Linux内核之capabilities能力

淡淡的烟草味﹌ 2022-08-28 13:52 315阅读 0赞

1.打印当前系统能力
    # capsh --print
    Current: =
    Bounding set =cap_chown,
    cap_dac_override,
    cap_dac_read_search,
    cap_fowner,
    cap_fsetid,
    cap_kill,
    cap_setgid,
    cap_setuid,
    cap_setpcap,
    cap_linux_immutable,
    cap_net_bind_service,
    cap_net_broadcast,
    cap_net_admin,
    cap_net_raw,
    cap_ipc_lock,
    cap_ipc_owner,
    cap_sys_module,
    cap_sys_rawio,
    cap_sys_chroot,
    cap_sys_ptrace,
    cap_sys_pacct,
    cap_sys_admin,
    cap_sys_boot,
    cap_sys_nice,
    cap_sys_resource,
    cap_sys_time,
    cap_sys_tty_config,
    cap_mknod,
    cap_lease,
    cap_audit_write,
    cap_audit_control,
    cap_setfcap,
    cap_mac_override,
    cap_mac_admin,
    cap_syslog,
    cap_wake_alarm,
    cap_block_suspend,
    cap_audit_read
    Securebits: 00/0x0/1'b0
    
    secure-noroot: no (unlocked)
    secure-no-suid-fixup: no (unlocked)
    secure-keep-caps: no (unlocked)
    uid=1000(ubuntu)
    gid=1000(ubuntu)
    groups=4(adm),24(cdrom),27(sudo),30(dip),46(plugdev),116(lpadmin),126(sambashare),1000(ubuntu)
    
    2.ping能力测试
    
    # ping wwwww.baidu.com > /dev/null&
    [1] 17640
    
    <1>.通过ping pid查看当前进程的能力
    # grep Cap /proc/17640/status
    CapInh:	0000000000000000
    CapPrm:	0000000000003000
    CapEff:	0000000000000000
    CapBnd:	0000003fffffffff
    CapAmb:	0000000000000000
    
    <2>.通过capsh命令解码当前进程能力：CapPrm: 0000000000003000
    # capsh --decode=0000000000003000
    0x0000000000003000=cap_net_admin,cap_net_raw
    
    ping被赋予的能力为：cap_net_admin,cap_net_raw
    
    
    3.通过工具查看进程能力
    <1>.通过strace查看ping能力
    # sudo strace builddir/ping/ping -c 1 wwwww.baidu.com
    capget({version=_LINUX_CAPABILITY_VERSION_3, pid=0}, NULL) = 0
    capget({version=_LINUX_CAPABILITY_VERSION_3, pid=0}, {effective=0, permitted=1<<CAP_NET_ADMIN|1<<CAP_NET_RAW, inheritable=0}) = 0
    capset({version=_LINUX_CAPABILITY_VERSION_3, pid=0}, {effective=1<<CAP_NET_RAW, permitted=1<<CAP_NET_ADMIN|1<<CAP_NET_RAW, inheritable=0}) = 0
    
    好好理解下这个公式：
    P'(effective) = F(effective) ? P'(permitted) : P'(ambient)

**Capabilities的主要思想在于分割root用户的特权，即将root的特权分割成不同的能力，每种能力代表一定的特权操作。例如：能力CAP\_SYS\_MODULE表示用户能够加载(或卸载)内核模块的特权操作，而CAP\_SETUID表示用户能够修改进程用户身份的特权操作。在Capbilities中系统将根据进程拥有的能力来进行特权操作的访问控制。  
在Capilities中，只有进程和可执行文件才具有能力，每个进程拥有三组能力集，分别称为cap\_effective, cap\_inheritable, cap\_permitted(分别简记为:pE,pI,pP)，其中cap\_permitted表示进程所拥有的最大能力集；cap\_effective表示进程当前可用的能力集，可以看做是cap\_permitted的一个子集；而cap\_inheitable则表示进程可以传递给其子进程的能力集。系统根据进程的cap\_effective能力集进行访问控制，cap\_effective为cap\_permitted的子集，进程可以通过取消cap\_effective中的某些能力来放弃进程的一些特权。可执行文件也拥有三组能力集，对应于进程的三组能力集，分别称为cap\_effective, cap\_allowed 和 cap\_forced（分别简记为fE,fI,fP），其中，cap\_allowed表示程序运行时可从原进程的cap\_inheritable中集成的能力集，cap\_forced表示运行文件时必须拥有才能完成其服务的能力集；而cap\_effective则表示文件开始运行时可以使用的能力。**

