setuid函数的学习笔记

在linux中每个进程有三个[实际上有第4个]用户标识符.
        real uid      : 真实用户ID.
        saved uid     : 已保存用户ID
        effective uid : 有效用户ID
    真实用户ID(real uid)是login时的用户.而在运行过程中,
用于所有的安全检查的是有效用户ID(effective uid).
一般情况下:
    real uid = saved uid = effective uid

    在某些场合下,使用用setuid,setruid函数可以改变effective uid,从而
使得程序运行时具有特殊的权限.常见的例子是linux系统中的passwd命令,
由于所有的用户信息包括用户密码都保存在/etc/passwd文件中,而/etc/passwd
文件只有root权限可以读写,若想让每个用户都只可以修改自己的密码,就必须
让普通用户暂时获得有限的读写/etc/passwd的权限.用setuid就可以解决这个
问题.

Linux setuid(uid)函数:
    (1)如果由普通用户调用,将当前进程的有效ID设置为uid.
    (2)如果由有效用户ID符为0的进程调用,则将真实,有效和已保存用户ID都设
    置为uid.
Linux的setuid函数和Unix中的setuid函数的行为是不同的.
Unix中.setuid(uid)函数的行为:
    (1)如果进程没有超级用户特权,且uid等于实际用户ID或已保存用户ID,则只
    将有效的用户ID设置为uid.否则返回错误.
    (2)如果进程是有超级用户特权,则将真实,有效和
    已保存用户表示符都设置为uid.

    这里主要的区别在于普通用户调用时的行为.产生这个问题的原因是POSIX和
BSD的实现差异,而linux却同时支持这两者.BSD中使用
            setreuid(uid_t ruid, uid_t euid)
来设定真实用户ID(real uid)和有效用户ID(effective uid).这个函数在由有效
用户ID符为0的进程调用时,不会改变已保存用户ID.函数seteuid(uid_t uid)等价
于setreuid(-1,uid),只改变有效用户ID(effective uid).


例子:
  使用setuid或是setruid,让非root用户也可以读取只有root用户有读写权限的
文件.

 #假设此程序名为:setuid_ex
 #要读取的文件为:root_only.txt
 $ users
 dd admin
 $ ls -l root_only.txt
 -rw-------  1 root root 33 Jan 11 17:07 root_only.txt
 $ vi setuid_ex.cpp
     1  /**
     2   * Linux setuid函数的例子.
     3   * */
     4  #include //setuid() and getuid()
     5  #include
     6  #include
     7
     8  using namespace std;
     9  void test_read_file(const char *name)
    10  {
    11      ifstream f(name);
    12      if(f.fail())
    13          cout<<"=[ERROR]: read failed."<    14      else
    15          cout<<"=[OK]: read successful."<    16  }
    17  //打印uid和euid.
    18  inline void p_states(void)
    19  {
    20      int uid,euid;
    21      cout<<"-----Current states--------------------------"<    22      cout<<"real uid\t"<    23      cout<<"effective uid\t"<    24      cout<<"---------------------------------------------"<    25  }
    26  //调用setuid.
    27  inline void run_setuid_fun(int uid)
    28  {
    29      if(setuid(uid) == -1)
    30           cout<<"=[ERROR]: setuid("<    31      p_states();
    32  }
    33  //调用seteuid.
    34  inline void run_seteuid_fun(int uid)
    35  {
    36      if(seteuid(uid) == -1)
    37           cout<<"=[ERROR]: seteuid("<    38      p_states();
    39  }
    40
    41  int main()
    42  {
    43      int t_re=0;
    44      const char * file = "root_only.txt";
    45
    46      cout<    47      p_states();
    48      //[1]此时 real uid= login user id
    49      //     effective uid = root
    50      //     saved uid = root
    51      test_read_file(file);
    52
    53      cout<    54      run_seteuid_fun(getuid());
    55      //[2]此时 real uid= login user id
    56      //     effective uid = login user id
    57      //     saved uid = root
    58      test_read_file(file);
    59
    60      cout<    61      run_seteuid_fun(0);
    62      //[3]此时 real uid= login user id
    63      //     effective uid = root
    64      //     saved uid = root
    65      test_read_file(file);
    66
    67      cout<    68      run_setuid_fun(0);
    69      //[4]此时 real uid= root
    70      //     effective uid = root
    71      //     saved uid = root
    72      test_read_file(file);
    73
    74      cout<    75      run_setuid_fun(503);
    76      //[5]此时 real uid= login user id
    77      //     effective uid = login user id
    78      //     saved uid = login user id
    79      test_read_file(file);
    80
    81      cout<    82      //[6]此时 real uid= login user id
    83      //     effective uid = login user id
    84      //     saved uid = login user id
    85      // 运行setuid(0)是将返回错误值-1.
    86      run_setuid_fun(0);
    87      test_read_file(file);
    88      return 0;
    89  }
    90
    91
 $ vi Makefile
     1  src=setuid_ex.cpp
     2  exe=setuid_ex
     3  cc=g++
     4  flags=-g
     5
     6  all:${src}
     7          ${cc} ${flags} -o ${exe}
     8          chown root:root ${exe}
     9          ### 实际上chmod 4111改变了effective id 和saved uid的值.
    10          ### 这也是setuid setruid函数在不同权限间正常切换的前提.
    11          chmod 4111 ${exe}
    
 $ sudo make #使用root进行Make.
 $ ls -l setuid_ex
 ---s--x--x  1 root root 58579 Jan 15 11:27 setuid_ex
 $ ./setuid_ex
 TEST 1:
 -----Current states--------------------------
 real uid        503
 effective uid   0
 ---------------------------------------------
 =[OK]: read successful.
 
 TEST 2: seteuid(getuid())
 -----Current states--------------------------
 real uid        503
 effective uid   503
 ---------------------------------------------
 =[ERROR]: read failed.
 
 TEST 3: seteuid(0)
 -----Current states--------------------------
 real uid        503
 effective uid   0
 ---------------------------------------------
 =[OK]: read successful.
 
 TEST 4: setuid(0)
 -----Current states--------------------------
 real uid        0
 effective uid   0
 ---------------------------------------------
 =[OK]: read successful.
 
 TEST 5: setuid(503)
 -----Current states--------------------------
 real uid        503
 effective uid   503
 ---------------------------------------------
 =[ERROR]: read failed.
 
 TEST 6: setuid(0)
 =[ERROR]: setuid(0) error
 -----Current states--------------------------
 real uid        503
 effective uid   503
 ---------------------------------------------
 =[ERROR]: read failed.