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Linux系统安全(一)



        
    1.安全管理

    安全管理主要分为四个方面:

    (1)防止未授权存取:这是计算机安全最重要的问题:未被使用系统的人进入系

    统.用户意识,良好的口令管理(由系统管理员和用户双方配合),登录活动

    记录和报告,用户和网络活动的周期检查,这些都是防止未授权存取的关键.

    (2)防止泄密:这也是计算机安全的一个重要问题.防止已授权或未授权的用户

    相互存取相互的重要信息.文件系统查帐,su登录和报告,用户意识,加密都

    是防止泄密的关键.

    (3)防止用户拒绝系统的管理:这一方面的安全应由操作系统来完成.一个系统

    不应被一个有意试图使用过多资源的用户损害.不幸的是,UNIX不能很好地

    限制用户对资源的使用,一个用户能够使用文件系统的整个磁盘空间,而

    UNIX基本不能阻止用户这样做.系统管理员最好用PS命令,记帐程序df和du

    周期地检查系统.查出过多占用CUP的进程和大量占用磁盘的文件.

    (4)防止丢失系统的完整性:这一安全方面与一个好系统管理员的实际工作(例

    如:周期地备份文件系统,系统崩溃后运行fsck检查,修复文件系统,当有新

    用户时,检测该用户是否可能使系统崩溃的软件)和保持一个可靠的操作系

    统有关(即用户不能经常性地使系统崩溃).

    本文其余部分主要涉及前两个问题,第三个问题在\"安全查帐\"一节讨论.


    .超级用户




    一些系统管理命令只能由超级用户运行.超级用户拥有其他用户所没有的特

    权,超级用户不管文件存取许可方式如何,都可以读,写任何文件,运行任何程序.

    系统管理员通常使用命令: /bin/su 或以 root 进入系统从而成为超级用户.在

    后面文章中以#表示应敲入必须由超级用户运行的命令,用$表示应敲入由所有其

    他用户运行的命令.


    2.文件系统安全


    (1)UNIX文件系统概述

    UNIX文件系统是UNIX系统的心脏部分,提供了层次结构的目录和文件.文

    件系统将磁盘空间划分为每1024个字节一组,称为块(block)(也有用512字节

    为一块的,如:SCO XENIX).编号从0到整个磁盘的最大块数.

    全部块可划分为四个部分,块0称为引导块,文件系统不用该块;块1称为专

    用块,专用块含有许多信息,其中有磁盘大小和全部块的其它两部分的大小.从

    块2开始是i节点表,i节点表中含有i节点,表的块数是可变的,后面将做讨论.

    i节点表之后是空闲存储块(数据存储块),可用于存放文件内容.

    文件的逻辑结构和物理结构是十分不同的,逻辑结构是用户敲入cat命令

    后所看到的文件,用户可得到表示文件内容的字符流.物理结构是文件实际上

    如何存放在磁盘上的存储格式.用户认为自己的文件是边疆的字符流,但实际

    上文件可能并不是以边疆的方式存放在磁盘上的,长于一块的文件通常将分散

    地存放在盘上.然而当用户存取文件时,UNIX文件系统将以正确的顺序取各块,

    给用户提供文件的逻辑结构.

    当然,在UNIX系统的某处一定会有一个表,告诉文件系统如何将物理结构

    转换为逻辑结构.这就涉及到i节点了.i节点是一个64字节长的表,含有有关一

    个文件的信息,其中有文件大小,文件所有者,文件存取许可方式,以及文件为

    普通文件,目录文件还是特别文件等.在i节点中最重要的一项是磁盘地址表.

    该表中有13个块号.前10个块号是文件前10块的存放地址.这10个块号能给出

    一个至多10块长的文件的逻辑结构,文件将以块号在磁盘地址表中出现的顺序

    依次取相应的块.

