/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 * Landlock audit helpers
 *
 * Copyright © 2024-2025 Microsoft Corporation
 */

#define _GNU_SOURCE
#include <errno.h>
#include <linux/audit.h>
#include <linux/limits.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <regex.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>

#ifndef ARRAY_SIZE
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))
#endif

#ifndef __maybe_unused
#define __maybe_unused __attribute__((__unused__))
#endif

#define REGEX_LANDLOCK_PREFIX "^audit([0-9.:]\\+): domain=\\([0-9a-f]\\+\\)"

struct audit_filter {
 __u32 record_type;
 size_t exe_len;
 char exe[PATH_MAX];
};

struct audit_message {
 struct nlmsghdr header;
 union {
  struct audit_status status;
  struct audit_features features;
  struct audit_rule_data rule;
  struct nlmsgerr err;
  char data[PATH_MAX + 200];
 };
};

static const struct timeval audit_tv_dom_drop = {
 /*
  * Because domain deallocation is tied to asynchronous credential
  * freeing, receiving such event may take some time.  In practice,
  * on a small VM, it should not exceed 100k usec, but let's wait up
  * to 1 second to be safe.
 */
 .tv_sec = 1,
};

static const struct timeval audit_tv_default = {
 .tv_usec = 1,
};

static int audit_send(const int fd, const struct audit_message *const msg)
{
 struct sockaddr_nl addr = {
  .nl_family = AF_NETLINK,
 };
 int ret;

 do {
  ret = sendto(fd, msg, msg->header.nlmsg_len, 0,
        (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
 } while (ret < 0 && errno == EINTR);

 if (ret < 0)
  return -errno;

 if (ret != msg->header.nlmsg_len)
  return -E2BIG;

 return 0;
}

static int audit_recv(const int fd, struct audit_message *msg)
{
 struct sockaddr_nl addr;
 socklen_t addrlen = sizeof(addr);
 struct audit_message msg_tmp;
 int err;

 if (!msg)
  msg = &msg_tmp;

 do {
  err = recvfrom(fd, msg, sizeof(*msg), 0,
          (struct sockaddr *)&addr, &addrlen);
 } while (err < 0 && errno == EINTR);

 if (err < 0)
  return -errno;

 if (addrlen != sizeof(addr) || addr.nl_pid != 0)
  return -EINVAL;

 /* Checks Netlink error or end of messages. */
 if (msg->header.nlmsg_type == NLMSG_ERROR)
  return msg->err.error;

 return 0;
}

static int audit_request(const int fd,
    const struct audit_message *const request,
    struct audit_message *reply)
{
 struct audit_message msg_tmp;
 bool first_reply = true;
 int err;

 err = audit_send(fd, request);
 if (err)
  return err;

 if (!reply)
  reply = &msg_tmp;

 do {
  if (first_reply)
   first_reply = false;
  else
   reply = &msg_tmp;

  err = audit_recv(fd, reply);
  if (err)
   return err;
 } while (reply->header.nlmsg_type != NLMSG_ERROR &&
   reply->err.msg.nlmsg_type != request->header.nlmsg_type);

 return reply->err.error;
}

static int audit_filter_exe(const int audit_fd,
       const struct audit_filter *const filter,
       const __u16 type)
{
 struct audit_message msg = {
  .header = {
   .nlmsg_len = NLMSG_SPACE(sizeof(msg.rule)) +
         NLMSG_ALIGN(filter->exe_len),
   .nlmsg_type = type,
   .nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST | NLM_F_ACK,
  },
  .rule = {
   .flags = AUDIT_FILTER_EXCLUDE,
   .action = AUDIT_NEVER,
   .field_count = 1,
   .fields[0] = filter->record_type,
   .fieldflags[0] = AUDIT_NOT_EQUAL,
   .values[0] = filter->exe_len,
   .buflen = filter->exe_len,
  }
 };

 if (filter->record_type != AUDIT_EXE)
  return -EINVAL;

 memcpy(msg.rule.buf, filter->exe, filter->exe_len);
 return audit_request(audit_fd, &msg, NULL);
}

