CVE-2019-5736
authorShengjing Zhu <zhsj@debian.org>
Sun, 10 Mar 2019 09:47:46 +0000 (17:47 +0800)
committerShengjing Zhu <zhsj@debian.org>
Sun, 10 Mar 2019 09:51:44 +0000 (09:51 +0000)
Backport upstream patches for CVE-2019-5736

Include commits:
2d4a37b427167907ef2402586a8e8e2931a22490 nsenter: cloned_binary: userspace copy fallback if sendfile fails
16612d74de5f84977e50a9c8ead7f0e9e13b8628 nsenter: cloned_binary: try to ro-bind /proc/self/exe before copying
af9da0a45082783f6005b252488943b5ee2e2138 nsenter: cloned_binary: use the runc statedir for O_TMPFILE
2429d59352b81f6b9cc79b5ed26780c5fe6ba4ec nsenter: cloned_binary: expand and add pre-3.11 fallbacks
5b775bf297c47a6bc50e36da89d1ec74a6fa01dc nsenter: cloned_binary: detect and handle short copies
bb7d8b1f41f7bf0399204d54009d6da57c3cc775 nsexec (CVE-2019-5736): avoid parsing environ
0a8e4117e7f715d5fbeef398405813ce8e88558b nsenter: clone /proc/self/exe to avoid exposing host binary to container

Debian-Bug: https://bugs.debian.org/922050

Gbp-Pq: Name CVE-2019-5736.patch

libcontainer/nsenter/cloned_binary.c [new file with mode: 0644]
libcontainer/nsenter/nsexec.c

