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2012-04-04 21:39:23

原文地址:SELinux入门 作者:chinaunix0018

 
本文讲述的系统安全模块SeLinux,为初学者详细介绍了SeLinux的特点以及配置过程。

1.背景

SELinux是「Security-EnhancedLinux」的简称,是美国国家安全局「NSA=TheNationalSecurityAgency」和SCC(SecureComputingCorporation)开发的Linux的一个扩张强制访问控制安全模块。原先是在Fluke上开发的,2000年以GNUGPL发布。

现在以Linux作为因特网服务器是越来越普遍的事了。在我这几年作过的项目里,WEB的开发基本都是基于Linux的,这里有给大公司做的,也给政府部门做的,当然更多的是中小企业做的。这其中给政府做的,我们把SELinux作为一个卖点,接受了不少项目。

2.我们需要安全操作系统的理由

现在不论是政府还是民间企业,大家对信息安全问题是越来越关心了,因为企业的业务平台的服务器上存储着大量的商务机密,个人资料,个人资料它直接关系到个人的隐私问题。特别是我们政府的网站,作为信息公开的平台,它的安全就更显得重要了。这些连到互联网的服务器,不可避免的要受到来自世界各地的各种威胁。最坏的时候我们的服务器被入侵,主页文件被替换,机密文件被盗走。除了来自外部的威胁外,内部人员的不法访问,攻击也是不可忽视的。对于这些攻击或者说是威胁,当然有很多的办法,有防火墙,入侵检测系统,打补丁等等。因为Linux也和其他的商用UNIX一样,不断有各类的安全漏洞被发现。我们对付这些漏洞不得不花很多的人力来堵住它。在这些手段之中,提高OS系统自身的牢固性就显得非常的重要。

2.1传统的LinuxOS的不足之处

虽然Linux比起Windows来说,它的可靠性,稳定定要好得多,但是他也是和其他的UNIX一样,有以下这些不足之处。
1)存在特权用户root
  任何人只要得到root的权限,对于整个系统都可以为所欲为。这一点Windows也一样。
2)对于文件的访问权的划分不够细
  在linux系统里,对于文件的操作,只有「所有者」,「所有组」,「其他」这3类的划分。
  对于「其他」这一类里的用户再细细的划分的话就没有办法了。
3)SUID程序的权限升级
  如果设置了SUID权限的程序有了漏洞的话,很容易被攻击者所利用。
4)DAC(DiscretionaryAccessControl)问题
  文件目录的所有者可以对文件进行所有的操作,这给系统整体的管理带来不便。

对于以上这些的不足,防火墙,入侵检测系统都是无能为力的。
在这种背景下,对于访问权限大幅强化的OSSELinux来说,它的魅力的无穷的。

2.2SELinux的优点

SELinux系统比起通常的Linux系统来,安全性能要高的多,它通过对于用户,进程权限的最小化,即使受到攻击,进程或者用户权限被夺去,也不会对整个系统造成重大影响。

接下来我来介绍SELinux的一些特点。

特点1:MAC(MandatoryAccessControl)―――对访问的控制彻底化

对于所有的文件,目录,端口这类的资源的访问,都可以是基于策略设定的,这些策略是由管理员定制的、一般用户是没有权限更改的。

特点2:TE(TypeEnforcement)―――对于进程只付与最小的权限

Te概念在SELinux里非常的重要。它的特点是对所有的文件都赋予一个叫type的文件类型标签,对于所有的进程也赋予各自的一个叫domain的标签。Domain标签能够执行的操作也是由accessvector在策略里定好的。
我们熟悉的apache服务器,httpd进程只能在httpd_t里运行,这个httpd_t的domain能执行的操作,比如能读网页内容文件赋予httpd_sys_content_t,密码文件赋予shadow_t,TCP的80端口赋予http_port_t等等。如果在accessvector里我们不允许http_t来对http_port_t进行操作的花,Apache启动都启动不了。反过来说,我们只允许80端口,只允许读取被标为httpd_sys_content_t的文件,httpd_t就不能用别的端口,也不能更改那些被标为httpd_sys_content_t的文件(readonly)。

