Linux 安全性模型概述

Linux使用User(用户)和Group(组)控制使用者对文件的存取权限,在Linux系统中被创建的用户,可以使用账号和口令登录Linux。Linux系统将一切视为文件,每个文件都有owner,并且owner属于某个Group。

Linux filesystem

用户

Linux 系统的每个用户都有一个唯一的 User ID,Use r的信息存储在 /etc/passwd 中,该文件的格式示例如下:

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

每一位对应的含义为:

用户名:密码:用户ID:组ID:用户全名:主目录:登录shell

在旧的系统中,直接将用户的密码存在第二位。由于 /etc/passwd 文件所有用户都有读权限,出于安全性考虑,后来的系统将密码单独拿出来存放在了 /etc/shadow 文件中, 而 /etc/passwd 文件的第二位只用于存储用户是否需要密码,如果用户存在密码,这该位用 ‘x’ 标记,如果是 “!” 或者为空则说明此用户不能用密码登录。

一般情况下只有拥有 HOME 目录和指定 shell 的用户才能登录系统。User 未经授权将禁止读写或执行其他 User 的文件。Linux 的 root 用户拥有至高无上的权限,可以无条件的对系统中的所有文件进行访问、修改和删除。一般不要随便用 root 登录并操作系统。

有两个命令可以用于添加新的用户,即 useraddadduseruseradd 是系统原生命令,而 adduser 则是一个 perl 脚本,是对 useradd 的封装,已提供更好的创建用户的接口。adduser 命令的参数选项如下:

-b, --base-dir BASE_DIR       指定主目录的基目录,一般默认为 /home
-c, --comment COMMENT         用户注释,即用户的详细信息(如姓名,年龄,电话等)
-d, --home-dir HOME_DIR       为用户指定一个 HOME 目录
-D, --defaults                查看或者改变创建用户时的配置,默认配置在 /etc/default/useradd 中
-e, --expiredate EXPIRE_DATE  指定账户失效日期,格式为 YYYY-MM-DD
-f, --inactive INACTIVE       缓冲时间,指定在密码过期后多少天即关闭该帐号
-g, --gid GROUP               为用户指定一个组或者组 ID
-G, --groups GROUPS           将用户添加到其它的组,多个组时用逗号分隔
-k, --skel SKEL_DIR           指定创建 HOME 目录的模板目录,一般默认为 /etc/skel
-K, --key KEY=VALUE           覆盖 /etc/login.defs 中的缺省配置
-l, --no-log-init             不要将此用户添加到最近登录和登录失败数据库
-m, --create-home             创建用户时一并创建用户的主目录
-M, --no-create-home          不要创建用户主目录
-N, --no-user-group           不创建与用户同名的组
-o, --non-unique              允许 UID 与其他用户相同
-p, --password PASSWORD       指定用户密码
-r, --system                  创建为一个系统账户
-s, --shell SHELL             指定用户的登录 Shell
-u, --uid UID                 为用户指定一个 UID
-U, --user-group              创建一个与用户同名的组

userdel 命令用于删除用户,常用的选项是-r,它的作用是把用户的主目录一起删除。

usermod 命令用于修改账户信息,常用的选项包括 -c, -d, -m, -g, -G, -s, -u 以及 -o 等,这些选项的意义与useradd命令中的选项一样,可以为用户指定新的资源值。

管理用户相关的命令工具汇总:

useradd   :添加用户
adduser   :添加用户
passwd    :为用户设置密码
usermod   :修改用户命令,可以通过 usermod 来修改登录名、用户的家目录等等
pwcov     :同步用户从 /etc/passwd 到 /etc/shadow
pwck      :pwck是校验用户配置文件 /etc/passwd 和/etc/shadow 文件内容是否合法或完整
pwunconv  :是 pwcov 的立逆向操作,是从 /etc/shadow 和 /etc/passwd 创建 /etc/passwd ,然后会删除 /etc/shadow 文件
finger    :查看用户信息工具
id        :查看用户的 UID、GID 及所归属的用户组
chfn      :更改用户信息工具
su        :用户切换工具
sudo      :sudo 是通过另一个用户来执行命令(execute a command as another user)
visudo    :visodo 是编辑 /etc/sudoers 的命令;也可以不用这个命令,直接用vi 来编辑 /etc/sudoers 的效果是一样的
sudoedit  :和 sudo 功能差不多

用户群组概述

Linux 系统的每个 User 都属于一个 Group,具有唯一的标识符 GID。Group 信息存储于 /etc/group 中,且可以为 group 创建密码,密码存放在 /etc/gshadow 文件中,但是一般情况下不需要为用户组创建密码。系统默认会为每个 User 关联一个和 User 同名的 Group,每个 User 也至少存在于自己同名的 Group 中,同时 User 也可以加入其他的 Group。在同一个 Group 中的成员可以共享其他成员的文件。增加一个新的用户组使用 groupadd 命令。 其格式如下:

用法:groupadd [选项] 组

可以使用的选项有:

-f, --force                如果组已经存在则成功退出,并且如果 GID 已经存在则取消 -g
-g, --gid GID              为新组使用 GID
-h, --help                 显示此帮助信息并推出
-K, --key KEY=VALUE        不使用 /etc/login.defs 中的默认值
-o, --non-unique           允许创建有重复 GID 的组
-p, --password PASSWORD    为新组使用此加密过的密码
-r, --system               创建一个系统账户
-R, --root CHROOT_DIR      chroot 到的目录

如果要删除一个已有的用户组,使用groupdel命令,其格式为:groupdel 用户组。修改用户组的属性使用groupmod命令,其语法为:groupmod 选项 用户组

如果需要将一个用户添加到某个用户组中,可以采用如下命令:

usermod -a -G 用户组 用户名

参数 -a 代表 append, 也就是将用户添加到新用户组中而不必离开原有的其他用户组,不过需要与 -G 选项配合使用, -G 表示指定用户组。如果仅仅只改变一个用户原有的用户组,则采用如下命令:

useradd -g 用户组

管理用户组相关的命令工具汇总:

groupadd   :添加用户组;
groupdel   :删除用户组;
groupmod   :修改用户组信息
groups     :显示用户所属的用户组
grpck
grpconv    :通过/etc/group和/etc/gshadow 的文件内容来同步或创建/etc/gshadow ,如果/etc/gshadow 不存在则创建;
grpunconv  :通过/etc/group 和/etc/gshadow 文件内容来同步或创建/etc/group ,然后删除gshadow文件;

Linux 文件和目录权限解读

1、三种基本权限

(1)r (read) 读

针对目录,有读(r)权限就代表能对此目录有列表功能,就是可以执行ls命令进行查看,另外还有cp的功能。 针对文件,有读(r)权限就代表能对此文件有阅读功能,可以通过cat等命令查看文件内容。

(2)w (write) 写

针对目录,有写(w)权限就代表着在此目录下创建文件和目录,可以通过touch,mkdir等命令创建文件和目录,另外还可以删除此目录下的文件。 针对文件,有写(w)权限就代表着对此文件可以写入新的内容和修改文件内容。

(3)x (execute) 执行

针对目录,有执行(x)权限就代表能进入此目录,利用cd等命令进入此目录 针对文件,有执行(x)权限就代表可以执行此文件。

在 Linux 下每一文件或目录的访问权限都有三组,每组用三位表示,分别为文件属主的读、写和执行权限;和属主同组的用户的读、写和执行权限;系统中其他用户的读、写和执行权限。当用ls -l命令显示文件或目录的周详信息时,最左边的一列为文件的访问权限。最左边的一位为文件的类型,例如“-”表示普通文件,“d”表示目录等。ls -l所列出的信息各栏含义如下:

第一个栏位,表示文件的属性。
第二个栏位,表示文件个数,即硬链接数。
第三个栏位,表示该文件或目录的拥有者。
第四个栏位,表示所属的组(group)。
第五栏位,表示文件大小。
第六个栏位,表示创建日期。
第七个栏位,表示文件名。

2、特殊位导致权限变化一般有以下两种

  • (1)特权位(s)

特权位只针对文件有效,并且只能添加在权限位的前三位和中间三位。一个可执行文件拥有 s 位并且在前三位时,即有 SUID 特殊权限(SETUID)时,当别的用户来执行此文件,使用的权限是此可执行文件属主权限;如果一个可执行文件拥有 s 位并且在中间三位时,即有 SGID 特殊权限(SETGID) 当别的用户来执行此文件,使用的权限是此可执行文件属组的权限。

例如,有普通用户 user1,当 user1 修改密码时,执行 passwd 命令时,passwd 文件权限为:

ll /usr/bin/passwd
-rwsr-xr-x 1 root root 54256 May 17  2017 /usr/bin/passwd

那么:

1. user1 对于 /usr/bin/passwd 这个程序具有 x 权限,表示 user1 能执行 passwd
2. passwd 文件的所有者是 root 
3. user1 执行 passwd 的过程中,会暂时获得 root 的权限
4. /etc/shadow 就可以被  user1 所执行的 passwd 所修改
  • (2)粘帖位(t)

粘帖位只针对目录有效。有 t 位的目录,任何用户在有权限的情况下是可以创建文件和目录,就算是有权限删除别人的文件或目录也不能删除,同时互相也不能强制保存修改,自己只能删除自己创建的目录,用于一些共享上传的文件服务器场合。粘滞位只能占用后三位权限位。