diff --git a/libcontainer/nsenter/cloned_binary.c b/libcontainer/nsenter/cloned_binary.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b410e29
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,516 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2019 Aleksa Sarai <cyphar@cyphar.com>
+ * Copyright (C) 2019 SUSE LLC
+ *
+ * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
+ * you may not use this file except in compliance with the License.
+ * You may obtain a copy of the License at
+ *
+ *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
+ *
+ * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
+ * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
+ * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
+ * See the License for the specific language governing permissions and
+ * limitations under the License.
+ */
+
+#define _GNU_SOURCE
+#include <unistd.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <stdbool.h>
+#include <string.h>
+#include <limits.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <errno.h>
+
+#include <sys/types.h>
+#include <sys/stat.h>
+#include <sys/statfs.h>
+#include <sys/vfs.h>
+#include <sys/mman.h>
+#include <sys/mount.h>
+#include <sys/sendfile.h>
+#include <sys/syscall.h>
+
+/* Use our own wrapper for memfd_create. */
+#if !defined(SYS_memfd_create) && defined(__NR_memfd_create)
+#  define SYS_memfd_create __NR_memfd_create
+#endif
+/* memfd_create(2) flags -- copied from <linux/memfd.h>. */
+#ifndef MFD_CLOEXEC
+#  define MFD_CLOEXEC       0x0001U
+#  define MFD_ALLOW_SEALING 0x0002U
+#endif
+int memfd_create(const char *name, unsigned int flags)
+{
+#ifdef SYS_memfd_create
+       return syscall(SYS_memfd_create, name, flags);
+#else
+       errno = ENOSYS;
+       return -1;
+#endif
+}
+
+
+/* This comes directly from <linux/fcntl.h>. */
+#ifndef F_LINUX_SPECIFIC_BASE
+#  define F_LINUX_SPECIFIC_BASE 1024
+#endif
+#ifndef F_ADD_SEALS
+#  define F_ADD_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 9)
+#  define F_GET_SEALS (F_LINUX_SPECIFIC_BASE + 10)
+#endif
+#ifndef F_SEAL_SEAL
+#  define F_SEAL_SEAL   0x0001 /* prevent further seals from being set */
+#  define F_SEAL_SHRINK 0x0002 /* prevent file from shrinking */
+#  define F_SEAL_GROW   0x0004 /* prevent file from growing */
+#  define F_SEAL_WRITE  0x0008 /* prevent writes */
+#endif
+
+#define CLONED_BINARY_ENV "_LIBCONTAINER_CLONED_BINARY"
+#define RUNC_MEMFD_COMMENT "runc_cloned:/proc/self/exe"
+#define RUNC_MEMFD_SEALS \
+       (F_SEAL_SEAL | F_SEAL_SHRINK | F_SEAL_GROW | F_SEAL_WRITE)
+
+static void *must_realloc(void *ptr, size_t size)
+{
+       void *old = ptr;
+       do {
+               ptr = realloc(old, size);
+       } while(!ptr);
+       return ptr;
+}
+
+/*
+ * Verify whether we are currently in a self-cloned program (namely, is
+ * /proc/self/exe a memfd). F_GET_SEALS will only succeed for memfds (or rather
+ * for shmem files), and we want to be sure it's actually sealed.
+ */
+static int is_self_cloned(void)
+{
+       int fd, ret, is_cloned = 0;
+       struct stat statbuf = {};
+       struct statfs fsbuf = {};
+
+       fd = open("/proc/self/exe", O_RDONLY|O_CLOEXEC);
+       if (fd < 0)
+               return -ENOTRECOVERABLE;
+
+       /*
+        * Is the binary a fully-sealed memfd? We don't need CLONED_BINARY_ENV for
+        * this, because you cannot write to a sealed memfd no matter what (so
+        * sharing it isn't a bad thing -- and an admin could bind-mount a sealed
+        * memfd to /usr/bin/runc to allow re-use).
+        */
+       ret = fcntl(fd, F_GET_SEALS);
+       if (ret >= 0) {
+               is_cloned = (ret == RUNC_MEMFD_SEALS);
+               goto out;
+       }
+
+       /*
+        * All other forms require CLONED_BINARY_ENV, since they are potentially
+        * writeable (or we can't tell if they're fully safe) and thus we must
+        * check the environment as an extra layer of defence.
+        */
+       if (!getenv(CLONED_BINARY_ENV)) {
+               is_cloned = false;
+               goto out;
+       }
+
+       /*
+        * Is the binary on a read-only filesystem? We can't detect bind-mounts in
+        * particular (in-kernel they are identical to regular mounts) but we can
+        * at least be sure that it's read-only. In addition, to make sure that
+        * it's *our* bind-mount we check CLONED_BINARY_ENV.
+        */
+       if (fstatfs(fd, &fsbuf) >= 0)
+               is_cloned |= (fsbuf.f_flags & MS_RDONLY);
+
+       /*
+        * Okay, we're a tmpfile -- or we're currently running on RHEL <=7.6
+        * which appears to have a borked backport of F_GET_SEALS. Either way,
+        * having a file which has no hardlinks indicates that we aren't using
+        * a host-side "runc" binary and this is something that a container
+        * cannot fake (because unlinking requires being able to resolve the
+        * path that you want to unlink).
+        */
+       if (fstat(fd, &statbuf) >= 0)
+               is_cloned |= (statbuf.st_nlink == 0);
+
+out:
+       close(fd);
+       return is_cloned;
+}
+
+/* Read a given file into a new buffer, and providing the length. */
+static char *read_file(char *path, size_t *length)
+{
+       int fd;
+       char buf[4096], *copy = NULL;
+
+       if (!length)
+               return NULL;
+
+       fd = open(path, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
+       if (fd < 0)
+               return NULL;
+
+       *length = 0;
+       for (;;) {
+               ssize_t n;
+