    当文件长于10块时又怎样呢?磁盘地址表中的第十一项给出一个块号,这

    个块号指出的块中含有256个块号,至此,这种方法满足了至多长于266块的文

    件(272,384字节).如果文件大于266块,磁盘地址表的第十二项给出一个块号,

    这个块号指出的块中含有256个块号,这256个块号的每一个块号又指出一块,

    块中含256个块号,这些块号才用于取文件的内容.磁盘地址中和第十三项索引

    寻址方式与第十二项类似,只是多一级间接索引.

    这样,在UNIX系统中,文件的最大长度是16,842,762块,即17,246,988,288

    字节,有幸是是UNIX系统对文件的最大长度(一般为1到2M字节)加了更实际的

    限制,使用户不会无意中建立一个用完整个磁盘窨所有块的文件.

    文件系统将文件名转换为i节点的方法实际上相当简单.一个目录实际上

    是一个含有目录表的文件:对于目录中的每个文件,在目录表中有一个入口项,

    入口项中含有文件名和与文件相应的i节点号.当用户敲入cat xxx时,文件系

    统就在当前目录表中查找名为xxx的入口项,得到与文件xxx相应的i节点号,然

    后开始取含有文件xxx的内容的块.



    (2)设备文件

    UNIX系统与边在本系统上的各种设备之间的通讯,通过特别文件来实现,

    就程序而言,磁盘是文件,MODEM是文件,甚至内存也是文件.所有连接到系统上

    的设备都在/dev目录中有一个文件与其对应.当在这些文件上执行I/O操作时,

    由UNIX系统将I/O操作转换成实际设备的动作.例如,文件/dev/mem是系统的内

    存,如果cat这个文件,实际上是在终端显示系统的内存.为了安全起见,这个文

    件对普通用户是不可读的.因为在任一给定时间,内存区可能含有用户登录口

    令或运行程序的口令,某部分文件的编辑缓冲区,缓冲区可能含有用ed -x命令

    解密后的文本,以及用户不愿让其他人存取的种种信息.

    在/dev中的文件通常称为设备文件,用ls /dev命令可以看看系统中的一

    些设备:

    acuo 呼叫自动拨号器

    console 系统控制台

    dsknn 块方式操作磁盘分区

    kmem 核心内存

    mem 内存

    lp 打印机

    mto 块方式操作磁带

    rdsknn 流方式操作的磁盘分区

    rmto 流方式操作的磁带

    swap 交换区

    syscon 系统终端

    ttynn 终端口

    x25 网络端口

    等等



    (3)/etc/mknod命令

    用于建立设备文件.只有root能使用这个命令建立设备文件.其参数是文

    件名,字母c或b分别代表字符特别文件或块特别文件,主设备号,次设备号.块

    特别文件是像磁带,磁盘这样一些以块为单位存取数据的设备.字符特别文件

    是如像终端,打印机,MODEM,或者其它任何与系统通讯时,一次传输一个字符的

    设备,包括模仿对磁盘进行字符方式存取的磁盘驱动器.主设备号指定了系统

    子程序(设备驱动程序),当在设备上执行I/O时,系统将调用这个驱动程序.调

    用设备驱动程序时,次设备号将传递给该驱动程序(次设备规定具体的磁盘驱

    动器,带驱动器,信号线编号,或磁盘分区).每种类型的设备一般都有自己的设

    备驱动程序.

    文件系统将主设备号和次设备号存放在i节点中的磁盘地址表内,所以没

    有磁盘空间分配给设备文件(除i节点本身占用的磁盘区外).当程序试图在设

    备文件上执行I/O操作时,系统识别出该文件是一个特别文件,并调用由主设备

    号指定的设备驱动程序,次设备号作为调用设备驱动程序的参数.



    (4)安全考虑

    将设备处理成文件,使得UNIX程序独立于设备,即程序不必一定要了解正

    使用的设备的任何特性,存取设备也不需要记录长度,块大小,传输速度,网络

    协议等这样一些信息,所有烦人的细节由设备驱动程序去关心考虑,要存取设

    备,程序只须打开设备文件,然后作为普通的UNIX文件来使用.

