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-internal.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 static MonoClass*
 126 security_critical_attribute (void)
 127 {
 128         static MonoClass *klass = NULL;
 129
 130         if (!klass) {
 131                 klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Security",
 132                         "SecurityCriticalAttribute");
 133         }
 134         g_assert (klass);
 135         return klass;
 136 }
 137
 138 static MonoClass*
 139 security_safe_critical_attribute (void)
 140 {
 141         static MonoClass *klass = NULL;
 142
 143         if (!klass) {
 144                 klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Security",
 145                         "SecuritySafeCriticalAttribute");
 146         }
 147         g_assert (klass);
 148         return klass;
 149 }
 150
 151 /* sometime we get a NULL (not found) caller (e.g. get_reflection_caller) */
 152 static char*
 153 get_method_full_name (MonoMethod * method)
 154 {
 155         return method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : g_strdup ("'no caller found'");
 156 }
 157
 158 /*
 159  * set_type_load_exception_type
 160  *
 161  *      Set MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD on the specified 'class' and provide
 162  *      a descriptive message for the exception. This message is also,
 163  *      optionally, being logged (export MONO_LOG_MASK="security") for
 164  *      debugging purposes.
 165  */
 166 static void
 167 set_type_load_exception_type (const char *format, MonoClass *klass)
 168 {
 169         char *type_name = mono_type_get_full_name (klass);
 170         char *parent_name = mono_type_get_full_name (klass->parent);
 171         char *message = g_strdup_printf (format, type_name, parent_name);
 172
 173         g_free (parent_name);
 174         g_free (type_name);
 175
 176         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 177         mono_class_set_failure (klass, MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD, message);
 178         // note: do not free string given to mono_class_set_failure
 179 }
 180
 181 /*
 182  * set_type_load_exception_methods
 183  *
 184  *      Set MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD on the 'override' class and provide
 185  *      a descriptive message for the exception. This message is also,
 186  *      optionally, being logged (export MONO_LOG_MASK="security") for
 187  *      debugging purposes.
 188  */
 189 static void
 190 set_type_load_exception_methods (const char *format, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
 191 {
 192         char *method_name = get_method_full_name (override);
 193         char *base_name = get_method_full_name (base);
 194         char *message = g_strdup_printf (format, method_name, base_name);
 195
 196         g_free (base_name);
 197         g_free (method_name);
 198
 199         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 200         mono_class_set_failure (override->klass, MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD, message);
 201         // note: do not free string given to mono_class_set_failure
 202 }
 203
 204 /* MonoClass is not fully initialized (inited is not yet == 1) when we
 205  * check the inheritance rules so we need to look for the default ctor
 206  * ourselve to avoid recursion (and aborting)
 207  */
 208 static MonoMethod*
 209 get_default_ctor (MonoClass *klass)
 210 {
 211         int i;
 212
 213         mono_class_setup_methods (klass);
 214         if (!klass->methods)
 215                 return NULL;
 216
 217         for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 218                 MonoMethodSignature *sig;
 219                 MonoMethod *method = klass->methods [i];
 220
 221                 if (!method)
 222                         continue;
 223
 224                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_SPECIAL_NAME) == 0)
 225                         continue;
 226                 if ((method->name[0] != '.') || strcmp (".ctor", method->name))
 227                         continue;
 228                 sig = mono_method_signature (method);
 229                 if (sig && (sig->param_count == 0))
 230                         return method;
 231         }
 232
 233         return NULL;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * mono_security_core_clr_check_inheritance:
 238  *
 239  *      Determine if the specified class can inherit from its parent using
 240  *      the CoreCLR inheritance rules.
 241  *
 242  *      Base Type       Allow Derived Type
 243  *      ------------    ------------------
 244  *      Transparent     Transparent, SafeCritical, Critical
 245  *      SafeCritical    SafeCritical, Critical
 246  *      Critical        Critical
 247  *
 248  *      Reference: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc765416.aspx#id0190030
 249  *
 250  *      Furthermore a class MUST have a default constructor if its base
 251  *      class has a non-transparent, public or protected, default constructor.
 252  *      The same inheritance rule applies to both default constructors.
