mono/metadata/security-core-clr.c

   1 /*
   2  * security-core-clr.c: CoreCLR security
   3  *
   4  * Authors:
   5  *      Mark Probst <mark.probst@gmail.com>
   6  *      Sebastien Pouliot  <sebastien@ximian.com>
   7  *
   8  * Copyright 2007-2010 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   9  */
  10
  11 #include <mono/metadata/class-internals.h>
  12 #include <mono/metadata/security-manager.h>
  13 #include <mono/metadata/assembly.h>
  14 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  15 #include <mono/metadata/verify-internals.h>
  16 #include <mono/metadata/object.h>
  17 #include <mono/metadata/exception.h>
  18 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  19 #include <mono/utils/mono-logger-internals.h>
  20
  21 #include "security-core-clr.h"
  22
  23 gboolean mono_security_core_clr_test = FALSE;
  24
  25 static MonoSecurityCoreCLROptions security_core_clr_options = MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_DEFAULT;
  26
  27 /**
  28  * mono_security_core_clr_set_options:
  29  * @options: the new options for the coreclr system to use
  30  *
  31  * By default, the CoreCLRs security model forbids execution trough reflection of methods not visible from the calling code.
  32  * Even if the method being called is not in a platform assembly. For non moonlight CoreCLR users this restriction does not
  33  * make a lot of sense, since the author could have just changed the non platform assembly to allow the method to be called.
  34  * This function allows specific relaxations from the default behaviour to be set.
  35  *
  36  * Use MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_DEFAULT for the default coreclr coreclr behaviour as used in Moonlight.
  37  *
  38  * Use MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION to allow transparent code to execute methods and access
  39  * fields that are not in platformcode, even if those methods and fields are private or otherwise not visible to the calling code.
  40  *
  41  * Use MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_DELEGATE to allow delegates to be created that point at methods that are not in
  42  * platformcode even if those methods and fields are private or otherwise not visible to the calling code.
  43  *
  44  */
  45 void
  46 mono_security_core_clr_set_options (MonoSecurityCoreCLROptions options) {
  47         security_core_clr_options = options;
  48 }
  49
  50 /**
  51  * mono_security_core_clr_get_options:
  52  *
  53  * Retrieves the current options used by the coreclr system.
  54  */
  55
  56 MonoSecurityCoreCLROptions
  57 mono_security_core_clr_get_options ()
  58 {
  59         return security_core_clr_options;
  60 }
  61
  62 /*
  63  * default_platform_check:
  64  *
  65  *      Default platform check. Always TRUE for current corlib (minimum
  66  *      trust-able subset) otherwise return FALSE. Any real CoreCLR host
  67  *      should provide its own callback to define platform code (i.e.
  68  *      this default is meant for test only).
  69  */
  70 static gboolean
  71 default_platform_check (const char *image_name)
  72 {
  73         if (mono_defaults.corlib) {
  74                 return (strcmp (mono_defaults.corlib->name, image_name) == 0);
  75         } else {
  76                 /* this can get called even before we load corlib (e.g. the EXE itself) */
  77                 const char *corlib = "mscorlib.dll";
  78                 int ilen = strlen (image_name);
  79                 int clen = strlen (corlib);
  80                 return ((ilen >= clen) && (strcmp ("mscorlib.dll", image_name + ilen - clen) == 0));
  81         }
  82 }
  83
  84 static MonoCoreClrPlatformCB platform_callback = default_platform_check;
  85
  86 /*
  87  * mono_security_core_clr_determine_platform_image:
  88  *
  89  *  Call the supplied callback (from mono_security_set_core_clr_platform_callback)
  90  *  to determine if this image represents platform code.
  91  */
  92 gboolean
  93 mono_security_core_clr_determine_platform_image (MonoImage *image)
  94 {
  95         return platform_callback (image->name);
  96 }
  97
  98 /*
  99  * mono_security_set_core_clr_platform_callback:
 100  *
 101  *  Set the callback function that will be used to determine if an image
 102  *  is part, or not, of the platform code.
