系统安全基础应用
系统安全基础应用
简介
作为一种开放源代码的操作系统，Linux服务器以其安全、高效和稳定的显筹优势而得以广泛应用。本章主要从账号安全控制、系统引导和登录控制的角度，介绍Linux系统安全优化的点点滴滴。
1. 账号安全控制
用户账号，是计算机使用者的身份凭证或标识，每一个要访问系统资源的人，必须凭借他的用户账号才能进入计算机。在Linux系统中，提供了多种机制来确保用户账号的正当，安全使用。
1.1 基本安全措施
1.系统账号清理
在Linux系统中，除了用户手动创建的各种账号以外，还包括随系统或程序安装过程而生成的其他大量账号。除了超级用户root以外，其他大量账号只是用来维护系统运作，启动或保持服务进程，一般是不允许登录的，因此也称为非登录用户。
常见的非登录用户包括bin、daemon、adm，lp、mail，nobody，apache、mysql、dbus、ftp、gdm、haldaemon等。为了确保系统安全，这些用户的登录Shell通常是sbin/nologin，表示禁止终端登录，应确保不被人为改动。
[root@sky ~]# grep "/sbin/nologin$" /etc/passwdbin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologindaemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologinadm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologinlp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologinmail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologinuucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologinoperator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologingames:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologingopher:x:13:30:gopher:/var/gopher:/sbin/nologinftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin...... //省略部分内容 |
各种非登录用户中，还有相当一部分是很少用到的，如news、uucp、games、gopher。这些用户可以视为冗余账号，直接删除即可。除此以外，还有一些随应用程序安装的用户账号，若程序卸载以后未能自动删除，则需要管理员手动进行清理。
对于Linux服务器中长期不用的用户账号，若无法确定是否应该删除，可以暂时将其锁定。例如，若要锁定，解锁名为zhangsan的用户账号，可以执行以下操作(passwd，usermod命令都可用来锁定，解锁账号)。
[root@sky ~]# usermod -L zhangsan <==锁定账户[root@sky ~]# passwd -S zhangsan <==查看账户状态zhangsan LK 2015-05-05 0 99999 7 -1 (密码已被锁定。)[root@sky ~]# usermod -U zhangsan <==解锁账户[root@sky ~]# passwd -S zhangsanzhangsan PS 2015-05-05 0 99999 7 -1 (密码已设置，使用 SHA512 加密。) |
如果服务器中的用户账号已经固定，不再进行更改，还可以采取锁定账号配置文件的方法。使用chattr命令，分别结合“+i”、"-i"选项来锁定、解锁文件，使用lsattr命令可以查看文件锁定情况。
[root@sky ~]# chattr +i /etc/passwd /etc/shadow <==锁定文件[root@sky ~]# lsattr /etc/passwd /etc/shadow <==査看为锁定的状态----i--------e- /etc/passwd----i--------e- /etc/shadow[root@sky ~]# chattr -i /etc/passwd /etc/shadow <==解锁文件[root@sky ~]# lsattr /etc/passwd /etc/shadow <==査看为解锁的状态-------------e- /etc/passwd-------------e- /etc/shadow |
