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  * Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full license information.
  10  */
  11
  12 #include <mono/metadata/class-internals.h>
  13 #include <mono/metadata/security-manager.h>
  14 #include <mono/metadata/assembly.h>
  15 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  16 #include <mono/metadata/verify-internals.h>
  17 #include <mono/metadata/object.h>
  18 #include <mono/metadata/exception.h>
  19 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  20 #include <mono/utils/mono-logger-internals.h>
  21
  22 #include "security-core-clr.h"
  23
  24 gboolean mono_security_core_clr_test = FALSE;
  25
  26 static MonoSecurityCoreCLROptions security_core_clr_options = MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_DEFAULT;
  27
  28 /**
  29  * mono_security_core_clr_set_options:
  30  * @options: the new options for the coreclr system to use
  31  *
  32  * By default, the CoreCLRs security model forbids execution trough reflection of methods not visible from the calling code.
  33  * Even if the method being called is not in a platform assembly. For non moonlight CoreCLR users this restriction does not
  34  * make a lot of sense, since the author could have just changed the non platform assembly to allow the method to be called.
  35  * This function allows specific relaxations from the default behaviour to be set.
  36  *
  37  * Use MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_DEFAULT for the default coreclr coreclr behaviour as used in Moonlight.
  38  *
  39  * Use MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION to allow transparent code to execute methods and access
  40  * fields that are not in platformcode, even if those methods and fields are private or otherwise not visible to the calling code.
  41  *
  42  * Use MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_DELEGATE to allow delegates to be created that point at methods that are not in
  43  * platformcode even if those methods and fields are private or otherwise not visible to the calling code.
  44  *
  45  */
  46 void
  47 mono_security_core_clr_set_options (MonoSecurityCoreCLROptions options) {
  48         security_core_clr_options = options;
  49 }
  50
  51 /**
  52  * mono_security_core_clr_get_options:
  53  *
  54  * Retrieves the current options used by the coreclr system.
  55  */
  56
  57 MonoSecurityCoreCLROptions
  58 mono_security_core_clr_get_options ()
  59 {
  60         return security_core_clr_options;
  61 }
  62
  63 /*
  64  * default_platform_check:
  65  *
  66  *      Default platform check. Always TRUE for current corlib (minimum
  67  *      trust-able subset) otherwise return FALSE. Any real CoreCLR host
  68  *      should provide its own callback to define platform code (i.e.
  69  *      this default is meant for test only).
  70  */
  71 static gboolean
  72 default_platform_check (const char *image_name)
  73 {
  74         if (mono_defaults.corlib) {
  75                 return (strcmp (mono_defaults.corlib->name, image_name) == 0);
  76         } else {
  77                 /* this can get called even before we load corlib (e.g. the EXE itself) */
  78                 const char *corlib = "mscorlib.dll";
  79                 int ilen = strlen (image_name);
  80                 int clen = strlen (corlib);
  81                 return ((ilen >= clen) && (strcmp ("mscorlib.dll", image_name + ilen - clen) == 0));
  82         }
  83 }
  84
  85 static MonoCoreClrPlatformCB platform_callback = default_platform_check;
  86
  87 /*
  88  * mono_security_core_clr_determine_platform_image:
  89  *
  90  *  Call the supplied callback (from mono_security_set_core_clr_platform_callback)
  91  *  to determine if this image represents platform code.
  92  */
  93 gboolean
  94 mono_security_core_clr_determine_platform_image (MonoImage *image)
  95 {
  96         return platform_callback (image->name);
  97 }
  98
  99 /*
 100  * mono_security_set_core_clr_platform_callback:
 101  *
 102  *  Set the callback function that will be used to determine if an image
 103  *  is part, or not, of the platform code.
 104  */
 105 void
 106 mono_security_set_core_clr_platform_callback (MonoCoreClrPlatformCB callback)
 107 {
 108         platform_callback = callback;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * mono_security_core_clr_is_platform_image:
 113  *
 114  *   Return the (cached) boolean value indicating if this image represent platform code
 115  */
 116 gboolean
 117 mono_security_core_clr_is_platform_image (MonoImage *image)
 118 {
 119         return image->core_clr_platform_code;
 120 }
 121
 122 /* Note: The above functions are outside this guard so that the public API isn't affected. */
 123
 124 #ifndef DISABLE_SECURITY
 125
 126 /* Class lazy loading functions */
 127 static GENERATE_GET_CLASS_WITH_CACHE (security_critical, System.Security, SecurityCriticalAttribute)
 128 static GENERATE_GET_CLASS_WITH_CACHE (security_safe_critical, System.Security, SecuritySafeCriticalAttribute)
 129
 130 static MonoClass*
 131 security_critical_attribute (void)
 132 {
 133         return mono_class_get_security_critical_class ();
 134 }
 135
 136 static MonoClass*
 137 security_safe_critical_attribute (void)
 138 {
 139         return mono_class_get_security_safe_critical_class ();
 140
 141 }
 142
 143 /* sometime we get a NULL (not found) caller (e.g. get_reflection_caller) */
 144 static char*
 145 get_method_full_name (MonoMethod * method)
 146 {
 147         return method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : g_strdup ("'no caller found'");
 148 }
 149
 150 /*
 151  * set_type_load_exception_type
 152  *
 153  *      Set MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD on the specified 'class' and provide
 154  *      a descriptive message for the exception. This message is also,
 155  *      optionally, being logged (export MONO_LOG_MASK="security") for
 156  *      debugging purposes.
