
 178         }
 179         if (opts.ronly)
 180                 mount(NULL, "/", NULL, MS_RDONLY | MS_REMOUNT, 0);
 181
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 #define MAX_ENVP        8
 186 static char** build_envp(const char *seccomp)
 187 {
 188         static char *envp[MAX_ENVP];
 189         static char preload_var[PATH_MAX];
 190         static char seccomp_var[PATH_MAX];
 191         static char debug_var[] = "LD_DEBUG=all";
 192         const char *preload_lib = find_lib("libpreload-seccomp.so");
 193         int count = 0;
 194
 195         if (seccomp && !preload_lib) {
 196                 ERROR("failed to add preload-lib to env\n");
 197                 return NULL;
 198         }
 199         if (seccomp) {
 200                 snprintf(seccomp_var, sizeof(seccomp_var), "SECCOMP_FILE=%s", seccomp);
 201                 envp[count++] = seccomp_var;
 202                 snprintf(preload_var, sizeof(preload_var), "LD_PRELOAD=%s", preload_lib);
 203                 envp[count++] = preload_var;
 204         }
 205         if (debug > 1)
 206                 envp[count++] = debug_var;
 207
 208         return envp;
 209 }
 210
 211 static void usage(void)
 212 {
 213         fprintf(stderr, "ujail <options> -- <binary> <params ...>\n");
 214         fprintf(stderr, "  -d <num>\tshow debug log (increase num to increase verbosity)\n");
 215         fprintf(stderr, "  -S <file>\tseccomp filter config\n");
 216         fprintf(stderr, "  -C <file>\tcapabilities drop config\n");
 217         fprintf(stderr, "  -c\t\tset PR_SET_NO_NEW_PRIVS\n");
 218         fprintf(stderr, "  -n <name>\tthe name of the jail\n");
 219         fprintf(stderr, "namespace jail options:\n");
 220         fprintf(stderr, "  -h <hostname>\tchange the hostname of the jail\n");
 221         fprintf(stderr, "  -r <file>\treadonly files that should be staged\n");
 222         fprintf(stderr, "  -w <file>\twriteable files that should be staged\n");
 223         fprintf(stderr, "  -p\t\tjail has /proc\n");
 224         fprintf(stderr, "  -s\t\tjail has /sys\n");
 225         fprintf(stderr, "  -l\t\tjail has /dev/log\n");
 226         fprintf(stderr, "  -u\t\tjail has a ubus socket\n");
 227         fprintf(stderr, "  -o\t\tremont jail root (/) read only\n");
 228         fprintf(stderr, "\nWarning: by default root inside the jail is the same\n\
 229 and he has the same powers as root outside the jail,\n\
 230 thus he can escape the jail and/or break stuff.\n\
 231 Please use seccomp/capabilities (-S/-C) to restrict his powers\n\n\
 232 If you use none of the namespace jail options,\n\
 233 ujail will not use namespace/build a jail,\n\
 234 and will only drop capabilities/apply seccomp filter.\n\n");
 235 }
 236
 237 static int exec_jail(void *_notused)
 238 {
 239         if (opts.capabilities && drop_capabilities(opts.capabilities))
 240                 exit(EXIT_FAILURE);
 241
 242         if (opts.no_new_privs && prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0)) {
 243                 ERROR("prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS) failed: %s\n", strerror(errno));
 244                 exit(EXIT_FAILURE);
 245         }
 246
 247         if (opts.namespace && opts.hostname && strlen(opts.hostname) > 0
 248                         && sethostname(opts.hostname, strlen(opts.hostname))) {
 249                 ERROR("sethostname(%s) failed: %s\n", opts.hostname, strerror(errno));
 250                 exit(EXIT_FAILURE);
 251         }
 252
 253         if (opts.namespace && build_jail_fs()) {
 254                 ERROR("failed to build jail fs\n");
 255                 exit(EXIT_FAILURE);
 256         }
 257
 258         char **envp = build_envp(opts.seccomp);
 259         if (!envp)
 260                 exit(EXIT_FAILURE);
 261
 262         INFO("exec-ing %s\n", *opts.jail_argv);
 263         execve(*opts.jail_argv, opts.jail_argv, envp);
 264         /* we get there only if execve fails */
 265         ERROR("failed to execve %s: %s\n", *opts.jail_argv, strerror(errno));
 266         exit(EXIT_FAILURE);
 267 }
 268
 269 static int jail_running = 1;
 270 static int jail_return_code = 0;
 271
 272 static void jail_process_timeout_cb(struct uloop_timeout *t);
 273 static struct uloop_timeout jail_process_timeout = {
 274         .cb = jail_process_timeout_cb,
 275 };
 276
 277 static void jail_process_handler(struct uloop_process *c, int ret)
 278 {
 279         uloop_timeout_cancel(&jail_process_timeout);
 280         if (WIFEXITED(ret)) {
 281                 jail_return_code = WEXITSTATUS(ret);
 282                 INFO("jail (%d) exited with exit: %d\n", c->pid, jail_return_code);
 283         } else {
 284                 jail_return_code = WTERMSIG(ret);
 285                 INFO("jail (%d) exited with signal: %d\n", c->pid, jail_return_code);
 286         }
 287         jail_running = 0;
 288         uloop_end();
 289 }
 290
 291 static struct uloop_process jail_process = {
 292         .cb = jail_process_handler,
 293 };
 294
 295 static void jail_process_timeout_cb(struct uloop_timeout *t)
 296 {
 297         DEBUG("jail process failed to stop, sending SIGKILL\n");
 298         kill(jail_process.pid, SIGKILL);
 299 }
 300