 253  *
 254  *      Reference: message from a SecurityException in SL4RC
 255  *      Reference: fxcop CA2132 rule
 256  */
 257 void
 258 mono_security_core_clr_check_inheritance (MonoClass *klass)
 259 {
 260         MonoSecurityCoreCLRLevel class_level, parent_level;
 261         MonoClass *parent = klass->parent;
 262
 263         if (!parent)
 264                 return;
 265
 266         class_level = mono_security_core_clr_class_level (klass);
 267         parent_level = mono_security_core_clr_class_level (parent);
 268
 269         if (class_level < parent_level) {
 270                 set_type_load_exception_type (
 271                         "Inheritance failure for type %s. Parent class %s is more restricted.",
 272                         klass);
 273         } else {
 274                 MonoMethod *parent_ctor = get_default_ctor (parent);
 275                 if (parent_ctor && ((parent_ctor->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PUBLIC) != 0)) {
 276                         class_level = mono_security_core_clr_method_level (get_default_ctor (klass), FALSE);
 277                         parent_level = mono_security_core_clr_method_level (parent_ctor, FALSE);
 278                         if (class_level < parent_level) {
 279                                 set_type_load_exception_type (
 280                                         "Inheritance failure for type %s. Default constructor security mismatch with %s.",
 281                                         klass);
 282                         }
 283                 }
 284         }
 285 }
 286
 287 /*
 288  * mono_security_core_clr_check_override:
 289  *
 290  *      Determine if the specified override can "legally" override the
 291  *      specified base method using the CoreCLR inheritance rules.
 292  *
 293  *      Base (virtual/interface)        Allowed override
 294  *      ------------------------        -------------------------
 295  *      Transparent                     Transparent, SafeCritical
 296  *      SafeCritical                    Transparent, SafeCritical
 297  *      Critical                        Critical
 298  *
 299  *      Reference: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc765416.aspx#id0190030
 300  */
 301 void
 302 mono_security_core_clr_check_override (MonoClass *klass, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
 303 {
 304         MonoSecurityCoreCLRLevel base_level = mono_security_core_clr_method_level (base, FALSE);
 305         MonoSecurityCoreCLRLevel override_level = mono_security_core_clr_method_level (override, FALSE);
 306         /* if the base method is decorated with [SecurityCritical] then the overrided method MUST be too */
 307         if (base_level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 308                 if (override_level != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 309                         set_type_load_exception_methods (
 310                                 "Override failure for %s over %s. Override MUST be [SecurityCritical].",
 311                                 override, base);
 312                 }
 313         } else {
 314                 /* base is [SecuritySafeCritical] or [SecurityTransparent], override MUST NOT be [SecurityCritical] */
 315                 if (override_level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 316                         set_type_load_exception_methods (
 317                                 "Override failure for %s over %s. Override must NOT be [SecurityCritical].",
 318                                 override, base);
 319                 }
 320         }
 321 }
 322
 323 /*
 324  * get_caller_no_reflection_related:
 325  *
 326  *      Find the first managed caller that is either:
 327  *      (a) located outside the platform code assemblies; or
 328  *      (b) not related to reflection and delegates
 329  *
 330  *      Returns TRUE to stop the stackwalk, FALSE to continue to the next frame.
