sergio/takana

1// harkaq-exec — aplica la política y ejecuta el builder (SDD 16 §4). Corre DENTRO de bwrap,
2// como último eslabón antes del `sh -c` del build: bwrap ya puso los namespaces, el overlay y
3// la ausencia de red; esto pone el grano fino y —lo que importa— abre el canal de evidencia.
4//
5//   harkaq-exec --policy <fichero> [--abi-min 3] -- <cmd> [args...]
6//
7// Fichero de política (lo genera harkaq-policy a partir de la clausura; D1: la política se
8// DERIVA, no se escribe):
9//   ro   /usr/include/zlib.h     un fichero de la clausura: leer/ejecutar SÓLO él
10//   ro   /opt/zig                un directorio: todo el subárbol
11//   list /usr/include            listar el directorio, SIN poder leer su contenido
12//   rw   /out
13//
14// El grano POR FICHERO no es capricho: el sandbox de hammer funde las deps y el rootfs Alpine
15// en el mismo `/usr` (`--overlay-src` × N + `--tmp-overlay /`), así que /usr/include/zlib.h
16// (dep declarada) y /usr/include/stdio.h (Alpine, no declarado) son el MISMO directorio. Una
17// regla sobre /usr concede los dos y la evidencia no vale nada. En el host sí sabemos qué
18// ficheros aporta cada dep ⇒ la clausura se enumera fichero a fichero.
19//
20// `list` existe por la misma razón: pkgconf/configure NECESITAN listar /usr/lib/pkgconfig, pero
21// listar no es leer. Landlock separa READ_DIR de READ_FILE, así que se concede el listado del
22// directorio y se deniega la lectura de los .pc que la receta no declaró.
23//
24// Estático a propósito: corre dentro del rootfs Alpine (musl) del sandbox.
25//
26// D7 (fallo cerrado, honesto sobre el ABI):
27//   ABI < min      → RECHAZA el build (sin REFER/TRUNCATE no compila software real)
28//   min <= ABI < 7 → corre, pero avisa SIN EVIDENCIA (no hay audit de denegaciones)
29//   ABI >= 7       → corre con LOG_NEW_EXEC_ON: la evidencia existe
30// Nunca se afirma evidencia que el kernel no respaldó.
31
32#define _GNU_SOURCE
33#include "harkaq-uapi.h"
34#include <errno.h>
35#include <fcntl.h>
36#include <linux/filter.h>
37#include <linux/seccomp.h>
38#include <stddef.h>
39#include <stdio.h>
40#include <stdlib.h>
41#include <string.h>
42#include <sys/prctl.h>
43#include <sys/stat.h>
44#include <sys/syscall.h>
45#include <unistd.h>
46
47static int ll_create(const struct landlock_ruleset_attr *a, size_t n, __u32 f) {
48    return syscall(SYS_landlock_create_ruleset, a, n, f);
49}
50static int ll_add(int fd, enum landlock_rule_type t, const void *a, __u32 f) {
51    return syscall(SYS_landlock_add_rule, fd, t, a, f);
52}
53static int ll_restrict(int fd, __u32 f) {
54    return syscall(SYS_landlock_restrict_self, fd, f);
55}
56
57// Conjuntos de derechos por ABI. Cada uno AÑADE a los anteriores; recortamos al ABI real del
58// kernel (D7 / §3.1: se consulta el ABI por syscall, JAMÁS por versión de kernel — hay
59// backports y el número miente).
60#define FS_ABI1                                                              \
61    (LANDLOCK_ACCESS_FS_EXECUTE | LANDLOCK_ACCESS_FS_WRITE_FILE |            \
62     LANDLOCK_ACCESS_FS_READ_FILE | LANDLOCK_ACCESS_FS_READ_DIR |            \
63     LANDLOCK_ACCESS_FS_REMOVE_DIR | LANDLOCK_ACCESS_FS_REMOVE_FILE |        \
64     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_CHAR | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_DIR |            \
65     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_REG | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_SOCK |            \
66     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_FIFO | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_BLOCK |          \
67     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_SYM)
68#define FS_ABI2 (FS_ABI1 | LANDLOCK_ACCESS_FS_REFER)
69#define FS_ABI3 (FS_ABI2 | LANDLOCK_ACCESS_FS_TRUNCATE)
70#define FS_ABI5 (FS_ABI3 | LANDLOCK_ACCESS_FS_IOCTL_DEV)
71
72#define RO_RIGHTS \
73    (LANDLOCK_ACCESS_FS_READ_FILE | LANDLOCK_ACCESS_FS_READ_DIR | LANDLOCK_ACCESS_FS_EXECUTE)
74
75// Derechos que Landlock SÓLO admite sobre directorios. Añadir una regla con cualquiera de
76// éstos sobre un fichero regular hace que el kernel rechace la regla entera con EINVAL — y
77// como la clausura es mayormente ficheros sueltos (§4), sin esta máscara no arranca nada.