 157  */
 158 static void
 159 set_type_load_exception_type (const char *format, MonoClass *klass)
 160 {
 161         char *type_name = mono_type_get_full_name (klass);
 162         char *parent_name = mono_type_get_full_name (klass->parent);
 163         char *message = g_strdup_printf (format, type_name, parent_name);
 164
 165         g_free (parent_name);
 166         g_free (type_name);
 167
 168         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 169         mono_class_set_failure (klass, MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD, message);
 170         // note: do not free string given to mono_class_set_failure
 171 }
 172
 173 /*
 174  * set_type_load_exception_methods
 175  *
 176  *      Set MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD on the 'override' class and provide
 177  *      a descriptive message for the exception. This message is also,
 178  *      optionally, being logged (export MONO_LOG_MASK="security") for
 179  *      debugging purposes.
 180  */
 181 static void
 182 set_type_load_exception_methods (const char *format, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
 183 {
 184         char *method_name = get_method_full_name (override);
 185         char *base_name = get_method_full_name (base);
 186         char *message = g_strdup_printf (format, method_name, base_name);
 187
 188         g_free (base_name);
 189         g_free (method_name);
 190
 191         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 192         mono_class_set_failure (override->klass, MONO_EXCEPTION_TYPE_LOAD, message);
 193         // note: do not free string given to mono_class_set_failure
 194 }
 195
 196 /* MonoClass is not fully initialized (inited is not yet == 1) when we
 197  * check the inheritance rules so we need to look for the default ctor
 198  * ourselve to avoid recursion (and aborting)
 199  */
 200 static MonoMethod*
 201 get_default_ctor (MonoClass *klass)
 202 {
 203         int i;
 204
 205         mono_class_setup_methods (klass);
 206         if (!klass->methods)
 207                 return NULL;
 208
 209         for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 210                 MonoMethodSignature *sig;
 211                 MonoMethod *method = klass->methods [i];
 212
 213                 if (!method)
 214                         continue;
 215
 216                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_SPECIAL_NAME) == 0)
 217                         continue;
 218                 if ((method->name[0] != '.') || strcmp (".ctor", method->name))
 219                         continue;
 220                 sig = mono_method_signature (method);
 221                 if (sig && (sig->param_count == 0))
 222                         return method;
 223         }
 224
 225         return NULL;
 226 }
 227
 228 /*
 229  * mono_security_core_clr_check_inheritance:
 230  *
 231  *      Determine if the specified class can inherit from its parent using
 232  *      the CoreCLR inheritance rules.
 233  *
 234  *      Base Type       Allow Derived Type
 235  *      ------------    ------------------
 236  *      Transparent     Transparent, SafeCritical, Critical
 237  *      SafeCritical    SafeCritical, Critical
 238  *      Critical        Critical
 239  *
 240  *      Reference: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc765416.aspx#id0190030
 241  *
 242  *      Furthermore a class MUST have a default constructor if its base
 243  *      class has a non-transparent, public or protected, default constructor.
 244  *      The same inheritance rule applies to both default constructors.
 245  *
 246  *      Reference: message from a SecurityException in SL4RC
 247  *      Reference: fxcop CA2132 rule
 248  */
 249 void
 250 mono_security_core_clr_check_inheritance (MonoClass *klass)
 251 {
 252         MonoSecurityCoreCLRLevel class_level, parent_level;
 253         MonoClass *parent = klass->parent;
 254
 255         if (!parent)
 256                 return;
 257
 258         class_level = mono_security_core_clr_class_level (klass);
 259         parent_level = mono_security_core_clr_class_level (parent);
 260
 261         if (class_level < parent_level) {
 262                 set_type_load_exception_type (
 263                         "Inheritance failure for type %s. Parent class %s is more restricted.",
 264                         klass);
 265         } else {
 266                 MonoMethod *parent_ctor = get_default_ctor (parent);
 267                 if (parent_ctor && ((parent_ctor->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PUBLIC) != 0)) {
 268                         class_level = mono_security_core_clr_method_level (get_default_ctor (klass), FALSE);
 269                         parent_level = mono_security_core_clr_method_level (parent_ctor, FALSE);
 270                         if (class_level < parent_level) {
 271                                 set_type_load_exception_type (
 272                                         "Inheritance failure for type %s. Default constructor security mismatch with %s.",
 273                                         klass);
 274                         }
 275                 }
 276         }
 277 }
 278
 279 /*
 280  * mono_security_core_clr_check_override:
 281  *
 282  *      Determine if the specified override can "legally" override the
 283  *      specified base method using the CoreCLR inheritance rules.
