home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC World 2003 March / PCWorld_2003-03_cd.bin / Software / Topware / activeperl / ActivePerl / Perl / lib / Safe.pm < prev    next >
Encoding:
Perl POD Document  |  2002-10-22  |  16.9 KB  |  560 lines

  1. package Safe;
  2.  
  3. use 5.003_11;
  4. use strict;
  5.  
  6. our $VERSION = "2.08";
  7.  
  8. use Carp;
  9.  
  10. use Opcode 1.01, qw(
  11.     opset opset_to_ops opmask_add
  12.     empty_opset full_opset invert_opset verify_opset
  13.     opdesc opcodes opmask define_optag opset_to_hex
  14. );
  15.  
  16. *ops_to_opset = \&opset;   # Temporary alias for old Penguins
  17.  
  18.  
  19. my $default_root  = 0;
  20. my $default_share = ['*_']; #, '*main::'];
  21.  
  22. sub new {
  23.     my($class, $root, $mask) = @_;
  24.     my $obj = {};
  25.     bless $obj, $class;
  26.  
  27.     if (defined($root)) {
  28.     croak "Can't use \"$root\" as root name"
  29.         if $root =~ /^main\b/ or $root !~ /^\w[:\w]*$/;
  30.     $obj->{Root}  = $root;
  31.     $obj->{Erase} = 0;
  32.     }
  33.     else {
  34.     $obj->{Root}  = "Safe::Root".$default_root++;
  35.     $obj->{Erase} = 1;
  36.     }
  37.  
  38.     # use permit/deny methods instead till interface issues resolved
  39.     # XXX perhaps new Safe 'Root', mask => $mask, foo => bar, ...;
  40.     croak "Mask parameter to new no longer supported" if defined $mask;
  41.     $obj->permit_only(':default');
  42.  
  43.     # We must share $_ and @_ with the compartment or else ops such
  44.     # as split, length and so on won't default to $_ properly, nor
  45.     # will passing argument to subroutines work (via @_). In fact,
  46.     # for reasons I don't completely understand, we need to share
  47.     # the whole glob *_ rather than $_ and @_ separately, otherwise
  48.     # @_ in non default packages within the compartment don't work.
  49.     $obj->share_from('main', $default_share);
  50.     Opcode::_safe_pkg_prep($obj->{Root});
  51.     return $obj;
  52. }
  53.  
  54. sub DESTROY {
  55.     my $obj = shift;
  56.     $obj->erase('DESTROY') if $obj->{Erase};
  57. }
  58.  
  59. sub erase {
  60.     my ($obj, $action) = @_;
  61.     my $pkg = $obj->root();
  62.     my ($stem, $leaf);
  63.  
  64.     no strict 'refs';
  65.     $pkg = "main::$pkg\::";    # expand to full symbol table name
  66.     ($stem, $leaf) = $pkg =~ m/(.*::)(\w+::)$/;
  67.  
  68.     # The 'my $foo' is needed! Without it you get an
  69.     # 'Attempt to free unreferenced scalar' warning!
  70.     my $stem_symtab = *{$stem}{HASH};
  71.  
  72.     #warn "erase($pkg) stem=$stem, leaf=$leaf";
  73.     #warn " stem_symtab hash ".scalar(%$stem_symtab)."\n";
  74.     # ", join(', ', %$stem_symtab),"\n";
  75.  
  76. #    delete $stem_symtab->{$leaf};
  77.  
  78.     my $leaf_glob   = $stem_symtab->{$leaf};
  79.     my $leaf_symtab = *{$leaf_glob}{HASH};
  80. #    warn " leaf_symtab ", join(', ', %$leaf_symtab),"\n";
  81.     %$leaf_symtab = ();
  82.     #delete $leaf_symtab->{'__ANON__'};
  83.     #delete $leaf_symtab->{'foo'};
  84.     #delete $leaf_symtab->{'main::'};
  85. #    my $foo = undef ${"$stem\::"}{"$leaf\::"};
  86.  
  87.     if ($action and $action eq 'DESTROY') {
  88.         delete $stem_symtab->{$leaf};
  89.     } else {
  90.         $obj->share_from('main', $default_share);
  91.     }
  92.     1;
  93. }
  94.  
  95.  
  96. sub reinit {
  97.     my $obj= shift;
  98.     $obj->erase;
  99.     $obj->share_redo;
  100. }
  101.  