78#define DIR_ONLY_RIGHTS                                                           \
79    (LANDLOCK_ACCESS_FS_READ_DIR | LANDLOCK_ACCESS_FS_REMOVE_DIR |                \
80     LANDLOCK_ACCESS_FS_REMOVE_FILE | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_CHAR |              \
81     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_DIR | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_REG |                  \
82     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_SOCK | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_FIFO |                \
83     LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_BLOCK | LANDLOCK_ACCESS_FS_MAKE_SYM |                \
84     LANDLOCK_ACCESS_FS_REFER)
85
86// ------------------------------------------------------------------ seccomp (D4)
87//
88// D4: "Landlock no basta". Landlock cubre fs, puertos TCP e IPC scoping — no cubre ptrace, bpf,
89// userfaultfd, keyctl, io_uring, montajes, ni la mitad de la superficie interesante.
90//
91// DENYLIST, no allowlist (corrige a D4, que pedía allowlist). Un allowlist por syscall para
92// builds ARBITRARIOS —compiladores, make, shells, linkers, perl— es un blanco móvil: cada
93// herramienta nueva lo rompe. Es el riesgo del §7 ("los falsos positivos matan proyectos de
94// sandboxing") aplicado a las syscalls, y con peor final: un build que muere por una syscall
95// legítima no da un diagnóstico útil, da un misterio. Lo *peligroso*, en cambio, es enumerable
96// y estable: no hay build honesto que cargue módulos, haga kexec o attachee un ptrace.
97//
98// EPERM y no KILL: matar el proceso deja un cadáver sin explicación; EPERM deja al build fallar
99// donde corresponde y al log decir por qué. Y lo que importa —la evidencia— la sigue dando
100// Landlock; esto sólo recorta superficie de escape.
101static const int SYSCALLS_DENEGADAS[] = {
102    // io_uring: superficie de kernel enorme y bypassea buena parte del análisis por-syscall.
103    // Denegado explícitamente en v1 (D4). Si un builder lo necesita, que lo justifique.
104#ifdef __NR_io_uring_setup
105    __NR_io_uring_setup, __NR_io_uring_enter, __NR_io_uring_register,
106#endif
107    // Inspección/inyección entre procesos: un build no necesita mirar dentro de otro.
108    __NR_ptrace, __NR_process_vm_readv, __NR_process_vm_writev,
109#ifdef __NR_bpf
110    __NR_bpf,
111#endif
112#ifdef __NR_userfaultfd
113    __NR_userfaultfd,  // usado para ganar carreras TOCTOU en el kernel
114#endif
115    // Llavero del kernel: ni se lee ni se siembra desde un build.
116    __NR_keyctl, __NR_add_key, __NR_request_key,
117    // Módulos y kexec: un build que toca esto no es un build.
118    __NR_init_module, __NR_finit_module, __NR_delete_module, __NR_kexec_load,
119#ifdef __NR_kexec_file_load
120    __NR_kexec_file_load,
121#endif
122    // perf: superficie histórica de escalada.
123    __NR_perf_event_open,
124    // Montajes: bwrap ya armó el árbol; re-montar sólo sirve para escapar de él. `pivot_root`
125    // NO se deniega: bwrap lo usa ANTES de llegar acá (esto corre después del pivot).
126    __NR_mount, __NR_umount2,
127#ifdef __NR_open_tree
128    __NR_open_tree, __NR_move_mount, __NR_fsopen, __NR_fsconfig, __NR_fsmount,
129#endif
130    // Salirse de los namespaces que bwrap puso.
131    __NR_setns,
132};
133
134// Arma e instala el filtro. Devuelve 0 si quedó puesto, -1 si el kernel no lo aceptó.
