mono/mini/declsec.c

   1 /*
   2  * declsec.c:  Declarative Security support
   3  *
   4  * Author:
   5  *      Sebastien Pouliot  <sebastien@ximian.com>
   6  *
   7  * Copyright (C) 2004-2005 Novell, Inc (http://www.novell.com)
   8  */
   9
  10 #include "declsec.h"
  11 #include "mini.h"
  12
  13 /*
  14  * Does the methods (or it's class) as any declarative security attribute ?
  15  * Is so are they applicable ? (e.g. static class constructor)
  16  */
  17 MonoBoolean
  18 mono_method_has_declsec (MonoMethod *method)
  19 {
  20         mono_jit_stats.cas_declsec_check++;
  21
  22         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_NATIVE || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED) {
  23                 method = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
  24                 if (!method)
  25                         return FALSE;
  26         } else if (method->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE)
  27                 return FALSE;
  28
  29         if ((method->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_HAS_SECURITY) || (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_HAS_SECURITY)) {
  30                 /* ignore static constructors */
  31                 if (strcmp (method->name, ".cctor"))
  32                         return TRUE;
  33         }
  34         return FALSE;
  35 }
  36
  37
  38 /*
  39  * Fill actions for the specific index (which may either be an encoded class token or
  40  * an encoded method token) from the metadata image.
  41  * Returns TRUE if some actions requiring code generation are present, FALSE otherwise.
  42  */
  43 void
  44 mono_declsec_cache_stack_modifiers (MonoJitInfo *jinfo)
  45 {
  46         /* first find the stack modifiers applied to the method */
  47         guint32 flags = mono_declsec_flags_from_method (jinfo->method);
  48         jinfo->cas_method_assert = (flags & MONO_DECLSEC_FLAG_ASSERT) != 0;
  49         jinfo->cas_method_deny = (flags & MONO_DECLSEC_FLAG_DENY) != 0;
  50         jinfo->cas_method_permitonly = (flags & MONO_DECLSEC_FLAG_PERMITONLY) != 0;
  51
  52         /* then find the stack modifiers applied to the class */
  53         flags = mono_declsec_flags_from_class (jinfo->method->klass);
  54         jinfo->cas_class_assert = (flags & MONO_DECLSEC_FLAG_ASSERT) != 0;
  55         jinfo->cas_class_deny = (flags & MONO_DECLSEC_FLAG_DENY) != 0;
  56         jinfo->cas_class_permitonly = (flags & MONO_DECLSEC_FLAG_PERMITONLY) != 0;
  57 }
  58
  59
  60 MonoSecurityFrame*
  61 mono_declsec_create_frame (MonoDomain *domain, MonoJitInfo *jinfo)
  62 {
  63         MonoSecurityFrame *frame = (MonoSecurityFrame*) mono_object_new (domain, mono_defaults.runtimesecurityframe_class);
  64
  65         if (!jinfo->cas_inited) {
  66                 if (mono_method_has_declsec (jinfo->method)) {
  67                         /* Cache the stack modifiers into the MonoJitInfo structure to speed up future stack walks */
  68                         mono_declsec_cache_stack_modifiers (jinfo);
  69                 }
  70                 jinfo->cas_inited = TRUE;
  71         }
  72
  73         MONO_OBJECT_SETREF (frame, method, mono_method_get_object (domain, jinfo->method, NULL));
  74         MONO_OBJECT_SETREF (frame, domain, domain->domain);
  75
  76         /* stack modifiers on methods have priority on (i.e. replaces) modifiers on class */
  77
  78         if (jinfo->cas_method_assert) {
  79                 mono_declsec_get_method_action (jinfo->method, SECURITY_ACTION_ASSERT, &frame->assert);
  80         } else if (jinfo->cas_class_assert) {
  81                 mono_declsec_get_class_action (jinfo->method->klass, SECURITY_ACTION_ASSERT, &frame->assert);
  82         }
  83
  84         if (jinfo->cas_method_deny) {
  85                 mono_declsec_get_method_action (jinfo->method, SECURITY_ACTION_DENY, &frame->deny);
  86         } else if (jinfo->cas_class_deny) {
  87                 mono_declsec_get_class_action (jinfo->method->klass, SECURITY_ACTION_DENY, &frame->deny);
  88         }
  89
  90         if (jinfo->cas_method_permitonly) {
  91                 mono_declsec_get_method_action (jinfo->method, SECURITY_ACTION_PERMITONLY, &frame->permitonly);
  92         } else if (jinfo->cas_class_permitonly) {
  93                 mono_declsec_get_class_action (jinfo->method->klass, SECURITY_ACTION_PERMITONLY, &frame->permitonly);
  94         }
  95
  96         /* g_warning ("FRAME %s A(%p,%d) D(%p,%d) PO(%p,%d)",
  97         jinfo->method->name, frame->assert.blob, frame->assert.size, frame->deny.blob, frame->deny.size, frame->permitonly.blob,frame->permitonly.size); */
  98
  99         return frame;
 100 }
 101
 102
 103 /*
 104  * Execute any LinkDemand, NonCasLinkDemand, LinkDemandChoice declarative
 105  * security attribute present on the called method or it's class.