 284  *
 285  *      Base (virtual/interface)        Allowed override
 286  *      ------------------------        -------------------------
 287  *      Transparent                     Transparent, SafeCritical
 288  *      SafeCritical                    Transparent, SafeCritical
 289  *      Critical                        Critical
 290  *
 291  *      Reference: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc765416.aspx#id0190030
 292  */
 293 void
 294 mono_security_core_clr_check_override (MonoClass *klass, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
 295 {
 296         MonoSecurityCoreCLRLevel base_level = mono_security_core_clr_method_level (base, FALSE);
 297         MonoSecurityCoreCLRLevel override_level = mono_security_core_clr_method_level (override, FALSE);
 298         /* if the base method is decorated with [SecurityCritical] then the overrided method MUST be too */
 299         if (base_level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 300                 if (override_level != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 301                         set_type_load_exception_methods (
 302                                 "Override failure for %s over %s. Override MUST be [SecurityCritical].",
 303                                 override, base);
 304                 }
 305         } else {
 306                 /* base is [SecuritySafeCritical] or [SecurityTransparent], override MUST NOT be [SecurityCritical] */
 307                 if (override_level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 308                         set_type_load_exception_methods (
 309                                 "Override failure for %s over %s. Override must NOT be [SecurityCritical].",
 310                                 override, base);
 311                 }
 312         }
 313 }
 314
 315 /*
 316  * get_caller_no_reflection_related:
 317  *
 318  *      Find the first managed caller that is either:
 319  *      (a) located outside the platform code assemblies; or
 320  *      (b) not related to reflection and delegates
 321  *
 322  *      Returns TRUE to stop the stackwalk, FALSE to continue to the next frame.
 323  */
 324 static gboolean
 325 get_caller_no_reflection_related (MonoMethod *m, gint32 no, gint32 ilo, gboolean managed, gpointer data)
 326 {
 327         MonoMethod **dest = (MonoMethod **)data;
 328         const char *ns;
 329
 330         /* skip unmanaged frames */
 331         if (!managed)
 332                 return FALSE;
 333
 334         if (m->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE)
 335                 return FALSE;
 336
 337         /* quick out (any namespace not starting with an 'S' */
 338         ns = m->klass->name_space;
 339         if (!ns || (*ns != 'S')) {
 340                 *dest = m;
 341                 return TRUE;
 342         }
 343
 344         /* stop if the method is not part of platform code */
 345         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (m->klass->image)) {
 346                 *dest = m;
 347                 return TRUE;
 348         }
 349
 350         /* any number of calls inside System.Reflection are allowed */
 351         if (strcmp (ns, "System.Reflection") == 0)
 352                 return FALSE;
 353
 354         /* any number of calls inside System.Reflection are allowed */
 355         if (strcmp (ns, "System.Reflection.Emit") == 0)
 356                 return FALSE;
 357
 358         /* calls from System.Delegate are also possible and allowed */
 359         if (strcmp (ns, "System") == 0) {
 360                 const char *kname = m->klass->name;
 361                 if ((*kname == 'A') && (strcmp (kname, "Activator") == 0))
 362                         return FALSE;
 363
 364                 /* unlike most Invoke* cases InvokeMember is not inside System.Reflection[.Emit] but is SecuritySafeCritical */
 365                 if (((*kname == 'T') && (strcmp (kname, "Type") == 0)) ||
 366                         ((*kname == 'M') && (strcmp (kname, "MonoType")) == 0)) {
 367
 368                         /* if calling InvokeMember then we can't stop the stackwalk here and need to look at the caller */
 369                         if (strcmp (m->name, "InvokeMember") == 0)
 370                                 return FALSE;
 371                 }
 372
 373                 /* the security check on the delegate is made at creation time, not at invoke time */
 374                 if (((*kname == 'D') && (strcmp (kname, "Delegate") == 0)) ||
 375                         ((*kname == 'M') && (strcmp (kname, "MulticastDelegate")) == 0)) {
 376
 377                         /* if we're invoking then we can stop our stack walk */
 378                         if (strcmp (m->name, "DynamicInvoke") != 0)
 379                                 return FALSE;
 380                 }
 381         }
 382
 383         if (m == *dest) {
 384                 *dest = NULL;
 385                 return FALSE;
 386         }
 387
 388         *dest = m;
 389         return TRUE;
 390 }
 391
 392 /*
 393  * get_reflection_caller:
 394  *
 395  *      Walk to the first managed method outside:
 396  *      - System.Reflection* namespaces
 397  *      - System.[Multicast]Delegate or Activator type
 398  *      - platform code
 399  *      and return a pointer to its MonoMethod.
 400  *
 401  *      This is required since CoreCLR checks needs to be done on this "real" caller.
 402  */
 403 static MonoMethod*
 404 get_reflection_caller (void)
 405 {
 406         MonoMethod *m = NULL;
 407         mono_stack_walk_no_il (get_caller_no_reflection_related, &m);
 408         if (G_UNLIKELY (!m)) {
 409                 mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, "No caller outside reflection was found");
 410         }
 411         return m;
 412 }
 413
 414 typedef struct {
 415         int depth;
 416         MonoMethod *caller;
 417 } ElevatedTrustCookie;
 418
 419 /*
 420  * get_caller_of_elevated_trust_code
 421  *
 422  *      Stack walk to find who is calling code requiring Elevated Trust.