    从安全的观点来看这样处理很好,因为任何设备上进行的I/O操作只经过

    了少量的渠道(即设备文件).用户不能直接地存取设备.所以如果正确地设置

    了磁盘分区的存取许可,用户就只能通过UNIX文件系统存取磁盘.文件系统有

    内部安全机制(文件许可).不幸的是,如果磁盘分区设备得不正确,任何用户都

    能够写一个程序读磁盘分区中的每个文件,作法很简单:读一i节点,然后以磁

    盘地址表中块号出现的顺序,依次读这些块号指出的存有文件内容的块.故除

    了root以外,决不要使盘分区对任何人可写.因为所有者,文件存取许可方式这

    样一些信息存放于i节点中,任何人只要具有已安装分区的写许可,就能设置任

    何文件的SUID许可,而不管文件的所有者是谁,也不必用chmod()命令,还可避

    过系统建立的安全检查.

    以上所述对内存文件mem,kmem和对换文件swap也是一样的.这些文件含有

    用户信息,一个\"耐心\"的程序可以将用户信息提取出来.

    要避免磁盘分区(以及其它设备)可读可写,应当在建立设备文件前先用

    umask命令设置文件建立屏蔽值.

    一般情况下,UNIX系统上的终端口对任何人都是可写的,从而使用户可以

    用write命令发送信息.虽然write命令易引起安全方面的问题,但大多数用户

    觉得用write得到其他用户的信息很方便,所以系统将终端设备的存取许可设

    置成对所有用户可写.

    /dev目录应当是755存取许可方式,且属root所有.

    不允许除root外的任何用户读或写盘分区的原则有一例外,即一些程序

    (通常是数据库系统)要求对磁盘分区直接存取,解决这个问题的经验的盘分区

    应当由这种程序专用(不安装文件系统),而且应当告知使用这种程序的用户,

    文件安全保护将由程序自己而不是UNIX文件系统完成.



    (5)find命令

    find命令用于搜索目录树,并对目录树上的所有文件执行某种操作,参数

    是目录名表(指出从哪些起点开始搜索),还可给出一个或多个选项,规定对每

    个文件执行什么操作.

    find . -print 将列出当前工作目录下的目录树的每一个文件.

    find / -user bob -print 将列出在系统中可找到的属于bob用户的所有

    文件.

    find /usr/bob -perm 666 -print 将列出/usr/bob目录树下所有存取许

    可为666的文件.若将666改为-666则将列出所有具有包含了666在内

    的存取许可方式的文件(如777).

    find /usr/bob -type b -print 将列出/usr/bob目录树下所有块特别文

    件(c为字符特别文件).

    find / -user root -perm -4000 -exec ls -l {} \\; 是一个较复杂一

    点的命令,-exec COMMAND \\;允许对所找到的每个文件运行指定的

    命令COMMAND.若COMMAND中含有{},则{}将由find所找到的文件名替

    换.COMMAND必须以\\;结束.

    以上举例介绍find的用法,各选项可组合使用以达到更强的功能.



    (6)secure程序

    系统管理员应当做一个程序以定期检查系统中的各个系统文件,包括检查

    设备文件和SUID,SGID程序,尤其要注意检查SUID,SGID程序,检查/etc/passwd

    和/etc/group文件,寻找久未登录的户头和校验各重要文件是否被修改.

    (源程序清单将在今后发表)



    (7)ncheck命令

    用于检查文件系统,只用一个磁盘分区名作为参数,将列出i节点号及相应

    的文件名.i节点相同的文件为建链文件.

    注意:所列出的清单文件名与mount命令的第一个域相同的文件名前部分

    将不会列出来.因为是做文件系统内部的检查,ncheck并不知道文件系统安装

    点以上部分的目录.

    也可用此命令来搜索文件系统中所有的SUID和SGID程序和设备文件,使用

    -s选项来完成此项功能.



    (8)安装和拆卸文件系统

    UNIX文件系统是可安装的,这意味着每个文件系统可以连接到整个目录树

    的任意节点上(根目录总是被安装上的).安装文件系统的目录称为安装点.