 106  *
 107  * @domain      The current application domain
 108  * @caller      The method calling
 109  * @callee      The called method.
 110  * return value: TRUE if a security violation is detection, FALSE otherwise.
 111  *
 112  * Note: The execution is done in managed code in SecurityManager.LinkDemand
 113  */
 114 static gboolean
 115 mono_declsec_linkdemand_standard (MonoDomain *domain, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 116 {
 117         MonoDeclSecurityActions linkclass, linkmethod;
 118
 119         mono_jit_stats.cas_linkdemand++;
 120
 121         if (mono_declsec_get_linkdemands (callee, &linkclass, &linkmethod)) {
 122                 MonoAssembly *assembly = mono_image_get_assembly (caller->klass->image);
 123                 MonoReflectionAssembly *refass = (MonoReflectionAssembly*) mono_assembly_get_object (domain, assembly);
 124                 MonoSecurityManager *secman = mono_security_manager_get_methods ();
 125                 MonoObject *res;
 126                 gpointer args [3];
 127
 128                 args [0] = refass;
 129                 args [1] = &linkclass;
 130                 args [2] = &linkmethod;
 131
 132                 res = mono_runtime_invoke (secman->linkdemand, NULL, args, NULL);
 133                 return !(*(MonoBoolean *) mono_object_unbox(res));
 134         }
 135         return FALSE;
 136 }
 137
 138 /*
 139  * Ensure that the restrictions for partially trusted code are satisfied.
 140  *
 141  * @domain      The current application domain
 142  * @assembly    The assembly to query
 143  * return value: TRUE if the assembly is runnning at FullTrust, FALSE otherwise.
 144  */
 145 static gboolean
 146 mono_declsec_is_assembly_fulltrust (MonoDomain *domain, MonoAssembly *assembly)
 147 {
 148         if (!MONO_SECMAN_FLAG_INIT (assembly->fulltrust)) {
 149                 MonoReflectionAssembly *refass = (MonoReflectionAssembly*) mono_assembly_get_object (domain, assembly);
 150                 MonoSecurityManager *secman = mono_security_manager_get_methods ();
 151
 152                 if (secman && refass) {
 153                         MonoObject *res;
 154                         gpointer args [1];
 155                         args [0] = refass;
 156
 157                         res = mono_runtime_invoke (secman->linkdemandfulltrust, NULL, args, NULL);
 158                         if (*(MonoBoolean *) mono_object_unbox(res)) {
 159                                 /* keep this value cached as it will be used very often */
 160                                 MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->fulltrust, TRUE);
 161                                 return TRUE;
 162                         }
 163                 }
 164
 165                 MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->fulltrust, FALSE);
 166                 return FALSE;
 167         }
 168
 169         return MONO_SECMAN_FLAG_GET_VALUE (assembly->fulltrust);
 170 }
 171
 172 /*
 173  * Ensure that the restrictions for partially trusted code are satisfied.
 174  *
 175  * @domain      The current application domain
 176  * @caller      The method calling
 177  * @callee      The called method
 178  * return value: TRUE if a security violation is detected, FALSE otherwise.
 179  *
 180  * If callee's assembly is strongnamed and doesn't have an
 181  * [AllowPartiallyTrustedCallers] attribute then we must enforce a LinkDemand
 182  * for FullTrust on all public/protected methods on public class.
 183  *
 184  * Note: APTC is only effective on stongnamed assemblies.