  102. sub root {
  103.     my $obj = shift;
  104.     croak("Safe root method now read-only") if @_;
  105.     return $obj->{Root};
  106. }
  107.  
  108.  
  109. sub mask {
  110.     my $obj = shift;
  111.     return $obj->{Mask} unless @_;
  112.     $obj->deny_only(@_);
  113. }
  114.  
  115. # v1 compatibility methods
  116. sub trap   { shift->deny(@_)   }
  117. sub untrap { shift->permit(@_) }
  118.  
  119. sub deny {
  120.     my $obj = shift;
  121.     $obj->{Mask} |= opset(@_);
  122. }
  123. sub deny_only {
  124.     my $obj = shift;
  125.     $obj->{Mask} = opset(@_);
  126. }
  127.  
  128. sub permit {
  129.     my $obj = shift;
  130.     # XXX needs testing
  131.     $obj->{Mask} &= invert_opset opset(@_);
  132. }
  133. sub permit_only {
  134.     my $obj = shift;
  135.     $obj->{Mask} = invert_opset opset(@_);
  136. }
  137.  
  138.  
  139. sub dump_mask {
  140.     my $obj = shift;
  141.     print opset_to_hex($obj->{Mask}),"\n";
  142. }
  143.  
  144.  
  145.  
  146. sub share {
  147.     my($obj, @vars) = @_;
  148.     $obj->share_from(scalar(caller), \@vars);
  149. }
  150.  
  151. sub share_from {
  152.     my $obj = shift;
  153.     my $pkg = shift;
  154.     my $vars = shift;
  155.     my $no_record = shift || 0;
  156.     my $root = $obj->root();
  157.     croak("vars not an array ref") unless ref $vars eq 'ARRAY';
  158.     no strict 'refs';
  159.     # Check that 'from' package actually exists
  160.     croak("Package \"$pkg\" does not exist")
  161.     unless keys %{"$pkg\::"};
  162.     my $arg;
  163.     foreach $arg (@$vars) {
  164.     # catch some $safe->share($var) errors:
  165.     croak("'$arg' not a valid symbol table name")
  166.         unless $arg =~ /^[\$\@%*&]?\w[\w:]*$/
  167.             or $arg =~ /^\$\W$/;
  168.     my ($var, $type);
  169.     $type = $1 if ($var = $arg) =~ s/^(\W)//;
  170.     # warn "share_from $pkg $type $var";
  171.     *{$root."::$var"} = (!$type)       ? \&{$pkg."::$var"}
  172.               : ($type eq '&') ? \&{$pkg."::$var"}
  173.               : ($type eq '$') ? \${$pkg."::$var"}
  174.               : ($type eq '@') ? \@{$pkg."::$var"}
  175.               : ($type eq '%') ? \%{$pkg."::$var"}
  176.               : ($type eq '*') ?  *{$pkg."::$var"}
  177.               : croak(qq(Can't share "$type$var" of unknown type));
  178.     }
  179.     $obj->share_record($pkg, $vars) unless $no_record or !$vars;
  180. }
  181.  
  182. sub share_record {
  183.     my $obj = shift;
  184.     my $pkg = shift;
  185.     my $vars = shift;
  186.     my $shares = \%{$obj->{Shares} ||= {}};
  187.     # Record shares using keys of $obj->{Shares}. See reinit.
  188.     @{$shares}{@$vars} = ($pkg) x @$vars if @$vars;
  189. }
  190. sub share_redo {
  191.     my $obj = shift;
  192.     my $shares = \%{$obj->{Shares} ||= {}};
  193.     my($var, $pkg);
  194.     while(($var, $pkg) = each %$shares) {
  195.     # warn "share_redo $pkg\:: $var";
  196.     $obj->share_from($pkg,  [ $var ], 1);
  197.     }
  198. }
  199. sub share_forget {
  200.     delete shift->{Shares};
  201. }
  202.  
  203. sub varglob {
  204.     my ($obj, $var) = @_;
  205.     no strict 'refs';
  206.     return *{$obj->root()."::$var"};
  207. }
  208.  
  209.  
  210. sub reval {
  211.     my ($obj, $expr, $strict) = @_;
  212.     my $root = $obj->{Root};
  213.  
  214.     # Create anon sub ref in root of compartment.
  215.     # Uses a closure (on $expr) to pass in the code to be executed.
