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SELinux(Security-Enhanced Linux) 是美國國家安全局(NSA)對於強制訪問控制的實現,是 Linux® 上最傑出的新安全子系統。NSA是在Linux社區的幫助下開發了一種訪問控制體系,在這種訪問控制體系的限制下,進程只能訪問那些在他的任務中所需要文件。SELinux 默認安裝在 Fedora 和 Red Hat Enterprise Linux 上,也可以作為其他發行版上容易安裝的包得到。

 

1 SELinux -介紹

SELinux(Security-Enhanced Linux) 是美國國家安全局(NAS)對於強制訪問控制的實現,是 Linux® 上最傑出的新安全子系統。NSA是在Linux社區的幫助下開發了一種訪問控制體系,在這種訪問控制體系的限制下,進程只能訪問那些在他的任務中所需要文件。SELinux 默認安裝在 Fedora 和 Red Hat Enterprise Linux 上,也可以作為其他發行版上容易安裝的包得到。

      SELinux 是 2.6 版本的 Linux 內核中提供的強制訪問控制 (MAC)系統。對於目前可用的 Linux 安全模塊來說,SELinux 是功能最全面,而且測試最充分的,它是在 20 年的 MAC 研究基礎上建立的。SELinux 在類型強制伺服器中合併了多級安全性或一種可選的多類策略,並採用了基於角色的訪問控制概念。

      大部分使用 SELinux 的人使用的都是 SELinux 就緒的發行版,例如 Fedora、Red Hat Enterprise Linux (RHEL)、Debian 或 gentoo。它們都是在內核中啟用 SELinux 的,並且提供一個可定製的安全策略,還提供很多用戶層的庫和工具,它們都可以使用 SELinux 的功能。

      SELinux是一種基於 域-類型 模型(domain-type)的強制訪問控制(MAC)安全系統,它由NSA編寫並設計成內核模塊包含到內核中,相應的某些安全相關的應用也被打了SELinux的補丁,最後還有一個相應的安全策略。

      眾所周知,標準的UNIX安全模型是"任意的訪問控制"DAC。就是說,任何程序對其資源享有完全的控制權。假設某個程序打算把含有潛在重要信息的文件仍到/tmp目錄下,那麼在DAC情況下沒人能阻止他!

      而MAC情況下的安全策略完全控制著對所有資源的訪問。這是MAC和DAC本質的區別。

      SELinux提供了比傳統的UNIX許可權更好的訪問控制。

2 SELinux -背景


1.背景
SELinux是「Security-Enhanced Linux」的簡稱,是美國國家安全局「NSA=The National Security Agency」 和SCC(Secure Computing Corporation)開發的 Linux的一個擴張強制訪問控制安全模塊。原先是在Fluke上開發的,2000年以 GNU GPL 發布。

現在以Linux作為網際網路伺服器是越來越普遍的事了。在我這幾年作過的項目里,WEB的開發基本都是基於Linux的,這裡有給大公司做的,也給政府部門做的,當然更多的是中小企業做的。這其中給政府做的,我們把SELinux作為一個賣點,接受了不少項目。