特点3:domain迁移――防止权限升级

在用户环境里运行点对点下载软件azureus,你当前的domain是fu_t,但是,你考虑到安全问题,你打算让他在azureus_t里运行,你要是在terminal里用命令启动azureus的话,它的进程的domain就会默认继承你实行的shell的fu_t。
有了domain迁移的话,我们就可以让azureus在我们指定的azureus_t里运行,在安全上面,这种做法更可取,它不会影响到你的fu_t。

下面是domain迁移指示的例子:
domain_auto_trans(fu_t,azureus_exec_t,azureus_t)

意思就是,当在fu_tdomain里,实行了被标为azureus_exec_t的文件时,domain从fu_t迁移到azureus_t。下面是Apache启动的迁移图。注意了,因为从哪一个domain能迁移到httpd_t是在策略里定好了,所以要是我们手动(/etc/init.d/httpdstart)启动apache的话,可能仍然留在sysadm_t里,这样就不能完成正确的迁移。要用run_init命令来手动启动。

特点4:RBAC(rolebaseaccesscontrol)―――――对于用户只付与最小的权限

对于用户来说,被划分成一些ROLE,即使是ROOT用户,你要是不在sysadm_r里,也还是不能实行sysadm_t管理操作的。因为,那些ROLE可以执行那些domain也是在策略里设定的。ROLE也是可以迁移的,但是也只能安策略规定的迁移。

3.控制切换

从fedoracore2开始,2.6内核的版本都支持selinux.我们看看Fedoracore5里的/etc/sysconfig/selinux标准设定吧。

#ThisfilecontrolsthestateofSELinuxonthesystem.
#SELINUX=cantakeoneofthesethreevalues:
#enforcing-SELinuxsecuritypolicyisenforced.
#permissive-SELinuxprintswarningsinsteadofenforcing.
#disabled-SELinuxisfullydisabled.
SELINUX=enforcing
#SELINUX=disabled
#SELINUXTYPE=typeofpolicyinuse.Possiblevaluesare:
#targeted-Onlytargetednetworkdaemonsareprotected.
#strict-FullSELinuxprotection.
SELINUXTYPE=targeted

SELINUX有「disabled」「permissive」,「enforcing」3种选择。

Disabled就不用说了,permissive就是Selinux有效,但是即使你违反了策略的话它让你继续操作,但是把你的违反的内容记录下来。在我们开发策略的时候非常的有用。相当于Debug模式。
Enforcing就是你违反了策略,你就无法继续操作下去。

SELINUXTYPE呢,现在主要有2大类,一类就是红帽子开发的targeted,它只是对于,主要的网络服务进行保护,比如apache,sendmail,bind,postgresql等,不属于那些domain的就都让他们在unconfined_t里,可导入性高,可用性好但是不能对整体进行保护。
另一类是Strict,是NAS开发的,能对整个系统进行保护,但是设定复杂,我认为虽然它复杂,但是一些基本的会了,还是可以玩得动的。

我们除了在/etc/sysconfig/selinux设它有效无效外,在启动的时候,也可以通过传递参数selinux给内核来控制它。(Fedora5默认是有效)

kernel/boot/vmlinuz-2.6.15-1.2054_FC5roroot=LABEL=/rhgbquietselinux=0
上面的变更可以让它无效。

[root@pythonsysconfig]#/usr/sbin/getenforce
Enforcing
确认有效后重新对文件系统赋予标签:
[root@pythonsysconfig]#/sbin/fixfilesrelabel
或者
[root@python/]#touch/.autorelabel
然后reboot,你就在secure的Linux环境下工作了。

4.SELinux的基本操作

SELinux是个经过安全强化的Linux操作系统,实际上,基本上原来的运用软件没有必要修改就能在它上面运行。真正做了特别修改的RPM包只要50多个。像文件系统EXT3都是经过了扩展。对于一些原有的命令也进行了扩展,另外还增加了一些新的命令,接下来我们就来看看这些命令。

