chroot

* 什麼是CHROOT？

CHROOT就是Change Root，也就是改變程式執行時所參考的根目錄位置。

一般的目錄架構：
/
/bin
/sbin
/usr/bin
/home

CHROOT的目錄架構：
/hell/
/hell/bin
/hell/usr/bin
/hell/home


* 為何要CHROOT？

1.限制被CHROOT的使用者所能執行的程式，如SetUid的程式，或是會造成
  Load 的 Compiler等等。
2.防止使用者存取某些特定檔案，如/etc/passwd。
3.防止入侵者/bin/rm -rf /。
4.提供Guest服務以及處罰不乖的使用者。
5.增進系統的安全。

*  要如何建立CHROOT的環境？
1.chroot()這個function：
  chroot(PATH)這個function必須具有 root 的身份才能執行，執行後會
  將跟目錄切換到 PATH 所指定的地方。
2.login的過程：
  使用者無論是從console或是telnet進入，都必須執行/usr/bin/login來
  決定是否能進入系統，而login所做的動作大致是：
  (1)印出login的提示符號，等待使用者輸入密碼。
  (2)檢查密碼是否正確，錯誤的話回到(1)。
  (3)正確的話以setuid()來改變身份為login_user。
  (4)以exec()執行user的shell。
     因此我們必須先修改/usr/bin/login的source code，讓login在(2)到(3)
     的中間執行chroot($CHROOT_PATH)的動作，已達到CHROOT的目的，並以修
     改過的login替代原先的/usr/bin/login。
  (5)稍微好一點的方法必須在做chroot()之前檢查login
     user的group，如果有某個特定的group(如chrootgrp)
     才執行chroot()，不然所有的人都會被chroot了。

3.建立CHROOT所需的環境：
  (1)必須具備的目錄：(假設$CHROOT為希望建立的路徑)
     $CHROOT/etc  $CHROOT/lib  $CHROOT/bin
     $CHROOT/sbin $CHROOT/usr/lib  $CHROOT/usr/bin
     $CHROOT/usr/bin $CHROOT/usr/local  $CHROOT/home
  (2)仔細審查/etc中的檔案，需具備執行程式時所需的檔
     案，如passwd，groups，hosts，resolv.conf等等。
  (3)拿掉不想給的執行檔，如su，sudo等SetUid的程式，
     以及compiler甚至telnet。
  (4)測試一下，以root身份執行  chroot $CHROOT /bin/sh
     即可進入CHROOT環境中。(man chroot for details)

4.在console或是以telnet進入試試。

5.Username/Password Resolve的考量：
   在CHROOT時你可能不希望被CHROOT的使用者(以後簡
   稱CHROOTer)能拿到/etc/passwd或是/etc/shadow等檔
   案，尤其是有root密碼的。以下有三種情形：
(1)/etc/passwd跟 $CHROOT/etc/passwd相同：
   這是最差的作法，因為一來被CHROOTer有機會得到root
   的encrypted password，二來要保持/etc/passwd及
   $CHROOT/etc/passwd的同步性是個大問題。因為
   /usr/bin/login參考的是/etc/passwd，可是一旦
   CHROOTer被chroot後執行passwd時，他所執行的
   passwd所更改的將是$CHROOT/etc/passwd。
(2)/etc/passwd跟$CHROOT/etc/passwd不同：
   你可以把$CHROOT/etc/passwd中的重要人物(如root)
   的密碼拿掉，然後以比較複雜的方法修改
   /usr/bin/login：
   if (has_chroot_group) {
     re-load $CHROOT/etc/passwd
     if (password is valid) {
        chroot($CHROOT)
        exec(shell)
     } else logout()
   }
   此法的好處是你可以將/etc/passwd跟
   $CHROOT/etc/passwd分開來。/etc/passwd只影響
   CHROOTer在login時所使用的username，其他如
   password甚至uid，gid，shell，home等等都是參
   考$CHROOT/etc/passwd的。
   缺點是你其他的daemon如ftpd，httpd都必須做相同
   的修改才能正確取的CHROOTer的資訊，而且你在把一
   個user加入或移出chroot_group時都必須更改
   /etc/passwd跟$CHROOT/etc/passwd。

(3)使用NIS/YP：
   此法大概是最簡單，且麻煩最少的了。因為一切的user
   information都經過NIS Bind來取得，不但可以保護住
   root的密碼，也省去/etc/passwd跟
   $CHROOT/etc/passwd同步管理上的問題。不只是
   passwd，連其他如groups，hosts，services，
   aliases等等都可以一併解決。

* 其他必須考慮的問題：
1.執行檔的同步性：
  再更新系統或是更新軟體時，必須考慮到一併更換
  $CHROOT目錄下的檔案，尤其如SunOS或是BSD等會用
  nlist()來取得Kernel Information的，在更新kernel
  時必須更新$CHROOT下的kernel。
2./dev的問題：
  一般而言你必須用local loopback NFS將/dev read-
  write mount到$CHROOT/dev以使得一般user跟CHROOTer
  可以互相write以及解決devices同步性的問題。
3./proc的問題：
  在Linux或是SYSV或是4.4BSD的系統上許多程式會去
  參考/proc的資料，你必須也將/proc mount到
  $CHROOT/proc。
4./var的問題：
  一般而言/var也是用local loopback NFS read-write
  mount到$CHROOT/var下，以解決spool同步性的問題，
  否則你可能必須要修改lpd或是sendmail等daemon，
  不然他們是不知道$CHROOT/var下也有spool的存在。
5.Daemon的問題：
  你必須修改一些跟使用者相關的Daemon如ftpd，httpd
  以使這些daemon能找到正確的user home。

* CHROOT無法解決的安全問題：
1.不小心或是忘記拿掉SetUid的程式：
  CHROOTer還是有機會利用SetUid的程式來取得root的
  權限，不過因為你已經將他CHROOT了，所以所能影響到
  的只有$CHROOT/目錄以下的檔案，就算他來個
  "/bin/rm -rf /" 也不怕了。
  不過其他root能做的事還是防不了，如利用tcpdump來
  竊聽該localnet中的通訊並取得在該localnet上其他
  機器的帳號密碼，reboot機器，更改NIS的資料，更改
  其他沒有被CHROOT的帳號的密碼藉以取得一般帳號(所
  以root不可加入NIS中)等等。
  (此時就必須藉由securetty或是login.access或是將
   wheel group拿出NIS來防止其login as root)
2.已載入記憶體中的Daemon：
  對於那些一開機就執行的程式如sendmail，httpd，
  gopherd，inetd等等，如果這些daemon有hole(如
  sendmail)，那hacker只要破解這些daemon還是可以取
  得root權限。

* 結論：
   CHROOT可以增進系統的安全性，限制使用者能做的事，
   但是CHROOT Is Not Everything，因為還是有其他的
   漏洞等著hacker來找出來。