Реферат: Исследование уровня безопасности операционной системы Linux
SGID (s). Если файл имеет модификатор доступа SGID, то это аналогично установке бита SUID, только вместо владельца файла используется группа, которой принадлежит файл. В случае установки SGID для каталога файлы, содержащиеся в этом каталоге, будут иметь установки группы такие же, как у каталога.
[root@app mydir]# ls –l
-rwsr--r-x 1 anotheruser users 97 Фев 7 19:48 myfile1
В приведенном примере видно, что файл myfile1 имеет установленный бит SUID. При запуске файла любым пользователем системы (права на выполнение установлены для всех) файл будет выполнять действия от имени его владельца, в данном случае от имени пользователя anotheruser.
Модификаторы доступа при правильном использовании представляют очень мощное и гибкое средство. С другой стороны, неправильная настройка системы с использованием этих модификаторов может свести все действия по обеспечению безопасности к нулю. Особенно опасной представляется ситуация, когда тот же SUID установлен на исполняемый файл, принадлежащий привилегированному пользователю. При выполнении файла запустивший его пользователь получает право выполнять операции, доступные только пользователю root. Если даже файл не выполняет никаких системных операций и не работает с системными файлами, неправильное его использование может привести к очень неприятным последствиям.
Практическое применение рассмотренной информации приводится в приложении в примере 2.
2.2.2. Атрибуты файлов
В файловой структуре операционной системы всегда есть файлы, которые не должны изменяться в процессе функционирования системы, например, исполняемые файлы или файлы, которые должны быть откорректированы только однажды при настройке системы и не должны изменяться впоследствии, примером могут служить конфигурационные файлы. Есть и такие, которые могут быть дополнены, но не могут быть удалены или перезаписаны. Наличие средств, гарантирующих выполнение перечисленных условий, позволяет очень сильно повысить безопасность файловой системы, сохранив первоначальную целостность данных при различных типах атак.
Начиная с версии ядра 1.1, в файловой системе Linux помимо прав доступа присутствует поддержка расширенных атрибутов файлов. В последних версиях ядра 2.4 присутствует поддержка следующих атрибутов:
· Atime (A). Каждый раз, когда система обращается к файлу, происходит изменение ячейки времени последнего обращения к файлу. Установка атрибута atime позволяет избежать обновления времени последнего обращения и увеличить производительность файловой системы, особенно в тех случаях, когда обращения к файлам происходят очень часто. Однако, отсутствие времени последней модификации файла представляет угрозу изменения файла без последующей регистрации этого действия, что может угрожать безопасности.
· Sync (S). Установка атрибута sync позволяет сразу фиксировать все изменения, происходящие с файлом, на жестком диске синхронно с процессом, который осуществляет эти изменения. Это обеспечивает более безопасную работу, но может также снизить производительность из-за прямой постоянной записи на диск.
· Append (a). Этот атрибут позволяет открывать файл только с целью его дополнения. Усечение или перезапись файла запрещается. Для каталога установка этого атрибута означает, что удалять файлы, содержащиеся в этом каталоге, запрещено, хотя создание новых и модификация существующих возможны.
· Immutable (i). Файл с установленным атрибутом immutable не может подвергаться никаким изменениям вообще. Если установить этот атрибут для каталога, процессы смогут модифицировать файлы, находящиеся в нем, но не смогут создавать или удалять файлы. Для обеспечения безопасности имеет большое значение.
· No Dump (d). Установка атрибута no dump дает указание процессу, осуществляющему создание дампа, игнорировать этот файл и не включать его в создание резервной копии.
· Compress (c). Этот атрибут позволяет производить прозрачное сжатие файлов перед записью их на диск. При доступе к файлу он декомпрессируется и конечному процессу представляется уже в нормальном виде.
· Secure Deletion (s). Если этот атрибут установлен, то при удалении файла все блоки, в которых он располагался, заполняются нулями, то есть производится полное удаление файла, а не только его дескриптора.
· Undelete (u). При удалении файла с этим атрибутом система сохраняет все блоки файла на диске, что позволяет при желании восстановить удаленный файл.
Последние версии ядер, начиная с 2.4, игнорируют значения последних трех атрибутов: compress, secure deletion и undelete. Разработчики посчитали, что их дальнейшее использование не имеет смысла.
Для изменения и просмотра установленных атрибутов в стандартный системный пакет Linux входят две программы chattr и lsattr. Первая позволяет изменять атрибуты, добавлять или снимать их, вторая позволяет получить список установленных атрибутов. Пример работы программы lsattr показан ниже.
[root@app tmpdir]# lsattr myfile*
---i---------- myfile
----a--------- myfile1
В примере первый файл имеет установленный атрибут immutable, второй – атрибут atime. Подробно использование программ lsattr и chattr описывается в соответствующих man-руководствах.