账号文件被锁定的情况下，其内容将不允许变更因此无法添加，删除账号，也不能更改用户的密码登录Shell，宿主目录等属性信息。
[root@sky ~]# useradd aaauseradd: cannot open /etc/passwd <==无法打开密码文件 |
1.2 密码安全控制
在不安全的网络环境中，为了降低密码被猜出或被暴力破解的风险，用户应养成定期更改密码的习惯避免长期使用同一个密码。管理员可以在服务器端限制用户密码的最大有效天数。对于密码已过期的用户，登录时将被要求重新设置，否则将拒绝登录。
以下操作可将密码的有效期设为30天(chage用于设置密码时限)。
[root@sky ~]# vim /etc/login.defs <==适用于新建的用户PASS_MAX_DAYS 30[root@sky ~]# chage -M 30 lisi <==适用于已有的lisi用户 |
某些特殊情况下，如要求批量创建的用户初次登录时必须自设密码，根据安全规划统一要求所有用户更新密码等，可以由管理员执行强制策略，以便用户在下次登录时必须更改密码。例如以下操作可强制要求zhangsan用户下次登录时重设密码。
[root@sky ~]# chage -d 0 zhangsanlocalhost login : zhangsanpassword :You are reqr_Jired to change your password immediately (password aged)Changing password for zhangsan(current ) UNIX password :New UNIX password :Retype new UNIX password : |
1.3 命令历史、自动注销
Shell环境的命令历史机制为用户提供了极大的便利，但另一方面也给用户带来了潜在的风险。只要获得用户的命令历史文件，该用户的命令操作过程将会一览无余，如果曾经在命令行输入过明文的密码，则无意之中服务器的安全壁垒又多了一个缺口。
Bash终端环境中，历史命令的记录条数由变量HISTSIZE控制，默认为1000条，通过修改/etc/profile文件中的HISTSIZE变量值，可以影响系统中的所有用户。例如，可以设置最多只记录200条历史命令。
[root@sky ~]# vim /etc/profile <==适用于新登录用户HISTSIZE=200[root@sky ~]# export HISTSIZE=200 <==试用与当前用户 |
除此以外，还可以修改用户宿主目录中的~/.bash_logout文件，添加清空历史命令的操作语句。这样一来，当用户退出已登录Bash环境以后，所记录的历史命令将自动清空。
[root@sky ~]# vim ~/.bash_logouthistory -cclear |
Bash终端环境中，还可以设置一个闲置超时时间，当超过指定的时间没有任何输入即自动注销终端，这样可以有效避免当管理员不在时其他人员对服务器的误操作风险。闲置超时由变量TMOUT来控制，默认单位为秒。
[root@sky ~]# vim /etc/profile <==适用于新登录用户export TMOUT=600[root@sky ~]# export TMOUT=600 <==试用与当前用户 |
需要注意的是，当正在进行程序代码编译，修改系统配置等耗时较长的操作时，应避免设置TMOUT变量。必要时可以执行”unset TMOUT"命令取消TMOUT变量。
2 用户切换与提权
大多数Linux服务器并不建议用户直接以root用户进行登录，一方面可以大大减少因误操作而导致的破坏，另一方面也降低了特权密码在不安全的网络中被泄露的风险，鉴于这些原因，需要为普通用户提供一种身份切换或权限提升机制，以便在必要的时候执行管理任务.
Linux系统为我们提供了su，sudo两种机制，其中su主要用来切换用户，而sudo来提升执行权限，下面分别进行讲解。
2.1 su命令一一切换用户
使用su命令，可以切换为指定的另一个用户，从而具有该用户的所有权限。当然，切换时需要目标用户的密码进行验证(从root切换为其他用户时例外)。例如，当前登录的用户为aaa，若要切换为root用户，可以执行以下操作。
[aaa@sky ~]$ su - root密码：[root@sky ~]# <==验证成功后获得root权限 |
上述命令操作中，选项”-"等同于”--login”或"-l”，表示切换后进入目标用户的登录Shell环境，若缺少此选项则仅切换身份、不切换用户环境。对于切换为root用户的情况，“root"可以省略。
