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linux下的入侵监测系统LIDS原理 (III)



         七．LIDS在内核中的安全级别

    一些时候，我们需要改变保护系统的配置。那样我们该怎么做呢？LIDS给我们提供了两种方法。
    l 我们可以重新启动系统，在LILO：里键入security=0.
    l 我们可以在用lidsadm –S中用密码来转换安全级别。

    7．1 在内核中的两个安全级别
    LIDS在内核中定义了两个安全级别，安全的security和无安全的none_security.默认情况下，是设置成安全的级别。如果你需要改变它。就在启动的时候键入security=0.

    在内核中有一个全局变量lids_load。它表明是否lids的安全变量security被开启。它默认是1。如果在系统启动的时候在LILO：键入security=0 ，所有的LIDS的保护都会失效，就象那些没有LIDS保护的系统一样。

    /* variant defined in fs/lids.c */
    int lids_reload_conf=0;
    int lids_load=0; /* it is raised to 1 when kernel boot */
    int lids_local_on=1;
    int lids_local_pid=0;

    /* in init/main.c */
    #ifdef CONFIG_LIDS
    /*
    * lids_setup , read lids info from the kernel.
    */
    static void __init lids_setup(char *str, int *ints)
    {
    if (ints[0] > 0 && ints[1] >= 0)
    ====> _lids_load= ints[1];
    }
    #endif
    ....
    /* init the LIDS when the system bootup up */

    static void __init do_basic_setup(void)
    {
    ......
    /* Mount the root filesystem.. */
    mount_root();

    #ifdef CONFIG_LIDS
    /* init the ids file system */
    ---> lids_load=_lids_load;
    lids_local_on=_lids_load;
    lids_flags=lids_load * (LIDS_FLAGS_LIDS_ON | LIDS_FLAGS_LIDS_LOCAL_ON);
    ===> printk(\"Linux Intrusion Detection System %s \\n\",lids_load==1?\"starts\":\"stops\");
    init_vfs_security();
    #endif
    ......
    }

    在系统启动的时候，你可以看到”Linux Intrusion Detection System 0.9 starts”,表明LIDS的保护开启了。当保护停止的时候，你可以看到”Linux Intrusion Detection System 0.9 stops”。这里的0.9是当前的LIDS版本号。

    7．2 用lidsadm来改变系统安全级别
    一些时候，有也可以在线的时候改变你的安全级别，你必须把CONFIG_LIDS_ALLOW_SWITCH功能开启。并且在编译前配置内核的时候提供一个RipeMD-160 encrypted password 。

    这个密码可以用lidsadm –p 命令来获得

    用内核鉴定
    用提供的密码，LIDS可以鉴定用户来区分哪个用户可以转换内核的安全级别。
    这个功能也要用到lidsadm的-S参数。如。
    # /sbin/lidsadm -S -- -LIDS
    SWITCH
    Password:xxxxxx
    #
    在输入密码后，我们就可以转换LIDS的安全关闭。
    让我们看看内部的编码来了解它是如何工作的，
    /* in the fs/lids.c lids_proc_locks_sysctl() */
    int lids_proc_locks_sysctl(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
    void *buffer, size_t *lenp, int conv, int op)
    {
    lids_locks_t locks;
    byte hashcode[RMDsize/8];
    char rmd160sig[170];
    .......
    locks.passwd[sizeof(passwd_t)-1]=0; /* We don\t take the risk */
    rmd160sig[0]=0;

    #ifdef CONFIG_LIDS_ALLOW_SWITCH
    if ((!lids_first_time) || (locks.passwd[0])) {
    RMD((byte *)locks.passwd,hashcode);
    memset((char *)locks.passwd,\\\0\,sizeof(passwd_t));
    for (i=0; i sprintf(rmd160sig+2*i,\"%02x\", hashcode[i]);
    }
    if ( ((lids_first_time) && (!locks.passwd[0])) ||
    ----------> (!strncmp(rmd160sig,CONFIG_LIDS_RMD160_PASSWD,160)) ) {
    #else
    if ((lids_first_time) && (!locks.passwd[0])) {
    #endif
    /* access granted ! */
    number_failed=0;
    if (lids_process_flags(locks.flags)) {
    cap_bset=locks.cap_bset;
    lids_security_alert(\"Changed: cap_bset=0x%x lids_flags=0x%x\",cap_t(cap_bset),lids_flags);
    }
    lids_first_time=0;
    }
    ........
    }
    在密码检查正确后。Lids_process_flag()就会改变当前的lids标记为关闭状态，然后你就可以在不受保护的系统做你想要做的事情了。你可以看看fs/lids.c的lids_process_flag的代码来了解它。

    转换LIDS和LIDA_GLOBAL
    如果你把LIDS的保护关闭，你会有两个结果，一，关闭后其它没有被LIDS保护的控制台一样不受保护，二，可以本地的关闭它们，在其它的控制台，所有的系统依然被LIDS保护。它们一样很安全。
    这些细节是fs/lids的lids_process_flag()来实现。

    八．内核的网络安全
    用LIDS，你可以用下面的功能来保护你的网络。

    8．1 保护防火墙和路由的规则
    如果你的主机包含一些防火墙规则。你可以用LIDS来保护它们。你可以开启
    CONFIG_LIDS_ALLOW_CHANGE_ROUTESLAI 实现这个功能。你也必须在密封内核的时候关闭CAP_NET_ADMIN。
    然后，你也可以允许程序更改路由规则。