+               n = read(fd, buf, sizeof(buf));
+               if (n < 0)
+                       goto error;
+               if (!n)
+                       break;
+
+               copy = must_realloc(copy, (*length + n) * sizeof(*copy));
+               memcpy(copy + *length, buf, n);
+               *length += n;
+       }
+       close(fd);
+       return copy;
+
+error:
+       close(fd);
+       free(copy);
+       return NULL;
+}
+
+/*
+ * A poor-man's version of "xargs -0". Basically parses a given block of
+ * NUL-delimited data, within the given length and adds a pointer to each entry
+ * to the array of pointers.
+ */
+static int parse_xargs(char *data, int data_length, char ***output)
+{
+       int num = 0;
+       char *cur = data;
+
+       if (!data || *output != NULL)
+               return -1;
+
+       while (cur < data + data_length) {
+               num++;
+               *output = must_realloc(*output, (num + 1) * sizeof(**output));
+               (*output)[num - 1] = cur;
+               cur += strlen(cur) + 1;
+       }
+       (*output)[num] = NULL;
+       return num;
+}
+
+/*
+ * "Parse" out argv from /proc/self/cmdline.
+ * This is necessary because we are running in a context where we don't have a
+ * main() that we can just get the arguments from.
+ */
+static int fetchve(char ***argv)
+{
+       char *cmdline = NULL;
+       size_t cmdline_size;
+
+       cmdline = read_file("/proc/self/cmdline", &cmdline_size);
+       if (!cmdline)
+               goto error;
+
+       if (parse_xargs(cmdline, cmdline_size, argv) <= 0)
+               goto error;
+
+       return 0;
+
+error:
+       free(cmdline);
+       return -EINVAL;
+}
+
+enum {
+       EFD_NONE = 0,
+       EFD_MEMFD,
+       EFD_FILE,
+};
+
+/*
+ * This comes from <linux/fcntl.h>. We can't hard-code __O_TMPFILE because it
+ * changes depending on the architecture. If we don't have O_TMPFILE we always
+ * have the mkostemp(3) fallback.
+ */
+#ifndef O_TMPFILE
+#  if defined(__O_TMPFILE) && defined(O_DIRECTORY)
+#    define O_TMPFILE (__O_TMPFILE | O_DIRECTORY)
+#  endif
+#endif
+
+static int make_execfd(int *fdtype)
+{
+       int fd = -1;
+       char template[PATH_MAX] = {0};
+       char *prefix = secure_getenv("_LIBCONTAINER_STATEDIR");
+
+       if (!prefix || *prefix != '/')
+               prefix = "/tmp";
+       if (snprintf(template, sizeof(template), "%s/runc.XXXXXX", prefix) < 0)
+               return -1;
+
+       /*
+        * Now try memfd, it's much nicer than actually creating a file in STATEDIR
+        * since it's easily detected thanks to sealing and also doesn't require
+        * assumptions about STATEDIR.
+        */
+       *fdtype = EFD_MEMFD;
+       fd = memfd_create(RUNC_MEMFD_COMMENT, MFD_CLOEXEC | MFD_ALLOW_SEALING);
+       if (fd >= 0)
+               return fd;
+       if (errno != ENOSYS && errno != EINVAL)
+               goto error;
+
+#ifdef O_TMPFILE
+       /*
+        * Try O_TMPFILE to avoid races where someone might snatch our file. Note
+        * that O_EXCL isn't actually a security measure here (since you can just
+        * fd re-open it and clear O_EXCL).
+        */
+       *fdtype = EFD_FILE;
+       fd = open(prefix, O_TMPFILE | O_EXCL | O_RDWR | O_CLOEXEC, 0700);
+       if (fd >= 0) {
+               struct stat statbuf = {};
+               bool working_otmpfile = false;
+
+               /*
+                * open(2) ignores unknown O_* flags -- yeah, I was surprised when I
+                * found this out too. As a result we can't check for EINVAL. However,
+                * if we get nlink != 0 (or EISDIR) then we know that this kernel
+                * doesn't support O_TMPFILE.
+                */
+               if (fstat(fd, &statbuf) >= 0)
+                       working_otmpfile = (statbuf.st_nlink == 0);
+
+               if (working_otmpfile)
+                       return fd;
+
+               /* Pretend that we got EISDIR since O_TMPFILE failed. */
+               close(fd);
+               errno = EISDIR;
+       }
+       if (errno != EISDIR)
+               goto error;
+#endif /* defined(O_TMPFILE) */
+
+       /*
+        * Our final option is to create a temporary file the old-school way, and
+        * then unlink it so that nothing else sees it by accident.
+        */
+       *fdtype = EFD_FILE;
+       fd = mkostemp(template, O_CLOEXEC);
+       if (fd >= 0) {
+               if (unlink(template) >= 0)
+                       return fd;
+               close(fd);
+       }
+
+error:
+       *fdtype = EFD_NONE;
+       return -1;
+}
+
+static int seal_execfd(int *fd, int fdtype)
+{
+       switch (fdtype) {
+       case EFD_MEMFD:
+               return fcntl(*fd, F_ADD_SEALS, RUNC_MEMFD_SEALS);
+       case EFD_FILE: {
+               /* Need to re-open our pseudo-memfd as an O_PATH to avoid execve(2) giving -ETXTBSY. */
+               int newfd;
+               char fdpath[PATH_MAX] = {0};
+
+               if (fchmod(*fd, 0100) < 0)
+                       return -1;
+
+               if (snprintf(fdpath, sizeof(fdpath), "/proc/self/fd/%d", *fd) < 0)
+                       return -1;
+
+               newfd = open(fdpath, O_PATH | O_CLOEXEC);
+               if (newfd < 0)
+                       return -1;
+
+               close(*fd);
+               *fd = newfd;
+               return 0;
+       }
+       default:
+          break;
+       }
+       return -1;
+}
+
+static int try_bindfd(void)
+{
+       int fd, ret = -1;
+       char template[PATH_MAX] = {0};