例如 /tmp 目录,它的权限为:

$ ll /tmp -d
drwxrwxrwt 8 root root 4096 Apr  6 15:29 /tmp

这表示任何人都可以在 /tmp 目录内新增、修改文件,但是只有该文件或目录的创建者与 root 用户能够删除自己的文件或目录。

注: s 位和 t 位都是占用 x 位,那么是否有 x 位,主要是看 s 或 t 的大小写来判别:大写,表示没有执行权限 x 位;小写,表示有执行权限 x 位。对于不可执行文件来说,SETUID 和 SETGID 没有任何意义。

3、隐藏属性权限

Linux 除了 9 个权限外,还有些隐藏属性,使用 lsattr 和 chattr 命令来查看和设置这些隐藏属性。

lsattr -- listfile attributes on a Linux second extended file system
chattr -- change file attributeson a Linux second extended file system

chattr命令语法格式:

chattr [-RVf] [-+=aAcCdDeijsStTu] [-v version] files...

参数说明:

-R :  递归处理所有的文件及子目录
-V :  详细显示修改内容,并打印输出
- :  失效属性
+ :  激活属性
= :  指定属性

属性:

A    no atime update, 不允许修改 atime
S    synchronous updates, 实时写入文件,不使用缓冲区
D    synchoronous directory updates, 实时同步到磁盘,针对目录设置
T    top of directory hierarchy, Orlov 块分配器会将该目录视为目录层次结构的顶部
a    append only, 只允许以 append 模式打开文件
c    compressed, 自动压缩文件,读取时自动解压缩
d    no dump, 当 dump 时,具有 d 属性的文件不加入 dump
e    extent format, 在 ext 文件系统中,表示该文件使用区段(extents)映射磁盘上的块
i    immuttbale, 不允许对文件执行删除,改名,增加软硬链接等操作,且无法写入
j    data journalling, 写入记录 journal
s    secure deletion, 可以安全删除,即硬盘空间被全部收回,不留痕迹
t    no tail-merging, 与其它文件合并时末端不会存在局部块碎片
u    undeletable, 与 s 相反,删除时数据还会存在磁盘中,可恢复

4、chmod 命令

chmod 命令是非常重要的,用于改动文件或目录的访问权限。用户用他控制文件或目录的访问权限。该命令有两种用法。一种是包含字母和操作符表达式的文字设定法;另一种是包含数字的数字设定法。

文字设定法

chmod [who] [+ | - | =] [mode] file...

命令中各选项的含义为:

操作对象who可是下述字母中的任一个或他们的组合:
u 表示 “用户(user)”,即文件或目录的所有者
g 表示 “同组(group)用户”,即和文件属主有相同组 ID 的所有用户
o 表示 “其他(others)用户”
a 表示 “所有(all)用户”。此为系统默认值

操作符号可以是:

+ 添加某个权限。
- 取消某个权限。
= 赋予给定权限并取消其他所有权限(如果有的话)。

设置 mode 所表示的权限可用下述字母的任意组合:

r 可读
w 可写
x 可执行

x 只有目标文件对某些用户是可执行的或该目标文件是目录时才追加 x 属性。

s 在文件执行时把进程的属主或组 ID 置为该文件的文件属主。方式 u+s 设置文件的用户 ID 位,g+s 设置组 ID 位。

文件可以是以空格分开的要改动权限的文件列表,支持通配符。在一个命令行中可给出多个权限方式,其间用逗号隔开。例如:

# 使同组和其他用户对文件有读权限
chmod g+r, o+r file
chmod go+r file

# 给文件加上 SETUID,并去掉同组和其他人的读权限
chmod u+s, go-r file

# 给目录加上粘滞位(粘滞位只占用 others 权限位)
chmod o+t directory

数字设定法

数字表示的属性的含义:0表示没有权限,1表示可执行权限,2表示可写权限,4表示可读权限。通过将三个值相加来得到要设置的权限。所以数字属性的格式应为3 个从0到7的八进制数,其顺序是(u)(g)(o)。例如,如果想让某个文件的属主有“读/写”二种权限,需要把4(可读)+2(可写)=6(读/写)。数字设定法的一般形式为:

chmod [mode] file...

例如,将一个文件的权限设置为属主可读可写,同组用户可读可写,其他用户可读,则命令为:

chmod 664 file

5、chgrp和chown命令

chgrp 命令用于改动文件或目录所属的组。语法格式如下:

chgrp [-R] group file...