    /etc/mount命令用于安装文件系统,用这条命令可将文件系统安装在现有

    目录结构的任意处.

    安装文件系统时,安装点的文件和目录都是不可存取的,因此未安装文件

    系统时,不要将文件存入安装点目录.文件系统安装后,安装点的存取许可方式

    和所有者将改变为所安装的文件根目录的许可方式和所有者.

    安装文件系统时要小心:安装点的属性会改变!还要注意新建的文件,除非

    新文件系统是由标准文件建立的,系统标准文件会设置适当的存取许可方式,

    否则新文件系统的存取许可将是777!

    可用-r选项将文件系统安装成只读文件系统.需要写保护的带驱动器和磁

    盘应当以这种方式来安装.

    不带任何参数的/etc/mount可获得系统中所安装的文件系统的有关信息.

    包括:文件系统被安装的安装点目录,对应/dev中的哪个设备,只读或可读写,

    安装时间和日期等.

    从安全的观点来讲,可安装系统的危险来自用户可能请求系统管理员为其

    安装用户自己的文件系统.如果安装了用户的文件系统,则应在允许用户存取

    文件系统前,先扫描用户的文件系统,搜索SUID/SGID程序和设备文件.在除了

    root外任何人不能执行的目录中安装文件系统,用find命令或secure列出可疑

    文件,删除不属用户所有的文件的SUID/SGID许可.

    用户的文件系统用完后,可用umount命令卸下文件系统.并将安装点目录

    的所有者改回root,存取许可改为755.



    (9)系统目录和文件

    UNIX系统中有许多文件不允许用户写,如:/bin,/usr/bin,/usr/lbin,

    /etc/passwd,/usr/lib/crontab,/unix,/etc/rc,/etc/inittab这样一些文件

    和目录(大多数的系统目录),可写的目录允许移动文件,会引起安全问题.

    系统管理员应经常检查系统文件和目录的许可权限和所有者.可做一个程

    序根据系统提供的规则文件(在/etc/permlist文件中)所描述的文件所有者和

    许可权规则检查各文件.

    (源程序清单将在今后发表)

    注意:如果系统的安全管理不好,或系统是新安装的,其安全程序不够高,

    可以用make方式在安全强的系统上运行上述程序,将许可规则文件拷贝到新系

    统来,再以设置方式在新系统上运行上述程序,就可提高本系统的安全程序.但

    要记住,两个系统必须运行相同的UNIX系统版本.


    3.作为root运行的程序

    在UNIX系统中,有些程序由系统作为root进程运行.这些程序并不总是具有

    SUID许可,因为其不少程序仅由root运行,系统管理员需要清楚这些程序做什么,

    以及这些程序还将运行其它什么程序.


    (1)启动系统

    当某些UNIX系统(如SCO UNIX/XENIX)启动时,是以被称为单用户的方式运

    行,在这种方式中普通用户不能登录,唯有的进程是init,swapper,以及一些由

    系统管理员从控制台运行的进程.UNIX系统的单用户方式启动,使系统管理员

    能在允许普通用户登录以前,先检查系统操作,确保系统一切正常,当系统处于

    单用户方式时,控制台作为超级用户,命令揭示是\"#\",有些UNIX系统不要确认

    超级用户口令就认可控制台是root,给出#提示符.这就可能成为一个安全问题.


    (2)init进程

    UNIX系统总是以某种方式或称为某种级运行,系统有若干种运行级,这些

    运行级由init进程控制.

    UNIX系统启动时以单用户方式运行,也叫1级或S级.

    对于其他用户登录进入系统,UNIX有一种多用户运行方式,也叫2级.

    init进程控制系统运行级,它读入文件/etc/inittab,该文件详细地规定

    了哪些进程在哪一级运行.当root敲入init n(数字),系统就进入n级.init读

    该文件以确定终止哪些进程,启动哪些进程.

    有效的运行级的数值是从0到6与s.