4.1文件操作

1)ls命令
在命令后加个-Z或者加–context
[root@pythonazureus]#ls-Z
-rwxr-xr-xfufuuser_u:object_r:user_home_tazureus
-rw-r--r--fufuuser_u:object_r:user_home_tAzureus2.jar
-rw-r--r--fufuuser_u:object_r:user_home_tAzureus.png

2)chcon
更改文件的标签
[root@pythontmp]#ls--contexttest.txt
-rw-r--r--rootrootroot:object_r:staff_tmp_ttest.txt

[root@pythontmp]#chcon-tetc_ttest.txt
[root@pythontmp]#ls-lZtest.txt
-rw-r--r--rootrootroot:object_r:etc_ttest.txt

3)restorecon
当这个文件在策略里有定义是,可以恢复原来的文件标签。

4)setfiles
跟chcon一样可以更改一部分文件的标签,不需要对整个文件系统重新设定标签。

5)fixfiles
一般是对整个文件系统的,后面一般跟relabel,对整个系统relabel后,一般我们都重新启动。如果,在根目录下有.autorelabel空文件的话,每次重新启动时都调用fixfilesrelabel

6)star
就是tar在SELinux下的互换命令,能把文件的标签也一起备份起来。

7)cp
可以跟-Z,--context=CONTEXT在拷贝的时候指定目的地文件的securitycontext

8)find
可以跟–context查特定的type的文件。
例子:
find/home/fu/--contextfu:fu_r:amule_t-execls-Z{}:

9)run_init
在sysadm_t里手动启动一些如Apache之类的程序,也可以让它正常进行,domain迁移。

4.2进程domain的确认

程序现在在那个domain里运行,我们可以在ps命令后加-Z

[root@python/]#ps-eZ
LABELPIDTTYTIMECMD
system_u:system_r:init_t1?00:00:00init
system_u:system_r:kernel_t2?00:00:00ksoftirqd/0
system_u:system_r:kernel_t3?00:00:00watchdog/0

4.3ROLE的确认和变更

命令id能用来确认自己的securitycontext

[root@python~]#id
uid=0(root)gid=0(root)groups=0(root),1(bin),2(daemon),3(sys),4(adm),6(disk),10(wheel)context=root:staff_r:staff_t
这里,虽然是ROOT用户,但也只是在一般的ROLE和staff_t里运行,如果在enforcing模式下,这时的ROOT对于系统管理工作来说,是什么也干不了。

[root@python~]#newrole-rsysadm_r
Authenticatingroot.
口令:
[root@python~]#id
uid=0(root)gid=0(root)groups=0(root),1(bin),2(daemon),3(sys),4(adm),6(disk),10(wheel)context=root:sysadm_r:sysadm_t

4.4模式切换

1)getenforce
得到当前的SELINUX值
[root@pythonbin]#getenforce
Permissive

2)setenforce
更改当前的SELINUX值,后面可以跟enforcing,permissive或者1,0。
[root@pythonbin]#setenforcepermissive

3)sestatus
显示当前的SELinux的信息

[root@pythonbin]#sestatus-v
SELinuxstatus:enabled
SELinuxfsmount:/selinux
Currentmode:permissive
Modefromconfigfile:permissive
Policyversion:20
Policyfromconfigfile:refpolicy

Processcontexts:
Currentcontext:user_u:user_r:user_t
Initcontext:system_u:system_r:init_t
/sbin/mingettysystem_u:system_r:getty_t
/usr/sbin/sshdsystem_u:system_r:sshd_t

Filecontexts:
Controllingterm:user_u:object_r:user_devpts_t
/etc/passwdsystem_u:object_r:etc_t
/etc/shadowsystem_u:object_r:shadow_t
/bin/bashsystem_u:object_r:shell_exec_t
/bin/loginsystem_u:object_r:login_exec_t
/bin/shsystem_u:object_r:bin_t->system_u:object_r:shell_exec_t
/sbin/agettysystem_u:object_r:getty_exec_t
/sbin/initsystem_u:object_r:init_exec_t
/sbin/mingettysystem_u:object_r:getty_exec_t

