实际用户ID，有效用户ID及设置用户ID
2014-08-26 11:16 夏洛克·福尔摩斯 阅读(564) 评论(0) 编辑 收藏 举报实际用户ID，有效用户ID和设置用户ID
看UNIX相关的书时经常能遇到这几个概念，但一直没有好好去理清这几个概念，以致对这几个概念一直一知半解。今天好好区分了一下这几个概念并总结如下。说白了这几个UID引出都是为了系统的权限管理。
下面分别用RUID, EUID,SUID来表示实际用户ID，有效用户ID，设置用户ID。另外用户ID是个整型数，为了说明方便真接使用了用户名来代表不同的UID。先解释一下这几个ID的作用：
RUID, 用于在系统中标识一个用户是谁，当用户使用用户名和密码成功登录后一个UNIX系统后就唯一确定了他的RUID.
EUID, 用于系统决定用户对系统资源的访问权限，通常情况下等于RUID。
SUID，用于对外权限的开放。跟RUID及EUID是用一个用户绑定不同，它是跟文件而不是跟用户绑定。
说明SUID的时候很多书都简略的提了一下passwd这个程序，下面就拿这个例子来分析。我们知道linux系统的密码都存在了/etc/shadow这个文件里。这个文件是如此的重要，在做任何修改之前最好先备份一下。查看/etc/shadow文件的属性如下：
[root@localhost ~]# ll /etc/shadow
-r-------- 1 root root 1144 Jul 20 22:33 /etc/shadow
从上可以看出/etc/shadow文件是一个属于root用户及root组的文件，并且只有EUID为root的用户具有读的权限，其它所有EUID都没有任何权限。当你在steve用户（EUID此时也为steve）的shell下试图用vim打开这个文件时会提示权限不允许。至于连root用户也只有读的权限我猜是为了不鼓励root用户使用vim类的编辑器去直接修改它，而要采用passwd命令来修改这个文件。如果你非要直接修改它，那么你可以使用chmod命令修改为属性为root可写，然后就可以修改了。
用过UNIX系统的人都知道，任何一个用户都可以使用passwd这个命令来得新设定自己的密码。但从上面已经知道，非root用记是无法读这个文件的，那么普通用户是如何做到修改这个文件的呢？我们知道passwd这个命令实际执行的程序是/usr/bin/passwd, 查看这个文件属性如下：
-r-s--x--x 1 root root 21944 Feb 12 2006 /usr/bin/passwd；
对应文件存取标志的s位就是通常说的SUID位，另外可以看到所有用户都有执行的这个程序权力。当steve用户执行passwd命令的时候。Shell会fork出一个子进程，此时进程的EUID还是steve，然后exec程序/usr/bin/passwd。exec会根据/usr/bin/passwd的SUID位会把进程的EUID设成root, 此时这个进程都获得了root权限, 得到了读写/etc/shadow文件的权限, 从而steve用户可完成密码的修改。 exec退出后会恢复steve用户的EUID为steve.这样就不会使steve用户一直拥有root权限。
我们可以测试一下，用root用户把/usr/bin/passwd的SUID位去掉，如下：
[root@localhost ~]# ll /usr/bin/passwd
-r-s--x--x 1 root root 21944 Feb 12 2006 /usr/bin/passwd
[root@localhost ~]# chmod u-s /usr/bin/passwd
[root@localhost ~]# ll /usr/bin/passwd
-r-x--x--x 1 root root 21944 Feb 12 2006 /usr/bin/passwd
然后steve用户用命令passwd去更新密码会提示如下错误:
[steve@localhost ~]$ passwd
Changing password for user steve.