 331  */
 332 static gboolean
 333 get_caller_no_reflection_related (MonoMethod *m, gint32 no, gint32 ilo, gboolean managed, gpointer data)
 334 {
 335         MonoMethod **dest = data;
 336         const char *ns;
 337
 338         /* skip unmanaged frames */
 339         if (!managed)
 340                 return FALSE;
 341
 342         if (m->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE)
 343                 return FALSE;
 344
 345         /* quick out (any namespace not starting with an 'S' */
 346         ns = m->klass->name_space;
 347         if (!ns || (*ns != 'S')) {
 348                 *dest = m;
 349                 return TRUE;
 350         }
 351
 352         /* stop if the method is not part of platform code */
 353         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (m->klass->image)) {
 354                 *dest = m;
 355                 return TRUE;
 356         }
 357
 358         /* any number of calls inside System.Reflection are allowed */
 359         if (strcmp (ns, "System.Reflection") == 0)
 360                 return FALSE;
 361
 362         /* any number of calls inside System.Reflection are allowed */
 363         if (strcmp (ns, "System.Reflection.Emit") == 0)
 364                 return FALSE;
 365
 366         /* calls from System.Delegate are also possible and allowed */
 367         if (strcmp (ns, "System") == 0) {
 368                 const char *kname = m->klass->name;
 369                 if ((*kname == 'A') && (strcmp (kname, "Activator") == 0))
 370                         return FALSE;
 371
 372                 /* unlike most Invoke* cases InvokeMember is not inside System.Reflection[.Emit] but is SecuritySafeCritical */
 373                 if (((*kname == 'T') && (strcmp (kname, "Type") == 0)) ||
 374                         ((*kname == 'M') && (strcmp (kname, "MonoType")) == 0)) {
 375
 376                         /* if calling InvokeMember then we can't stop the stackwalk here and need to look at the caller */
 377                         if (strcmp (m->name, "InvokeMember") == 0)
 378                                 return FALSE;
 379                 }
 380
 381                 /* the security check on the delegate is made at creation time, not at invoke time */
 382                 if (((*kname == 'D') && (strcmp (kname, "Delegate") == 0)) ||
 383                         ((*kname == 'M') && (strcmp (kname, "MulticastDelegate")) == 0)) {
 384
 385                         /* if we're invoking then we can stop our stack walk */
 386                         if (strcmp (m->name, "DynamicInvoke") != 0)
 387                                 return FALSE;
 388                 }
 389         }
 390
 391         if (m == *dest) {
 392                 *dest = NULL;
 393                 return FALSE;
 394         }
 395
 396         *dest = m;
 397         return TRUE;
 398 }
 399
 400 /*
 401  * get_reflection_caller:
 402  *
 403  *      Walk to the first managed method outside:
 404  *      - System.Reflection* namespaces
 405  *      - System.[Multicast]Delegate or Activator type
 406  *      - platform code
 407  *      and return a pointer to its MonoMethod.
 408  *
 409  *      This is required since CoreCLR checks needs to be done on this "real" caller.
 410  */
 411 static MonoMethod*
 412 get_reflection_caller (void)
 413 {
 414         MonoMethod *m = NULL;
 415         mono_stack_walk_no_il (get_caller_no_reflection_related, &m);
 416         if (G_UNLIKELY (!m)) {
 417                 mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, "No caller outside reflection was found");
 418         }
 419         return m;
 420 }
 421
 422 typedef struct {
 423         int depth;
 424         MonoMethod *caller;
 425 } ElevatedTrustCookie;
 426
 427 /*
 428  * get_caller_of_elevated_trust_code
 429  *
 430  *      Stack walk to find who is calling code requiring Elevated Trust.
 431  *      If a critical method is found then the caller is platform code
 432  *      and has elevated trust, otherwise (transparent) a check needs to
 433  *      be done (on the managed side) to determine if the application is
 434  *      running with elevated permissions.
 435  */
 436 static gboolean
 437 get_caller_of_elevated_trust_code (MonoMethod *m, gint32 no, gint32 ilo, gboolean managed, gpointer data)
 438 {
 439         ElevatedTrustCookie *cookie = data;
 440
 441         /* skip unmanaged frames and wrappers */
 442         if (!managed || (m->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE))
 443                 return FALSE;
 444
 445         /* end stack walk if we find ourselves outside platform code (we won't find critical code anymore) */
 446         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (m->klass->image)) {
 447                 cookie->caller = m;
 448                 return TRUE;
 449         }
 450
 451         switch (cookie->depth) {
 452         /* while depth == 0 look for SecurityManager::[Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 453         case 0:
 454                 if (strcmp (m->klass->name_space, "System.Security"))
 455                         return FALSE;
 456                 if (strcmp (m->klass->name, "SecurityManager"))
 457                         return FALSE;
 458                 if ((strcmp (m->name, "EnsureElevatedPermissions")) && strcmp (m->name, "CheckElevatedPermissions"))
 459                         return FALSE;
 460                 cookie->depth = 1;
 461                 break;
 462         /* while depth == 1 look for the caller to SecurityManager::[Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 463         case 1:
 464                 /* this frame is [SecuritySafeCritical] because it calls [SecurityCritical] [Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 465                 /* the next frame will contain the caller(s) we want to check */
 466                 cookie->depth = 2;
 467                 break;
 468         /* while depth >= 2 look for [safe]critical caller, end stack walk if we find it  */
 469         default:
 470                 cookie->depth++;
 471                 /* if the caller is transparent then we continue the stack walk */
 472                 if (mono_security_core_clr_method_level (m, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 473                         break;
 474
 475                 /* Security[Safe]Critical code is always allowed to call elevated-trust code */
 476                 cookie->caller = m;
 477                 return TRUE;
 478         }
 479
 480         return FALSE;
 481 }
 482
 483 /*
 484  * mono_security_core_clr_require_elevated_permissions:
 485  *
 486  *      Return TRUE if the caller of the current method (the code who
 487  *      called SecurityManager.get_RequiresElevatedPermissions) needs
 488  *      elevated trust to perform an action.