默认情况下，任何用户都允许使用su命令，从而有机会反复尝试其他用户(如root)的登录密码，带来安全风险。为了加强su命令的使用控制，可以借助于pam_wheel认证模块，只允许极个别用户使用su命令进行切换。实现过程如下：将授权使用su命令的用户添加到wheel组，修改/etc/pam.d/su认证配置以启用pam_wheel认证。
[root@sky ~]# gpasswd -a bbb wheel <==添加授权用户bbbAdding user bbb to group wheel[root@sky ~]# grep wheel /etc/group <==确认wheel组成员wheel:x:10:bbb[root@sky ~]# vim /etc/pam.d/suauth required pam_wheel.so use_uid <==拿掉注释 |
启用pam_wheel认证以后，未加入到wheel组内的其他用户将无法使用su命令，尝试进行切换时将会按照”密码不正确"来处理，从而将切换用户的权限控制在最小范围内。
[aaa@sky ~]$ su - root密码：su: 密码不正确[aaa@sky ~]$ |
使用su命令切换用户的操作将会记录到安全日志/var/log/secure文件中。例如，若曾经从aaa切换到root用户，则可以在安全日志中发现以下记录。
[root@sky ~]# tail /var/log/secureMay 5 10:55:12 sky su: pam_unix(su-l:session): session opened for user root by aaa(uid=502) |
2.2 sudo命令——提升权限
通过SU命令可以非常方便地切换为另一个用户，但前提条件是必须知道目标用户的登录密码。例如，若要从aaa用户切换为root用户，必须知道root用户的密码。对于生产环境中的linux服务器来说，多一个人知道特权密码，其安全风险也就增加一分。
那么，有没有一种折中的办法，既可以让普通用户拥有一部分管理权限，又不需要将root用户的密码告诉他呢？答案当然是肯定的，使用sudo命令就可以提升执行权限。不过，需要由管理员预先进行授权，指定允许哪些用户以超级用户(或其他普通用户)的身份来执行哪些命令。
1)在配置文件/etc/sudoers中添加授权
sudo机制的配置文件位于/etc/sudoers，文件的默认权限为440，需使用专门的visudo工具进行编辑。虽然也可以用vi进行编辑，但保存时必须执行”:w!“来强制操作否则系统将提不为只读文件而拒绝保存。
配置文件/etc/sudoers中授权记录的基本配置格式如下所示。
user MACHINE=COMMANDS
主要包括用户，主机、命令三个部分，即授权哪些人在哪些主机上执行哪些命令。各部分的具体含义如下所述。
➣ 用户(USER)：授权的用户名，或采用“%组名”的形式(授权一个组的所有用户)。
➣ 主机(MACHINE)：使且此配置文件的主机名称。此选项主要是方便在多个“主机”间共用同一份sudoers文件，一般设为localhost或者实际的主机名。
➣ (COMMANDS)：允许授权的用户通过sudo方式执行的特权命令，需填写命令程序的完整路径，多个命令之间以逗号”，"进行分隔。
典型的sudo配置记录中，每一行对应一个用户或组的sudo授权配置。例如，若要授权用户aaa能够执行ifconfig命令来修改IP地址，wheel组的用户不需验证密码即可执行任何命令，可以执行以下操作。
[root@sky ~]# visudoaaa localhost=/sbin/ifconfig%whell ALL=NOPASSWD: ALL |
当使用相同授权的用户较多，或者授权的命令较多时，可以采用集中定义的别名。用户、主机、命令部分都可以定义为别名(必须为大写)分别通过关键字
User_Alias、Host_Alias，Cmnd_Alias来进行设置。例如，以下操作通过别名方式来添加授权记录，允许用户aaa，bbb，ccc在主机smtp，pop中执行rpm，yum命令。
[root@sky ~]# visudoUser_Alias OPERATORS=aaa,bbb,cccHost_Alias MAILSVRS=smtp,popCmnd_Alias PKGTOOLS=/bin/rpm,/usr/bin/yumOPERATORS MAILSVRS=PKGTOOLS |
sudo配置记录的命令部分允许使用通配符"*"，取反符号”!"，当需要授权某个目录下的所有命令，取消其中个别命令时特别有用。例如，若要授权用户syrianer可以执行/sbin/目录下除ifconfig，route以外的其他所有命令程序，可以执行以下操作。
[root@sky ~]# visudosyrianer loaclhost=/sbin/*,!/sbin/ifconfig,!/sbin/route |