135static int poner_seccomp(void) {
136    const int n = (int)(sizeof(SYSCALLS_DENEGADAS) / sizeof(SYSCALLS_DENEGADAS[0]));
137    // 2 (carga arch + salto) + 1 (carga nr) + n (comparaciones) + 3 (los tres RET).
138    struct sock_filter *f = calloc(n + 6, sizeof(*f));
139    if (!f) return -1;
140    int k = 0;
141    const int I_ALLOW = 3 + n, I_ERRNO = 4 + n, I_KILL = 5 + n;
142
143    // Comprobar la arquitectura ANTES de mirar el número: los números de syscall son POR ARCH, y
144    // sin este check un binario i386 podría pedir otra syscall con el mismo número y colarse. Es
145    // el error clásico de los filtros seccomp escritos a mano.
146    f[k++] = (struct sock_filter)BPF_STMT(BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS,
147                                          offsetof(struct seccomp_data, arch));
148    f[k++] = (struct sock_filter)BPF_JUMP(BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K, AUDIT_ARCH_X86_64, 0,
149                                          I_KILL - k - 1 + 1);
150    f[k++] = (struct sock_filter)BPF_STMT(BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS,
151                                          offsetof(struct seccomp_data, nr));
152    for (int i = 0; i < n; i++, k++)
153        f[k] = (struct sock_filter)BPF_JUMP(BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K,
154                                            (unsigned)SYSCALLS_DENEGADAS[i], I_ERRNO - k - 1, 0);
155    f[k++] = (struct sock_filter)BPF_STMT(BPF_RET | BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW);
156    f[k++] = (struct sock_filter)BPF_STMT(BPF_RET | BPF_K,
157                                          SECCOMP_RET_ERRNO | (EPERM & SECCOMP_RET_DATA));
158    f[k++] = (struct sock_filter)BPF_STMT(BPF_RET | BPF_K, SECCOMP_RET_KILL_PROCESS);
159    (void)I_ALLOW;
160
161    struct sock_fprog prog = {.len = (unsigned short)k, .filter = f};
162    // Requiere no_new_privs, que ya está puesto antes de llamar acá.
163    int r = syscall(SYS_seccomp, SECCOMP_SET_MODE_FILTER, 0, &prog);
164    free(f);
165    return r;
166}
167
168int main(int argc, char **argv) {
169    const char *policy = NULL;
170    int abi_min = 3, i;
171    for (i = 1; i < argc; i++) {
172        if (!strcmp(argv[i], "--policy") && i + 1 < argc) policy = argv[++i];
173        else if (!strcmp(argv[i], "--abi-min") && i + 1 < argc) abi_min = atoi(argv[++i]);
174        else if (!strcmp(argv[i], "--")) { i++; break; }
175    }
176    if (!policy || i >= argc) {
177        fprintf(stderr, "uso: harkaq-exec --policy <f> [--abi-min N] -- <cmd> [args...]\n");
178        return 2;
179    }
180    char **cmd = &argv[i];
181
182    int abi = ll_create(NULL, 0, LANDLOCK_CREATE_RULESET_VERSION);
183    if (abi < abi_min) {
184        // Fallo CERRADO: no correr un build que creemos enjaulado y no lo está.
185        fprintf(stderr,
186                "[harkaq] RECHAZO: ABI de Landlock = %d, se exige >= %d.\n"
187                "         Sin REFER/TRUNCATE no compila software real y la jaula sería ficción.\n",
188                abi, abi_min);
189        return 4;
190    }
191
192    __u64 handled = abi >= 5 ? FS_ABI5 : abi >= 3 ? FS_ABI3 : abi >= 2 ? FS_ABI2 : FS_ABI1;
193    struct landlock_ruleset_attr attr = {.handled_access_fs = handled};
194    int rs = ll_create(&attr, sizeof(attr), 0);
195    if (rs < 0) { perror("[harkaq] create_ruleset"); return 4; }
196
197    FILE *f = fopen(policy, "r");
198    if (!f) { perror("[harkaq] abrir política"); return 4; }
199    char line[4200];
200    int n_file = 0, n_dir = 0;
201    while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
202        char *nl = strchr(line, '\n');
203        if (nl) *nl = 0;
204        if (!line[0] || line[0] == '#') continue;
205        __u64 grant;
206        char *p;
207        if (!strncmp(line, "ro ", 3)) { grant = RO_RIGHTS; p = line + 3; }
208        else if (!strncmp(line, "rw ", 3)) { grant = handled; p = line + 3; }
209        else if (!strncmp(line, "list ", 5)) { grant = LANDLOCK_ACCESS_FS_READ_DIR; p = line + 5; }
210        else {
211            fprintf(stderr, "[harkaq] política inválida: %s\n", line);
212            return 4;
213        }
214        int dfd = open(p, O_PATH | O_CLOEXEC);
215        if (dfd < 0) {
216            // Una entrada de la clausura que no existe es un bug de harkaq-policy, no del
217            // build. Fallar ruidoso: si la ignoráramos, la política sería MÁS chica que la
218            // clausura y el build denegaría cosas legítimas — falsos positivos que matan
219            // el proyecto (§7).