 489  *
 490  *      A stack walk is done to find the callers. If one of the callers
 491  *      is either [SecurityCritical] or [SecuritySafeCritical] then the
 492  *      action is needed for platform code (i.e. no restriction).
 493  *      Otherwise (transparent) the requested action needs elevated trust
 494  */
 495 gboolean
 496 mono_security_core_clr_require_elevated_permissions (void)
 497 {
 498         ElevatedTrustCookie cookie;
 499         cookie.depth = 0;
 500         cookie.caller = NULL;
 501         mono_stack_walk_no_il (get_caller_of_elevated_trust_code, &cookie);
 502
 503         /* return TRUE if the stack walk did not reach far enough or did not find callers */
 504         if (!cookie.caller || cookie.depth < 3)
 505                 return TRUE;
 506
 507         /* return TRUE if the caller is transparent, i.e. if elevated trust is required to continue executing the method */
 508         return (mono_security_core_clr_method_level (cookie.caller, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT);
 509 }
 510
 511
 512 /*
 513  * check_field_access:
 514  *
 515  *      Return TRUE if the caller method can access the specified field, FALSE otherwise.
 516  */
 517 static gboolean
 518 check_field_access (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 519 {
 520         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 521         if (caller) {
 522                 MonoError error;
 523                 MonoClass *klass;
 524
 525                 /* this check can occur before the field's type is resolved (and that can fail) */
 526                 mono_field_get_type_checked (field, &error);
 527                 if (!mono_error_ok (&error)) {
 528                         mono_error_cleanup (&error);
 529                         return FALSE;
 530                 }
 531
 532                 klass = (mono_field_get_flags (field) & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC) ? NULL : mono_field_get_parent (field);
 533                 return mono_method_can_access_field_full (caller, field, klass);
 534         }
 535         return FALSE;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * check_method_access:
 540  *
 541  *      Return TRUE if the caller method can access the specified callee method, FALSE otherwise.
 542  */
 543 static gboolean
 544 check_method_access (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 545 {
 546         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 547         if (caller) {
 548                 MonoClass *klass = (callee->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC) ? NULL : callee->klass;
 549                 return mono_method_can_access_method_full (caller, callee, klass);
 550         }
 551         return FALSE;
 552 }
 553
 554 /*
 555  * get_argument_exception
 556  *
 557  *      Helper function to create an MonoException (ArgumentException in
 558  *      managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 559  *      message is also, optionally, being logged (export
 560  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 561  */
 562 static MonoException*
 563 get_argument_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 564 {
 565         MonoException *ex;
 566         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 567         char *callee_name = get_method_full_name (callee);
 568         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, callee_name);
 569         g_free (callee_name);
 570         g_free (caller_name);
 571
 572         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 573         ex = mono_get_exception_argument ("method", message);
 574         g_free (message);
 575
 576         return ex;
 577 }
 578
 579 /*
 580  * get_field_access_exception
 581  *
 582  *      Helper function to create an MonoException (FieldAccessException
 583  *      in managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 584  *      message is also, optionally, being logged (export
 585  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 586  */
 587 static MonoException*
 588 get_field_access_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 589 {
 590         MonoException *ex;
 591         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 592         char *field_name = mono_field_full_name (field);
 593         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, field_name);
 594         g_free (field_name);
 595         g_free (caller_name);
 596
 597         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 598         ex = mono_get_exception_field_access_msg (message);
 599         g_free (message);
 600
 601         return ex;
 602 }
 603
 604 /*
 605  * get_method_access_exception
 606  *
 607  *      Helper function to create an MonoException (MethodAccessException
 608  *      in managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 609  *      message is also, optionally, being logged (export
 610  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 611  */
 612 static MonoException*
 613 get_method_access_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 614 {
 615         MonoException *ex;
 616         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 617         char *callee_name = get_method_full_name (callee);
 618         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, callee_name);
 619         g_free (callee_name);
 620         g_free (caller_name);
 621
 622         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 623         ex = mono_get_exception_method_access_msg (message);
 624         g_free (message);
 625
 626         return ex;
 627 }
 628
 629 /*
 630  * mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field:
 631  *
 632  *      Ensure that the specified field can be used with reflection since
 633  *      Transparent code cannot access to Critical fields and can only use
 634  *      them if they are visible from it's point of view.