4.5其他重要命令

1)Audit2allow
很重要的一个以python写的命令,主要用来处理日志,把日志中的违反策略的动作的记录,转换成accessvector,对开发安全策略非常有用。在refpolicy里,它的功能比以前有了很大的扩展。
[root@pythonlog]#catdmesg|audit2allow-mlocal>local.te

2)checkmodule-m-olocal.modlocal.te
编译模块
[root@pythonlog]#checkmodule-m-olocal.modlocal.te
checkmodule:loadingpolicyconfigurationfromlocal.te
checkmodule:policyconfigurationloaded
checkmodule:writingbinaryrepresentation(version5)tolocal.mod

3)semodule_package
创建新的模块
[root@pythonlog]#semodule_package-olocal.pp-mlocal.mod

4)semodule
可以显示,加载,删除模块
加载的例子:
[root@pythonlog]#semodule-ilocal.pp

5)semanage
这是一个功能强大的策略管理工具,有了它即使没有策略的源代码,也是可以管理安全策略的。因为我主要是介绍用源代码来修改策略的,详细用法大家可以参考它的man页。

5.定制策略

FC4,RHEL4等都是采用策略1.X版本的,并且是提供策略源代码的RPM包。从FC5开始策略的版本从1.X升级到2.X。2.X版本的refpolicy(referencepolicy)最大的一个变化就是引进模块(module)这个概念,同一套策略源代码就可以支持Multi-LevelSecurity(MLS)和non-MLS。


标准的FC5里不提供源代码的RPM包。FC5提供的audit2allow,semanage,semodule也是可以开发一些简单的策略模块的。但是,要是作策略模块的开发,增加一个ROLE之类的,最好还是下载refpolicy的源代码。

5.1策略源文件的安装

从CVS服务器下载的源代码是最新的,如果遇到象make的时候出错,那么最好就是把你系统里和SELinux有关的那些包更新到最新的状态。
从sourceForge的CVS服务器下载源代码

[root@pythonsrc]#cd/usr/local/src
[root@pythonsrc]#cvs-d:pserver:anonymous@cvs.sourceforge.net:/cvsroot/serefpolicylogin
[root@pythonsrc]#cvs-z3-d:pserver:anonymous@cvs.sourceforge.net:/cvsroot/serefpolicyco-Prefpolicy

[root@pythonsrc]#cdrefpolicy/

[root@pythonsrc]#makeinstall-src

安装好了的源代码目录结构如下图所示:

每一个模块有3个文件构成,比如上图的sudo.fc就是和命令sudo相关的文件的定义标签,(filecontextrabel),sudo.te是TypeEnforcement定义,包括TE访问规则等,sudo.if是一个外部模块调用这个模块的接口定义。

[root@pythonsrc]#cd/etc/selinux/refpolicy/src/policy
[root@pythonpolicy]#cpbuild.confbuild.conf.org
[root@pythonpolicy]#vibuild.conf
[root@pythonpolicy]#diffbuild.confbuild.conf.org
32c32
---
>#DISTRO=redhat
43c43
---
>MONOLITHIC=y
[root@pythonsrc]#makeconf
[root@pythonsrc]#make

这样,在/etc/selinux/refpolicy/src/policy下生成很多的以pp为后缀的文件,这些就是SELinux模块。接下来我们修改/etc/sysconfig/selinux,设成SELINUXTYPE=refpolicy,然后reboot.

启动后,确认策略的适用情况,现在的版本是20。
[fu@python~]$/usr/sbin/sestatus
SELinuxstatus:enabled
SELinuxfsmount:/selinux
Currentmode:permissive
Modefromconfigfile:permissive
Policyversion:20
Policyfromconfigfile:refpolicy

5.2给程序定制domain

开发程序策略的一般步骤
1.给文件,端口之类的object赋予type标签
2.设置TypeEnforcement(Domain迁移,访问许可)
3.策略加载
4.permissive模式下运行程序
5.确认日志,用audit2allow生成访问许可
6.重复1,2,3,4,5动作,直到没有违反的日志出现
7.切换到enforcing模式,正式运用