3 SELinux -理由

2.我們需要安全操作系統的理由
現在不論是政府還是民間企業,大家對信息安全問題是越來越關心了,因為企業的業務平台的伺服器上存儲著大量的商務機密,個人資料,個人資料它直接關係到個人的隱私問題。特別是我們政府的網站,作為信息公開的平台,它的安全就更顯得重要了。這些連到互聯網的伺服器,不可避免的要受到來自世界各地的各種威脅。最壞的時候我們的伺服器被入侵,主頁文件被替換,機密文件被盜走。除了來自外部的威脅外,內部人員的不法訪問,攻擊也是不可忽視的。對於這些攻擊或者說是威脅,當然有很多的辦法,有防火牆,入侵檢測系統,打補丁等等。因為Linux也和其他的商用UNIX一樣,不斷有各類的安全漏洞被發現。我們對付這些漏洞不得不花很多的人力來堵住它。在這些手段之中,提高OS系統自身的牢固性就顯得非常的重要。
2.1傳統的Linux OS的不足之處
雖然Linux 比起 Windows 來說,它的可靠性,穩定定要好得多,但是他也是和其他的UNIX 一樣,有以下這些不足之處。
1)存在特權用戶root
  任何人只要得到root的許可權,對於整個系統都可以為所欲為。這一點Windows也一樣。
2)對於文件的訪問權的劃分不夠細
  在linux系統里,對於文件的操作,只有「所有者」,「所有組」,「其他」這3類的劃分。
  對於「其他」這一類里的用戶再細細的劃分的話就沒有辦法了。
3)SUID程序的許可權升級
  如果設置了SUID許可權的程序有了漏洞的話,很容易被攻擊者所利用。
4)DAC(Discretionary Access Control)問題
  文件目錄的所有者可以對文件進行所有的操作,這給系統整體的管理帶來不便。

對於以上這些的不足,防火牆,入侵檢測系統都是無能為力的。
在這種背景下,對於訪問許可權大幅強化的OS SELinux來說,它的魅力的無窮的。
2.2 SELinux的優點
SELinux系統比起通常的Linux系統來,安全性能要高的多,它通過對於用戶,進程許可權的最小化,即使受到攻擊,進程或者用戶許可權被奪去,也不會對整個系統造成重大影響。

4 SELinux -特點

接下來我來介紹SELinux的一些特點。

特點1:MAC(Mandatory Access Control)―――對訪問的控制徹底化
對於所有的文件,目錄,埠這類的資源的訪問,都可以是基於策略設定的,這些策略是由管理員定製的、一般用戶是沒有許可權更改的。

特點2: TE (Type Enforcement)――― 對於進程只付與最小的許可權
Te概念在 SELinux里非常的重要。它的特點是對所有的文件都賦予一個叫type的文件類型標籤,對於所有的進程也賦予各自的一個叫 domain的 標籤。Domain標籤能夠執行的操作也是由access vector在策略里定好的。
我們熟悉的apache伺服器,httpd進程只能在httpd_t 里運行,這個httpd_t 的domain能執行的操作,比如能讀網頁內容文件賦予httpd_sys_content_t, 密碼文件賦予shadow_t, TCP的80埠賦予 http_port_t等等。如果在access vector里我們不允許 http_t來對http_port_t進行操作的花,Apache啟動都啟動不了。反過來說,我們只允許80埠,只允許讀取被標為 httpd_sys_content_t的文件,httpd_t就不能用別的埠,也不能更改那些被標為httpd_sys_content_t的文件(read only)。

特點3: domain遷移 ―― 防止許可權升級
在用戶環境里運行點對點下載軟體azureus,你當前的domain是fu_t, 但是,你考慮到安全問題,你打算讓他在azureus_t里運行,你要是在terminal里用命令啟動azureus的話,它的進程的domain就會默認繼承你實行的shell的fu_t。
有了domain遷移的話,我們就可以讓azureus在我們指定的azureus_t里運行,在安全上面,這種做法更可取,它不會影響到你的fu_t。
下面是domain遷移指示的例子:
domain_auto_trans(fu_t, azureus_exec_t, azureus_t)
意思就是,當在 fu_t domain里,實行了 被標為 azureus_exec_t的文件時,domain 從fu_t遷移到 azureus_t 。下面是Apache啟動的遷移圖。注意了,因為從哪一個domain能遷移到httpd_t是在策略里定好了,所以要是我們手動 (/etc/init.d/httpd start)啟動apache的話,可能仍然留在sysadm_t里,這樣就不能完成正確的遷移。要用run_init命令來手動啟動。

