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