 301 int main(int argc, char **argv)
 302 {
 303         uid_t uid = getuid();
 304         char log[] = "/dev/log";
 305         char ubus[] = "/var/run/ubus.sock";
 306         int ch;
 307
 308         if (uid) {
 309                 ERROR("not root, aborting: %s\n", strerror(errno));
 310                 return EXIT_FAILURE;
 311         }
 312
 313         umask(022);
 314         mount_list_init();
 315         init_library_search();
 316
 317         while ((ch = getopt(argc, argv, OPT_ARGS)) != -1) {
 318                 switch (ch) {
 319                 case 'd':
 320                         debug = atoi(optarg);
 321                         break;
 322                 case 'p':
 323                         opts.namespace = 1;
 324                         opts.procfs = 1;
 325                         break;
 326                 case 'o':
 327                         opts.namespace = 1;
 328                         opts.ronly = 1;
 329                         break;
 330                 case 's':
 331                         opts.namespace = 1;
 332                         opts.sysfs = 1;
 333                         break;
 334                 case 'S':
 335                         opts.seccomp = optarg;
 336                         add_mount(optarg, 1, -1);
 337                         break;
 338                 case 'C':
 339                         opts.capabilities = optarg;
 340                         break;
 341                 case 'c':
 342                         opts.no_new_privs = 1;
 343                         break;
 344                 case 'n':
 345                         opts.name = optarg;
 346                         break;
 347                 case 'h':
 348                         opts.hostname = optarg;
 349                         break;
 350                 case 'r':
 351                         opts.namespace = 1;
 352                         add_path_and_deps(optarg, 1, 0, 0);
 353                         break;
 354                 case 'w':
 355                         opts.namespace = 1;
 356                         add_path_and_deps(optarg, 0, 0, 0);
 357                         break;
 358                 case 'u':
 359                         opts.namespace = 1;
 360                         add_mount(ubus, 0, -1);
 361                         break;
 362                 case 'l':
 363                         opts.namespace = 1;
 364                         add_mount(log, 0, -1);
 365                         break;
 366                 }
 367         }
 368
 369         /* no <binary> param found */
 370         if (argc - optind < 1) {
 371                 usage();
 372                 return EXIT_FAILURE;
 373         }
 374         if (!(opts.namespace||opts.capabilities||opts.seccomp)) {
 375                 ERROR("Not using namespaces, capabilities or seccomp !!!\n\n");
 376                 usage();
 377                 return EXIT_FAILURE;
 378         }
 379         DEBUG("Using namespaces(%d), capabilities(%d), seccomp(%d)\n",
 380                 opts.namespace,
 381                 opts.capabilities != 0,
 382                 opts.seccomp != 0);
 383
 384         opts.jail_argv = &argv[optind];
 385
 386         if (opts.namespace && add_path_and_deps(*opts.jail_argv, 1, -1, 0)) {
 387                 ERROR("failed to load dependencies\n");
 388                 return -1;
 389         }
 390
 391         if (opts.namespace && opts.seccomp && add_path_and_deps("libpreload-seccomp.so", 1, -1, 1)) {
 392                 ERROR("failed to load libpreload-seccomp.so\n");
 393                 return -1;
 394         }
 395
 396         if (opts.name)
 397                 prctl(PR_SET_NAME, opts.name, NULL, NULL, NULL);
 398
 399         uloop_init();
 400         if (opts.namespace) {
 401                 add_mount("/dev/full", 0, -1);
 402                 add_mount("/dev/null", 0, -1);
 403                 add_mount("/dev/urandom", 0, -1);
 404                 add_mount("/dev/zero", 0, -1);
 405
 406                 int flags = CLONE_NEWPID | CLONE_NEWNS | CLONE_NEWIPC | SIGCHLD;
 407                 if (opts.hostname)
 408                         flags |= CLONE_NEWUTS;
 409                 jail_process.pid = clone(exec_jail, child_stack + STACK_SIZE, flags, NULL);
 410         } else {
 411                 jail_process.pid = fork();
 412         }
 413
 414         if (jail_process.pid > 0) {
 415                 /* parent process */
 416                 uloop_process_add(&jail_process);
 417                 uloop_run();
 418                 if (jail_running) {
 419                         DEBUG("uloop interrupted, killing jail process\n");
 420                         kill(jail_process.pid, SIGTERM);
 421                         uloop_timeout_set(&jail_process_timeout, 1000);
 422                         uloop_run();
 423                 }
 424                 uloop_done();
 425                 return jail_return_code;
 426         } else if (jail_process.pid == 0) {
 427                 /* fork child process */
 428                 return exec_jail(NULL);
 429         } else {
 430                 ERROR("failed to clone/fork: %s\n", strerror(errno));
 431                 return EXIT_FAILURE;
 432         }
 433 }