220            fprintf(stderr, "[harkaq] la política nombra un path inexistente: %s (%m)\n", p);
221            return 4;
222        }
223        // Recortar los derechos de-sólo-directorio cuando el destino NO lo es: el kernel
224        // rechazaría la regla entera con EINVAL. Es el caso MAYORITARIO — la clausura es una
225        // lista de ficheros.
226        struct stat st;
227        int is_dir = (fstat(dfd, &st) == 0) && S_ISDIR(st.st_mode);
228        if (!is_dir) grant &= ~(__u64)DIR_ONLY_RIGHTS;
229        grant &= handled;  // nunca conceder más de lo que el ruleset declara manejar
230        if (!grant) {
231            fprintf(stderr, "[harkaq] regla vacía tras recortar por tipo: %s\n", p);
232            close(dfd);
233            return 4;
234        }
235        struct landlock_path_beneath_attr pb = {.allowed_access = grant, .parent_fd = dfd};
236        if (ll_add(rs, LANDLOCK_RULE_PATH_BENEATH, &pb, 0) < 0) {
237            fprintf(stderr, "[harkaq] add_rule(%s): %m\n", p);
238            close(dfd);
239            return 4;
240        }
241        close(dfd);
242        is_dir ? n_dir++ : n_file++;
243    }
244    fclose(f);
245
246    if (prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0)) { perror("[harkaq] no_new_privs"); return 4; }
247
248    // LOG_NEW_EXEC_ON: el flag del que cuelga TODO. harkaq restringe y DESPUÉS ejecuta el
249    // builder; sin este flag el kernel no loguea ninguna denegación posterior al execve y
250    // harkaq certificaría como herméticos todos los builds, para siempre, sin un solo error
251    // visible (medido: §3.4). No es configuración, es la diferencia entre el sistema y un
252    // sello de goma.
253    __u32 flags = 0;
254    if (abi >= 7) flags |= LANDLOCK_RESTRICT_SELF_LOG_NEW_EXEC_ON;
255    if (abi >= 8) flags |= LANDLOCK_RESTRICT_SELF_TSYNC;  // D5: cubre todos los hilos
256    if (ll_restrict(rs, flags) < 0) { perror("[harkaq] restrict_self"); return 4; }
257    close(rs);
258
259    // seccomp DESPUÉS de landlock y de no_new_privs, y justo antes del exec: el filtro se hereda
260    // por fork/exec igual que el dominio de Landlock (D5), así que cubre todo el árbol del build.
261    // Si el kernel lo rechaza NO se sigue: D7 es fallo cerrado — correr un build creyéndolo
262    // enjaulado cuando le falta media jaula es peor que no correrlo.
263    if (poner_seccomp() < 0) {
264        fprintf(stderr, "[harkaq] RECHAZO: no pude instalar el filtro seccomp (%m).\n"
265                        "         ¿CONFIG_SECCOMP_FILTER=y? D4: seccomp no es opcional.\n");
266        return 4;
267    }
268
269    if (abi < 7)
270        fprintf(stderr,
271                "[harkaq] AVISO: ABI %d < 7 ⇒ el kernel no audita denegaciones. El build corre "
272                "ENJAULADO pero SIN EVIDENCIA; el veredicto no podrá afirmar hermeticidad.\n",
273                abi);
274    else
275        fprintf(stderr,
276                "[harkaq] jaula puesta: ABI %d, clausura = %d ficheros + %d dirs, "
277                "logging post-exec ON\n",
278                abi, n_file, n_dir);
279
280    execvp(cmd[0], cmd);
281    fprintf(stderr, "[harkaq] execvp %s: %m\n", cmd[0]);
282    return 127;
283}