 423  *      If a critical method is found then the caller is platform code
 424  *      and has elevated trust, otherwise (transparent) a check needs to
 425  *      be done (on the managed side) to determine if the application is
 426  *      running with elevated permissions.
 427  */
 428 static gboolean
 429 get_caller_of_elevated_trust_code (MonoMethod *m, gint32 no, gint32 ilo, gboolean managed, gpointer data)
 430 {
 431         ElevatedTrustCookie *cookie = (ElevatedTrustCookie *)data;
 432
 433         /* skip unmanaged frames and wrappers */
 434         if (!managed || (m->wrapper_type != MONO_WRAPPER_NONE))
 435                 return FALSE;
 436
 437         /* end stack walk if we find ourselves outside platform code (we won't find critical code anymore) */
 438         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (m->klass->image)) {
 439                 cookie->caller = m;
 440                 return TRUE;
 441         }
 442
 443         switch (cookie->depth) {
 444         /* while depth == 0 look for SecurityManager::[Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 445         case 0:
 446                 if (strcmp (m->klass->name_space, "System.Security"))
 447                         return FALSE;
 448                 if (strcmp (m->klass->name, "SecurityManager"))
 449                         return FALSE;
 450                 if ((strcmp (m->name, "EnsureElevatedPermissions")) && strcmp (m->name, "CheckElevatedPermissions"))
 451                         return FALSE;
 452                 cookie->depth = 1;
 453                 break;
 454         /* while depth == 1 look for the caller to SecurityManager::[Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 455         case 1:
 456                 /* this frame is [SecuritySafeCritical] because it calls [SecurityCritical] [Check|Ensure]ElevatedPermissions */
 457                 /* the next frame will contain the caller(s) we want to check */
 458                 cookie->depth = 2;
 459                 break;
 460         /* while depth >= 2 look for [safe]critical caller, end stack walk if we find it  */
 461         default:
 462                 cookie->depth++;
 463                 /* if the caller is transparent then we continue the stack walk */
 464                 if (mono_security_core_clr_method_level (m, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 465                         break;
 466
 467                 /* Security[Safe]Critical code is always allowed to call elevated-trust code */
 468                 cookie->caller = m;
 469                 return TRUE;
 470         }
 471
 472         return FALSE;
 473 }
 474
 475 /*
 476  * mono_security_core_clr_require_elevated_permissions:
 477  *
 478  *      Return TRUE if the caller of the current method (the code who
 479  *      called SecurityManager.get_RequiresElevatedPermissions) needs
 480  *      elevated trust to perform an action.
 481  *
 482  *      A stack walk is done to find the callers. If one of the callers
 483  *      is either [SecurityCritical] or [SecuritySafeCritical] then the
 484  *      action is needed for platform code (i.e. no restriction).
 485  *      Otherwise (transparent) the requested action needs elevated trust
 486  */
 487 gboolean
 488 mono_security_core_clr_require_elevated_permissions (void)
 489 {
 490         ElevatedTrustCookie cookie;
 491         cookie.depth = 0;
 492         cookie.caller = NULL;
 493         mono_stack_walk_no_il (get_caller_of_elevated_trust_code, &cookie);
 494
 495         /* return TRUE if the stack walk did not reach far enough or did not find callers */
 496         if (!cookie.caller || cookie.depth < 3)
 497                 return TRUE;
 498
 499         /* return TRUE if the caller is transparent, i.e. if elevated trust is required to continue executing the method */
 500         return (mono_security_core_clr_method_level (cookie.caller, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT);
 501 }
 502
 503
 504 /*
 505  * check_field_access:
 506  *
 507  *      Return TRUE if the caller method can access the specified field, FALSE otherwise.
 508  */
 509 static gboolean
 510 check_field_access (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 511 {
 512         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 513         if (caller) {
 514                 MonoError error;
 515                 MonoClass *klass;
 516
 517                 /* this check can occur before the field's type is resolved (and that can fail) */
 518                 mono_field_get_type_checked (field, &error);
 519                 if (!mono_error_ok (&error)) {
 520                         mono_error_cleanup (&error);
 521                         return FALSE;
 522                 }
 523
 524                 klass = (mono_field_get_flags (field) & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC) ? NULL : mono_field_get_parent (field);
 525                 return mono_method_can_access_field_full (caller, field, klass);
 526         }
 527         return FALSE;
 528 }
 529
 530 /*
 531  * check_method_access:
 532  *
 533  *      Return TRUE if the caller method can access the specified callee method, FALSE otherwise.