  216.     # (eval on one line to keep line numbers as expected by caller)
  217.     my $evalcode = sprintf('package %s; sub { @_ = (); eval $expr; }', $root);
  218.     my $evalsub;
  219.  
  220.     if ($strict) { use strict; $evalsub = eval $evalcode; }
  221.     else         {  no strict; $evalsub = eval $evalcode; }
  222.  
  223.     return Opcode::_safe_call_sv($root, $obj->{Mask}, $evalsub);
  224. }
  225.  
  226. sub rdo {
  227.     my ($obj, $file) = @_;
  228.     my $root = $obj->{Root};
  229.  
  230.     my $evalsub = eval
  231.         sprintf('package %s; sub { @_ = (); do $file }', $root);
  232.     return Opcode::_safe_call_sv($root, $obj->{Mask}, $evalsub);
  233. }
  234.  
  235.  
  236. 1;
  237.  
  238. __END__
  239.  
  240. =head1 NAME
  241.  
  242. Safe - Compile and execute code in restricted compartments
  243.  
  244. =head1 SYNOPSIS
  245.  
  246.   use Safe;
  247.  
  248.   $compartment = new Safe;
  249.  
  250.   $compartment->permit(qw(time sort :browse));
  251.  
  252.   $result = $compartment->reval($unsafe_code);
  253.  
  254. =head1 DESCRIPTION
  255.  
  256. The Safe extension module allows the creation of compartments
  257. in which perl code can be evaluated. Each compartment has
  258.  
  259. =over 8
  260.  
  261. =item a new namespace
  262.  
  263. The "root" of the namespace (i.e. "main::") is changed to a
  264. different package and code evaluated in the compartment cannot
  265. refer to variables outside this namespace, even with run-time
  266. glob lookups and other tricks.
  267.  
  268. Code which is compiled outside the compartment can choose to place
  269. variables into (or I<share> variables with) the compartment's namespace
  270. and only that data will be visible to code evaluated in the
  271. compartment.
  272.  
  273. By default, the only variables shared with compartments are the
  274. "underscore" variables $_ and @_ (and, technically, the less frequently
  275. used %_, the _ filehandle and so on). This is because otherwise perl
  276. operators which default to $_ will not work and neither will the
  277. assignment of arguments to @_ on subroutine entry.
  278.  
  279. =item an operator mask
  280.  
  281. Each compartment has an associated "operator mask". Recall that
  282. perl code is compiled into an internal format before execution.
  283. Evaluating perl code (e.g. via "eval" or "do 'file'") causes
  284. the code to be compiled into an internal format and then,
  285. provided there was no error in the compilation, executed.
  286. Code evaluated in a compartment compiles subject to the
  287. compartment's operator mask. Attempting to evaluate code in a
  288. compartment which contains a masked operator will cause the
  289. compilation to fail with an error. The code will not be executed.
  290.  
  291. The default operator mask for a newly created compartment is
  292. the ':default' optag.
  293.  
  294. It is important that you read the Opcode(3) module documentation
  295. for more information, especially for detailed definitions of opnames,
  296. optags and opsets.
  297.  
  298. Since it is only at the compilation stage that the operator mask
  299. applies, controlled access to potentially unsafe operations can
  300. be achieved by having a handle to a wrapper subroutine (written
  301. outside the compartment) placed into the compartment. For example,
  302.  
  303.     $cpt = new Safe;
  304.     sub wrapper {
  305.         # vet arguments and perform potentially unsafe operations
  306.     }
  307.     $cpt->share('&wrapper');
  308.  
  309. =back
  310.  
  311.  
  312. =head1 WARNING
  313.  
  314. The authors make B<no warranty>, implied or otherwise, about the
  315. suitability of this software for safety or security purposes.
  316.  
  317. The authors shall not in any case be liable for special, incidental,
  318. consequential, indirect or other similar damages arising from the use
  319. of this software.
  320.  
  321. Your mileage will vary. If in any doubt B<do not use it>.
  322.  
  323.  
  324. =head2 RECENT CHANGES
  325.  
  326. The interface to the Safe module has changed quite dramatically since
  327. version 1 (as supplied with Perl5.002). Study these pages carefully if
  328. you have code written to use Safe version 1 because you will need to
  329. makes changes.
  330.  
  331.  
  332. =head2 Methods in class Safe
  333.  