 635  *
 636  *      A FieldAccessException is thrown if the field is cannot be accessed.
 637  */
 638 void
 639 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field (MonoClassField *field)
 640 {
 641         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 642         /* CoreCLR restrictions applies to Transparent code/caller */
 643         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 644                 return;
 645
 646         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION) {
 647                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (mono_field_get_parent(field)->image))
 648                         return;
 649         }
 650
 651         /* Transparent code cannot [get|set]value on Critical fields */
 652         if (mono_security_core_clr_class_level (mono_field_get_parent (field)) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 653                 mono_raise_exception (get_field_access_exception (
 654                         "Transparent method %s cannot get or set Critical field %s.",
 655                         caller, field));
 656         }
 657
 658         /* also it cannot access a fields that is not visible from it's (caller) point of view */
 659         if (!check_field_access (caller, field)) {
 660                 mono_raise_exception (get_field_access_exception (
 661                         "Transparent method %s cannot get or set private/internal field %s.",
 662                         caller, field));
 663         }
 664 }
 665
 666 /*
 667  * mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method:
 668  *
 669  *      Ensure that the specified method can be used with reflection since
 670  *      Transparent code cannot call Critical methods and can only call them
 671  *      if they are visible from it's point of view.
 672  *
 673  *      A MethodAccessException is thrown if the field is cannot be accessed.
 674  */
 675 void
 676 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method (MonoMethod *method)
 677 {
 678         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 679         /* CoreCLR restrictions applies to Transparent code/caller */
 680         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 681                 return;
 682
 683         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION) {
 684                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 685                         return;
 686         }
 687
 688         /* Transparent code cannot invoke, even using reflection, Critical code */
 689         if (mono_security_core_clr_method_level (method, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 690                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 691                         "Transparent method %s cannot invoke Critical method %s.",
 692                         caller, method));
 693         }
 694
 695         /* also it cannot invoke a method that is not visible from it's (caller) point of view */
 696         if (!check_method_access (caller, method)) {
 697                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 698                         "Transparent method %s cannot invoke private/internal method %s.",
 699                         caller, method));
 700         }
 701 }
 702
 703 /*
 704  * can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization:
 705  *
 706  *      Mono's mscorlib use delegates to optimize PropertyInfo and EventInfo
 707  *      reflection calls. This requires either a bunch of additional, and not
 708  *      really required, [SecuritySafeCritical] in the class libraries or
 709  *      (like this) a way to skip them. As a bonus we also avoid the stack
 710  *      walk to find the caller.
 711  *
 712  *      Return TRUE if we can skip this "internal" delegate creation, FALSE
 713  *      otherwise.
 714  */
 715 static gboolean
 716 can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization (MonoMethod *method)
 717 {
 718         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 719                 return FALSE;
 720
 721         if (strcmp (method->klass->name_space, "System.Reflection") != 0)
 722                 return FALSE;
 723
 724         if (strcmp (method->klass->name, "MonoProperty") == 0) {
 725                 if ((strcmp (method->name, "GetterAdapterFrame") == 0) || strcmp (method->name, "StaticGetterAdapterFrame") == 0)
 726                         return TRUE;
 727         } else if (strcmp (method->klass->name, "EventInfo") == 0) {
 728                 if ((strcmp (method->name, "AddEventFrame") == 0) || strcmp (method->name, "StaticAddEventAdapterFrame") == 0)
 729                         return TRUE;
 730         }
 731
 732         return FALSE;
 733 }
 734
 735 /*
 736  * mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation:
 737  *
 738  *      Return TRUE if a delegate can be created on the specified method.
 739  *      CoreCLR also affect the binding, so throwOnBindFailure must be
 740  *      FALSE to let this function return (FALSE) normally, otherwise (if
 741  *      throwOnBindFailure is TRUE) it will throw an ArgumentException.