 103  */
 104 void
 105 mono_security_set_core_clr_platform_callback (MonoCoreClrPlatformCB callback)
 106 {
 107         platform_callback = callback;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * mono_security_core_clr_is_platform_image:
 112  *
 113  *   Return the (cached) boolean value indicating if this image represent platform code
 114  */
 115 gboolean
 116 mono_security_core_clr_is_platform_image (MonoImage *image)
 117 {
 118         return image->core_clr_platform_code;
 119 }
 120
 121 /* Note: The above functions are outside this guard so that the public API isn't affected. */
 122
 123 #ifndef DISABLE_SECURITY
 124
 125 /* Class lazy loading functions */
 126 static GENERATE_GET_CLASS_WITH_CACHE (security_critical, System.Security, SecurityCriticalAttribute)
 127 static GENERATE_GET_CLASS_WITH_CACHE (security_safe_critical, System.Security, SecuritySafeCriticalAttribute)
 128
 129 static MonoClass*
 130 security_critical_attribute (void)
 131 {
 132         return mono_class_get_security_critical_class ();
 133 }
 134
 135 static MonoClass*
 136 security_safe_critical_attribute (void)
 137 {
 138         return mono_class_get_security_safe_critical_class ();
 139
 140 }
 141
 142 /* sometime we get a NULL (not found) caller (e.g. get_reflection_caller) */
 143 static char*
 144 get_method_full_name (MonoMethod * method)
 145 {
 146         return method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : g_strdup ("'no caller found'");
 147 }
 148
 149 /*
 150  * set_type_load_exception_type
 151  *
 152  *      Set MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD on the specified 'class' and provide
 153  *      a descriptive message for the exception. This message is also,
 154  *      optionally, being logged (export MONO_LOG_MASK="security") for
 155  *      debugging purposes.
 156  */
 157 static void
 158 set_type_load_exception_type (const char *format, MonoClass *klass)
 159 {
 160         char *type_name = mono_type_get_full_name (klass);
 161         char *parent_name = mono_type_get_full_name (klass->parent);
 162         char *message = g_strdup_printf (format, type_name, parent_name);
 163
 164         g_free (parent_name);
 165         g_free (type_name);
 166
 167         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 168         mono_class_set_failure (klass, MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD, message);
 169         // note: do not free string given to mono_class_set_failure
 170 }
 171
 172 /*
 173  * set_type_load_exception_methods
 174  *
 175  *      Set MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD on the 'override' class and provide
 176  *      a descriptive message for the exception. This message is also,
 177  *      optionally, being logged (export MONO_LOG_MASK="security") for
 178  *      debugging purposes.
 179  */
 180 static void
 181 set_type_load_exception_methods (const char *format, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
 182 {
 183         char *method_name = get_method_full_name (override);
 184         char *base_name = get_method_full_name (base);
 185         char *message = g_strdup_printf (format, method_name, base_name);
 186
 187         g_free (base_name);
 188         g_free (method_name);
 189
 190         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 191         mono_class_set_failure (override->klass, MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD, message);
 192         // note: do not free string given to mono_class_set_failure
 193 }
 194
 195 /* MonoClass is not fully initialized (inited is not yet == 1) when we
 196  * check the inheritance rules so we need to look for the default ctor
 197  * ourselve to avoid recursion (and aborting)
 198  */
 199 static MonoMethod*
 200 get_default_ctor (MonoClass *klass)
 201 {
 202         int i;
 203
 204         mono_class_setup_methods (klass);
 205         if (!klass->methods)
 206                 return NULL;
 207
 208         for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 209                 MonoMethodSignature *sig;
 210                 MonoMethod *method = klass->methods [i];
 211
 212                 if (!method)
 213                         continue;
 214
 215                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_SPECIAL_NAME) == 0)
 216                         continue;
 217                 if ((method->name[0] != '.') || strcmp (".ctor", method->name))
 218                         continue;
 219                 sig = mono_method_signature (method);
 220                 if (sig && (sig->param_count == 0))
 221                         return method;
 222         }
 223
 224         return NULL;
 225 }
 226
 227 /*
 228  * mono_security_core_clr_check_inheritance:
 229  *
 230  *      Determine if the specified class can inherit from its parent using
 231  *      the CoreCLR inheritance rules.
 232  *
 233  *      Base Type       Allow Derived Type
 234  *      ------------    ------------------
 235  *      Transparent     Transparent, SafeCritical, Critical
 236  *      SafeCritical    SafeCritical, Critical
 237  *      Critical        Critical
 238  *
 239  *      Reference: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc765416.aspx#id0190030
 240  *
 241  *      Furthermore a class MUST have a default constructor if its base
 242  *      class has a non-transparent, public or protected, default constructor.
 243  *      The same inheritance rule applies to both default constructors.
 244  *
 245  *      Reference: message from a SecurityException in SL4RC
 246  *      Reference: fxcop CA2132 rule
 247  */
 248 void
 249 mono_security_core_clr_check_inheritance (MonoClass *klass)
 250 {
 251         MonoSecurityCoreCLRLevel class_level, parent_level;
 252         MonoClass *parent = klass->parent;
 253
 254         if (!parent)
 255                 return;
 256
 257         class_level = mono_security_core_clr_class_level (klass);
 258         parent_level = mono_security_core_clr_class_level (parent);
 259
 260         if (class_level < parent_level) {
 261                 set_type_load_exception_type (
 262                         "Inheritance failure for type %s. Parent class %s is more restricted.",
 263                         klass);
 264         } else {
 265                 MonoMethod *parent_ctor = get_default_ctor (parent);
 266                 if (parent_ctor && ((parent_ctor->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PUBLIC) != 0)) {
 267                         class_level = mono_security_core_clr_method_level (get_default_ctor (klass), FALSE);
 268                         parent_level = mono_security_core_clr_method_level (parent_ctor, FALSE);
 269                         if (class_level < parent_level) {
 270                                 set_type_load_exception_type (
 271                                         "Inheritance failure for type %s. Default constructor security mismatch with %s.",
 272                                         klass);
 273                         }
 274                 }
 275         }
 276 }
 277
 278 /*
 279  * mono_security_core_clr_check_override:
 280  *
 281  *      Determine if the specified override can "legally" override the
 282  *      specified base method using the CoreCLR inheritance rules.