 185  */
 186 static gboolean
 187 mono_declsec_linkdemand_aptc (MonoDomain *domain, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 188 {
 189         MonoSecurityManager* secman = NULL;
 190         MonoAssembly *assembly;
 191         guint32 size = 0;
 192
 193         mono_jit_stats.cas_linkdemand_aptc++;
 194
 195         /* A - Applicable only if we're calling into *another* assembly */
 196         if (caller->klass->image == callee->klass->image)
 197                 return FALSE;
 198
 199         /* B - Applicable if we're calling a public/protected method from a public class */
 200         if (!(callee->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_PUBLIC) || !(callee->flags & FIELD_ATTRIBUTE_PUBLIC))
 201                 return FALSE;
 202
 203         /* C - Applicable if the callee's assembly is strongnamed */
 204         if ((mono_image_get_public_key (callee->klass->image, &size) == NULL) || (size < MONO_ECMA_KEY_LENGTH))
 205                 return FALSE;
 206
 207         /* D - the callee's assembly must have [AllowPartiallyTrustedCallers] */
 208         assembly = mono_image_get_assembly (callee->klass->image);
 209         if (!MONO_SECMAN_FLAG_INIT (assembly->aptc)) {
 210                 MonoCustomAttrInfo* cinfo = mono_custom_attrs_from_assembly (assembly);
 211                 gboolean result = FALSE;
 212                 secman = mono_security_manager_get_methods ();
 213                 if (secman && cinfo) {
 214                         /* look for AllowPartiallyTrustedCallersAttribute */
 215                         result = mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, secman->allowpartiallytrustedcallers);
 216                 }
 217                 if (cinfo)
 218                         mono_custom_attrs_free (cinfo);
 219                 MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->aptc, result);
 220         }
 221
 222         if (MONO_SECMAN_FLAG_GET_VALUE (assembly->aptc))
 223                 return FALSE;
 224
 225         /* E - the caller's assembly must have full trust permissions */
 226         assembly = mono_image_get_assembly (caller->klass->image);
 227         if (mono_declsec_is_assembly_fulltrust (domain, assembly))
 228                 return FALSE;
 229
 230         /* g_warning ("FAILURE *** JIT LinkDemand APTC check *** %s.%s calls into %s.%s",
 231                 caller->klass->name, caller->name, callee->klass->name, callee->name); */
 232
 233         return TRUE;    /* i.e. throw new SecurityException(); */
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Ensure that the restrictions for calling native code are satisfied.
 238  *
 239  * @domain      The current application domain
 240  * @caller      The method calling
 241  * @native      The native method called
 242  * return value: TRUE if a security violation is detected, FALSE otherwise.
 243  *
 244  * Executing Platform Invokes (P/Invoke) is a is a restricted operation.
 245  * The security policy must allow (SecurityPermissionFlag.UnmanagedCode)
 246  * an assembly to do this.
 247  *
 248  * This LinkDemand case is special because it only needs to call managed
 249  * code once per assembly. Further calls on this assembly will use a cached
 250  * flag for better performance. This is not done before the first call (e.g.
 251  * when loading the assembly) because that would break the lazy policy
 252  * evaluation that Mono use (another time saving optimization).
 253  *
 254  * Note: P/Invoke checks are ALWAYS (1) done at JIT time (as a LinkDemand).
 255  * They are also checked at runtime, using a Demand (stack walk), unless the
 256  * method or it's class has a [SuppressUnmanagedCodeSecurity] attribute.
 257  *
 258  * (1) well as long as the security manager is active (i.e. --security)
 259  */
 260 static gboolean
 261 mono_declsec_linkdemand_pinvoke (MonoDomain *domain, MonoMethod *caller, MonoMethod *native)
 262 {
 263         MonoAssembly *assembly = mono_image_get_assembly (caller->klass->image);
 264
 265         mono_jit_stats.cas_linkdemand_pinvoke++;
 266
 267         /* Check for P/Invoke flag for the assembly */
 268         if (!MONO_SECMAN_FLAG_INIT (assembly->unmanaged)) {
 269                 /* Check if we know (and have) or FullTrust status */
 270                 if (MONO_SECMAN_FLAG_INIT (assembly->fulltrust) && MONO_SECMAN_FLAG_GET_VALUE (assembly->fulltrust)) {
 271                         /* FullTrust includes UnmanagedCode permission */
 272                         MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->unmanaged, TRUE);
 273                         return FALSE;
 274                 } else {
 275                         MonoReflectionAssembly *refass = (MonoReflectionAssembly*) mono_assembly_get_object (domain, assembly);
 276                         MonoSecurityManager* secman = mono_security_manager_get_methods ();
 277                         if (secman && refass) {
 278                                 MonoObject *res;
 279                                 gpointer args [1];
 280                                 args [0] = refass;
 281
 282                                 res = mono_runtime_invoke (secman->linkdemandunmanaged, NULL, args, NULL);
 283                                 if (*(MonoBoolean *) mono_object_unbox(res)) {
 284                                         MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->unmanaged, TRUE);
 285                                         return FALSE;
 286                                 }
 287                         }
 288                 }
 289
 290                 MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->unmanaged, FALSE);
 291         }
 292
 293         if (MONO_SECMAN_FLAG_GET_VALUE (assembly->unmanaged))
 294                 return FALSE;
 295
 296         /* g_warning ("FAILURE *** JIT LinkDemand P/Invoke check *** %s.%s calls into %s.%s",
 297                 caller->klass->name, caller->name, native->klass->name, native->name); */
 298
 299         return TRUE;    /* i.e. throw new SecurityException(); */
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Ensure that the restrictions for calling internal calls are satisfied.