  334. To create a new compartment, use
  335.  
  336.     $cpt = new Safe;
  337.  
  338. Optional argument is (NAMESPACE), where NAMESPACE is the root namespace
  339. to use for the compartment (defaults to "Safe::Root0", incremented for
  340. each new compartment).
  341.  
  342. Note that version 1.00 of the Safe module supported a second optional
  343. parameter, MASK.  That functionality has been withdrawn pending deeper
  344. consideration. Use the permit and deny methods described below.
  345.  
  346. The following methods can then be used on the compartment
  347. object returned by the above constructor. The object argument
  348. is implicit in each case.
  349.  
  350.  
  351. =over 8
  352.  
  353. =item permit (OP, ...)
  354.  
  355. Permit the listed operators to be used when compiling code in the
  356. compartment (in I<addition> to any operators already permitted).
  357.  
  358. =item permit_only (OP, ...)
  359.  
  360. Permit I<only> the listed operators to be used when compiling code in
  361. the compartment (I<no> other operators are permitted).
  362.  
  363. =item deny (OP, ...)
  364.  
  365. Deny the listed operators from being used when compiling code in the
  366. compartment (other operators may still be permitted).
  367.  
  368. =item deny_only (OP, ...)
  369.  
  370. Deny I<only> the listed operators from being used when compiling code
  371. in the compartment (I<all> other operators will be permitted).
  372.  
  373. =item trap (OP, ...)
  374.  
  375. =item untrap (OP, ...)
  376.  
  377. The trap and untrap methods are synonyms for deny and permit
  378. respectfully.
  379.  
  380. =item share (NAME, ...)
  381.  
  382. This shares the variable(s) in the argument list with the compartment.
  383. This is almost identical to exporting variables using the L<Exporter>
  384. module.
  385.  
  386. Each NAME must be the B<name> of a variable, typically with the leading
  387. type identifier included. A bareword is treated as a function name.
  388.  
  389. Examples of legal names are '$foo' for a scalar, '@foo' for an
  390. array, '%foo' for a hash, '&foo' or 'foo' for a subroutine and '*foo'
  391. for a glob (i.e.  all symbol table entries associated with "foo",
  392. including scalar, array, hash, sub and filehandle).
  393.  
  394. Each NAME is assumed to be in the calling package. See share_from
  395. for an alternative method (which share uses).
  396.  
  397. =item share_from (PACKAGE, ARRAYREF)
  398.  
  399. This method is similar to share() but allows you to explicitly name the
  400. package that symbols should be shared from. The symbol names (including
  401. type characters) are supplied as an array reference.
  402.  
  403.     $safe->share_from('main', [ '$foo', '%bar', 'func' ]);
  404.  
  405.  
  406. =item varglob (VARNAME)
  407.  
  408. This returns a glob reference for the symbol table entry of VARNAME in
  409. the package of the compartment. VARNAME must be the B<name> of a
  410. variable without any leading type marker. For example,
  411.  
  412.     $cpt = new Safe 'Root';
  413.     $Root::foo = "Hello world";
  414.     # Equivalent version which doesn't need to know $cpt's package name:
  415.     ${$cpt->varglob('foo')} = "Hello world";
  416.  
  417.  
  418. =item reval (STRING)
  419.  
  420. This evaluates STRING as perl code inside the compartment.
  421.  
  422. The code can only see the compartment's namespace (as returned by the
  423. B<root> method). The compartment's root package appears to be the
  424. C<main::> package to the code inside the compartment.
  425.  
  426. Any attempt by the code in STRING to use an operator which is not permitted
  427. by the compartment will cause an error (at run-time of the main program
  428. but at compile-time for the code in STRING).  The error is of the form
  429. "%s trapped by operation mask operation...".
  430.  
  431. If an operation is trapped in this way, then the code in STRING will
  432. not be executed. If such a trapped operation occurs or any other
  433. compile-time or return error, then $@ is set to the error message, just
  434. as with an eval().
  435.  
  436. If there is no error, then the method returns the value of the last
  437. expression evaluated, or a return statement may be used, just as with
  438. subroutines and B<eval()>. The context (list or scalar) is determined
  439. by the caller as usual.
  440.  
  441. This behaviour differs from the beta distribution of the Safe extension
  442. where earlier versions of perl made it hard to mimic the return
  443. behaviour of the eval() command and the context was always scalar.
