记录一次setcap提权失败的经历

Linux是一种安全操做系统，它给普通用户尽量低的权限，而把所有的系统权限赋予一个单一的账户root。root账户用来管理系统、安装软件、管理账户、运行某些服务、安装/卸载文件系统、管理用户、安装软件等。另外，普通用户的不少操做也须要root权限，这经过setuid实现。

 

这种依赖单一账户执行特权操做的方式加大了系统的面临风险，而须要root权限的程序可能只是为了一个单一的操做，例如：绑定到特权端口、打开一个只有root权限能够访问的文件。某些程序可能有安全漏洞，而若是程序不是以root的权限运行，其存在的漏洞就不可能对系统形成什么威胁。

 

从2.1版开始，内核开发人员在Linux内核中加入了能力(capability)的概念。其目标是消除须要执行某些操做的程序对root账户的依赖。

 

Linux内核能力详解

 

传统UNIX的信任状模型很是简单，就是“超级用户对普通用户”模型。在这种模型中，一个进程要么什么都能作，要么几乎什么也不能作，这取决于进程的UID。若是一个进程须要执行绑定到私有端口、加载/卸载内核模块以及管理文件系统等操做时，就须要彻底的root权限。很显然这样作对系统安全存在很大的威胁。UNIX系统中的SUID问题就是由这种信任状模型形成的。例如，一个普通用户须要使用ping命令。这是一个SUID命令，会以root的权限运行。而实际上这个程序只是须要RAW套接字创建必要ICMP数据包，除此以外的其它root权限对这个程序都是没有必要的。若是程序编写很差，就可能被攻击者利用，得到系统的控制权。

 

使用能力(capability)能够减少这种风险。系统管理员为了系统的安全能够剥夺root用户的能力，这样即便root用户也将没法进行某些操做。而这个过程又是不可逆的，也就是说若是一种能力被删除，除非从新启动系统，不然即便root用户也没法从新添加被删除的能力。

 

Capabilities的主要思想在于分割root用户的特权，即将root的特权分割成不一样的能力，每种能力表明必定的特权操做。例如：能力CAP_SYS_MODULE表示用户可以加载(或卸载)内核模块的特权操做，而CAP_SETUID表示用户可以修改进程用户身份的特权操做。在Capbilities中系统将根据进程拥有的能力来进行特权操做的访问控制。

    在Capilities中，只有进程和可执行文件才具备能力，每一个进程拥有三组能力集，分别称为cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted(分别简记为:pE,pI,pP)，其中cap_permitted表示进程所拥有的最大能力集；cap_effective表示进程当前可用的能力集，能够看作是cap_permitted的一个子集；而cap_inheitable则表示进程能够传递给其子进程的能力集。系统根据进程的cap_effective能力集进行访问控制，cap_effective为cap_permitted的子集，进程能够经过取消cap_effective中的某些能力来放弃进程的一些特权。可执行文件也拥有三组能力集，对应于进程的三组能力集，分别称为cap_effective, cap_allowed 和 cap_forced（分别简记为fE,fI,fP），其中，cap_allowed表示程序运行时可从原进程的cap_inheritable中集成的能力集，cap_forced表示运行文件时必须拥有才能完成其服务的能力集；而cap_effective则表示文件开始运行时可使用的能力。

（一）Linux内核中Capabilities的实现机制

     Linux内核从2.2版本开始，就加进的Capabilities的概念与机制，并随着版本升高逐步获得改进。在linux中，root权限被分割成一下29中能力：

CAP_CHOWN:修改文件属主的权限 CAP_DAC_OVERRIDE:忽略文件的DAC访问限制 CAP_DAC_READ_SEARCH:忽略文件读及目录搜索的DAC访问限制 CAP_FOWNER：忽略文件属主ID必须和进程用户ID相匹配的限制 CAP_FSETID:容许设置文件的setuid位 CAP_KILL:容许对不属于本身的进程发送信号 CAP_SETGID:容许改变进程的组ID CAP_SETUID:容许改变进程的用户ID CAP_SETPCAP:容许向其余进程转移能力以及删除其余进程的能力 CAP_LINUX_IMMUTABLE:容许修改文件的IMMUTABLE和APPEND属性标志 CAP_NET_BIND_SERVICE:容许绑定到小于1024的端口 CAP_NET_BROADCAST:容许网络广播和多播访问 CAP_NET_ADMIN:容许执行网络管理任务 CAP_NET_RAW:容许使用原始套接字 CAP_IPC_LOCK:容许锁定共享内存片断 CAP_IPC_OWNER:忽略IPC全部权检查 CAP_SYS_MODULE:容许插入和删除内核模块 CAP_SYS_RAWIO:容许直接访问/devport,/dev/mem,/dev/kmem及原始块设备 CAP_SYS_CHROOT:容许使用chroot()系统调用 CAP_SYS_PTRACE:容许跟踪任何进程 CAP_SYS_PACCT:容许执行进程的BSD式审计 CAP_SYS_ADMIN:容许执行系统管理任务，如加载或卸载文件系统、设置磁盘配额等 CAP_SYS_BOOT:容许从新启动系统 CAP_SYS_NICE:容许提高优先级及设置其余进程的优先级 CAP_SYS_RESOURCE:忽略资源限制 CAP_SYS_TIME:容许改变系统时钟 CAP_SYS_TTY_CONFIG:容许配置TTY设备 CAP_MKNOD:容许使用mknod()系统调用 CAP_LEASE:容许修改文件锁的FL_LEASE标志 参考man capabilities

 

注意点：

1)若是改变文件名,则能力保留到新文件.

2)用setcap -r /bin/chown能够删除掉文件的能力.

3)从新用setcap受权将覆盖以前的能力. 

 

设置方法：

setcap cap_net_raw,cap_net_admin=eip /usr/bin/dumpcap 完成。 可使用 getcap /usr/bin/dumpcap验证，输出应当是：/usr/bin/dumpcap = cap_net_admin,cap_net_raw+eip

 

 

实例说明1：非root用户对小于1024端口的提权

对于编译安装的nginx，路径/tmp/nginx

当普通用户试图启动nginx时报错Permission denied

 

 

切到root用户提权

~]# setcap cap_net_bind_service=+ep /tmp/nginx/sbin/nginx

 

 

 

 

实例说明2：非root用户查看/etc/shadow

~ ]# setcap cap_dac_read_search=eip /bin/cat

 

工做中遇到过，一个坑某块磁盘的挂载属性含nosuid 致使提权nginx 80端口给nginx用户失败