+       char *prefix = secure_getenv("_LIBCONTAINER_STATEDIR");
+
+       if (!prefix || *prefix != '/')
+               prefix = "/tmp";
+       if (snprintf(template, sizeof(template), "%s/runc.XXXXXX", prefix) < 0)
+               return ret;
+
+       /*
+        * We need somewhere to mount it, mounting anything over /proc/self is a
+        * BAD idea on the host -- even if we do it temporarily.
+        */
+       fd = mkstemp(template);
+       if (fd < 0)
+               return ret;
+       close(fd);
+
+       /*
+        * For obvious reasons this won't work in rootless mode because we haven't
+        * created a userns+mntns -- but getting that to work will be a bit
+        * complicated and it's only worth doing if someone actually needs it.
+        */
+       ret = -EPERM;
+       if (mount("/proc/self/exe", template, "", MS_BIND, "") < 0)
+               goto out;
+       if (mount("", template, "", MS_REMOUNT | MS_BIND | MS_RDONLY, "") < 0)
+               goto out_umount;
+
+
+       /* Get read-only handle that we're sure can't be made read-write. */
+       ret = open(template, O_PATH | O_CLOEXEC);
+
+out_umount:
+       /*
+        * Make sure the MNT_DETACH works, otherwise we could get remounted
+        * read-write and that would be quite bad (the fd would be made read-write
+        * too, invalidating the protection).
+        */
+       if (umount2(template, MNT_DETACH) < 0) {
+               if (ret >= 0)
+                       close(ret);
+               ret = -ENOTRECOVERABLE;
+       }
+
+out:
+       /*
+        * We don't care about unlink errors, the worst that happens is that
+        * there's an empty file left around in STATEDIR.
+        */
+       unlink(template);
+       return ret;
+}
+
+static ssize_t fd_to_fd(int outfd, int infd)
+{
+       ssize_t total = 0;
+       char buffer[4096];
+
+       for (;;) {
+               ssize_t nread, nwritten = 0;
+
+               nread = read(infd, buffer, sizeof(buffer));
+               if (nread < 0)
+                       return -1;
+               if (!nread)
+                       break;
+
+               do {
+                       ssize_t n = write(outfd, buffer + nwritten, nread - nwritten);
+                       if (n < 0)
+                               return -1;
+                       nwritten += n;
+               } while(nwritten < nread);
+
+               total += nwritten;
+       }
+
+       return total;
+}
+
+static int clone_binary(void)
+{
+       int binfd, execfd;
+       struct stat statbuf = {};
+       size_t sent = 0;
+       int fdtype = EFD_NONE;
+
+       /*
+        * Before we resort to copying, let's try creating an ro-binfd in one shot
+        * by getting a handle for a read-only bind-mount of the execfd.
+        */
+       execfd = try_bindfd();
+       if (execfd >= 0)
+               return execfd;
+
+       /*
+        * Dammit, that didn't work -- time to copy the binary to a safe place we
+        * can seal the contents.
+        */
+       execfd = make_execfd(&fdtype);
+       if (execfd < 0 || fdtype == EFD_NONE)
+               return -ENOTRECOVERABLE;
+
+       binfd = open("/proc/self/exe", O_RDONLY | O_CLOEXEC);
+       if (binfd < 0)
+               goto error;
+
+       if (fstat(binfd, &statbuf) < 0)
+               goto error_binfd;
+
+       while (sent < statbuf.st_size) {
+               int n = sendfile(execfd, binfd, NULL, statbuf.st_size - sent);
+               if (n < 0) {
+                       /* sendfile can fail so we fallback to a dumb user-space copy. */
+                       n = fd_to_fd(execfd, binfd);
+                       if (n < 0)
+                               goto error_binfd;
+               }
+               sent += n;
+       }
+       close(binfd);
+       if (sent != statbuf.st_size)
+               goto error;
+
+       if (seal_execfd(&execfd, fdtype) < 0)
+               goto error;
+
+       return execfd;
+
+error_binfd:
+       close(binfd);
+error:
+       close(execfd);
+       return -EIO;
+}
+
+/* Get cheap access to the environment. */
+extern char **environ;
+
+int ensure_cloned_binary(void)
+{
+       int execfd;
+       char **argv = NULL;
+
+       /* Check that we're not self-cloned, and if we are then bail. */
+       int cloned = is_self_cloned();
+       if (cloned > 0 || cloned == -ENOTRECOVERABLE)
+               return cloned;
+
+       if (fetchve(&argv) < 0)
+               return -EINVAL;
+
+       execfd = clone_binary();
+       if (execfd < 0)
+               return -EIO;
+
+       if (putenv(CLONED_BINARY_ENV "=1"))
+               goto error;
+
+       fexecve(execfd, argv, environ);
+error:
+       close(execfd);
+       return -ENOEXEC;
+}
index 28269dfc027fd4e4315147a5e77da74af969e6a3..7750af35ea92e5d1b723617da7ef8ec773945309 100644 (file)
@@ -534,6 +534,9 @@ void join_namespaces(char *nslist)
        free(namespaces);
 }
 
+/* Defined in cloned_binary.c. */
+extern int ensure_cloned_binary(void);
+
 void nsexec(void)
 {
        int pipenum;
@@ -549,6 +552,14 @@ void nsexec(void)
        if (pipenum == -1)
                return;
 
+       /*
+        * We need to re-exec if we are not in a cloned binary. This is necessary
+        * to ensure that containers won't be able to access the host binary
+        * through /proc/self/exe. See CVE-2019-5736.
+        */
+       if (ensure_cloned_binary() < 0)
+               bail("could not ensure we are a cloned binary");
+
        /* Parse all of the netlink configuration. */
        nl_parse(pipenum, &config);