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本文从系统管理员的角度讨论安全问题.系统管理员是管理系统的人:启动系统,停止系统运行,安装新软件,增加新用户,删除老用户,以及完成保持系统发展和运行的日常事务工作.1.安全管理安全管理主要分为四个方面:(1)防止未授权存取:这是计算机安全最重要的问题:未被使用系统的人进入系统.用户意识,良好的口令管理(由系统管理员和用户双方配合),登录活动记录和报告,用户和网络活动的周期检查,这些都是防止未授权存取的关键.(2)防止泄密:这也是计算机安全的一个重要问题.防止已授权或未授权的用户相互存取相互的重要信息.文件系统查帐,su登录和报告,用户意识,加密都是防止泄密的关键.(3)防止用户拒绝系统的管理:这一方面的安全应由操作系统来完成.一个系统不应被一个有意试图使用过多资源的用户损害.不幸的是,UNIX不能很好地限制用户对资源的使用,一个用户能够使用文件系统的整个磁盘空间,而UNIX基本不能阻止用户这样做.系统管理员最好用PS命令,记帐程序df和du周期地检查系统.查出过多占用CUP的进程和大量占用磁盘的文件.(4)防止丢失系统的完整性:这一安全方面与一个好系统管理员的实际工作(例如:周期地备份文件系统,系统崩溃后运行fsck检查,修复文件系统,当有新用户时,检测该用户是否可能使系统崩溃的软件)和保持一个可靠的操作系统有关(即用户不能经常性地使系统崩溃).本文其余部分主要涉及前两个问题,第三个问题在安全查帐一节讨论.2.超级用户一些系统管理命令只能由超级用户运行.超级用户拥有其他用户所没有的特权,超级用户不管文件存取许可方式如何,都可以读,写任何文件,运行任何程序.系统管理员通常使用命令:/bin/su或以root进入系统从而成为超级用户.在后面文章中以#表示应敲入必须由超级用户运行的命令,用$表示应敲入由所有其他用户运行的命令.3.文件系统安全(1)UNIX文件系统概述UNIX文件系统是UNIX系统的心脏部分,提供了层次结构的目录和文件.文件系统将磁盘空间划分为每1024个字节一组,称为(block)(也有用512字节为一块的,如:SCOXENIX).编号从0到整个磁盘的最大块数.全部块可划分为四个部分,块0称为引导块,文件系统不用该块;块1称为专用块,专用块含有许多信息,其中有磁盘大小和全部块的其它两部分的大小.从块2开始是i节点表,i节点表中含有i节点,表的块数是可变的,后面将做讨论.i节点表之后是空闲存储块(数据存储块),可用于存放文件内容.文件的逻辑结构和物理结构是十分不同的,逻辑结构是用户敲入cat命令后所看到的文件,用户可得到表示文件内容的字符流.物理结构是文件实际上如何存放在磁盘上的存储格式.用户认为自己的文件是边疆的字符流,但实际上文件可能并不是以边疆的方式存放在磁盘上的,长于一块的文件通常将分散地存放在盘上.然而当用户存取文件时,UNIX文件系统将以正确的顺序取各块,给用户提供文件的逻辑结构.当然,在UNIX系统的某处一定会有一个表,告诉文件系统如何将物理结构转换为逻辑结构.这就涉及到i节点了.i节点是一个64字节长的表,含有有关一个文件的信息,其中有文件大小,文件所有者,文件存取许可方式,以及文件为普通文件,目录文件还是特别文件等.在i节点中最重要的一项是磁盘地址表.该表中有13个块号.前10个块号是文件前10块的存放地址.这10个块号能给出一个至多10块长的文件的逻辑结构,文件将以块号在磁盘地址表中出现的顺序依次取相应的块.当文件长于10块时又怎样呢?磁盘地址表中的第十一项给出一个块号,这个块号指出的块中含有256个块号,至此,这种方法满足了至多长于266块的文件(272,384字节).如果文件大于266块,磁盘地址表的第十二项给出一个块号,这个块号指出的块中含有256个块号,这256个块号的每一个块号又指出一块,块中含256个块号,这些块号才用于取文件的内容.