static int audit_filter_drop(const int audit_fd, const __u16 type)
{
 struct audit_message msg = {
  .header = {
   .nlmsg_len = NLMSG_SPACE(sizeof(msg.rule)),
   .nlmsg_type = type,
   .nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST | NLM_F_ACK,
  },
  .rule = {
   .flags = AUDIT_FILTER_EXCLUDE,
   .action = AUDIT_NEVER,
   .field_count = 1,
   .fields[0] = AUDIT_MSGTYPE,
   .fieldflags[0] = AUDIT_NOT_EQUAL,
   .values[0] = AUDIT_LANDLOCK_DOMAIN,
  }
 };

 return audit_request(audit_fd, &msg, NULL);
}

static int audit_set_status(int fd, __u32 key, __u32 val)
{
 const struct audit_message msg = {
  .header = {
   .nlmsg_len = NLMSG_SPACE(sizeof(msg.status)),
   .nlmsg_type = AUDIT_SET,
   .nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST | NLM_F_ACK,
  },
  .status = {
   .mask = key,
   .enabled = key == AUDIT_STATUS_ENABLED ? val : 0,
   .pid = key == AUDIT_STATUS_PID ? val : 0,
  }
 };

 return audit_request(fd, &msg, NULL);
}

/* Returns a pointer to the last filled character of @dst, which is `\0`.  */
static __maybe_unused char *regex_escape(const char *const src, char *dst,
      size_t dst_size)
{
 char *d = dst;

 for (const char *s = src; *s; s++) {
  switch (*s) {
  case '$':
  case '*':
  case '.':
  case '[':
  case '\\':
  case ']':
  case '^':
   if (d >= dst + dst_size - 2)
    return (char *)-ENOMEM;

   *d++ = '\\';
   *d++ = *s;
   break;
  default:
   if (d >= dst + dst_size - 1)
    return (char *)-ENOMEM;

   *d++ = *s;
  }
 }
 if (d >= dst + dst_size - 1)
  return (char *)-ENOMEM;

 *d = '\0';
 return d;
}

/*
 * @domain_id: The domain ID extracted from the audit message (if the first part
 * of @pattern is REGEX_LANDLOCK_PREFIX).  It is set to 0 if the domain ID is
 * not found.
 */
static int audit_match_record(int audit_fd, const __u16 type,
         const char *const pattern, __u64 *domain_id)
{
 struct audit_message msg;
 int ret, err = 0;
 bool matches_record = !type;
 regmatch_t matches[2];
 regex_t regex;

 ret = regcomp(®ex, pattern, 0);
 if (ret)
  return -EINVAL;

 do {
  memset(&msg, 0, sizeof(msg));
  err = audit_recv(audit_fd, &msg);
  if (err)
   goto out;

  if (msg.header.nlmsg_type == type)
   matches_record = true;
 } while (!matches_record);

 ret = regexec(®ex, msg.data, ARRAY_SIZE(matches), matches, 0);
 if (ret) {
  printf("DATA: %s\n", msg.data);
  printf("ERROR: no match for pattern: %s\n", pattern);
  err = -ENOENT;
 }

 if (domain_id) {
  *domain_id = 0;
  if (matches[1].rm_so != -1) {
   int match_len = matches[1].rm_eo - matches[1].rm_so;
   /* The maximal characters of a 2^64 hexadecimal number is 17. */
   char dom_id[18];

   if (match_len > 0 && match_len < sizeof(dom_id)) {
    memcpy(dom_id, msg.data + matches[1].rm_so,
           match_len);
    dom_id[match_len] = '\0';
    if (domain_id)
     *domain_id = strtoull(dom_id, NULL, 16);
   }
  }
 }

out:
 regfree(®ex);
 return err;
}

static int __maybe_unused matches_log_domain_allocated(int audit_fd, pid_t pid,
             __u64 *domain_id)
{
 static const char log_template[] = REGEX_LANDLOCK_PREFIX
  " status=allocated mode=enforcing pid=%d uid=[0-9]\\+"
  " exe=\"[^\"]\\+\" comm=\".*_test\"$";
 char log_match[sizeof(log_template) + 10];
 int log_match_len;

 log_match_len =
  snprintf(log_match, sizeof(log_match), log_template, pid);
 if (log_match_len > sizeof(log_match))
  return -E2BIG;

