file sealing¶

信頼していない相手への対処により、 共有メモリーを利用するコードに余計な複雑性が増すことになる。 メモリー sealing により余計な複雑性をなくすことができる。 相手が望まない方法で共有メモリーを変更できないことを知っていることで、 プロセスは安全に動作できるようになる。

sealing 機構の使い方の例は以下のとおりである。

1.

最初のプロセスは memfd_create() を使って tmpfs ファイルを作成する。 memfd_create() はこれ以降のステップで使用するファイルディスクリプターを返す。

2.

最初のプロセスは ftruncate(2) を使って直前のステップで作成したファイルのサイズを変更し、 mmap(2) を使ってそのファイルをマッピングし、 共有メモリーに所望のデータを配置する。

3.

最初のプロセスは、 このファイルに対する今後の変更を制限するために、 fcntl(2) の F_ADD_SEALS 操作を使って、 そのファイルに seal をいくつか設定する。 (seal F_SEAL_WRITE を設定する場合、 直前のステップで作成した書き込み可能な共有マッピングをまずアンマップする必要が出てくる。)

4.

二つ目のプロセスは tmpfs ファイルのファイルディスクリプターを入手し、 そのファイルをマップする。 以下に示す方法を使用することができる。

5.

二つ目のプロセスは fcntl(2) の F_GET_SEALS 操作を使って、 そのファイルに適用されている seal のビットマスクを取得する。 このビットマスクを調べて、 ファイルの変更に関してどのような制限が適用されているかを知ることができる。 (F_SEAL_SEAL seal がそれまでに適用されていない限りは) 必要であれば、 二つ目のプロセスはさらに seal を設定して追加の制限をかけることができる。

プログラムのソース: t_memfd_create.c¶

#include <sys/memfd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#define errExit(msg)    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
                        } while (0)
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    unsigned int seals;
    char *addr;
    char *name, *seals_arg;
    ssize_t len;
    if (argc < 3) {
        fprintf(stderr, "%s name size [seals]\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "\t'seals' can contain any of the "
                "following characters:\n");
        fprintf(stderr, "\t\tg - F_SEAL_GROW\n");
        fprintf(stderr, "\t\ts - F_SEAL_SHRINK\n");
        fprintf(stderr, "\t\tw - F_SEAL_WRITE\n");
        fprintf(stderr, "\t\tS - F_SEAL_SEAL\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    name = argv[1];
    len = atoi(argv[2]);
    seals_arg = argv[3];
    /* Create an anonymous file in tmpfs; allow seals to be
       placed on the file */
    fd = memfd_create(name, MFD_ALLOW_SEALING);
    if (fd == -1)
        errExit("memfd_create");
    /* Size the file as specified on the command line */
    if (ftruncate(fd, len) == -1)
        errExit("truncate");
    printf("PID: %ld; fd: %d; /proc/%ld/fd/%d\n",
            (long) getpid(), fd, (long) getpid(), fd);
    /* Code to map the file and populate the mapping with data
       omitted */
    /* If a 'seals' command-line argument was supplied, set some
       seals on the file */
    if (seals_arg != NULL) {
        seals = 0;
        if (strchr(seals_arg, 'g') != NULL)
            seals |= F_SEAL_GROW;
        if (strchr(seals_arg, 's') != NULL)
            seals |= F_SEAL_SHRINK;
        if (strchr(seals_arg, 'w') != NULL)
            seals |= F_SEAL_WRITE;
        if (strchr(seals_arg, 'S') != NULL)
            seals |= F_SEAL_SEAL;
        if (fcntl(fd, F_ADD_SEALS, seals) == -1)
            errExit("fcntl");
    }
    /* Keep running, so that the file created by memfd_create()
       continues to exist */
    pause();
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

プログラムのソース: t_get_seals.c¶

#include <sys/memfd.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#define errExit(msg)    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
                        } while (0)
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    unsigned int seals;
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "%s /proc/PID/fd/FD\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fd = open(argv[1], O_RDWR);
    if (fd == -1)
        errExit("open");
    seals = fcntl(fd, F_GET_SEALS);
    if (seals == -1)
        errExit("fcntl");
    printf("Existing seals:");
    if (seals & F_SEAL_SEAL)
        printf(" SEAL");
    if (seals & F_SEAL_GROW)
        printf(" GROW");
    if (seals & F_SEAL_WRITE)
        printf(" WRITE");
    if (seals & F_SEAL_SHRINK)
        printf(" SHRINK");
    printf("\n");
    /* Code to map the file and access the contents of the
       resulting mapping omitted */
    exit(EXIT_SUCCESS);
}