解讀現(xiàn)代Linux發(fā)行版為何忽略Shell腳本的SUID位
在現(xiàn)代Linux系統(tǒng)中,為Shell腳本設(shè)置 SUID(Set User ID) 權(quán)限位幾乎是無(wú)效的。
這個(gè)看似簡(jiǎn)單的現(xiàn)象背后,是Linux內(nèi)核設(shè)計(jì)者們?cè)诎踩c便利性之間做出的一個(gè)至關(guān)重要的歷史性抉擇。
要徹底理解這一點(diǎn),我們需要深入到內(nèi)核層面,并追溯其演變過(guò)程。
1. 內(nèi)核的執(zhí)行模型:二進(jìn)制與解釋腳本的根本區(qū)別
首先,我們需要區(qū)分Linux內(nèi)核是如何處理可執(zhí)行的二進(jìn)制程序和解釋型腳本的。
二進(jìn)制程序執(zhí)行流程:
- 當(dāng)你執(zhí)行一個(gè)
a.out這樣的二進(jìn)制文件時(shí),內(nèi)核會(huì)直接啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程。 - 內(nèi)核檢查文件的SUID權(quán)限位。
- 如果SUID位被設(shè)置,內(nèi)核會(huì)主動(dòng)且在進(jìn)程啟動(dòng)的第一時(shí)間將該進(jìn)程的有效用戶ID (EUID) 設(shè)置為文件的所有者ID。
- 從這一刻起,這個(gè)進(jìn)程就擁有了對(duì)應(yīng)的高權(quán)限(例如root)。
解釋型腳本執(zhí)行流程:
- 當(dāng)你執(zhí)行一個(gè)
script.sh腳本時(shí),內(nèi)核并不會(huì)直接執(zhí)行它。 - 內(nèi)核會(huì)讀取文件的 “Shebang”行(
#!)。 - 內(nèi)核發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)需要解釋器(如
/bin/bash)來(lái)執(zhí)行的腳本。 - 內(nèi)核會(huì)以當(dāng)前用戶的權(quán)限,啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程,這個(gè)進(jìn)程的可執(zhí)行文件是指定的解釋器(如
/bin/bash)。 - SUID權(quán)限在這里被“截?cái)?rdquo;了。 腳本的SUID權(quán)限是作用于文件本身的,但內(nèi)核沒(méi)有將這個(gè)權(quán)限傳遞給新啟動(dòng)的解釋器進(jìn)程。
- 新啟動(dòng)的
/bin/bash進(jìn)程以低權(quán)限運(yùn)行,然后由它來(lái)讀取并執(zhí)行腳本中的每一行命令。
這個(gè)本質(zhì)區(qū)別是所有問(wèn)題的根源:SUID權(quán)限的賦予是內(nèi)核對(duì)可執(zhí)行文件的特有操作,它不適用于間接執(zhí)行的解釋器。
2. 歷史上的安全教訓(xùn):SUID腳本的巨大漏洞
在早期的UNIX系統(tǒng)(如System V)中,SUID腳本是被支持的。但很快,開(kāi)發(fā)者們就發(fā)現(xiàn)了其中的巨大安全隱患。
環(huán)境中毒(Environment Poisoning):
- SUID腳本通常會(huì)依賴一些外部命令,例如
grep、cat、rm等。 - 這些命令的查找路徑由
PATH環(huán)境變量決定。 - 攻擊者可以創(chuàng)建一個(gè)名為
grep的惡意程序,并將其所在的目錄添加到PATH環(huán)境變量的開(kāi)頭。 - 當(dāng)SUID腳本以root權(quán)限執(zhí)行時(shí),它會(huì)優(yōu)先找到并運(yùn)行攻擊者的惡意
grep程序,而不是系統(tǒng)原本的grep,從而獲得root權(quán)限。 - 因?yàn)槟_本本身無(wú)法控制或清理
PATH變量,這種攻擊幾乎無(wú)法防御。
命令注入(Command Injection):
- 如果腳本需要處理用戶輸入,比如
echo $1(其中$1是用戶輸入的第一個(gè)參數(shù))。 - 攻擊者可以構(gòu)造惡意輸入,例如
Hello; rm -rf /。 - 當(dāng)腳本以SUID權(quán)限執(zhí)行時(shí),
echo命令執(zhí)行完后,分號(hào)后面的rm -rf /命令也會(huì)被解釋器以root權(quán)限執(zhí)行,從而導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。
這些漏洞表明,腳本的開(kāi)放性和動(dòng)態(tài)性(依賴于解釋器和環(huán)境變量)使得SUID權(quán)限變得極其危險(xiǎn),因?yàn)槟_本無(wú)法像編譯好的二進(jìn)制程序那樣嚴(yán)格控制其執(zhí)行環(huán)境。
3. 現(xiàn)代Linux的解決方案:放棄SUID腳本,走向更安全的權(quán)限管理
面對(duì)這些不可避免的漏洞,Linux社區(qū)最終達(dá)成了共識(shí):為了系統(tǒng)的整體安全,必須從內(nèi)核層面禁用SUID對(duì)解釋型腳本的支持。
這使得開(kāi)發(fā)者必須采用更安全、更可控的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)特權(quán)操作:
編譯型語(yǔ)言:
- 這是最推薦的做法。使用C/C++等編譯型語(yǔ)言編寫(xiě)需要SUID權(quán)限的程序。
- 編譯后的二進(jìn)制文件不依賴外部解釋器,其行為更加可控,也更容易審計(jì)。
sudo、passwd等核心系統(tǒng)工具都是用這種方式實(shí)現(xiàn)的。
sudo機(jī)制: sudo是比SUID更現(xiàn)代、更強(qiáng)大的權(quán)限管理工具。
- 它允許管理員精確配置哪些用戶可以以哪個(gè)身份執(zhí)行哪些命令,甚至可以限制允許使用的參數(shù)。
- 這提供了一種細(xì)粒度的授權(quán)方式,避免了SUID帶來(lái)的“全有或全無(wú)”的風(fēng)險(xiǎn)。
setcap(Capability): setcap是Linux內(nèi)核提供的一種更精細(xì)的權(quán)限控制機(jī)制。
- 它允許開(kāi)發(fā)者將一個(gè)特權(quán)操作(如綁定到小于1024的端口)單獨(dú)授予某個(gè)二進(jìn)制文件,而無(wú)需賦予它完整的root權(quán)限。
- 這大大降低了程序的權(quán)限,即使被攻擊,也無(wú)法對(duì)系統(tǒng)造成更大的破壞。
總結(jié)
現(xiàn)代Linux發(fā)行版對(duì)Shell腳本的SUID位選擇性忽略,是內(nèi)核為了系統(tǒng)安全而做出的主動(dòng)且必要的設(shè)計(jì)。
它強(qiáng)制開(kāi)發(fā)者使用更安全、更可控的編譯型程序或現(xiàn)代化的sudo/setcap等工具來(lái)處理特權(quán)操作,從而從根本上杜絕了過(guò)去SUID腳本所帶來(lái)的各種難以防范的漏洞。
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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