 534  */
 535 static gboolean
 536 check_method_access (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 537 {
 538         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 539         if (caller) {
 540                 MonoClass *klass = (callee->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC) ? NULL : callee->klass;
 541                 return mono_method_can_access_method_full (caller, callee, klass);
 542         }
 543         return FALSE;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * get_argument_exception
 548  *
 549  *      Helper function to create an MonoException (ArgumentException in
 550  *      managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 551  *      message is also, optionally, being logged (export
 552  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 553  */
 554 static MonoException*
 555 get_argument_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 556 {
 557         MonoException *ex;
 558         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 559         char *callee_name = get_method_full_name (callee);
 560         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, callee_name);
 561         g_free (callee_name);
 562         g_free (caller_name);
 563
 564         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 565         ex = mono_get_exception_argument ("method", message);
 566         g_free (message);
 567
 568         return ex;
 569 }
 570
 571 /*
 572  * get_field_access_exception
 573  *
 574  *      Helper function to create an MonoException (FieldAccessException
 575  *      in managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 576  *      message is also, optionally, being logged (export
 577  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 578  */
 579 static MonoException*
 580 get_field_access_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 581 {
 582         MonoException *ex;
 583         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 584         char *field_name = mono_field_full_name (field);
 585         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, field_name);
 586         g_free (field_name);
 587         g_free (caller_name);
 588
 589         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 590         ex = mono_get_exception_field_access_msg (message);
 591         g_free (message);
 592
 593         return ex;
 594 }
 595
 596 /*
 597  * get_method_access_exception
 598  *
 599  *      Helper function to create an MonoException (MethodAccessException
 600  *      in managed-land) and provide a descriptive message for it. This
 601  *      message is also, optionally, being logged (export
 602  *      MONO_LOG_MASK="security") for debugging purposes.
 603  */
 604 static MonoException*
 605 get_method_access_exception (const char *format, MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 606 {
 607         MonoException *ex;
 608         char *caller_name = get_method_full_name (caller);
 609         char *callee_name = get_method_full_name (callee);
 610         char *message = g_strdup_printf (format, caller_name, callee_name);
 611         g_free (callee_name);
 612         g_free (caller_name);
 613
 614         mono_trace (G_LOG_LEVEL_WARNING, MONO_TRACE_SECURITY, message);
 615         ex = mono_get_exception_method_access_msg (message);
 616         g_free (message);
 617
 618         return ex;
 619 }
 620
 621 /*
 622  * mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field:
 623  *
 624  *      Ensure that the specified field can be used with reflection since
 625  *      Transparent code cannot access to Critical fields and can only use
 626  *      them if they are visible from it's point of view.
 627  *
 628  *      A FieldAccessException is thrown if the field is cannot be accessed.
 629  */
 630 void
 631 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field (MonoClassField *field)
 632 {
 633         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 634         /* CoreCLR restrictions applies to Transparent code/caller */
 635         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 636                 return;
 637
 638         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION) {
 639                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (mono_field_get_parent(field)->image))
 640                         return;
 641         }
 642
 643         /* Transparent code cannot [get|set]value on Critical fields */
 644         if (mono_security_core_clr_class_level (mono_field_get_parent (field)) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 645                 mono_raise_exception (get_field_access_exception (
 646                         "Transparent method %s cannot get or set Critical field %s.",
 647                         caller, field));
 648         }
 649
 650         /* also it cannot access a fields that is not visible from it's (caller) point of view */
 651         if (!check_field_access (caller, field)) {
 652                 mono_raise_exception (get_field_access_exception (
 653                         "Transparent method %s cannot get or set private/internal field %s.",
 654                         caller, field));
 655         }
 656 }
 657
 658 /*
 659  * mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method:
 660  *
 661  *      Ensure that the specified method can be used with reflection since
 662  *      Transparent code cannot call Critical methods and can only call them
 663  *      if they are visible from it's point of view.
 664  *
 665  *      A MethodAccessException is thrown if the field is cannot be accessed.
 666  */
 667 void
 668 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method (MonoMethod *method)
 669 {
 670         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 671         /* CoreCLR restrictions applies to Transparent code/caller */
 672         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 673                 return;
 674
 675         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_REFLECTION) {
 676                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 677                         return;
 678         }
 679
 680         /* Transparent code cannot invoke, even using reflection, Critical code */
 681         if (mono_security_core_clr_method_level (method, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 682                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 683                         "Transparent method %s cannot invoke Critical method %s.",
 684                         caller, method));
 685         }
 686
 687         /* also it cannot invoke a method that is not visible from it's (caller) point of view */
 688         if (!check_method_access (caller, method)) {
 689                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 690                         "Transparent method %s cannot invoke private/internal method %s.",
 691                         caller, method));
 692         }
 693 }
 694
 695 /*
 696  * can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization:
 697  *
 698  *      Mono's mscorlib use delegates to optimize PropertyInfo and EventInfo
 699  *      reflection calls. This requires either a bunch of additional, and not
 700  *      really required, [SecuritySafeCritical] in the class libraries or
 701  *      (like this) a way to skip them. As a bonus we also avoid the stack
 702  *      walk to find the caller.
 703  *
 704  *      Return TRUE if we can skip this "internal" delegate creation, FALSE
 705  *      otherwise.