 return audit_match_record(audit_fd, AUDIT_LANDLOCK_DOMAIN, log_match,
      domain_id);
}

static int __maybe_unused matches_log_domain_deallocated(
 int audit_fd, unsigned int num_denials, __u64 *domain_id)
{
 static const char log_template[] = REGEX_LANDLOCK_PREFIX
  " status=deallocated denials=%u$";
 char log_match[sizeof(log_template) + 10];
 int log_match_len;

 log_match_len = snprintf(log_match, sizeof(log_match), log_template,
     num_denials);
 if (log_match_len > sizeof(log_match))
  return -E2BIG;

 return audit_match_record(audit_fd, AUDIT_LANDLOCK_DOMAIN, log_match,
      domain_id);
}

struct audit_records {
 size_t access;
 size_t domain;
};

static int audit_count_records(int audit_fd, struct audit_records *records)
{
 struct audit_message msg;
 int err;

 records->access = 0;
 records->domain = 0;

 do {
  memset(&msg, 0, sizeof(msg));
  err = audit_recv(audit_fd, &msg);
  if (err) {
   if (err == -EAGAIN)
    return 0;
   else
    return err;
  }

  switch (msg.header.nlmsg_type) {
  case AUDIT_LANDLOCK_ACCESS:
   records->access++;
   break;
  case AUDIT_LANDLOCK_DOMAIN:
   records->domain++;
   break;
  }
 } while (true);

 return 0;
}

static int audit_init(void)
{
 int fd, err;

 fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_AUDIT);
 if (fd < 0)
  return -errno;

 err = audit_set_status(fd, AUDIT_STATUS_ENABLED, 1);
 if (err)
  return err;

 err = audit_set_status(fd, AUDIT_STATUS_PID, getpid());
 if (err)
  return err;

 /* Sets a timeout for negative tests. */
 err = setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &audit_tv_default,
    sizeof(audit_tv_default));
 if (err)
  return -errno;

 return fd;
}

static int audit_init_filter_exe(struct audit_filter *filter, const char *path)
{
 char *absolute_path = NULL;

 /* It is assume that there is not already filtering rules. */
 filter->record_type = AUDIT_EXE;
 if (!path) {
  int ret = readlink("/proc/self/exe", filter->exe,
       sizeof(filter->exe) - 1);
  if (ret < 0)
   return -errno;

  filter->exe_len = ret;
  return 0;
 }

 absolute_path = realpath(path, NULL);
 if (!absolute_path)
  return -errno;

 /* No need for the terminating NULL byte. */
 filter->exe_len = strlen(absolute_path);
 if (filter->exe_len > sizeof(filter->exe))
  return -E2BIG;

 memcpy(filter->exe, absolute_path, filter->exe_len);
 free(absolute_path);
 return 0;
}

static int audit_cleanup(int audit_fd, struct audit_filter *filter)
{
 struct audit_filter new_filter;

 if (audit_fd < 0 || !filter) {
  int err;

  /*
   * Simulates audit_init_with_exe_filter() when called from
   * FIXTURE_TEARDOWN_PARENT().
 */
  audit_fd = audit_init();
  if (audit_fd < 0)
   return audit_fd;

  filter = &new_filter;
  err = audit_init_filter_exe(filter, NULL);
  if (err)
   return err;
 }

 /* Filters might not be in place. */
 audit_filter_exe(audit_fd, filter, AUDIT_DEL_RULE);
 audit_filter_drop(audit_fd, AUDIT_DEL_RULE);

 /*
  * Because audit_cleanup() might not be called by the test auditd
  * process, it might not be possible to explicitly set it.  Anyway,
  * AUDIT_STATUS_ENABLED will implicitly be set to 0 when the auditd
  * process will exit.
 */
 return close(audit_fd);
}

static int audit_init_with_exe_filter(struct audit_filter *filter)
{
 int fd, err;

 fd = audit_init();
 if (fd < 0)
  return fd;

 err = audit_init_filter_exe(filter, NULL);
 if (err)
  return err;

 err = audit_filter_exe(fd, filter, AUDIT_ADD_RULE);
 if (err)
  return err;

 return fd;
}