 283  *
 284  *      Base (virtual/interface)        Allowed override
 285  *      ------------------------        -------------------------
 286  *      Transparent                     Transparent, SafeCritical
 287  *      SafeCritical                    Transparent, SafeCritical
 288  *      Critical                        Critical
 289  *
 290  *      Reference: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc765416.aspx#id0190030
 291  */
 292 void
 293 mono_security_core_clr_check_override (MonoClass *klass, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
 294 {
 295         MonoSecurityCoreCLRLevel base_level = mono_security_core_clr_method_level (base, FALSE);
 296         MonoSecurityCoreCLRLevel override_level = mono_security_core_clr_method_level (override, FALSE);
 297         /* if the base method is decorated with [SecurityCritical] then the overrided method MUST be too */
 298         if (base_level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 299                 if (override_level != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 300                         set_type_load_exception_methods (
 301                                 "Override failure for %s over %s. Override MUST be [SecurityCritical].",
 302                                 override, base);
 303                 }
 304         } else {
 305                 /* base is [SecuritySafeCritical] or [SecurityTransparent], override MUST NOT be [SecurityCritical] */
 306                 if (override_level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 307                         set_type_load_exception_methods (
 308                                 "Override failure for %s over %s. Override must NOT be [SecurityCritical].",
 309                                 override, base);
 310                 }
 311         }
 312 }
 313
 314 /*
 315  * get_caller_no_reflection_related:
 316  *
 317  *      Find the first managed caller that is either:
 318  *      (a) located outside the platform code assemblies; or
 319  *      (b) not related to reflection and delegates
 320  *
 321  *      Returns TRUE to stop the stackwalk, FALSE to continue to the next frame.
 322  */
 323 static gboolean
 324 get_caller_no_reflection_related (MonoMethod *m, gint32 no, gint32 ilo, gboolean managed, gpointer data)
 325 {
 326         MonoMethod **dest = (MonoMethod **)data;
 327         const char *ns;
 328
 329         /* skip unmanaged frames */
 330         if (!managed)
 331                 return FALSE;
 332
 333         if (m->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE)
 334                 return FALSE;
 335
 336         /* quick out (any namespace not starting with an 'S' */
 337         ns = m->klass->name_space;
 338         if (!ns || (*ns != 'S')) {
 339                 *dest = m;
 340                 return TRUE;
 341         }
 342
 343         /* stop if the method is not part of platform code */
 344         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (m->klass->image)) {
 345                 *dest = m;
 346                 return TRUE;
 347         }
 348
 349         /* any number of calls inside System.Reflection are allowed */
 350         if (strcmp (ns, "System.Reflection") == 0)
 351                 return FALSE;
 352
 353         /* any number of calls inside System.Reflection are allowed */
 354         if (strcmp (ns, "System.Reflection.Emit") == 0)
 355                 return FALSE;
 356
 357         /* calls from System.Delegate are also possible and allowed */
 358         if (strcmp (ns, "System") == 0) {
 359                 const char *kname = m->klass->name;
 360                 if ((*kname == 'A') && (strcmp (kname, "Activator") == 0))
 361                         return FALSE;
 362
 363                 /* unlike most Invoke* cases InvokeMember is not inside System.Reflection[.Emit] but is SecuritySafeCritical */
 364                 if (((*kname == 'T') && (strcmp (kname, "Type") == 0)) ||
 365                         ((*kname == 'M') && (strcmp (kname, "MonoType")) == 0)) {
 366
 367                         /* if calling InvokeMember then we can't stop the stackwalk here and need to look at the caller */
 368                         if (strcmp (m->name, "InvokeMember") == 0)
 369                                 return FALSE;
 370                 }
 371
 372                 /* the security check on the delegate is made at creation time, not at invoke time */
 373                 if (((*kname == 'D') && (strcmp (kname, "Delegate") == 0)) ||
 374                         ((*kname == 'M') && (strcmp (kname, "MulticastDelegate")) == 0)) {
 375
 376                         /* if we're invoking then we can stop our stack walk */
 377                         if (strcmp (m->name, "DynamicInvoke") != 0)
 378                                 return FALSE;
 379                 }
 380         }
 381
 382         if (m == *dest) {
 383                 *dest = NULL;
 384                 return FALSE;
 385         }
 386
 387         *dest = m;
 388         return TRUE;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * get_reflection_caller:
 393  *
 394  *      Walk to the first managed method outside:
 395  *      - System.Reflection* namespaces
 396  *      - System.[Multicast]Delegate or Activator type
 397  *      - platform code
 398  *      and return a pointer to its MonoMethod.