特點4: RBAC(role base access control) ――――― 對於用戶只付與最小的許可權
對於用戶來說,被劃分成一些ROLE,即使是ROOT用戶,你要是不在sysadm_r里,也還是不能實行sysadm_t管理操作的。因為,那些ROLE可以執行那些domain也是在策略里設定的。ROLE也是可以遷移的,但是也只能安策略規定的遷移。

3. 控制切換
從fedora core 2開始, 2.6內核的版本都支持selinux.我們看看 Fedora core 5 里的/etc/sysconfig/selinux標準設定吧。
# This file controls the state of SELinux on the system.
# SELINUX= can take one of these three values:
# enforcing - SELinux security policy is enforced.
# permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing.
# disabled - SELinux is fully disabled.
SELINUX=enforcing
#SELINUX=disabled
# SELINUXTYPE= type of policy in use. Possible values are:
# targeted - Only targeted network daemons are protected.
# strict - Full SELinux protection.
SELINUXTYPE=targeted

SELINUX有「disabled」「permissive」,「enforcing」3種選擇。

Disabled就不用說了,permissive就是Selinux有效,但是即使你違反了策略的話它讓你繼續操作,但是把你的違反的內容記錄下來。在我們開發策略的時候非常的有用。
相當於Debug模式。
Enforcing就是你違反了策略,你就無法繼續操作下去。

SELINUXTYPE呢,現在主要有2大類,一類就是紅帽子開發的targeted,它只是對於,主要的網路服務進行保護,比如 apache ,sendmail, bind,postgresql等,不屬於那些domain的就都讓他們在unconfined_t里,可導入性高,可用性好但是不能對整體進行保護。
另一類是Strict,是NAS開發的,能對整個系統進行保護,但是設定複雜,我認為雖然它複雜,但是一些基本的會了,還是可以玩得動的。

我們除了在/etc/sysconfig/selinux設它有效無效外,在啟動的時候,也可以通過傳遞參數selinux給內核來控制它。(Fedora 5默認是有效)

kernel /boot/vmlinuz-2.6.15-1.2054_FC5 ro root=LABEL=/ rhgb quiet selinux=0
上面的變更可以讓它無效。

【root@python sysconfig】# /usr/sbin/getenforce
Enforcing
確認有效后重新對文件系統賦予標籤:
【root@python sysconfig】# /sbin/fixfiles relabel
或者
【root@python /】# touch /.autorelabel
然後 reboot ,你就在secure的Linux環境下工作了。
4. SELinux的基本操作
SELinux是個經過安全強化的Linux操作系統,實際上,基本上原來的運用軟體沒有必要修改就能在它上面運行。真正做了特別修改的RPM包只要50 多個。像文件系統EXT3都是經過了擴展。對於一些原有的命令也進行了擴展,另外還增加了一些新的命令,接下來我們就來看看這些命令。
4.1 文件操作
1)ls命令
在命令后加個 -Z 或者加 –context
【root@python azureus】# ls -Z
-rwxr-xr-x fu fu user_u:object_r:user_home_t azureus
-rw-r--r-- fu fu user_u:object_r:user_home_t Azureus2.jar
-rw-r--r-- fu fu user_u:object_r:user_home_t Azureus.png

2)chcon
更改文件的標籤
【root@python tmp】# ls --context test.txt
-rw-r--r-- root root root:object_r:staff_tmp_t test.txt

【root@python tmp】# chcon -t etc_t test.txt
【root@python tmp】# ls -lZ test.txt
-rw-r--r-- root root root:object_r:etc_t test.txt

3)restorecon
當這個文件在策略里有定義是,可以恢復原來的 文件標籤。

4)setfiles
跟chcon一樣可以更改一部分文件的標籤,不需要對整個文件系統重新設定標籤。

5)fixfiles
一般是對整個文件系統的, 後面一般跟 relabel,對整個系統 relabel后,一般我們都重新啟動。如果,在根目錄下有.autorelabel空文件的話,每次重新啟動時都調用 fixfiles relabel