因为我们所常用的那些服务的策略模块都已经有了,修改的时候也比较简单。在这里我就举个一般的例子。用点对点下载的朋友估计都跟我一样,在Linux上用azureus,Amule来下载东西吧。

接下来以azureus为例,介召如何在FC5里追加一个azureus.pp模块。我们在追加azureus.pp模块之前,azureus是在系统给用户设好的user_tdomain里运行。

[fu@pythonazureus]$ps-efZ|grepazureus
user_u:user_r:user_tfu17511732022:28pts/300:00:00/bin/bash./azureus
接下来我们在追加3个文件。

1)azureus.fc
在这里我只定义一个文件,实际要是真的用的,还要定义azureus_t能写的目录等。
[root@pythonapps]#moreazureus.fc
/home/fu/azureus--gen_context(user_u:object_r:azureus_exec_t,s0)

2)azureus.te
[root@pythonapps]#moreazureus.te
policy_module(azureus,1.0.0)
typeazureus_t;
typeazureus_exec_t;
roleuser_rtypesazureus_t;
require{
typeuser_t;
};
domain_type(azureus_t)
domain_entry_file(azureus_t,azureus_exec_t)
domain_auto_trans(user_t,azureus_exec_t,azureus_t)

3)azureus.if
实际上没有别的模块要调用azureus,所以这个文件就是空文件也不要紧。
[root@pythonapps]#moreazureus.if
#policy/modules/apps/azureus.if
##Myappexamplepolicy
##
##Executeadomaintransitiontorunazureus.
##
##
##Domainallowedtotransition.
##
interface(`azureus_domtrans'',`
gen_requires(`
typeazureus_t,azureus_exec_t;
'')
domain_auto_trans($1,azureus_exec_t,azureus_t)
allow$1azureus_t:fduse;
allowazureus_t$1:fduse;
allow$1azureus_t:fifo_filerw_file_perms;
allow$1azureus_t:processsigchld;
'')
在/etc/selinux/refpolicy/src/policy/policy/module.conf里加入下面一行
[root@pythonpolicy]#tail-1modules.conf
azureus=module

确认/etc/selinux/refpolicy/src/policy里MONOLITHIC=n
最后make,makeload

[root@pythonpolicy]#pwd
/etc/selinux/refpolicy/src/policy
[root@pythonpolicy]#make;makeload

正常终了后,我们可以用semodule命令来确认azureus.pp下载下去了没有。

[root@pythonpolicy]#semodule-l|grepazureus
azureus1.0.0

看样子是没有问题。好了我们再看看/home/fu/azureus/azureus的securitycontext,我们刚才在azureus.fc里是期望它是user_u:object_r:azureus_exec_t,可是它这个时候还是继承了默认的user_u:object_r:user_home_t,如果不是我们期望的文件标签的话,domain是无法从user_t迁移到azureus_t的,因为relabel的话,会对整个文件系统进行重新设标签,很花时间,所以我们用在上面介绍过文件标签更改的命令chcon命令来改标签。

[root@pythonazureus]#chcon-tazureus_exec_tazureus
再看看这次的新标签,果然如我们期望的,变成azureus_exec_t了。

[root@pythonpolicy]#ls-lZ/home/fu/azureus/
-rwxr-xr-xfufuuser_u:object_r:azureus_exec_tazureus
-rw-r--r--fufuuser_u:object_r:user_home_tAzureus2.jar

接下来退出ROOT用户,以用户fu登录,运行azureus命令。

[root@pythonazureus]#ps-efZ|grepazureus
user_u:user_r:azureus_tfu87038647023:23pts/100:00:00/bin/bash./azureus
user_u:user_r:azureus_tfu87178703423:24pts/100:01:29java-Djava.ext.dirs=/usr/lib/jvm/java-1.4.2-gcj-1.4.2.0/jre/lib/ext-Xms16m-Xmx128m-cp/home/fu/azureus/Azureus2.jar:/home/fu/azureus/swt.jar-Djava.library.path=/home/fu/azureus-Dazureus.install.path=/home/fu/azureusorg.gudy.azureus2.ui.swt.Main
user_u:user_r:user_troot93471956023:59pts/200:00:00grepazureus