 399  *
 400  *      This is required since CoreCLR checks needs to be done on this "real" caller.
 401  */
 402 static MonoMethod*
 403 get_reflection_caller (void)
 404 {
 405         MonoMethod *m = NULL;
 406         mono_stack_walk_no_il (get_caller_no_reflection_related, &m);
 407         if (G_UNLIKELY (!m)) {
 408                 mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, "No caller outside reflection was found");
 409         }
 410         return m;
 411 }
 412
 413 typedef struct {
 414         int depth;
 415         MonoMethod *caller;
 416 } ElevatedTrustCookie;
 417
 418 /*
 419  * get_caller_of_elevated_trust_code
 420  *
 421  *      Stack walk to find who is calling code requiring Elevated Trust.
 422  *      If a critical method is found then the caller is platform code
 423  *      and has elevated trust, otherwise (transparent) a check needs to
 424  *      be done (on the managed side) to determine if the application is
 425  *      running with elevated permissions.
 426  */
 427 static gboolean
 428 get_caller_of_elevated_trust_code (MonoMethod *m, gint32 no, gint32 ilo, gboolean managed, gpointer data)
 429 {
 430         ElevatedTrustCookie *cookie = (ElevatedTrustCookie *)data;
 431
 432         /* skip unmanaged frames and wrappers */
 433         if (!managed || (m->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE))
 434                 return FALSE;
 435
 436         /* end stack walk if we find ourselves outside platform code (we won't find critical code anymore) */
 437         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (m->klass->image)) {
 438                 cookie->caller = m;
 439                 return TRUE;
 440         }
 441
 442         switch (cookie->depth) {
 443         /* while depth == 0 look for SecurityManager::[Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 444         case 0:
 445                 if (strcmp (m->klass->name_space, "System.Security"))
 446                         return FALSE;
 447                 if (strcmp (m->klass->name, "SecurityManager"))
 448                         return FALSE;
 449                 if ((strcmp (m->name, "EnsureElevatedPermissions")) && strcmp (m->name, "CheckElevatedPermissions"))
 450                         return FALSE;
 451                 cookie->depth = 1;
 452                 break;
 453         /* while depth == 1 look for the caller to SecurityManager::[Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 454         case 1:
 455                 /* this frame is [SecuritySafeCritical] because it calls [SecurityCritical] [Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 456                 /* the next frame will contain the caller(s) we want to check */
 457                 cookie->depth = 2;
 458                 break;
 459         /* while depth >= 2 look for [safe]critical caller, end stack walk if we find it  */
 460         default:
 461                 cookie->depth++;
 462                 /* if the caller is transparent then we continue the stack walk */
 463                 if (mono_security_core_clr_method_level (m, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 464                         break;
 465
 466                 /* Security[Safe]Critical code is always allowed to call elevated-trust code */
 467                 cookie->caller = m;
 468                 return TRUE;
 469         }
 470
 471         return FALSE;
 472 }
 473
 474 /*
 475  * mono_security_core_clr_require_elevated_permissions:
 476  *
 477  *      Return TRUE if the caller of the current method (the code who
 478  *      called SecurityManager.get_RequiresElevatedPermissions) needs
 479  *      elevated trust to perform an action.
 480  *
 481  *      A stack walk is done to find the callers. If one of the callers
 482  *      is either [SecurityCritical] or [SecuritySafeCritical] then the
 483  *      action is needed for platform code (i.e. no restriction).
 484  *      Otherwise (transparent) the requested action needs elevated trust
 485  */
 486 gboolean
 487 mono_security_core_clr_require_elevated_permissions (void)
 488 {
 489         ElevatedTrustCookie cookie;
 490         cookie.depth = 0;
 491         cookie.caller = NULL;
 492         mono_stack_walk_no_il (get_caller_of_elevated_trust_code, &cookie);
 493
 494         /* return TRUE if the stack walk did not reach far enough or did not find callers */
 495         if (!cookie.caller || cookie.depth < 3)
 496                 return TRUE;
 497
 498         /* return TRUE if the caller is transparent, i.e. if elevated trust is required to continue executing the method */
 499         return (mono_security_core_clr_method_level (cookie.caller, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT);
 500 }
 501
 502
 503 /*
 504  * check_field_access:
 505  *
 506  *      Return TRUE if the caller method can access the specified field, FALSE otherwise.