 706  */
 707 static gboolean
 708 can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization (MonoMethod *method)
 709 {
 710         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 711                 return FALSE;
 712
 713         if (strcmp (method->klass->name_space, "System.Reflection") != 0)
 714                 return FALSE;
 715
 716         if (strcmp (method->klass->name, "MonoProperty") == 0) {
 717                 if ((strcmp (method->name, "GetterAdapterFrame") == 0) || strcmp (method->name, "StaticGetterAdapterFrame") == 0)
 718                         return TRUE;
 719         } else if (strcmp (method->klass->name, "EventInfo") == 0) {
 720                 if ((strcmp (method->name, "AddEventFrame") == 0) || strcmp (method->name, "StaticAddEventAdapterFrame") == 0)
 721                         return TRUE;
 722         }
 723
 724         return FALSE;
 725 }
 726
 727 /*
 728  * mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation:
 729  *
 730  *      Return TRUE if a delegate can be created on the specified method.
 731  *      CoreCLR also affect the binding, so throwOnBindFailure must be
 732  *      FALSE to let this function return (FALSE) normally, otherwise (if
 733  *      throwOnBindFailure is TRUE) it will throw an ArgumentException.
 734  *
 735  *      A MethodAccessException is thrown if the specified method is not
 736  *      visible from the caller point of view.
 737  */
 738 gboolean
 739 mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation (MonoMethod *method, gboolean throwOnBindFailure)
 740 {
 741         MonoMethod *caller;
 742
 743         /* note: mscorlib creates delegates to avoid reflection (optimization), we ignore those cases */
 744         if (can_avoid_corlib_reflection_delegate_optimization (method))
 745                 return TRUE;
 746
 747         caller = get_reflection_caller ();
 748         /* if the "real" caller is not Transparent then it do can anything */
 749         if (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 750                 return TRUE;
 751
 752         /* otherwise it (as a Transparent caller) cannot create a delegate on a Critical method... */
 753         if (mono_security_core_clr_method_level (method, TRUE) == MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL) {
 754                 /* but this throws only if 'throwOnBindFailure' is TRUE */
 755                 if (!throwOnBindFailure)
 756                         return FALSE;
 757
 758                 mono_raise_exception (get_argument_exception (
 759                         "Transparent method %s cannot create a delegate on Critical method %s.",
 760                         caller, method));
 761         }
 762
 763         if (mono_security_core_clr_get_options () & MONO_SECURITY_CORE_CLR_OPTIONS_RELAX_DELEGATE) {
 764                 if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
 765                         return TRUE;
 766         }
 767
 768         /* also it cannot create the delegate on a method that is not visible from it's (caller) point of view */
 769         if (!check_method_access (caller, method)) {
 770                 mono_raise_exception (get_method_access_exception (
 771                         "Transparent method %s cannot create a delegate on private/internal method %s.",
 772                         caller, method));
 773         }
 774
 775         return TRUE;
 776 }
 777
 778 /*
 779  * mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object:
 780  *
 781  *      Called from mono_reflection_create_dynamic_method (reflection.c) to add some extra checks required for CoreCLR.
 782  *      Dynamic methods needs to check to see if the objects being used (e.g. methods, fields) comes from platform code
 783  *      and do an accessibility check in this case. Otherwise (i.e. user/application code) can be used without this extra
 784  *      accessbility check.
 785  */
 786 MonoException*
 787 mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object (gpointer ref, MonoClass *handle_class)
 788 {
 789         /* XXX find/create test cases for other handle_class XXX */
 790         if (handle_class == mono_defaults.fieldhandle_class) {
 791                 MonoClassField *field = (MonoClassField*) ref;
 792                 MonoClass *klass = mono_field_get_parent (field);
 793                 /* fields coming from platform code have extra protection (accessibility check) */
 794                 if (mono_security_core_clr_is_platform_image (klass->image)) {
 795                         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 796                         /* XXX Critical code probably can do this / need some test cases (safer off otherwise) XXX */
 797                         if (!check_field_access (caller, field)) {
 798                                 return get_field_access_exception (
 799                                         "Dynamic method %s cannot create access private/internal field %s.",
 800                                         caller, field);
 801                         }
 802                 }
 803         } else if (handle_class == mono_defaults.methodhandle_class) {
 804                 MonoMethod *method = (MonoMethod*) ref;
 805                 /* methods coming from platform code have extra protection (accessibility check) */
 806                 if (mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image)) {
 807                         MonoMethod *caller = get_reflection_caller ();
 808                         /* XXX Critical code probably can do this / need some test cases (safer off otherwise) XXX */
 809                         if (!check_method_access (caller, method)) {
 810                                 return get_method_access_exception (
 811                                         "Dynamic method %s cannot create access private/internal method %s.",
 812                                         caller, method);
 813                         }
 814                 }
 815         }
 816         return NULL;
 817 }
 818
 819 /*
 820  * mono_security_core_clr_can_access_internals
 821  *
 822  *      Check if we allow [InternalsVisibleTo] to work between two images.