高兴吧!成功了。
在这里我只是演示如何让domain迁移,至于azureus的严格的accessvector的设置我都忽略了。

5.3给自己增加个专用的ROLE

在这里我们要增加一个叫madia的ROLE,在追加时要对一些文件进行修改。

5.3.1/etc/selinux/refpolicy/src/policy/policy/modules/kernel下的文件修改

1)kernel.te
[root@pythonkernel]#vikernel.te
在roleuser_r的下面加上一行
rolemadia_r;

2)domain.te
[root@pythonkernel]#vidomain.te
在roleuser_rtypesdomain;的下面加上一行
rolemadia_rtypedomain;

5.3.2/etc/selinux/refpolicy/src/policy/policy/modules/system下的文件修改

[root@pythonsystem]#viuserdomain.te
在第5行追加madia_r,如下所示:
rolesysadm_r,staff_r,user_r,madia_r;
在unpriv_user_template(user)下面加上下面的一行。
unpriv_user_template(madia)

5.3.3/etc/selinux/refpolicy/src/policy/policy下的文件修改

1)user
users和策略1.X里的users差不多。定义用户能利用的ROLE。
[root@pythonpolicy]#viusers
gen_user(madia,madia,madia_r,s0,s0)

2)rolemap
[root@pythonpolicy]#virolemap
在user_ruseruser_t下面加上一行
madia_rmadiamadia_t

5.3.4重新make策略

[root@pythonpolicy]#makeload

5.3.5/etc/selinux/refpolicy/seusers文件的修改

Seusers是系统一般用户和SELinux的用户映射。
[root@pythonrefpolicy]#viseusers
madia:madia

5.3.6/etc/selinux/refpolicy/contexts下的文件修改

1)default_type
决定用户登录时的默认ROLE。
[root@pythonrefpolicy]#vicontexts/default_type
madia_r:madia_t

2)default_contexts
决定用户登录时的默认securitycontext
[root@pythonrefpolicy]#vicontexts/default_contexts
system_r:local_login_tmadia_r:madia_tstaff_r:staff_tuser_r:user_tsysadm_r:sysadm_t

5.3.7以madia用户重新登录

最后以用户madia登录,查看是不是进入madia_t了。
[madia@python~]$id
uid=501(madia)gid=501(madia)groups=501(madia)context=madia:madia_r:madia_t
以上我们可以看出,madia用户确实是进入了madia_t运行了。
我们在以上的操作中,实际上还有修改遗漏的地方,每当重新make的时候,seusers都会回到原来的设定,有兴趣的朋友可以自己找出哪里还需要修改。

6.最后

我们现在主要还是targeted策略,因为我们的服务器,基本上也就跑apache,postgresql,tomcat,bind,postfix这几个服务。Targeted能够保护它。我们的目标是将一些影响比较小的,服务比较单一的服务器移植到能运行strict策略的服务器上。当然,即使我们用SELinux,对于系统的安全也不能掉以轻心,认为有了SELinux就100%安全。

比如targeted里有unconfined_t,任何在这个domain里运行的都是不被保护的。还有,系统管理员对TE的设置错误造成不能很好的保护,还内核的漏洞,Dos攻击等,SELinux也是无能为力的。

除了SELinux外,还有LIDS,TOMOYOLINUX,AppArmor等安全操作系统。大家对LIDS和AppArmor有可能比较熟悉,TOMOYO是日本NTT数据公司开发的。也许有朋友在选择的时候不知道该用那个好。

安全级别高<----------------------------------->易用性高

SELINUX>>TOMOYO>>LIDS>>AppArmor

个人觉得,SELinux虽然配置起来麻烦了点,但是能达到军事安全级别,要玩的就话,还是SELinux有魅力。
现在也有人在开发策略的GUI编辑器,如SEEDIT,是日本日立软件工程公司的一个叫中村雄一为中心开发的。有了这些GUI的工具,将来定制策略会越来越容易的。

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