 507  */
 508 static gboolean
 509 check_field_access (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 510 {
 511         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 512         if (caller) {
 513                 MonoError error;
 514                 MonoClass *klass;
 515
 516                 /* this check can occur before the field's type is resolved (and that can fail) */
 517                 mono_field_get_type_checked (field, &error);
 518                 if (!mono_error_ok (&error)) {
 519                         mono_error_cleanup (&error);
 520                         return FALSE;
 521                 }
 522
 523                 klass = (mono_field_get_flags (field) & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC) ? NULL : mono_field_get_parent (field);
 524                 return mono_method_can_access_field_full (caller, field, klass);
 525         }
 526         return FALSE;
 527 }
 528
 529 /*
 530  * check_method_access:
 531  *
 532  *      Return TRUE if the caller method can access the specified callee method, FALSE otherwise.
 533  */
 534 static gboolean
 535 check_method_access (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 536 {
 537         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 538         if (caller) {
 539                 MonoClass *klass = (callee->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC) ? NULL : callee->klass;
 540                 return mono_method_can_access_method_full (caller, callee, klass);
 541         }
 542         return FALSE;
 543 }
 544
 545 /*
 546  * get_argument_exception
 547  *
 548  *      Helper function to create an MonoException (ArgumentException in
 549  *      managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 550  *      message is also, optionally, being logged (export
 551  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 552  */
 553 static MonoException*
 554 get_argument_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 555 {
 556         MonoException *ex;
 557         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 558         char *callee_name = get_method_full_name (callee);
 559         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, callee_name);
 560         g_free (callee_name);
 561         g_free (caller_name);
 562
 563         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 564         ex = mono_get_exception_argument ("method", message);
 565         g_free (message);
 566
 567         return ex;
 568 }
 569
 570 /*
 571  * get_field_access_exception
 572  *
 573  *      Helper function to create an MonoException (FieldAccessException
 574  *      in managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 575  *      message is also, optionally, being logged (export
 576  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 577  */
 578 static MonoException*
 579 get_field_access_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 580 {
 581         MonoException *ex;
 582         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 583         char *field_name = mono_field_full_name (field);
 584         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, field_name);
 585         g_free (field_name);
 586         g_free (caller_name);
 587
 588         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 589         ex = mono_get_exception_field_access_msg (message);
 590         g_free (message);
 591
 592         return ex;
 593 }
 594
 595 /*
 596  * get_method_access_exception
 597  *
 598  *      Helper function to create an MonoException (MethodAccessException
 599  *      in managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 600  *      message is also, optionally, being logged (export
 601  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 602  */
 603 static MonoException*
 604 get_method_access_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 605 {
 606         MonoException *ex;
 607         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 608         char *callee_name = get_method_full_name (callee);
 609         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, callee_name);
 610         g_free (callee_name);
 611         g_free (caller_name);
 612
 613         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 614         ex = mono_get_exception_method_access_msg (message);
 615         g_free (message);
 616
 617         return ex;
 618 }
 619
 620 /*
 621  * mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field:
 622  *
 623  *      Ensure that the specified field can be used with reflection since
 624  *      Transparent code cannot access to Critical fields and can only use
 625  *      them if they are visible from it's point of view.
 626  *
 627  *      A FieldAccessException is thrown if the field is cannot be accessed.
 628  */
 629 void
 630 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field (MonoClassField *field)
 631 {
 632         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 633         /* CoreCLR restrictions applies to Transparent code/caller */
 634         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 635                 return;
 636
 637         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION) {
 638                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (mono_field_get_parent(field)->image))
 639                         return;
 640         }
 641
 642         /* Transparent code cannot [get|set]value on Critical fields */
 643         if (mono_security_core_clr_class_level (mono_field_get_parent (field)) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 644                 mono_raise_exception (get_field_access_exception (
 645                         "Transparent method %s cannot get or set Critical field %s.",
 646                         caller, field));
 647         }
 648
 649         /* also it cannot access a fields that is not visible from it's (caller) point of view */
 650         if (!check_field_access (caller, field)) {
 651                 mono_raise_exception (get_field_access_exception (
 652                         "Transparent method %s cannot get or set private/internal field %s.",
 653                         caller, field));
 654         }
 655 }
 656
 657 /*
 658  * mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method:
 659  *
 660  *      Ensure that the specified method can be used with reflection since
 661  *      Transparent code cannot call Critical methods and can only call them
 662  *      if they are visible from it's point of view.
 663  *
 664  *      A MethodAccessException is thrown if the field is cannot be accessed.
 665  */
 666 void
 667 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method (MonoMethod *method)
 668 {
 669         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 670         /* CoreCLR restrictions applies to Transparent code/caller */
 671         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 672                 return;
 673
 674         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION) {
 675                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 676                         return;
 677         }
 678
 679         /* Transparent code cannot invoke, even using reflection, Critical code */
 680         if (mono_security_core_clr_method_level (method, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 681                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 682                         "Transparent method %s cannot invoke Critical method %s.",
 683                         caller, method));
 684         }
 685
 686         /* also it cannot invoke a method that is not visible from it's (caller) point of view */
 687         if (!check_method_access (caller, method)) {
 688                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 689                         "Transparent method %s cannot invoke private/internal method %s.",
 690                         caller, method));
 691         }
 692 }
 693
 694 /*
 695  * can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization:
 696  *
 697  *      Mono's mscorlib use delegates to optimize PropertyInfo and EventInfo
 698  *      reflection calls. This requires either a bunch of additional, and not
 699  *      really required, [SecuritySafeCritical] in the class libraries or
 700  *      (like this) a way to skip them. As a bonus we also avoid the stack
 701  *      walk to find the caller.
