bastion_toolkit/
fs_guard.rs

1//! # fs_guard (File Jail)
2//! 
3//! パス・トラバーサル、シンボリックリンク攻撃、および競合状態(TOCTOU)を防ぐための
4//! 産業グレードのファイルシステムガード。
5//! 指定されたディレクトリ(Jail Root)外へのアクセスを物理的に遮断する。
6
7use std::fs::{File, OpenOptions};
8use std::path::{Path, PathBuf};
9use std::io::{Result, Error, ErrorKind};
10use std::os::unix::fs::OpenOptionsExt;
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12/// 指定されたディレクトリ配下のみにファイルアクセスを制限する Jail 構造体
13pub struct Jail {
14    root: PathBuf,
15}
16
17impl Jail {
18    /// 新しい Jail を初期化する。root path は絶対パスに正規化される。
19    pub fn new<P: AsRef<Path>>(root: P) -> Result<Self> {
20        let root_canonical = root.as_ref().canonicalize()?;
21        if !root_canonical.is_dir() {
22            return Err(Error::new(ErrorKind::InvalidInput, "Jail root must be a directory"));
23        }
24        Ok(Self { root: root_canonical })
25    }
26
27    /// 安全にファイルをオープンする。
28    /// 内部で正規化、シンボリックリンク追跡禁止、およびオープン後のパス検証を行う。
29    pub fn open_file<P: AsRef<Path>>(&self, path: P) -> Result<File> {
30        let mut opts = OpenOptions::new();
31        opts.read(true);
32        self.secure_open(path, opts)
33    }
34
35    /// 安全にファイルを新規作成または上書きオープンする。
36    pub fn create_file<P: AsRef<Path>>(&self, path: P) -> Result<File> {
37        let mut opts = OpenOptions::new();
38        opts.write(true).create(true).truncate(true);
39        self.secure_open(path, opts)
40    }
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42    /// 内部的な安全オープンロジック
43    fn secure_open<P: AsRef<Path>>(&self, path: P, mut options: OpenOptions) -> Result<File> {
44        let requested_path = path.as_ref();
45        
46        // 入力パスが絶対パスの場合は、Jail Root 配下であることを強制する。
47        // 相対パスの場合は、Jail Root を起点とする。
48        let base_path = if requested_path.is_absolute() {
49            requested_path.to_path_buf()
50        } else {
51            self.root.join(requested_path)
52        };
53
54        // 1. パスの正規化 (トラバーサルやシンボリックリンクを解決)
55        // ファイルが存在しない可能性があるため、一度親ディレクトリまでで解決を試みる
56        let full_path = if base_path.exists() {
57            base_path.canonicalize()?
58        } else {
59            match base_path.parent() {
60                Some(parent) if parent.exists() => {
61                    let parent_canonical = parent.canonicalize()?;
62                    parent_canonical.join(base_path.file_name().unwrap_or_default())
63                }
64                _ => base_path.clone(), // 親も存在しない場合はそのまま (starts_withで弾かれる)
65            }
66        };
67
68        // 2. Jail Root プレフィックスチェック (物理的な境界チェック)
69        if !full_path.starts_with(&self.root) {
70            return Err(Error::new(ErrorKind::PermissionDenied, "Access Denied: Path outside of jail"));
71        }
72
73        // 3. アトミックオープン設定 (O_NOFOLLOW)
74        // Unix系ではシンボリックリンクであればオープンを拒否
75        #[cfg(unix)]
76        {
77            options.custom_flags(libc::O_NOFOLLOW);
78        }
79
80        // 4. オープン
81        let file = options.open(&full_path)?;
82
83        // 5. オープン後の再検証 (TOCTOU対策)
84        // ファイルディスクリプタからメタデータを取得し、シンボリックリンクでないことを確認
85        let metadata = file.metadata()?;
86        if metadata.file_type().is_symlink() {
87            return Err(Error::new(ErrorKind::PermissionDenied, "Access Denied: Symbolic link detected after open"));
88        }
89
90        // FD枯渇に対する警告（要件：FD上限管理への意識）
91        // 実際の上限チェックはOS依存のため、ここではロジックの安全性のみ担保
92        
93        Ok(file)
94    }
95}
96
97#[cfg(test)]
98mod tests {
99    use super::*;
100    use std::fs;
101    use tempfile::tempdir;
102
103    #[test]
104    fn test_jail_isolation() -> Result<()> {
105        let dir = tempdir()?;
106        let workspace = dir.path().join("workspace");
107        fs::create_dir(&workspace)?;
108        
109        let jail = Jail::new(&workspace)?;
110        
111        // 正常系
112        let safe_file_path = workspace.join("test.txt");
113        fs::write(&safe_file_path, "hello")?;
114        assert!(jail.open_file("test.txt").is_ok());
115
116        // 異常系: トラバーサル
117        assert!(jail.open_file("../outside.txt").is_err());
118        
119        // 異常系: 絶対パスによる脱出試行
120        assert!(jail.open_file("/etc/passwd").is_err());
121
122        Ok(())
123    }
124
125    #[test]
126    fn test_create_in_jail() -> Result<()> {
127        let dir = tempdir()?;
128        let workspace = dir.path().join("workspace");
129        fs::create_dir(&workspace)?;
130        
131        let jail = Jail::new(&workspace)?;
132        
133        // 新規作成
134        let res = jail.create_file("new.txt");
135        assert!(res.is_ok());
136        
137        // Jail外への作成試行
138        let res_evil = jail.create_file("../evil.txt");
139        assert!(res_evil.is_err());
140
141        Ok(())
142    }
143}
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