默认情况下，通过sudo方式执行的操作并不记录。若要启用sudo日志记录以备管理员查看，应在/etc/sudoers文件中増加"Defaults logfile"设置。
[root@sky ~]# visudoDefaults logfile="/var/log/sudo" <==查找Defaults，在前面添加一行 |
2)通过sudo执行特权命令
对于已获得授权的用户，通过sudo方式执行特权命令时，只需要将正常的命令行作为sudo命令的参数即可。由于特权命令程序通常位于/sbin/，/usr/sbin/等目录下，普通用户执行时应使用绝对路径。以下操作验证了使用sudo方式执行命令的过程。
[aaa@sky ~]$ /sbin/ifconfig eth0:0 192.168.1.11/24 <==未使用sudo的情况SIOCSIFADDR: 权限不够SIOCSIFNETMASK: 权限不够SIOCGIFADDR: 无法指定被请求的地址SIOCSIFBROADCAST: 权限不够SIOCSIFFLAGS: 权限不够[aaa@sky ~]$ sudo /sbin/ifconfig eth0:0 192.168.1.11/24 [sudo] password for aaa:[aaa@sky ~]$ /sbin/ifconfig eth0:0eth0:0 Link encap : Ethernet HWaddr 00 : OC : 29 : 57 : 8B : DD inet addr : 192. 168. 1. 11 Beast : 192. 168. 1. 255 Mask : 255. 255. 255. 0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU : 1500 Metric : 1 Interrupt : 67 Base address : 0x2000 |
在当前会话过程中，第一次通过sudo执行命令时，必须以用户自己的密码(不是root或其他用户的密码)进行验证。此后再次通过sudo执行命令时，只要与前一次sudo操作的间隔时间不超过5分钟，则不再重复验证。
若要查看用户自己获得哪些sudo授权，可以执行”sudo -l”命令。未授权的用户将会得到”may not run sudo”的提示，已授权的用户则可以看到自己的sudo配置。
[aaa@sky ~]$ sudo -l |
如果已经启用sudo日志，则可以从/var/log/sudo文件中看到用户的sudo操作记录。
[root@sky ~]# tail /var/log/sudo |
3. 系统引导和登录控制
在互联网环境中，大部分服务器都是通过远程登录的方式来进行管理的，而本地引导和终端登录过程往往容易被忽视，从而留下安全隐患。特别是当服务器所在的机房环境缺乏严格，安全的管控制度时如，何防止其他用户的非授权介入，就成为必须重视的问题。
3.1 开关机安全控制
对于服务器主机来说，其物理环境的安全防护是非常重要的，不仅要保持机箱完好，锁闭机柜还要严格控制机房的人员进出，硬件设备的现场接触等过程。在开关机安全控制方面除了要做好物理安全防护以外，还可以做好系统本身的一些安全措施。
1，调整BIOS引导设置
(1)将第一优先引导设备(First Boot Device)设为当前系统所在磁盘。
(2)禁止从其他设备(如光盘、U盘、网络等)引导系统，对应的项设为”Disabled“。
(3)将BIOS的安全级别改为”setup”，并设置好管理密码，以防止未授权的修改。
2.禁止Ctrl+Alt+Del热键重启
热键重启功能为服务器的本地维护提供了方便，但对于多终端登录的Linux服务器，禁用此功能是比较安全的选择。Ctrl+Alt+Del热键操作由init程序识别并响应，配置记录位于文件/etc/inittab中，注释掉对应的设置并重新加载文件，即可将其禁用。
[root@sky ~]# vim /etc/inittab ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now <==注释掉此行[root@sky ~]# init q <==重新读取文件，以更新配置 |
3.限制更改GRUB引导参数
在系统管理中，通过修改GRUB引导参数进入单用户模式，以便对一些系统问题进行修复。这种方式不需要密码即可进入系统，而且拥有root权限只应在
紧急状况下授权使用。
从系统安全的角度来看如果任何人都能够修改GPUB引导参数，对服务器本身显然是一个极大的威胁。为了加强对引导过程的安全控制，可以为GRUB菜单设置一个密码，只有提供正确的密码才被允许修改引导参数。