 702  *
 703  *      Return TRUE if we can skip this "internal" delegate creation, FALSE
 704  *      otherwise.
 705  */
 706 static gboolean
 707 can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization (MonoMethod *method)
 708 {
 709         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 710                 return FALSE;
 711
 712         if (strcmp (method->klass->name_space, "System.Reflection") != 0)
 713                 return FALSE;
 714
 715         if (strcmp (method->klass->name, "MonoProperty") == 0) {
 716                 if ((strcmp (method->name, "GetterAdapterFrame") == 0) || strcmp (method->name, "StaticGetterAdapterFrame") == 0)
 717                         return TRUE;
 718         } else if (strcmp (method->klass->name, "EventInfo") == 0) {
 719                 if ((strcmp (method->name, "AddEventFrame") == 0) || strcmp (method->name, "StaticAddEventAdapterFrame") == 0)
 720                         return TRUE;
 721         }
 722
 723         return FALSE;
 724 }
 725
 726 /*
 727  * mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation:
 728  *
 729  *      Return TRUE if a delegate can be created on the specified method.
 730  *      CoreCLR also affect the binding, so throwOnBindFailure must be
 731  *      FALSE to let this function return (FALSE) normally, otherwise (if
 732  *      throwOnBindFailure is TRUE) it will throw an ArgumentException.
 733  *
 734  *      A MethodAccessException is thrown if the specified method is not
 735  *      visible from the caller point of view.
 736  */
 737 gboolean
 738 mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation (MonoMethod *method, gboolean throwOnBindFailure)
 739 {
 740         MonoMethod *caller;
 741
 742         /* note: mscorlib creates delegates to avoid reflection (optimization), we ignore those cases */
 743         if (can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization (method))
 744                 return TRUE;
 745
 746         caller = get_reflection_caller ();
 747         /* if the "real" caller is not Transparent then it do can anything */
 748         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 749                 return TRUE;
 750
 751         /* otherwise it (as a Transparent caller) cannot create a delegate on a Critical method... */
 752         if (mono_security_core_clr_method_level (method, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 753                 /* but this throws only if 'throwOnBindFailure' is TRUE */
 754                 if (!throwOnBindFailure)
 755                         return FALSE;
 756
 757                 mono_raise_exception (get_argument_exception (
 758                         "Transparent method %s cannot create a delegate on Critical method %s.",
 759                         caller, method));
 760         }
 761
 762         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_DELEGATE) {
 763                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 764                         return TRUE;
 765         }
 766
 767         /* also it cannot create the delegate on a method that is not visible from it's (caller) point of view */
 768         if (!check_method_access (caller, method)) {
 769                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 770                         "Transparent method %s cannot create a delegate on private/internal method %s.",
 771                         caller, method));
 772         }
 773
 774         return TRUE;
 775 }
 776
 777 /*
 778  * mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object:
 779  *
 780  *      Called from mono_reflection_create_dynamic_method (reflection.c) to add some extra checks required for CoreCLR.
 781  *      Dynamic methods needs to check to see if the objects being used (e.g. methods, fields) comes from platform code
 782  *      and do an accessibility check in this case. Otherwise (i.e. user/application code) can be used without this extra
 783  *      accessbility check.
 784  */
 785 MonoException*
 786 mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object (gpointer ref, MonoClass *handle_class)
 787 {
 788         /* XXX find/create test cases for other handle_class XXX */
 789         if (handle_class == mono_defaults.fieldhandle_class) {
 790                 MonoClassField *field = (MonoClassField*) ref;
 791                 MonoClass *klass = mono_field_get_parent (field);
 792                 /* fields coming from platform code have extra protection (accessibility check) */
 793                 if (mono_security_core_clr_is_platform_image (klass->image)) {
 794                         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 795                         /* XXX Critical code probably can do this / need some test cases (safer off otherwise) XXX */
 796                         if (!check_field_access (caller, field)) {
 797                                 return get_field_access_exception (
 798                                         "Dynamic method %s cannot create access private/internal field %s.",
 799                                         caller, field);
 800                         }
 801                 }
 802         } else if (handle_class == mono_defaults.methodhandle_class) {
 803                 MonoMethod *method = (MonoMethod*) ref;
 804                 /* methods coming from platform code have extra protection (accessibility check) */
 805                 if (mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image)) {
 806                         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 807                         /* XXX Critical code probably can do this / need some test cases (safer off otherwise) XXX */
 808                         if (!check_method_access (caller, method)) {
 809                                 return get_method_access_exception (
 810                                         "Dynamic method %s cannot create access private/internal method %s.",
 811                                         caller, method);
 812                         }
 813                 }
 814         }
 815         return NULL;
 816 }
 817
 818 /*
 819  * mono_security_core_clr_can_access_internals
 820  *
 821  *      Check if we allow [InternalsVisibleTo] to work between two images.