磁盘地址中和第十三项索引寻址方式与第十二项类似,只是多一级间接索引.这样,在UNIX系统中,文件的最大长度是16,842,762块,即17,246,988,288字节,有幸是是UNIX系统对文件的最大长度(一般为1到2M字节)加了更实际的限制,使用户不会无意中建立一个用完整个磁盘窨所有块的文件.文件系统将文件名转换为i节点的方法实际上相当简单.一个目录实际上是一个含有目录表的文件:对于目录中的每个文件,在目录表中有一个入口项,入口项中含有文件名和与文件相应的i节点号.当用户敲入catxxx时,文件系统就在当前目录表中查找名为xxx的入口项,得到与文件xxx相应的i节点号,然后开始取含有文件xxx的内容的块.(2)设备文件UNIX系统与边在本系统上的各种设备之间的通讯,通过特别文件来实现,就程序而言,磁盘是文件,MODEM是文件,甚至内存也是文件.所有连接到系统上的设备都在/dev目录中有一个文件与其对应.当在这些文件上执行I/O操作时,由UNIX系统将I/O操作转换成实际设备的动作.例如,文件/dev/mem是系统的内存,如果cat这个文件,实际上是在终端显示系统的内存.为了安全起见,这个文件对普通用户是不可读的.因为在任一给定时间,内存区可能含有用户登录口令或运行程序的口令,某部分文件的编辑缓冲区,缓冲区可能含有用ed-x命令解密后的文本,以及用户不愿让其他人存取的种种信息.在/dev中的文件通常称为设备文件,用ls/dev命令可以看看系统中的一些设备:acuo呼叫自动拨号器console系统控制台dsknn块方式操作磁盘分区kmem核心内存mem内存lp打印机mto块方式操作磁带rdsknn流方式操作的磁盘分区rmto流方式操作的磁带swap交换区syscon系统终端ttynn终端口x25网络端口等等(3)/etc/mknod命令用于建立设备文件.只有root能使用这个命令建立设备文件.其参数是文件名,字母c或b分别代表字符特别文件或块特别文件,主设备号,次设备号.块特别文件是像磁带,磁盘这样一些以块为单位存取数据的设备.字符特别文件是如像终端,打印机,MODEM,或者其它任何与系统通讯时,一次传输一个字符的设备,包括模仿对磁盘进行字符方式存取的磁盘驱动器.主设备号指定了系统子程序(设备驱动程序),当在设备上执行I/O时,系统将调用这个驱动程序.调用设备驱动程序时,次设备号将传递给该驱动程序(次设备规定具体的磁盘驱动器,带驱动器,信号线编号,或磁盘分区).每种类型的设备一般都有自己的设备驱动程序.文件系统将主设备号和次设备号存放在i节点中的磁盘地址表内,所以没有磁盘空间分配给设备文件(除i节点本身占用的磁盘区外).当程序试图在设备文件上执行I/O操作时,系统识别出该文件是一个特别文件,并调用由主设备号指定的设备驱动程序,次设备号作为调用设备驱动程序的参数.(4)安全考虑将设备处理成文件,使得UNIX程序独立于设备,即程序不必一定要了解正使用的设备的任何特性,存取设备也不需要记录长度,块大小,传输速度,网络协议等这样一些信息,所有烦人的细节由设备驱动程序去关心考虑,要存取设备,程序只须打开设备文件,然后作为普通的UNIX文件来使用.从安全的观点来看这样处理很好,因为任何设备上进行的I/O操作只经过了少量的渠道(即设备文件).用户不能直接地存取设备.所以如果正确地设置了磁盘分区的存取许可,用户就只能通过UNIX文件系统存取磁盘.文件系统有内部安全机制(文件许可).不幸的是,如果磁盘分区设备得不正确,任何用户都能够写一个程序读磁盘分区中的每个文件,作法很简单:读一i节点,然后以磁盘地址表中块号出现的顺序,依次读这些块号指出的存有文件内容的块.故除了root以外,决不要使盘分区对任何人可写.因为所有者,文件存取许可方式这样一些信息存放于i节点中,任何人只要具有已安装分区的写许可,就能设置任何文件的SUID许可,而不管文件的所有者是谁,也不必用chmod()命令,还可避过系统建立的安全检查.以上所述对内存文件mem,kmem和对换文件swap也是一样的.