为GRUB菜单设置的密码建议采用"grub-md5一crypt"命令生成，表现为经过MD5算法加密的字符串，安全性更好。在grub.conf配置文件中，使用”password --md5"配置项来指定MD5加密的密码字符串。
[root@sky ~]# grub-md5-crypt <==根据提示指定密码Password:Retype password:$1$DQ07E$ggNnZVhWlUUDeZTUzZbis. <==经过加密的密码字符串[root@sky ~]# vim /boot/grub/grub.conpassword --md5 $1$DQ07E$ggNnZVhWlUUDeZTUzZbis. <==添加到第一个title之前 |
通过上述配置，重新开机进入GRUB菜单时，直接按e键将无法修改引导参数。若要获得编辑权限，必须先按P键并根据提输入正确的GRUB密码，然后才能按e键编辑指定的引导参数。
3.2 终端及登录控制
在Linux服务器中，默认开启了6个tty终端，允许任何用户进行本地登录。处于等待登录状态的每个终端中会显示出系统类型，内核版本等相关信息。关于本地登录的安全控制可以从以下几个方面着手。
1.修改登录提示信息
系统登录的提示信息保存在/etc/issue，/etc/issue.net文件中，其中包括操作系统类型。内核版本等相关内容。切换到tty1、tty2......tty6中的任一个终端登录之前即可看到如图所示的提示信息。
对于攻击者来说可以依据这些信息来选择相应的攻击程序方法。因此‘对于生产环境中的Linux服务器建议修改上述配置文件，以隐藏或伪装登录提示信息。例如，可以改为“Microsoft Windows Server2008 R2"。
[root@sky ~]# mv /etc/issue /etc/issue.bak[root@sky ~]# mv /etc/issue.net /etc/issue.net.bak[root@sky ~]# vim /etc/issue Microsoft Windows Server2008 R2[root@sky ~]# cp /etc/issue /etc/issue.net |
退出已登录的tty终端，或者重启主机后再次切换到字符界面即可看到修改后的登录提示信息，如图所示。
2.减少开放的tty终端个数
对于远程维护的Linux服务器来说，6个tty终端实际上有点多余。通过修改初始化配置文件/etc/inittab，可以减少开放的tty终端个数。例如，若只希望开启tty4，tty5，tty6这3个终端，可以查找mingetty行，注释掉其余3个终端的对应配置。
[root@sky ~]# vim /etc/inittab …… //省略部分内容# Run gettys in standard runlevels#1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1#2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2#3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty34:2345:respawn:/sbin/mingetty tty45:2345:respawn:/sbin/mingetty tty56:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6[root@sky ~]# init q <==重新读取文件，以更新配置 |
禁用tty1、tty2，tty3终端以后重新开机并进入字符模式时，默认将无法登录。必须按Alt+f4键或Alt+f5、Alt+f6键切换到可用的终端，然后才能进行登录操作。
3.禁止root用户登录
在Linux系统中，login程序会读取/etc/securetty文件，以决定允许root用户从哪些终端(安全终端)登录系统。若要禁止root用户从指定的终端登录，只需从该文件中删除或者注释掉对应的行即可。例如，若要禁止root用户从tty5，tty6登录可以修改/etc/securetty文件，将tty5，tty6行注释掉。
[root@sky ~]# vim /etc/securetty#tty5#tty6 |
4.禁止普通用户登录
当服务器正在进行备份或调试等维护工作时，可能不希望再有新的用户登录系统。这时候，只需要简单地建立/etc/nologin文件即可。login程序会检查/etc/nologin文件是否存在，如果存在则拒绝普通用户登录系统(root用户不受限制)。
[root@sky ~]# touch /etc/nologin |
此方法实际上是利用了shutdown延迟关机的限制机制，只建议在服务器维护期间临时使用。当手动删除/etc/nologin文件或者重新启动主机以后，即可恢复正常。