6)star
就是tar在SELinux下的互換命令,能把文件的標籤也一起備份起來。

7)cp
可以跟 -Z, --context=CONTEXT 在拷貝的時候指定目的地文件的security context

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

9)run_init
在sysadm_t裏手動啟動一些如Apache之類的程序,也可以讓它正常進行,domain遷移。
4.2進程domain的確認
程序現在在那個domain里運行,我們可以在ps 命令后加 -Z
【root@python /】# ps -eZ
LABEL PID TTY TIME CMD
system_u:system_r:init_t 1 ? 00:00:00 init
system_u:system_r:kernel_t 2 ? 00:00:00 ksoftirqd/0
system_u:system_r:kernel_t 3 ? 00:00:00 watchdog/0
4.3ROLE的確認和變更
命令id能用來確認自己的 security context
【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
這裡,雖然是ROOT用戶,但也只是在一般的ROLE和staff_t里運行,如果在enforcing模式下,這時的ROOT對於系統管理工作來說,是什麼也幹不了。

【root@python ~】# newrole -r sysadm_r
Authenticating root.
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模式切換
1)getenforce
得到當前的SELINUX值
【root@python bin】# getenforce
Permissive
2)setenforce
更改當前的SELINUX值 ,後面可以跟 enforcing,permissive 或者 1, 0。
【root@python bin】# setenforce permissive

3)sestatus
顯示當前的 SELinux的信息
【root@python bin】# sestatus -v
SELinux status: enabled
SELinuxfs mount: /selinux
Current mode: permissive
Mode from config file: permissive
Policy version: 20
Policy from config file: refpolicy

Process contexts:
Current context: user_u:user_r:user_t
Init context: system_u:system_r:init_t
/sbin/mingetty system_u:system_r:getty_t
/usr/sbin/sshd system_u:system_r:sshd_t

File contexts:
Controlling term: user_u:object_r:user_devpts_t
/etc/passwd system_u:object_r:etc_t
/etc/shadow system_u:object_r:shadow_t
/bin/bash system_u:object_r:shell_exec_t
/bin/login system_u:object_r:login_exec_t
/bin/sh system_u:object_r:bin_t -> system_u:object_r:shell_exec_t
/sbin/agetty system_u:object_r:getty_exec_t
/sbin/init system_u:object_r:init_exec_t
/sbin/mingetty system_u:object_r:getty_exec_t
4.5其他重要命令
1)Audit2allow
很重要的一個以python寫的命令,主要用來處理日誌,把日誌中的違反策略的動作的記錄,轉換成 access vector,對開發安全策略非常有用。在refpolicy里,它的功能比以前有了很大的擴展。
【root@python log】# cat dmesg | audit2allow -m local > local.te

2)checkmodule -m -o local.mod local.te
編譯模塊
【root@python log】# checkmodule -m -o local.mod local.te
checkmodule: loading policy configuration from local.te
checkmodule: policy configuration loaded
checkmodule: writing binary representation (version 5) to local.mod

3)semodule_package
創建新的模塊
【root@python log】# semodule_package -o local.pp -m local.mod

4)semodule
可以顯示,載入,刪除 模塊
載入的例子:
【root@python log】# semodule -i local.pp

5)semanage
這是一個功能強大的策略管理工具,有了它即使沒有策略的源代碼,也是可以管理安全策略的。因為我主要是介紹用源代碼來修改策略的,詳細用法大家可以參考它的man頁。
5. 定製策略
FC4,RHEL4等都是採用策略1.X版本的,並且是提供策略源代碼的RPM包。從FC5開始策略的版本從1.X 升級到2.X。2.X版本的refpolicy(reference policy)最大的一個變化就是引進模塊(module)這個概念, 同一套策略源代碼就可以支持Multi-LevelSecurity(MLS)和non-MLS。
http://serefpolicy.sf.net/
標準的FC5里不提供源代碼的RPM包。FC5提供的audit2allow,semanage,semodule也是可以開發一些簡單的策略模塊的。但是,要是作策略模塊的開發,增加一個ROLE之類的,最好還是下載refpolicy的源代碼。
5.1策略源文件的安裝
從CVS伺服器下載的源代碼是最新的,如果遇到象make的時候出錯,那麼最好就是把你系統里和SELinux有關的那些包更新到最新的狀態。
從source Forge的CVS伺服器下載源代碼