该命令改动指定文件所属的用户组。其中 group 可以是用户组 ID,也可以是 /etc/group 文件中用户组的组名。文件名是以空格分开的要改动属组的文件列表,支持通配符。如果用户不是该文件的属主或终极用户,则不能改动该文件的组。-R 参数递归式地改动指定目录及其下的所有子目录和文件的属组。例如改动 /opt/local /book/ 及其子目录下的所有文件的属组为 book:

chgrp –R book /opt/local/book

chown 命令用于更改某个文件或目录的属主和属组。这个命令也非常常用。例如 root 用户把自己的一个文件拷贝给用户 huoty,为了让用户 huoty 能够存取这个文件,root 用户应该把这个文件的属主设为 huoty,否则,用户 huoty 无法存取这个文件。语法格式如下:

chown [选项] 用户或组 文件

chown 将指定文件的拥有者改为指定的用户或组。用户能是用户名或用户ID。组能是组名或组ID。文件是以空格分开的要改动权限的文件列表,支持通配符。该命令的各选项含义如下:

-c, --changes          显示更改的部分的信息
-f, --silent, --quiet  忽略错误信息
-R, --recursive        递归处理指定目录以及其子目录下的所有文件
--reference            参考指定文件或目录的用户和组
-h, --no-dereference   只对符号链接的文件本身做修改,而不更改其他任何相关文件
--dereference          作用于符号链接的指向,而不是链接文件本身,与 -h 参数相反
-v, --verbose          显示详细的处理信息

使用例示:

# 改变文件的所有者:
chown www-data test
chown www-data: test

# 改变文件的所属组:
chown :www-data test

# 同时改变文件的所有者和所属组:
chown huoty:huoty test

getfacl和setfacl命令

setfacl 命令可以用来细分 Linux 下的文件权限。chmod 命令可以把文件权限分为 u,g,o 三个组,而 setfacl 可以对每一个文件或目录设置更精确的文件权限。 即 setfacl 可以更精确的控制权限的分配,如,让某一个用户对某一个文件具有某种权限。这种独立于传统的 u,g,o 的 rwx 权限之外的具体权限设置叫 ACL(Access Control List)。ACL 可以针对单一用户、单一文件或目录来进行 r,w,x 的权限控制,对于需要特殊权限控制的情况是有用的。

setfacl [-bkndRLP] { -m|-M|-x|-X ... } file ...
-m, --modify-acl        更改文件的访问控制列表
-M, --modify-file=file  从文件读取访问控制列表条目更改
-x, --remove=acl        根据文件中访问控制列表移除条目
-X, --remove-file=file  从文件读取访问控制列表条目并删除
-b, --remove-all        删除所有扩展访问控制列表条目
-k, --remove-default    移除默认访问控制列表
    --set=acl           设定替换当前的文件访问控制列表
    --set-file=file     从文件中读取访问控制列表条目设定
    --mask              重新计算有效权限掩码
-n, --no-mask           不重新计算有效权限掩码
-d, --default           应用到默认访问控制列表的操作
-R, --recursive         递归操作子目录
-L, --logical           依照系统逻辑,跟随符号链接
-P, --physical          依照自然逻辑,不跟随符号链接
    --restore=file      恢复访问控制列表,和 getfacl -R 作用相反
    --test              测试模式,并不真正修改访问控制列表属性
-v, --version           显示版本并退出
-h, --help              显示本帮助信息

示例:

# 设置用户 user1 对 test 文件的访问权限
setfacl -m u:user1:r-x test

# 设置用户组 group1 对 test/ 目录的访问权限
setfacl -m u:user1:rwx test/

getfacl 用于获取文件的 acl 权限控制:

getfacl [-aceEsRLPtpndvh] file ...
-a, --access            仅显示文件访问控制列表
-d, --default           仅显示默认的访问控制列表
-c, --omit-header       不显示注释表头
-e, --all-effective     显示所有的有效权限
-E, --no-effective      显示无效权限
-s, --skip-base         跳过只有基条目(base entries)的文件
-R, --recursive         递归显示子目录
-L, --logical           逻辑遍历(跟随符号链接)
-P, --physical          物理遍历(不跟随符号链接)
-t, --tabular           使用制表符分隔的输出格式
-n, --numeric           显示数字的用户/组标识
-p, --absolute-names    不去除路径前的 '/' 符号
-v, --version           显示版本并退出
-h, --help              显示本帮助信息

使用示例

  • (1)管理 opt 目录

创建 readers 组,表示该组中的用户对文件有只读权限

groupadd readers

创建 writers 组,表示改该组中的用户对文件用写权限

groupadd writers

让 writers 组的用户对 /opt 目录可读写:

setfacl -m g:writers:rwx /opt

给 /opt 目录添加 粘帖权限位(t):

chmod o+t /opt

把需要的用户添加到 writers 组:

usermod -a -G writers user1

把需要的用户添加到 readers 组:

usermod -a -G readers user1