 742  *
 743  *      A MethodAccessException is thrown if the specified method is not
 744  *      visible from the caller point of view.
 745  */
 746 gboolean
 747 mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation (MonoMethod *method, gboolean throwOnBindFailure)
 748 {
 749         MonoMethod *caller;
 750
 751         /* note: mscorlib creates delegates to avoid reflection (optimization), we ignore those cases */
 752         if (can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization (method))
 753                 return TRUE;
 754
 755         caller = get_reflection_caller ();
 756         /* if the "real" caller is not Transparent then it do can anything */
 757         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 758                 return TRUE;
 759
 760         /* otherwise it (as a Transparent caller) cannot create a delegate on a Critical method... */
 761         if (mono_security_core_clr_method_level (method, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 762                 /* but this throws only if 'throwOnBindFailure' is TRUE */
 763                 if (!throwOnBindFailure)
 764                         return FALSE;
 765
 766                 mono_raise_exception (get_argument_exception (
 767                         "Transparent method %s cannot create a delegate on Critical method %s.",
 768                         caller, method));
 769         }
 770
 771         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_DELEGATE) {
 772                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 773                         return TRUE;
 774         }
 775
 776         /* also it cannot create the delegate on a method that is not visible from it's (caller) point of view */
 777         if (!check_method_access (caller, method)) {
 778                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 779                         "Transparent method %s cannot create a delegate on private/internal method %s.",
 780                         caller, method));
 781         }
 782
 783         return TRUE;
 784 }
 785
 786 /*
 787  * mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object:
 788  *
 789  *      Called from mono_reflection_create_dynamic_method (reflection.c) to add some extra checks required for CoreCLR.
 790  *      Dynamic methods needs to check to see if the objects being used (e.g. methods, fields) comes from platform code
 791  *      and do an accessibility check in this case. Otherwise (i.e. user/application code) can be used without this extra
 792  *      accessbility check.
 793  */
 794 MonoException*
 795 mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object (gpointer ref, MonoClass *handle_class)
 796 {
 797         /* XXX find/create test cases for other handle_class XXX */
 798         if (handle_class == mono_defaults.fieldhandle_class) {
 799                 MonoClassField *field = (MonoClassField*) ref;
 800                 MonoClass *klass = mono_field_get_parent (field);
 801                 /* fields coming from platform code have extra protection (accessibility check) */
 802                 if (mono_security_core_clr_is_platform_image (klass->image)) {
 803                         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 804                         /* XXX Critical code probably can do this / need some test cases (safer off otherwise) XXX */
 805                         if (!check_field_access (caller, field)) {
 806                                 return get_field_access_exception (
 807                                         "Dynamic method %s cannot create access private/internal field %s.",
 808                                         caller, field);
 809                         }
 810                 }
 811         } else if (handle_class == mono_defaults.methodhandle_class) {
 812                 MonoMethod *method = (MonoMethod*) ref;
 813                 /* methods coming from platform code have extra protection (accessibility check) */
 814                 if (mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image)) {
 815                         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 816                         /* XXX Critical code probably can do this / need some test cases (safer off otherwise) XXX */
 817                         if (!check_method_access (caller, method)) {
 818                                 return get_method_access_exception (
 819                                         "Dynamic method %s cannot create access private/internal method %s.",
 820                                         caller, method);
 821                         }
 822                 }
 823         }
 824         return NULL;
 825 }
 826
 827 /*
 828  * mono_security_core_clr_can_access_internals
 829  *
 830  *      Check if we allow [InternalsVisibleTo] to work between two images.
 831  */
 832 gboolean
 833 mono_security_core_clr_can_access_internals (MonoImage *accessing, MonoImage* accessed)
 834 {
 835         /* are we trying to access internals of a platform assembly ? if not this is acceptable */
 836         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (accessed))
 837                 return TRUE;
 838
 839         /* we can't let everyone with the right name and public key token access the internals of platform code.
 840          * (Silverlight can rely on the strongname signature of the assemblies, but Mono does not verify them)
 841          * However platform code is fully trusted so it can access the internals of other platform code assemblies */
 842         if (mono_security_core_clr_is_platform_image (accessing))
 843                 return TRUE;
 844
 845         /* catch-22: System.Xml needs access to mscorlib's internals (e.g. ArrayList) but is not considered platform code.