 823  */
 824 gboolean
 825 mono_security_core_clr_can_access_internals (MonoImage *accessing, MonoImage* accessed)
 826 {
 827         /* are we trying to access internals of a platform assembly ? if not this is acceptable */
 828         if (!mono_security_core_clr_is_platform_image (accessed))
 829                 return TRUE;
 830
 831         /* we can't let everyone with the right name and public key token access the internals of platform code.
 832          * (Silverlight can rely on the strongname signature of the assemblies, but Mono does not verify them)
 833          * However platform code is fully trusted so it can access the internals of other platform code assemblies */
 834         if (mono_security_core_clr_is_platform_image (accessing))
 835                 return TRUE;
 836
 837         /* catch-22: System.Xml needs access to mscorlib's internals (e.g. ArrayList) but is not considered platform code.
 838          * Promoting it to platform code would create another issue since (both Mono/Moonlight or MS version of)
 839          * System.Xml.Linq.dll (an SDK, not platform, assembly) needs access to System.Xml.dll internals (either ).
 840          * The solution is to trust, even transparent code, in the plugin directory to access platform code internals */
 841         if (!accessed->assembly->basedir || !accessing->assembly->basedir)
 842                 return FALSE;
 843         return (strcmp (accessed->assembly->basedir, accessing->assembly->basedir) == 0);
 844 }
 845
 846 /*
 847  * mono_security_core_clr_is_field_access_allowed
 848  *
 849  *      Return a MonoException (FieldccessException in managed-land) if
 850  *      the access from "caller" to "field" is not valid under CoreCLR -
 851  *      i.e. a [SecurityTransparent] method calling a [SecurityCritical]
 852  *      field.
 853  */
 854 MonoException*
 855 mono_security_core_clr_is_field_access_allowed (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
 856 {
 857         /* there's no restriction to access Transparent or SafeCritical fields, so we only check calls to Critical methods */
 858         if (mono_security_core_clr_class_level (mono_field_get_parent (field)) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL)
 859                 return NULL;
 860
 861         /* caller is Critical! only SafeCritical and Critical callers can access the field, so we throw if caller is Transparent */
 862         if (!caller || (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT))
 863                 return NULL;
 864
 865         return get_field_access_exception (
 866                 "Transparent method %s cannot call use Critical field %s.",
 867                 caller, field);
 868 }
 869
 870 /*
 871  * mono_security_core_clr_is_call_allowed
 872  *
 873  *      Return a MonoException (MethodAccessException in managed-land) if
 874  *      the call from "caller" to "callee" is not valid under CoreCLR -
 875  *      i.e. a [SecurityTransparent] method calling a [SecurityCritical]
 876  *      method.
 877  */
 878 MonoException*
 879 mono_security_core_clr_is_call_allowed (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
 880 {
 881         /* there's no restriction to call Transparent or SafeCritical code, so we only check calls to Critical methods */
 882         if (mono_security_core_clr_method_level (callee, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL)
 883                 return NULL;
 884
 885         /* callee is Critical! only SafeCritical and Critical callers can call it, so we throw if the caller is Transparent */
 886         if (!caller || (mono_security_core_clr_method_level (caller, TRUE) != MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT))
 887                 return NULL;
 888
 889         return get_method_access_exception (
 890                 "Transparent method %s cannot call Critical method %s.",
 891                 caller, callee);
 892 }
 893
 894 /*
 895  * mono_security_core_clr_level_from_cinfo:
 896  *
 897  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel that match the attribute located
 898  *      in the specified custom attributes. If no attribute is present it
 899  *      defaults to MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT, which is the default
 900  *      level for all code under the CoreCLR.
 901  */
 902 static MonoSecurityCoreCLRLevel
 903 mono_security_core_clr_level_from_cinfo (MonoCustomAttrInfo *cinfo, MonoImage *image)
 904 {
 905         int level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 906
 907         if (cinfo && mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, security_safe_critical_attribute ()))
 908                 level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_SAFE_CRITICAL;
 909         if (cinfo && mono_custom_attrs_has_attr (cinfo, security_critical_attribute ()))
 910                 level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_CRITICAL;
 911
 912         return (MonoSecurityCoreCLRLevel)level;
 913 }
 914
 915 /*
 916  * mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check:
 917  *
 918  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified class, without
 919  *      checking for platform code. This help us avoid multiple redundant
 920  *      checks, e.g.
 921  *      - a check for the method and one for the class;
 922  *      - a check for the class and outer class(es) ...
 923  */
 924 static MonoSecurityCoreCLRLevel
 925 mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (MonoClass *klass)
 926 {
 927         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 928         MonoCustomAttrInfo *cinfo = mono_custom_attrs_from_class (klass);
 929         if (cinfo) {
 930                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, klass->image);
 931                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
 932         }
 933
 934         if (level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT && klass->nested_in)
 935                 level = mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (klass->nested_in);
 936
 937         return level;
 938 }
 939
 940 /*
 941  * mono_security_core_clr_class_level:
 942  *
 943  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified class.
 944  */
 945 MonoSecurityCoreCLRLevel
 946 mono_security_core_clr_class_level (MonoClass *klass)
 947 {
 948         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
 949         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (klass->image))
 950                 return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 951
 952         return mono_security_core_clr_class_level_no_platform_check (klass);
 953 }
 954
 955 /*
 956  * mono_security_core_clr_field_level:
 957  *
 958  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified field.