 822  */
 823 gboolean
 824 mono_security_core_clr_can_access_internals (MonoImage *accessing, MonoImage* accessed)
 825 {
 826         /* are we trying to access internals of a platform assembly ? if not this is acceptable */
 827         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (accessed))
 828                 return TRUE;
 829
 830         /* we can't let everyone with the right name and public key token access the internals of platform code.
 831          * (Silverlight can rely on the strongname signature of the assemblies, but Mono does not verify them)
 832          * However platform code is fully trusted so it can access the internals of other platform code assemblies */
 833         if (mono_security_core_clr_is_platform_image (accessing))
 834                 return TRUE;
 835
 836         /* catch-22: System.Xml needs access to mscorlib's internals (e.g. ArrayList) but is not considered platform code.
 837          * Promoting it to platform code would create another issue since (both Mono/Moonlight or MS version of)
 838          * System.Xml.Linq.dll (an SDK, not platform, assembly) needs access to System.Xml.dll internals (either ).
 839          * The solution is to trust, even transparent code, in the plugin directory to access platform code internals */
 840         if (!accessed->assembly->basedir || !accessing->assembly->basedir)
 841                 return FALSE;
 842         return (strcmp (accessed->assembly->basedir, accessing->assembly->basedir) == 0);
 843 }
 844
 845 /*
 846  * mono_security_core_clr_is_field_access_allowed
 847  *
 848  *      Return a MonoException (FieldccessException in managed-land) if
 849  *      the access from "caller" to "field" is not valid under CoreCLR -
 850  *      i.e. a [SecurityTransparent] method calling a [SecurityCritical]
 851  *      field.
 852  */
 853 MonoException*
 854 mono_security_core_clr_is_field_access_allowed (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 855 {
 856         /* there's no restriction to access Transparent or SafeCritical fields, so we only check calls to Critical methods */
 857         if (mono_security_core_clr_class_level (mono_field_get_parent (field)) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL)
 858                 return NULL;
 859
 860         /* caller is Critical! only SafeCritical and Critical callers can access the field, so we throw if caller is Transparent */
 861         if (!caller || (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT))
 862                 return NULL;
 863
 864         return get_field_access_exception (
 865                 "Transparent method %s cannot call use Critical field %s.",
 866                 caller, field);
 867 }
 868
 869 /*
 870  * mono_security_core_clr_is_call_allowed
 871  *
 872  *      Return a MonoException (MethodAccessException in managed-land) if
 873  *      the call from "caller" to "callee" is not valid under CoreCLR -
 874  *      i.e. a [SecurityTransparent] method calling a [SecurityCritical]
 875  *      method.
 876  */
 877 MonoException*
 878 mono_security_core_clr_is_call_allowed (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 879 {
 880         /* there's no restriction to call Transparent or SafeCritical code, so we only check calls to Critical methods */
 881         if (mono_security_core_clr_method_level (callee, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL)
 882                 return NULL;
 883
 884         /* callee is Critical! only SafeCritical and Critical callers can call it, so we throw if the caller is Transparent */
 885         if (!caller || (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT))
 886                 return NULL;
 887
 888         return get_method_access_exception (
 889                 "Transparent method %s cannot call Critical method %s.",
 890                 caller, callee);
 891 }
 892
 893 /*
 894  * mono_security_core_clr_level_from_cinfo:
 895  *
 896  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel that match the attribute located
 897  *      in the specified custom attributes. If no attribute is present it
 898  *      defaults to MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT, which is the default
 899  *      level for all code under the CoreCLR.
 900  */
 901 static MonoSecurityCoreCLRLevel
 902 mono_security_core_clr_level_from_cinfo (MonoCustomAttrInfo *cinfo, MonoImage *image)
 903 {
 904         int level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 905
 906         if (cinfo && mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, security_safe_critical_attribute ()))
 907                 level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_SAFE_CRITICAL;
 908         if (cinfo && mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, security_critical_attribute ()))
 909                 level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL;
 910
 911         return (MonoSecurityCoreCLRLevel)level;
 912 }
 913
 914 /*
 915  * mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check:
 916  *
 917  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified class, without
 918  *      checking for platform code. This help us avoid multiple redundant
 919  *      checks, e.g.
 920  *      - a check for the method and one for the class;
 921  *      - a check for the class and outer class(es) ...