 846          * Promoting it to platform code would create another issue since (both Mono/Moonlight or MS version of)
 847          * System.Xml.Linq.dll (an SDK, not platform, assembly) needs access to System.Xml.dll internals (either ).
 848          * The solution is to trust, even transparent code, in the plugin directory to access platform code internals */
 849         if (!accessed->assembly->basedir || !accessing->assembly->basedir)
 850                 return FALSE;
 851         return (strcmp (accessed->assembly->basedir, accessing->assembly->basedir) == 0);
 852 }
 853
 854 /*
 855  * mono_security_core_clr_is_field_access_allowed
 856  *
 857  *      Return a MonoException (FieldccessException in managed-land) if
 858  *      the access from "caller" to "field" is not valid under CoreCLR -
 859  *      i.e. a [SecurityTransparent] method calling a [SecurityCritical]
 860  *      field.
 861  */
 862 MonoException*
 863 mono_security_core_clr_is_field_access_allowed (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 864 {
 865         /* there's no restriction to access Transparent or SafeCritical fields, so we only check calls to Critical methods */
 866         if (mono_security_core_clr_class_level (mono_field_get_parent (field)) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL)
 867                 return NULL;
 868
 869         /* caller is Critical! only SafeCritical and Critical callers can access the field, so we throw if caller is Transparent */
 870         if (!caller || (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT))
 871                 return NULL;
 872
 873         return get_field_access_exception (
 874                 "Transparent method %s cannot call use Critical field %s.",
 875                 caller, field);
 876 }
 877
 878 /*
 879  * mono_security_core_clr_is_call_allowed
 880  *
 881  *      Return a MonoException (MethodAccessException in managed-land) if
 882  *      the call from "caller" to "callee" is not valid under CoreCLR -
 883  *      i.e. a [SecurityTransparent] method calling a [SecurityCritical]
 884  *      method.
 885  */
 886 MonoException*
 887 mono_security_core_clr_is_call_allowed (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 888 {
 889         /* there's no restriction to call Transparent or SafeCritical code, so we only check calls to Critical methods */
 890         if (mono_security_core_clr_method_level (callee, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL)
 891                 return NULL;
 892
 893         /* callee is Critical! only SafeCritical and Critical callers can call it, so we throw if the caller is Transparent */
 894         if (!caller || (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT))
 895                 return NULL;
 896
 897         return get_method_access_exception (
 898                 "Transparent method %s cannot call Critical method %s.",
 899                 caller, callee);
 900 }
 901
 902 /*
 903  * mono_security_core_clr_level_from_cinfo:
 904  *
 905  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel that match the attribute located
 906  *      in the specified custom attributes. If no attribute is present it
 907  *      defaults to MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT, which is the default
 908  *      level for all code under the CoreCLR.
 909  */
 910 static MonoSecurityCoreCLRLevel
 911 mono_security_core_clr_level_from_cinfo (MonoCustomAttrInfo *cinfo, MonoImage *image)
 912 {
 913         int level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 914
 915         if (cinfo && mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, security_safe_critical_attribute ()))
 916                 level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_SAFE_CRITICAL;
 917         if (cinfo && mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, security_critical_attribute ()))
 918                 level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL;
 919
 920         return level;
 921 }
 922
 923 /*
 924  * mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check:
 925  *
 926  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified class, without
 927  *      checking for platform code. This help us avoid multiple redundant
 928  *      checks, e.g.
 929  *      - a check for the method and one for the class;
 930  *      - a check for the class and outer class(es) ...
 931  */
 932 static MonoSecurityCoreCLRLevel
 933 mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (MonoClass *klass)
 934 {
 935         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 936         MonoCustomAttrInfo *cinfo = mono_custom_attrs_from_class (klass);
 937         if (cinfo) {
 938                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, klass->image);
 939                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
 940         }
 941
 942         if (level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT && klass->nested_in)
 943                 level = mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (klass->nested_in);
 944
 945         return level;
 946 }
 947
 948 /*
 949  * mono_security_core_clr_class_level:
 950  *
 951  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified class.
 952  */
 953 MonoSecurityCoreCLRLevel
 954 mono_security_core_clr_class_level (MonoClass *klass)
 955 {
 956         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
 957         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (klass->image))
 958                 return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 959
 960         return mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (klass);
 961 }
 962
 963 /*
 964  * mono_security_core_clr_field_level:
 965  *
 966  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified field.