    让我们来看看保护防火墙规则的代码吧。每一个改变防火墙的请求都会调用内核的ip_setsockopt()函数。

    int ip_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname, char *optval, int optlen)
    {
    ........
    switch(optname)
    {
    .......
    case IP_FW_DELETE_NUM:
    case IP_FW_INSERT:
    case IP_FW_FLUSH:
    case IP_FW_ZERO:
    case IP_FW_CHECK:
    case IP_FW_CREATECHAIN:
    case IP_FW_DELETECHAIN:
    case IP_FW_POLICY:
    #ifdef CONFIG_LIDS_ALLOW_CHANGE_ROUTES
    if (!(capable(CAP_NET_ADMIN) || (current->flags & PF_CHROUTES))) {
    #else
    if (!capable(CAP_NET_ADMIN)) {
    #endif
    #ifdef CONFIG_LIDS
    lids_security_alert(\"CAP_NET_ADMIN violation: try to change IP firewall rules with option %d\",optname);
    #endif
    return -EACCES;
    }
    ........
    从上面的代码，我们可以看到如果有人要改变防火墙的规则，你必须把CAP_NET_ADMIN开启，并且你要修改规则的程序必须用routing_changeable来标记。

    8．2 禁止嗅探
    这个功能也是在上面的changing_route来实现的。让我们来看看net/core/dev.c的代码。

    int dev_ioctl(unsigned int cmd, void *arg)
    {
    ........
    switch(cmd)
    {
    ........
    case SIOCSIFMETRIC:
    case SIOCSIFMTU:
    case SIOCSIFMAP:
    case SIOCSIFHWADDR:
    case SIOCSIFSLAVE:
    case SIOCADDMULTI:
    case SIOCDELMULTI:
    case SIOCSIFHWBROADCAST:
    case SIOCSIFTXQLEN:
    case SIOCSIFNAME:
    #ifdef CONFIG_LIDS_ALLOW_CHANGE_ROUTES
    if (!(capable(CAP_NET_ADMIN) || (current->flags & PF_CHROUTES))) {
    #else
    if (!capable(CAP_NET_ADMIN)) {
    #endif
    #ifdef CONFIG_LIDS
    lids_security_alert(\"CAP_NET_ADMIN violation: ioctl SIOC #%i\",cmd);
    #endif
    return -EPERM;
    .........
    你能发现，如果你要为嗅探改变状态的话， 你必须让CAP_NET_ADMIN开启来实现这个功能。你可以在内核密封前启动CAP_NET_ADMIN，然后在内核密封后禁止它。

    8．3 内核的检测端口扫描的功能
    为什么要在内核里需要一个端口扫描的检测？
    因为一个端口扫描的时候能检测到半连接的扫描。所以，端口扫描检测需要作为一个嗅探的程序来运行。如果我们需要检测端口扫描。我们又要开启允许嗅探程序的运行，在内核中的端口扫描检测很有用处。

    端口扫描的主要思想是在一段短的时间内扫描一个范围的端口，然后，它们会在扫描后记录那些端口是开放的。用这个方法，扫描器就可以检测到远端的机器开放了什么端口。在内核里，我们能发现下面的代码。

    内核中的端口扫描检测
    让我们看看tcp的端口扫描

    /* in net/ipv4/tcp_ipv4.c */

    int tcp_v4_rcv(struct sk_buff *skb, unsigned short len)
    {
    ........
    __skb_queue_tail(&sk->back_log, skb);
    return 0;

    no_tcp_socket:

    #ifdef CONFIG_LIDS
    lids_check_scan(skb->nh.iph->saddr,ntohs(th->dest));
    #endif
    tcp_v4_send_reset(skb);

    discard_it:

    .........
    }
    lids_check_scan()有两个参数，一个是影响no_sock_srror的源地址，另外一个是你要通讯的机器上的端口。

    Lids_check_scan()主要的任务是统计由同一个资源发出的错误信息。但是lids_check_scan()在源地址是一个端口扫描器的时候不会做检查，它会要timer来做。现在，让我们看看lids_check_scan()的代码。

    /* in net/ipv4/lids_check_scan.c */
    int lids_check_scan(__u32 addr,__u16 port)
    {
    ...........
    if((p = lids_find_scan(addr)) == NULL) {

    p1 = &lids_scan_head;
    p = (struct lids_scan*)kmalloc(sizeof(struct lids_scan),GFP_ATOMIC);
    if(p == NULL ) {
    return -1;
    }
    while((p1->next)!=NULL)p1=p1->next;

    /* init the structure. */
    p1->next = p;
    spin_unlock(p->lock);
    p->next = NULL;
    p->addr = addr;
    p->counter = 0;
    p->lower_counter = 0;
    p->create_time = current_time;
    /* init a timer to do the detect thing */
    init_timer(&(p->timer));
    p->timer.expires = LIDS_SCAN_TIMEOUT + current_time;
    p->timer.data = (unsigned long) p;
    p->timer.function = lids_proceed_scan ;
    add_timer(&(p->timer));
    }
    /* add the counter when hit */
    spin_lock(p->lock);
    (p->counter)++;
    /* we here defined the port < 1024 and > 1024 */
    if(port < 1024)
    (p->lower_counter)++;
    spin_unlock(p->lock);
    return 0;
    }
    从上面的代码，我们能看到这个函数的主要是一个列表，所以它很快。为了防止在kmalloc()的DoS的攻击，我们也需要来限制检测的列表。在这个代码里可能是错误的，但是因为记时的函数timer lids_proceed_scan能非常快的更新这个列表（每3秒一次）。所以DoS攻击很难让内核迷惑扫描源的真实性。
    发布人:冰块 来自: 

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