  444.  
  445. Some points to note:
  446.  
  447. If the entereval op is permitted then the code can use eval "..." to
  448. 'hide' code which might use denied ops. This is not a major problem
  449. since when the code tries to execute the eval it will fail because the
  450. opmask is still in effect. However this technique would allow clever,
  451. and possibly harmful, code to 'probe' the boundaries of what is
  452. possible.
  453.  
  454. Any string eval which is executed by code executing in a compartment,
  455. or by code called from code executing in a compartment, will be eval'd
  456. in the namespace of the compartment. This is potentially a serious
  457. problem.
  458.  
  459. Consider a function foo() in package pkg compiled outside a compartment
  460. but shared with it. Assume the compartment has a root package called
  461. 'Root'. If foo() contains an eval statement like eval '$foo = 1' then,
  462. normally, $pkg::foo will be set to 1.  If foo() is called from the
  463. compartment (by whatever means) then instead of setting $pkg::foo, the
  464. eval will actually set $Root::pkg::foo.
  465.  
  466. This can easily be demonstrated by using a module, such as the Socket
  467. module, which uses eval "..." as part of an AUTOLOAD function. You can
  468. 'use' the module outside the compartment and share an (autoloaded)
  469. function with the compartment. If an autoload is triggered by code in
  470. the compartment, or by any code anywhere that is called by any means
  471. from the compartment, then the eval in the Socket module's AUTOLOAD
  472. function happens in the namespace of the compartment. Any variables
  473. created or used by the eval'd code are now under the control of
  474. the code in the compartment.
  475.  
  476. A similar effect applies to I<all> runtime symbol lookups in code
  477. called from a compartment but not compiled within it.
  478.  
  479.  
  480.  
  481. =item rdo (FILENAME)
  482.  
  483. This evaluates the contents of file FILENAME inside the compartment.
  484. See above documentation on the B<reval> method for further details.
  485.  
  486. =item root (NAMESPACE)
  487.  
  488. This method returns the name of the package that is the root of the
  489. compartment's namespace.
  490.  
  491. Note that this behaviour differs from version 1.00 of the Safe module
  492. where the root module could be used to change the namespace. That
  493. functionality has been withdrawn pending deeper consideration.
  494.  
  495. =item mask (MASK)
  496.  
  497. This is a get-or-set method for the compartment's operator mask.
  498.  
  499. With no MASK argument present, it returns the current operator mask of
  500. the compartment.
  501.  
  502. With the MASK argument present, it sets the operator mask for the
  503. compartment (equivalent to calling the deny_only method).
  504.  
  505. =back
  506.  
  507.  
  508. =head2 Some Safety Issues
  509.  
  510. This section is currently just an outline of some of the things code in
  511. a compartment might do (intentionally or unintentionally) which can
  512. have an effect outside the compartment.
  513.  
  514. =over 8
  515.  
  516. =item Memory
  517.  
  518. Consuming all (or nearly all) available memory.
  519.  
  520. =item CPU
  521.  
  522. Causing infinite loops etc.
  523.  
  524. =item Snooping
  525.  
  526. Copying private information out of your system. Even something as
  527. simple as your user name is of value to others. Much useful information
  528. could be gleaned from your environment variables for example.
  529.  
  530. =item Signals
  531.  
  532. Causing signals (especially SIGFPE and SIGALARM) to affect your process.
  533.  
  534. Setting up a signal handler will need to be carefully considered
  535. and controlled.  What mask is in effect when a signal handler
  536. gets called?  If a user can get an imported function to get an
  537. exception and call the user's signal handler, does that user's
  538. restricted mask get re-instated before the handler is called?
  539. Does an imported handler get called with its original mask or
  540. the user's one?
  541.  
  542. =item State Changes
  543.  
  544. Ops such as chdir obviously effect the process as a whole and not just
  545. the code in the compartment. Ops such as rand and srand have a similar
  546. but more subtle effect.
  547.  
  548. =back
  549.  
  550. =head2 AUTHOR
  551.  
  552. Originally designed and implemented by Malcolm Beattie,
  553. mbeattie@sable.ox.ac.uk.
  554.  
  555. Reworked to use the Opcode module and other changes added by Tim Bunce
  556. E<lt>F<Tim.Bunce@ig.co.uk>E<gt>.
  557.  
  558. =cut
  559.  
  560.