这些文件含有用户信息,一个耐心的程序可以将用户信息提取出来.要避免磁盘分区(以及其它设备)可读可写,应当在建立设备文件前先用umask命令设置文件建立屏蔽值.一般情况下,UNIX系统上的终端口对任何人都是可写的,从而使用户可以用write命令发送信息.虽然write命令易引起安全方面的问题,但大多数用户觉得用write得到其他用户的信息很方便,所以系统将终端设备的存取许可设置成对所有用户可写./dev目录应当是755存取许可方式,且属root所有.不允许除root外的任何用户读或写盘分区的原则有一例外,即一些程序(通常是数据库系统)要求对磁盘分区直接存取,解决这个问题的经验的盘分区应当由这种程序专用(不安装文件系统),而且应当告知使用这种程序的用户,文件安全保护将由程序自己而不是UNIX文件系统完成.(5)find命令find命令用于搜索目录树,并对目录树上的所有文件执行某种操作,参数是目录名表(指出从哪些起点开始搜索),还可给出一个或多个选项,规定对每个文件执行什么操作.find.-print将列出当前工作目录下的目录树的每一个文件.find/-userbob-print将列出在系统中可找到的属于bob用户的所有文件.find/usr/bob-perm666-print将列出/usr/bob目录树下所有存取许可为666的文件.若将666改为-666则将列出所有具有包含了666在内的存取许可方式的文件(如777).find/usr/bob-typeb-print将列出/usr/bob目录树下所有块特别文件(c为字符特别文件).find/-userroot-perm-4000-execls-l{}\;是一个较复杂一点的命令,-execCOMMAND\;允许对所找到的每个文件运行指定的命令COMMAND.若COMMAND中含有{},则{}将由find所找到的文件名替换.COMMAND必须以\;结束.以上举例介绍find的用法,各选项可组合使用以达到更强的功能.(6)secure程序系统管理员应当做一个程序以定期检查系统中的各个系统文件,包括检查设备文件和SUID,SGID程序,尤其要注意检查SUID,SGID程序,检查/etc/passwd和/etc/group文件,寻找久未登录的户头和校验各重要文件是否被修改.(源程序清单将在今后发表)(7)ncheck命令用于检查文件系统,只用一个磁盘分区名作为参数,将列出i节点号及相应的文件名.i节点相同的文件为建链文件.注意:所列出的清单文件名与mount命令的第一个域相同的文件名前部分将不会列出来.因为是做文件系统内部的检查,ncheck并不知道文件系统安装点以上部分的目录.也可用此命令来搜索文件系统中所有的SUID和SGID程序和设备文件,使用-s选项来完成此项功能.(8)安装和拆卸文件系统UNIX文件系统是可安装的,这意味着每个文件系统可以连接到整个目录树的任意节点上(根目录总是被安装上的).安装文件系统的目录称为安装点./etc/mount命令用于安装文件系统,用这条命令可将文件系统安装在现有目录结构的任意处.安装文件系统时,安装点的文件和目录都是不可存取的,因此未安装文件系统时,不要将文件存入安装点目录.文件系统安装后,安装点的存取许可方式和所有者将改变为所安装的文件根目录的许可方式和所有者.安装文件系统时要小心:安装点的属性会改变!还要注意新建的文件,除非新文件系统是由标准文件建立的,系统标准文件会设置适当的存取许可方式,否则新文件系统的存取许可将是777!可用-r选项将文件系统安装成只读文件系统.需要写保护的带驱动器和磁盘应当以这种方式来安装.不带任何参数的/etc/mount可获得系统中所安装的文件系统的有关信息.包括:文件系统被安装的安装点目录,对应/dev中的哪个设备,只读或可读写,安装时间和日期等.从安全的观点来讲,可安装系统的危险来自用户可能请求系统管理员为其安装用户自己的文件系统.如果安装了用户的文件系统,则应在允许用户存取文件系统