 967  *      If with_class_level is TRUE then the type (class) will also be
 968  *      checked, otherwise this will only report the information about
 969  *      the field itself.
 970  */
 971 MonoSecurityCoreCLRLevel
 972 mono_security_core_clr_field_level (MonoClassField *field, gboolean with_class_level)
 973 {
 974         MonoCustomAttrInfo *cinfo;
 975         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 976
 977         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 978         if (!field)
 979                 return level;
 980
 981         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
 982         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (field->parent->image))
 983                 return level;
 984
 985         cinfo = mono_custom_attrs_from_field (field->parent, field);
 986         if (cinfo) {
 987                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, field->parent->image);
 988                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
 989         }
 990
 991         if (with_class_level && level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 992                 level = mono_security_core_clr_class_level (field->parent);
 993
 994         return level;
 995 }
 996
 997 /*
 998  * mono_security_core_clr_method_level:
 999  *
1000  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified method.
1001  *      If with_class_level is TRUE then the type (class) will also be
1002  *      checked, otherwise this will only report the information about
1003  *      the method itself.
1004  */
1005 MonoSecurityCoreCLRLevel
1006 mono_security_core_clr_method_level (MonoMethod *method, gboolean with_class_level)
1007 {
1008         MonoCustomAttrInfo *cinfo;
1009         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1010
1011         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
1012         if (!method)
1013                 return level;
1014
1015         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
1016         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
1017                 return level;
1018
1019         cinfo = mono_custom_attrs_from_method (method);
1020         if (cinfo) {
1021                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, method->klass->image);
1022                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
1023         }
1024
1025         if (with_class_level && level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
1026                 level = mono_security_core_clr_class_level (method->klass);
1027
1028         return level;
1029 }
1030
1031 /*
1032  * mono_security_enable_core_clr:
1033  *
1034  *   Enable the verifier and the CoreCLR security model
1035  */
1036 void
1037 mono_security_enable_core_clr ()
1038 {
1039         mono_verifier_set_mode (MONO_VERIFIER_MODE_VERIFIABLE);
1040         mono_security_set_mode (MONO_SECURITY_MODE_CORE_CLR);
1041 }
1042
1043 #else
1044
1045 void
1046 mono_security_core_clr_check_inheritance (MonoClass *klass)
1047 {
1048 }
1049
1050 void
1051 mono_security_core_clr_check_override (MonoClass *klass, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
1052 {
1053 }
1054
1055 gboolean
1056 mono_security_core_clr_require_elevated_permissions (void)
1057 {
1058         return FALSE;
1059 }
1060
1061 void
1062 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field (MonoClassField *field)
1063 {
1064 }
1065
1066 void
1067 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method (MonoMethod *method)
1068 {
1069 }
1070
1071 gboolean
1072 mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation (MonoMethod *method, gboolean throwOnBindFailure)
1073 {
1074         return TRUE;
1075 }
1076
1077 MonoException*
1078 mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object (gpointer ref, MonoClass *handle_class)
1079 {
1080         return NULL;
1081 }
1082
1083 gboolean
1084 mono_security_core_clr_can_access_internals (MonoImage *accessing, MonoImage* accessed)
1085 {
1086         return TRUE;
1087 }
1088
1089 MonoException*
1090 mono_security_core_clr_is_field_access_allowed (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
1091 {
1092         return NULL;
1093 }
1094
1095 MonoException*
1096 mono_security_core_clr_is_call_allowed (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
1097 {
1098         return NULL;
1099 }
1100
1101 MonoSecurityCoreCLRLevel
1102 mono_security_core_clr_class_level (MonoClass *klass)
1103 {
1104         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1105 }
1106
1107 MonoSecurityCoreCLRLevel
1108 mono_security_core_clr_field_level (MonoClassField *field, gboolean with_class_level)
1109 {
1110         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1111 }
1112
1113 MonoSecurityCoreCLRLevel
1114 mono_security_core_clr_method_level (MonoMethod *method, gboolean with_class_level)
1115 {
1116         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1117 }
1118
1119 void
1120 mono_security_enable_core_clr ()
1121 {
1122 }
1123
1124 #endif /* DISABLE_SECURITY */