 959  *      If with_class_level is TRUE then the type (class) will also be
 960  *      checked, otherwise this will only report the information about
 961  *      the field itself.
 962  */
 963 MonoSecurityCoreCLRLevel
 964 mono_security_core_clr_field_level (MonoClassField *field, gboolean with_class_level)
 965 {
 966         MonoCustomAttrInfo *cinfo;
 967         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
 968
 969         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
 970         if (!field)
 971                 return level;
 972
 973         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
 974         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (field->parent->image))
 975                 return level;
 976
 977         cinfo = mono_custom_attrs_from_field (field->parent, field);
 978         if (cinfo) {
 979                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, field->parent->image);
 980                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
 981         }
 982
 983         if (with_class_level && level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
 984                 level = mono_security_core_clr_class_level (field->parent);
 985
 986         return level;
 987 }
 988
 989 /*
 990  * mono_security_core_clr_method_level:
 991  *
 992  *      Return the MonoSecurityCoreCLRLevel for the specified method.
 993  *      If with_class_level is TRUE then the type (class) will also be
 994  *      checked, otherwise this will only report the information about
 995  *      the method itself.
 996  */
 997 MonoSecurityCoreCLRLevel
 998 mono_security_core_clr_method_level (MonoMethod *method, gboolean with_class_level)
 999 {
1000         MonoCustomAttrInfo *cinfo;
1001         MonoSecurityCoreCLRLevel level = MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1002
1003         /* if get_reflection_caller returns NULL then we assume the caller has NO privilege */
1004         if (!method)
1005                 return level;
1006
1007         /* non-platform code is always Transparent - whatever the attributes says */
1008         if (!mono_security_core_clr_test && !mono_security_core_clr_is_platform_image (method->klass->image))
1009                 return level;
1010
1011         cinfo = mono_custom_attrs_from_method (method);
1012         if (cinfo) {
1013                 level = mono_security_core_clr_level_from_cinfo (cinfo, method->klass->image);
1014                 mono_custom_attrs_free (cinfo);
1015         }
1016
1017         if (with_class_level && level == MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT)
1018                 level = mono_security_core_clr_class_level (method->klass);
1019
1020         return level;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * mono_security_enable_core_clr:
1025  *
1026  *   Enable the verifier and the CoreCLR security model
1027  */
1028 void
1029 mono_security_enable_core_clr ()
1030 {
1031         mono_verifier_set_mode (MONO_VERIFIER_MODE_VERIFIABLE);
1032         mono_security_set_mode (MONO_SECURITY_MODE_CORE_CLR);
1033 }
1034
1035 #else
1036
1037 void
1038 mono_security_core_clr_check_inheritance (MonoClass *klass)
1039 {
1040 }
1041
1042 void
1043 mono_security_core_clr_check_override (MonoClass *klass, MonoMethod *override, MonoMethod *base)
1044 {
1045 }
1046
1047 gboolean
1048 mono_security_core_clr_require_elevated_permissions (void)
1049 {
1050         return FALSE;
1051 }
1052
1053 void
1054 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_field (MonoClassField *field)
1055 {
1056 }
1057
1058 void
1059 mono_security_core_clr_ensure_reflection_access_method (MonoMethod *method)
1060 {
1061 }
1062
1063 gboolean
1064 mono_security_core_clr_ensure_delegate_creation (MonoMethod *method, gboolean throwOnBindFailure)
1065 {
1066         return TRUE;
1067 }
1068
1069 MonoException*
1070 mono_security_core_clr_ensure_dynamic_method_resolved_object (gpointer ref, MonoClass *handle_class)
1071 {
1072         return NULL;
1073 }
1074
1075 gboolean
1076 mono_security_core_clr_can_access_internals (MonoImage *accessing, MonoImage* accessed)
1077 {
1078         return TRUE;
1079 }
1080
1081 MonoException*
1082 mono_security_core_clr_is_field_access_allowed (MonoMethod *caller, MonoClassField *field)
1083 {
1084         return NULL;
1085 }
1086
1087 MonoException*
1088 mono_security_core_clr_is_call_allowed (MonoMethod *caller, MonoMethod *callee)
1089 {
1090         return NULL;
1091 }
1092
1093 MonoSecurityCoreCLRLevel
1094 mono_security_core_clr_class_level (MonoClass *klass)
1095 {
1096         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1097 }
1098
1099 MonoSecurityCoreCLRLevel
1100 mono_security_core_clr_field_level (MonoClassField *field, gboolean with_class_level)
1101 {
1102         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1103 }
1104
1105 MonoSecurityCoreCLRLevel
1106 mono_security_core_clr_method_level (MonoMethod *method, gboolean with_class_level)
1107 {
1108         return MONO_SECURITY_CORE_CLR_TRANSPARENT;
1109 }
1110
1111 void
1112 mono_security_enable_core_clr ()
1113 {
1114 }
1115
1116 #endif /* DISABLE_SECURITY */