 922  */
 923 static MonoSecurityCoreCLRLevel
 924 mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (MonoClass *klass)
 925 {
 926         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 927         MonoCustomAttrInfo *cinfo = mono_custom_attrs_from_class (klass);
 928         if (cinfo) {
 929                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, klass->image);
 930                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
 931         }
 932
 933         if (level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT && klass->nested_in)
 934                 level = mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (klass->nested_in);
 935
 936         return level;
 937 }
 938
 939 /*
 940  * mono_security_core_clr_class_level:
 941  *
 942  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified class.
 943  */
 944 MonoSecurityCoreCLRLevel
 945 mono_security_core_clr_class_level (MonoClass *klass)
 946 {
 947         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
 948         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (klass->image))
 949                 return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 950
 951         return mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (klass);
 952 }
 953
 954 /*
 955  * mono_security_core_clr_field_level:
 956  *
 957  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified field.
 958  *      If with_class_level is TRUE then the type (class) will also be
 959  *      checked, otherwise this will only report the information about
 960  *      the field itself.
 961  */
 962 MonoSecurityCoreCLRLevel
 963 mono_security_core_clr_field_level (MonoClassField *field, gboolean with_class_level)
 964 {
 965         MonoCustomAttrInfo *cinfo;
 966         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 967
 968         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 969         if (!field)
 970                 return level;
 971
 972         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
 973         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (field->parent->image))
 974                 return level;
 975
 976         cinfo = mono_custom_attrs_from_field (field->parent, field);
 977         if (cinfo) {
 978                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, field->parent->image);
 979                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
 980         }
 981
 982         if (with_class_level && level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 983                 level = mono_security_core_clr_class_level (field->parent);
 984
 985         return level;
 986 }
 987
 988 /*
 989  * mono_security_core_clr_method_level:
 990  *
 991  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified method.
 992  *      If with_class_level is TRUE then the type (class) will also be
 993  *      checked, otherwise this will only report the information about
 994  *      the method itself.
 995  */
 996 MonoSecurityCoreCLRLevel
 997 mono_security_core_clr_method_level (MonoMethod *method, gboolean with_class_level)
 998 {
 999         MonoCustomAttrInfo *cinfo;
1000         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1001
1002         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
1003         if (!method)
1004                 return level;
1005
1006         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
1007         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
1008                 return level;
1009
1010         cinfo = mono_custom_attrs_from_method (method);
1011         if (cinfo) {
1012                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, method->klass->image);
1013                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
1014         }
1015
1016         if (with_class_level && level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
1017                 level = mono_security_core_clr_class_level (method->klass);
1018
1019         return level;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * mono_security_enable_core_clr:
1024  *
1025  *   Enable the verifier and the CoreCLR security model
1026  */
1027 void
1028 mono_security_enable_core_clr ()
1029 {
1030         mono_verifier_set_mode (MONO_VERIFIER_MODE_VERIFIABLE);
1031         mono_security_set_mode (MONO_SECURITY_MODE_CORE_CLR);
1032 }
1033
1034 #else
1035
1036 void
1037 mono_security_core_clr_check_inheritance (MonoClass *klass)
1038 {
1039 }
1040
1041 void
1042 mono_security_core_clr_check_override (MonoClass *klass, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
1043 {
1044 }
1045
1046 gboolean
1047 mono_security_core_clr_require_elevated_permissions (void)
1048 {
1049         return FALSE;
1050 }
1051
1052 void
1053 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field (MonoClassField *field)
1054 {
1055 }
1056
1057 void
1058 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method (MonoMethod *method)
1059 {
1060 }
1061
1062 gboolean
1063 mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation (MonoMethod *method, gboolean throwOnBindFailure)
1064 {
1065         return TRUE;
1066 }
1067
1068 MonoException*
1069 mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object (gpointer ref, MonoClass *handle_class)
1070 {
1071         return NULL;
1072 }
1073
1074 gboolean
1075 mono_security_core_clr_can_access_internals (MonoImage *accessing, MonoImage* accessed)
1076 {
1077         return TRUE;
1078 }
1079
1080 MonoException*
1081 mono_security_core_clr_is_field_access_allowed (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
1082 {
1083         return NULL;
1084 }
1085
1086 MonoException*
1087 mono_security_core_clr_is_call_allowed (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
1088 {
1089         return NULL;
1090 }
1091
1092 MonoSecurityCoreCLRLevel
1093 mono_security_core_clr_class_level (MonoClass *klass)
1094 {
1095         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1096 }
1097
1098 MonoSecurityCoreCLRLevel
1099 mono_security_core_clr_field_level (MonoClassField *field, gboolean with_class_level)
1100 {
1101         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1102 }
1103
1104 MonoSecurityCoreCLRLevel
1105 mono_security_core_clr_method_level (MonoMethod *method, gboolean with_class_level)
1106 {
1107         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1108 }
1109
1110 void
1111 mono_security_enable_core_clr ()
1112 {
1113 }
1114
1115 #endif /* DISABLE_SECURITY */