    注意:由init建立的进程以UID为0运行(root)从/etc/inittab运行的程序

    也作为root运行,所以系统管理员要确保自己知道/etc/inittab中的程序做什

    么工作,确保这些程序以及这些程序所在的目录直到/和/etc/inittab除root

    外无人可写.


    (3)进入多用户

    当UNIX系统进入多用户方式时,将寝化一系列事件,接着开始执行gettys,

    允许其他用户登录进入系统.如果再看看/etc/inittab文件,会看到gettys定

    义在运行级2,至少三个shell程序/etc/brc,/etc/bcheckrc,/etc/rc*也定义

    在运行级2.这些程序都在gettys启动前运行.

    这些shell程序作为root运行,也不能仅对root可写还应当检查shell程序

    运行的命令,因为这些命令也将作为root运行.


    (4)shutdown命令

    用shutdown命令关系统,shutdown shell程序发送警告通知所有用户离开

    系统,在\"给定的期限时间\"到了后,就终止进程,拆卸文件系统,进入单用户方

    式或关机状态.一旦进入单用户方式,所有的gettys停止运行,用户再不能登录.

    进入关机状态后可将系统关电.

    shutdown仅能由作为root登录的用户从系统控制台上运行.所以任何的

    shutdown运行的命令仅能对root可写.


    (5)系统V的cron程序

    cron在UNIX系统是多用户方式时运行,根据规定的时间安排执行指定的命

    令,每隔一分钟检查一次文件/usr/lib/crontab,寻找是否有应当运行的程序?

    如果找到要运行的程序,就运行该程序,否则睡眠等待一分钟.

    实际的/usr/lib/crontab用于根据全天的规则时间表运行程序,也可在夜

    晚运行白天不愿运行怕降低其他用户速度的程序.通常由cron运行的程序是如

    记帐,存文件这样的程序.cron一般在系统进入多用户后由/etc/rc启动,当

    shutdown运行killall命令时便终止运行.由cron运行的程序作为root,所以应

    当注意放什么程序在crontab中,还要确保/usr/lib/crontab和该表中列出的

    任何程序对任何人不可写.

    如果用户需要由cron执行一个程序,系统管理员可用su命令在crontab表

    中建立一个入口,使用户的程序不能获得root的权限.



    (6)系统V版本2之后的cron程序

    在系统V版本2中,cron被修改成允许用户建立自己的crontab入口,

    /usr/lib/crontab文件不再存在,由目录/usr/spool/cron/crontabs中的文件

    代替.这些文件的格式与crontab相同,但每个文件与系统中的一个用户对应,

    并以某用户的名义由cron运行.

    如果想限制能建立crontab的用户,可在文件/usr/lib/cron/cron.allow

    文件中列出允许运行crontab命令的用户.任何未列于该文件的用户不能运行

    crontab.反之,若更愿意列出不允许运行crontab命令的用户,则可将他们列入

    /usr/lib/cron/cron.deny文件中,未列于该文件的其他用户将被允许建立

    crontab.

    注意:若两个文件都存在,系统将使用cron.allow,忽略cron.deny.如果两

    个文件都不存在,则只有root可运行crontab.所以,若要允许系统中的所有用

    户都可运行crontab命令,应当建立一个空的cron.deny文件,如果cron.allow

    也存在,则删除该文件.

    这个版本的cron命令的安全程度比前一个高,因为用户只能看自己的

    crontab,系统管理员也不必担心其他用户的程序是否会作为root运行,由于允

    许每个系统登录用户有自己的crontab,也简化了对程序必须由cron运行,但不

    必作为root运行的系统程序的处理.

    必须确保root的crontab文件仅对root可写,并且该文件所在的目录及所

    有的父目录也仅对root可写.


    (7)/etc/profile

    每当用户(包括root在内)登录时,由shell执行/etc/profile文件,应确保

    这个文件以及从这个文件运行的程序和命令都仅对root可写.
    发布人:netbull 来自:LinuxAid