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