При определенных условиях процессы, выполняемые от имени привилегированного пользователя, могут игнорировать эти атрибуты. С другой стороны, атрибуты ext2 учитываются некоторыми системными вызовами, такими как sys_open() для открытия файла или sys_truncate() для его отсечения, причем вне зависимости от идентификатора пользователя, вызываемого их процесса и прочих условий. Например, присутствие флага immutable в дескрипторе файла приводит к тому, что системные вызовы, касающиеся модификации файлов, просто перестают работать вне зависимости от других условий. Наличие данных атрибутов и специальных режимов работы ядра в Linux позволяет просто и эффективно укрощать абсолютные возможности, которыми обладает привилегированный пользователь. Цель комплексной настройки заключается в том, чтобы атрибуты накладывали ограничения для всех процессов независимо от их прав доступа и уровня привилегий. Они могут служить в качестве эффективной низкоуровневой защиты против атак на любой привилегированный процесс, в котором могут присутствовать какие-либо неизвестные уязвимости.
Однако, сама политика безопасности, построенная на установке атрибутов типа immutable и append, является только одной стороной монеты. Хотя эти атрибуты и предотвратят изменение защищенных ими файлов даже со стороны процессов, которые выполняются от имени привилегированного пользователя, в обычных обстоятельствах пользователь root все равно может убрать эти флаги и продолжить работу с файлами уже без этих атрибутов. Другими словами, ничто не мешает программе, исполняемой от имени пользователя root, перед началом работы выполнить проверку файла на наличие этих атрибутов и просто их отменить.
Дополняющим компонентом, или второй стороной монеты, можно считать специальные возможности ядер 2.4, позволяющие конфигурировать систему в режиме полной защиты файлов с атрибутами immutable и append до момента перезагрузки в однопользовательский режим. Для установки этих и множества других параметров ядра используется программа lcap (Linux Kernel Capabilities Bounding Set Editor).
Пример использования lcap
[root@app /]# lcap CAP_LINUX_IMMUTABLE
[root@app /]# lcap CAP_SYS_RAWIO
Первый вызов lcap с параметром CAP_LINUX_IMMUTABLE отменяет возможность у привилегированных процессов снимать флаги immutable и append. Второй вызов с параметром CAP_SYS_RAWIO запрещает низкоуровневый доступ к блочным устройствам, таким как диски, для предотвращения прямого доступа к файлам.
После того, как с помощью lcap был изменен какой-либо параметр ядра, его повторное изменение возможно только после перезагрузки системы. Эта особенность дает уверенность в том, что в системе не смогут незаметно производиться изменения без получения физического доступа и перезагрузки в однопользовательский режим.
Подробную документацию по программе lcap можно найти в соответствующих man-руководствах.
Практическое применение рассмотренной информации приводится в приложении в примере 3.
2.2.3. Механизм квот
Пожалуй, каждый администратор многопользовательской системы знаком с понятием «дисковой квоты». Попробуем разобраться, что же это такое, и какое отношение это понятие имеет к безопасности системы.
Дисковая квота – заранее определенное, фиксированное количество блоков дискового пространства и/или количество файловых дескрипторов, выделяемое каждому пользователю или группе пользователей для работы и хранения данных.
Использование дисковых квот позволяет ограничивать два аспекта дискового пространства: количество файловых дескрипторов, другими словами, количество файлов, которое может быть создано пользователем или группой пользователей, и часть от всего объема диска, которую может использовать пользователь или группа для хранения своих файлов. Идея состоит в том, чтобы определить для каждого пользователя или группы определенную часть от общего объема диска, чтобы ни при каких условиях пользователь не смог превысить тот объем используемой дисковой памяти, который ему выделен. Таким образом, устраняется проблема переполнения диска или нехватки дискового пространства для других пользователей и процессов.
Концепция разделения дискового пространства оперирует тремя понятиями: мягкое ограничение (soft limit), жесткое ограничение (hard limit) и период отсрочки (grace period).
Мягкое ограничение определяет максимальный размер дискового пространства, который может быть занят данными определенного пользователя или группы пользователей.
Жесткое ограничение работает, только если установлен период отсрочки grace period.
Если период отсрочки установлен в значение, отличное от нуля, то, когда занятый объем превышает объем мягкого ограничения, пользователю выдается сообщение, что его дисковое пространство на исходе. Если пользователь игнорирует это предупреждение и его дисковая квота продолжает превышать значение мягкого ограничения, то по истечении периода отсрочки дисковая квота считается исчерпанной. При этом обязательно должно быть установлено жесткое ограничение. Жесткое ограничение является абсолютным максимумом использования пространства файловой системы пользователем.