一、Capabilities能力
    Capabilities主要分割root用户的特权，即将root的特权分割成不同的能力，每种能力代表一定的特权操作。
    CAP_NET_ADMIN:允许执行网络管理任务
    CAP_NET_RAW:允许使用原始套接字
    # sudo setcap cap_net_raw,cap_net_admin=eip /usr/bin/dumpcap
    
    //获取赋予的单一网络能力
    # sudo getcap /usr/bin/dumpcap
    /usr/bin/dumpcap = cap_net_admin,cap_net_raw+eip
    
    # wireshark
    
    # man capabilities
    
    1.Linux内核从2.2版本开始，就加进的Capabilities的概念与机制，并随着版本升高逐步得到改进。
    在linux中，root权限被分割成一下29中能力：
    CAP_CHOWN:修改文件属主的权限
    CAP_DAC_OVERRIDE:忽略文件的DAC访问限制
    CAP_DAC_READ_SEARCH:忽略文件读及目录搜索的DAC访问限制
    CAP_FOWNER：忽略文件属主ID必须和进程用户ID相匹配的限制
    CAP_FSETID:允许设置文件的setuid位
    CAP_KILL:允许对不属于自己的进程发送信号
    CAP_SETGID:允许改变进程的组ID
    CAP_SETUID:允许改变进程的用户ID
    CAP_SETPCAP:允许向其他进程转移能力以及删除其他进程的能力
    CAP_LINUX_IMMUTABLE:允许修改文件的IMMUTABLE和APPEND属性标志
    CAP_NET_BIND_SERVICE:允许绑定到小于1024的端口
    CAP_NET_BROADCAST:允许网络广播和多播访问
    CAP_NET_ADMIN:允许执行网络管理任务
    CAP_NET_RAW:允许使用原始套接字
    CAP_IPC_LOCK:允许锁定共享内存片段
    CAP_IPC_OWNER:忽略IPC所有权检查
    CAP_SYS_MODULE:允许插入和删除内核模块
    CAP_SYS_RAWIO:允许直接访问/devport,/dev/mem,/dev/kmem及原始块设备
    CAP_SYS_CHROOT:允许使用chroot()系统调用
    CAP_SYS_PTRACE:允许跟踪任何进程
    CAP_SYS_PACCT:允许执行进程的BSD式审计
    CAP_SYS_ADMIN:允许执行系统管理任务，如加载或卸载文件系统、设置磁盘配额等
    CAP_SYS_BOOT:允许重新启动系统
    CAP_SYS_NICE:允许提升优先级及设置其他进程的优先级
    CAP_SYS_RESOURCE:忽略资源限制
    CAP_SYS_TIME:允许改变系统时钟
    CAP_SYS_TTY_CONFIG:允许配置TTY设备
    CAP_MKNOD:允许使用mknod()系统调用
    CAP_LEASE:允许修改文件锁的FL_LEASE标志
    
    Android中Capability定义位于kernel/include/uapi/linux/capability.h文件。

**2.capability可以作用在进程上(受限),也可以作用在程序文件上,它与sudo不同,sudo只针对用户/程序/文件的概述,即sudo可以配置某个用户可以执行某个命令,可以更改某个文件,而capability是让某个程序拥有某种能力,例如:**

**capability让/tmp/testkill程序可以kill掉其它进程,但它不能mount设备节点到目录,也不能重启系统,因为我们只指定了它kill的能力,即使程序有问题也不会超出能力范围.**

**3.每个进程有三个和能力有关的位图:inheritable(I),permitted(P)和effective(E),对应进程描述符task\_struct(include/linux/sched.h)里面的cap\_effective, cap\_inheritable, cap\_permitted,所以我们可以查看/proc/PID/status来查看进程的能力.**

**4.cap\_effective:当一个进程要进行某个特权操作时,操作系统会检查cap\_effective的对应位是否有效,而不再是检查进程的有效UID是否为0.**

**例如,如果一个进程要设置系统的时钟,Linux的内核就会检查cap\_effective的CAP\_SYS\_TIME位(第25位)是否有效.**

**5.cap\_permitted:表示进程能够使用的能力,在cap\_permitted中可以包含cap\_effective中没有的能力，这些能力是被进程自己临时放弃的,也可以说cap\_effective是cap\_permitted的一个子集.**

**6.cap\_inheritable:表示能够被当前进程执行的程序继承的能力.**

**4.cap\_effective:当一个进程要进行某个特权操作时,操作系统会检查cap\_effective的对应位是否有效,而不再是检查进程的有效UID是否为0.**

**例如,如果一个进程要设置系统的时钟,Linux的内核就会检查cap\_effective的CAP\_SYS\_TIME位(第25位)是否有效.**

**6.cap\_inheritable:表示能够被当前进程执行的程序继承的能力.**