【root@python src】# cd /usr/local/src
【root@python src】# cvs -d:pserver:anonymous@cvs.sourceforge.net:/cvsroot/serefpolicy login
【root@python src】# cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.sourceforge.net:/cvsroot/serefpolicy co -P refpolicy

【root@python src】# cd refpolicy/

【root@python src】# make install-src

安裝好了的源代碼目錄結構如下圖所示:

每一個模塊有3個文件構成,比如上圖的sudo.fc 就是和 命令sudo相關的文件的定義標籤,(file context rabel),sudo.te是Type Enforcement定義,包括TE訪問規則等,sudo.if是一個外部模塊調用這個模塊的介面定義。

【root@python src】# cd /etc/selinux/refpolicy/src/policy
【root@python policy】# cp build.conf build.conf.org
【root@python policy】# vi build.conf
【root@python policy】# diff build.conf build.conf.org
32c32
< DISTRO = redhat
---
> #DISTRO = redhat
43c43
< MONOLITHIC=n
---
> MONOLITHIC=y
【root@python src】# make conf
【root@python src】# make

這樣,在/etc/selinux/refpolicy/src/policy下生成很多的以pp為後綴的文件,這些就是SELinux模塊。接下來我們修改/etc/sysconfig/selinux,設成SELINUXTYPE=refpolicy,然後reboot.

啟動后,確認策略的適用情況, 現在的版本是20。
【fu@python ~】$ /usr/sbin/sestatus
SELinux status: enabled
SELinuxfs mount: /selinux
Current mode: permissive
Mode from config file: permissive
Policy version: 20
Policy from config file: refpolicy
5.2給程序定製domain
開發程序策略的一般步驟
1.給文件,埠之類的object賦予type 標籤
2.設置 Type Enforcement (Domain 遷移,訪問許可)
3.策略載入
4.permissive模式下運行程序
5.確認日誌,用audit2allow生成訪問許可
6.重複1,2,3,4,5動作,直到沒有違反的日誌出現
7.切換到enforcing模式,正式運用
因為我們所常用的那些服務的策略模塊都已經有了,修改的時候也比較簡單。在這裡我就舉個一般的例子。用點對點下載的朋友估計都跟我一樣,在Linux上用 azureus,Amule來下載東西吧。
接下來以azureus為例,介召如何在FC5里追加一個azureus.pp模塊。我們在追加azureus.pp模塊之前,azureus是在系統給用戶設好的user_t domain里運行。
【fu@python azureus】$ ps -EFZ|grep azureus
user_u:user_r:user_t fu 1751 1732 0 22:28 pts/3 00:00:00 /bin/bash ./azureus
接下來我們在追加3個文件。
1)azureus.fc
在這裡我只定義一個文件,實際要是真的用的,還要定義azureus_t能寫的目錄等。
【root@python apps】# more azureus.fc
/home/fu/azureus -- gen_context(user_u:object_r:azureus_exec_t,s0)

2)azureus.te
【root@python apps】# more azureus.te
policy_module(azureus,1.0.0)
type azureus_t;
type azureus_exec_t;
role user_r types azureus_t;
require {
type user_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
實際上沒有別的模塊要調用azureus,所以這個文件就是空文件也不要緊。
【root@python apps】# more azureus.if
# policy/modules/apps/azureus.if
## Myapp example policy
##
## Execute a domain transition to run azureus.
##
##

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