 304  *
 305  * @domain      The current application domain
 306  * @caller      The method calling
 307  * @icall       The internal call method
 308  * return value: TRUE if a security violation is detected, FALSE otherwise.
 309  *
 310  * We can't trust the icall flags/iflags as it comes from the assembly
 311  * that we may want to restrict and we do not have the public/restricted
 312  * information about icalls in the runtime. Actually it is not so bad
 313  * as the CLR 2.0 doesn't enforce that restriction anymore.
 314  *
 315  * So we'll limit the icalls to originate from ECMA signed assemblies
 316  * (as this is required for partial trust scenarios) - or - assemblies that
 317  * have FullTrust.
 318  */
 319 static gboolean
 320 mono_declsec_linkdemand_icall (MonoDomain *domain, MonoMethod *caller, MonoMethod *icall)
 321 {
 322         MonoAssembly *assembly;
 323
 324         mono_jit_stats.cas_linkdemand_icall++;
 325
 326         /* check if the _icall_ is defined inside an ECMA signed assembly */
 327         assembly = mono_image_get_assembly (icall->klass->image);
 328         if (!MONO_SECMAN_FLAG_INIT (assembly->ecma)) {
 329                 guint32 size = 0;
 330                 const char *pk = mono_image_get_public_key (icall->klass->image, &size);
 331                 MONO_SECMAN_FLAG_SET_VALUE (assembly->ecma, mono_is_ecma_key (pk, size));
 332         }
 333
 334         if (MONO_SECMAN_FLAG_GET_VALUE (assembly->ecma))
 335                 return FALSE;
 336
 337         /* else check if the _calling_ assembly is running at FullTrust */
 338         assembly = mono_image_get_assembly (caller->klass->image);
 339         return !mono_declsec_is_assembly_fulltrust (domain, assembly);
 340 }
 341
 342
 343 /*
 344  * Before the JIT can link (call) into a method the following security checks
 345  * must be done:
 346  *
 347  * We check that the code has the permission to link when:
 348  * 1. the code try to call an internal call;
 349  * 2. the code try to p/invoke to unmanaged code;
 350  * 3. the code try to call trusted code without being trusted itself -
 351  *    or without the trusted code permission (APTC);
 352  * 4. the code try to call managed code protected by a LinkDemand security
 353  *    attribute
 354  *
 355  * Failures result in a SecurityException being thrown (later in mini code).
 356  *
 357  * Note: Some checks are duplicated in managed code to deal when reflection is
 358  * used to call the methods.
 359  */
 360 guint32
 361 mono_declsec_linkdemand (MonoDomain *domain, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 362 {
 363         guint32 violation = MONO_JIT_SECURITY_OK;
 364
 365         /* short-circuit corlib as it is fully trusted (within itself)
 366          * and because this cause major recursion headaches */
 367         if ((caller->klass->image == mono_defaults.corlib) && (callee->klass->image == mono_defaults.corlib))
 368                 return violation;
 369
 370         /* next, the special (implied) linkdemand */
 371
 372         if (callee->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
 373                 /* restrict internal calls into the runtime */
 374                 if (mono_declsec_linkdemand_icall (domain, caller, callee))
 375                         violation = MONO_JIT_LINKDEMAND_ECMA;
 376         } else if (callee->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 377                 /* CAS can restrict p/invoke calls with the assembly granted permissions */
 378                 if (mono_declsec_linkdemand_pinvoke (domain, caller, callee))
 379                         violation = MONO_JIT_LINKDEMAND_PINVOKE;
 380         }
 381
 382         if (!violation) {
 383                 /* check if we allow partially trusted callers in trusted (signed) assemblies */
 384                 if (mono_declsec_linkdemand_aptc (domain, caller, callee))
 385                         violation = MONO_JIT_LINKDEMAND_APTC;
 386         }
 387
 388         /* then the "normal" LinkDemand (only when called method has declarative security) */
 389         if (!violation && mono_method_has_declsec (callee)) {
 390                 /* LinkDemand are ignored for static constructors (ensured by calling mono_method_has_declsec) */
 391                 if (mono_declsec_linkdemand_standard (domain, caller, callee))
 392                         violation = MONO_JIT_LINKDEMAND_PERMISSION;
 393         }
 394
 395         /* if (violation) g_warning ("mono_declsec_linkdemand violation reported %d", violation); */
 396         return violation;
 397 }