Управление механизмом квот осуществляет ядро операционной системы. В последних версиях Linux в стандартное ядро, идущее в дистрибутиве, поддержка квот включена по умолчанию. Если же производится сборка нового ядра, поддержку квот необходимо включить явно. Включение поддержки механизма квот осуществляется установкой параметра Quota Support (CONFIG_QUOTA) в разделе FileSystems при конфигурировании ядра до процесса сборки. Если такого параметра в ядре нет, это означает, что данная версия ядра не поддерживает механизм квот. В этом случае для поддержки квот на ядро необходимо наложить «заплатку» - специальное дополнение в стандартный код ядра. Заплатку можно загрузить с Интернета.
Поддержка квот распространяется на логический раздел диска и указывается при его монтировании. Для монтирования раздела используется файл /etc/fstab, в котором и задаются параметры, указывающие на использование квот. Это параметры usrquota и grpquota.
Для управления и настройки дисковых квот используется пакет quota. В современных дистрибутивах Linux этот пакет входит в стандартную поставку, но можно загрузить последнюю версию с Интернета.
На момент написания работы последней стабильной версией пакета quota была версия 3.11. Далее перечислены основные программы пакета quota-3.11, необходимые для настройки механизма квот:
quota – программа позволяет отображать текущее состояние механизма квот. По умолчанию отображается только квота пользователя, запустившего программу на выполнение. Эту программу может запускать любой пользователь системы.
convertquota – программа производит перевод файлов quota.user и quota.group в файлы aquota.user и aquota.group. Файлы quota.user и quota.group являются файлами пользовательских квот старого формата. Начиная с версии ядра 2.4.0, в Linux используется новый формат дисковых квот, который обладает, в отличие от старой версии, следующими преимуществами:
- поддержка 32-битных идентификаторов пользователей (UID);
- установка квоты для привилегированного пользователя;
- установка дисковой квоты в байтах (в старой версии единицей дисковой квоты служил килобайт);
- поддержка дисковой квоты для журналируемой файловой системы ReiserFS.
Для настройки новой версии механизма квот используются файлы aquota.user и aquota.group. Проще говоря, программа convertquota позволяет перевести файлы настройки квот из старого формата в новый, тем самым позволяя перейти к использованию новой версии с минимальной перенастройкой системы.
edquota – программа является редактором пользовательских квот. При вызове этой программы запускается текстовый редактор, установленный по умолчанию в системе. В этом редакторе можно сделать необходимые изменения в файле дисковой квоты.
qout – программа выводит статистику в килобайтах по пользовательским квотам для конкретной файловой системы. На момент написания работы программа quot, входящая в пакет версии 3.11, поддерживала только файловую системы XFS.
quotacheck – программа для проверки целостности дисковой квоты. При интенсивной работе механизма квот в файловой системе могут возникать различные неточности, связанные с использованием дискового пространства пользователей. Программа quotacheck проводит проверку файловой системы, определяя размер доступного и занятого пространства, производит построение таблицы текущего использования дискового пространства и сравнивает полученные данные с записями в файле дисковой квоты. Если имеются какие-то несоответствия, эти несоответствия устраняются путем исправления неверных значений в файлах дисковой квоты.
quotaon – программа для включения пользовательских квот на указанной файловой системе. До использования этой программы необходимо для требуемой файловой системы установить параметр usrquota и/или grpquota в файле /etc/fstab.
quotaoff – программа для выключения пользовательских квот на указанной файловой системе.
repquota – программа для вывода статистики по использованию дискового пространства для указанной файловой системы.
setquota – программа для редактирования пользовательских квот в режиме командной строки.
warnquota – программа для информирования пользователей о том, что их дисковое пространство на исходе. Информирование происходит путем посылки предупреждающего сообщения по электронной почте.
Более подробная информация о программах пакета quota может быть получена из соответствующих man-руководств.
Практическое применение рассмотренной информации приводится в приложении в примере 4.
2.3. Библиотека PAM
PAM (Pluggable Authentication Modules) – подгружаемые модули аутентификации. PAM является набором динамически подключаемых модулей, с помощью которых привилегированный пользователь может выбирать, как приложение должно осуществлять процесс аутентификации. Такая технология оказалась очень полезна, особенно при появлении различных методов аутентификации пользователя в системе. Эта технология имеет два основных преимущества. Первым преимуществом является модульность приложений, поддерживающих PAM. Это означает, что для приложения, поддерживающего PAM, появляется возможность изменить механизм аутентификации пользователей без перекомпиляции программы, как говорят «на ходу», достаточно изменить конфигурационный файл PAM. Второе преимущество использования PAM заключается в том, что администратор системы получает полную свободу в выборе схемы аутентификации для каждого отдельного приложения, причем эта схема может быть достаточно сложной и состоящей из нескольких этапов. Единственным неотъемлемым требованием для использования PAM является наличие изначально встроенных в приложение функций работы с библиотекой PAM. Сейчас практически все популярные программные продукты имеют встроенную поддержку PAM.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