Changing password for steve
(current) UNIX password:
passwd: Authentication token manipulation error
[steve@localhost ~]$
这就是因为/usr/bin/passwd程序的SUID去掉后，steve用户虽然可以执行该程序，但因为/usr/bin/passwd/的SUID没有设置,这样exec后进程的EUID仍为steve的原因。
也许有人会发现root用户却仍可以使用该用命修改密码，那是因为root用户本身的EUID时就是root (也有可能只要发现是RUID是root就不检查EUID了，直接可读写，root就是老大嘛), 可以读取密码文件。
另外也许有人会发现普通的文件文件普通的文本文件会也可以设置SUID位, 但这是没有意义的，因为文件文件没有地方执行seteuid（）的系统调用来改变当用用户的EUID。
最后，这里的对用户ID的规则同样也适用了组ID。
由于用户在UNIX下经常会遇到SUID、SGID的概念，而且SUID和SGID涉及到系统安全，所以用户也比较关心这个问题。关于SUID、 SGID的问题也经常有人提问，但回答的人一般答得不够详细，加上曾经回答过两个网友的问题，还查了一些资料，决定整理成本文，以供大家参考。限于本人的水平问题，文章中如果有不当之处，请广大网友指正。
一、UNIX下关于文件权限的表示方法和解析
SUID 是 Set User ID, SGID 是 Set Group ID的意思。
UNIX下可以用ls -l 命令来看到文件的权限。用ls命令所得到的表示法的格式是类似这样的：-rwxr-xr-x 。下面解析一下格式所表示的意思。这种表示方法一共有十位：
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
- r w x r - x r - x
第9位表示文件类型,可以为p、d、l、s、c、b和-：
p表示命名管道文件
d表示目录文件
l表示符号连接文件
-表示普通文件
s表示socket文件
c表示字符设备文件
b表示块设备文件
第8-6位、5-3位、2-0位分别表示文件所有者的权限，同组用户的权限，其他用户的权限，其形式为rwx：
r表示可读，可以读出文件的内容
w表示可写，可以修改文件的内容
x表示可执行，可运行这个程序
没有权限的位置用-表示
例子：
ls -l myfile显示为：
-rwxr-x--- 1 foo staff 7734 Apr 05 17:07 myfile
表示文件myfile是普通文件，文件的所有者是foo用户，而foo用户属于staff组，文件只有1个硬连接，长度是7734个字节，最后修改时间4月5日17:07。
所有者foo对文件有读写执行权限，staff组的成员对文件有读和执行权限，其他的用户对这个文件没有权限。
如果一个文件被设置了SUID或SGID位，会分别表现在所有者或同组用户的权限的可执行位上。例如：
1、-rwsr-xr-x 表示SUID和所有者权限中可执行位被设置
2、-rwSr--r-- 表示SUID被设置，但所有者权限中可执行位没有被设置
3、-rwxr-sr-x 表示SGID和同组用户权限中可执行位被设置
4、-rw-r-Sr-- 表示SGID被设置，但同组用户权限中可执行位没有被社
其实在UNIX的实现中，文件权限用12个二进制位表示，如果该位置上的值是
1，表示有相应的权限：
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
S G T r w x r w x r w x
第11位为SUID位，第10位为SGID位，第9位为sticky位，第8-0位对应于上面的三组rwx位。
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
上面的-rwsr-xr-x的值为： 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
-rw-r-Sr--的值为： 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0
给文件加SUID和SUID的命令如下：
chmod u+s filename 设置SUID位
chmod u-s filename 去掉SUID设置
chmod g+s filename 设置SGID位
chmod g-s filename 去掉SGID设置
另外一种方法是chmod命令用八进制表示方法的设置。如果明白了前面的12位权限表示法也很简单。
二、SUID和SGID的详细解析
由于SUID和SGID是在执行程序（程序的可执行位被设置）时起作用，而可执行位只对普通文件和目录文件有意义，所以设置其他种类文件的SUID和SGID位是没有多大意义的。
首先讲普通文件的SUID和SGID的作用。例子：
如果普通文件myfile是属于foo用户的，是可执行的，现在没设SUID位，ls命令显示如下：
-rwxr-xr-x 1 foo staff 7734 Apr 05 17:07 myfile任何用户都可以执行这个程序。UNIX的内核是根据什么来确定一个进程对资源的访问权限的呢？是这个进程的运行用户的（有效）ID，包括 user id和group id。用户可以用id命令来查到自己的或其他用户的user id和group id。
除了一般的user id 和group id外，还有两个称之为effective 的id，就是有效id，上面的四个id表示为：uid，gid，euid，egid。内核主要是根据euid和egid来确定进程对资源的访问权限。
一个进程如果没有SUID或SGID位，则euid=uid egid=gid，分别是运行这个程序的用户的uid和gid。例如kevin用户的uid和gid分别为204和202，foo用户的uid和gid为 200，201，kevin运行myfile程序形成的进程的euid=uid=204，egid=gid=202，内核根据这些值来判断进程对资源访问的限制，其实就是kevin用户对资源访问的权限，和foo没关系。
如果一个程序设置了SUID，则euid和egid变成被运行的程序的所有者的uid和gid，例如kevin用户运行myfile，euid=200，egid=201，uid=204，gid=202，则这个进程具有它的属主foo的资源访问权限。
SUID的作用就是这样：让本来没有相应权限的用户运行这个程序时，可以访问他没有权限访问的资源。passwd就是一个很鲜明的例子。
SUID的优先级比SGID高，当一个可执行程序设置了SUID，则SGID会自动变成相应的egid。
下面讨论一个例子：
UNIX系统有一个/dev/kmem的设备文件，是一个字符设备文件，里面存储了核心程序要访问的数据，包括用户的口令。所以这个文件不能给一般的用户读写，权限设为：cr--r----- 1 root system 2, 1 May 25 1998 kmem
但ps等程序要读这个文件，而ps的权限设置如下：
-r-xr-sr-x 1 bin system 59346 Apr 05 1998 ps
这是一个设置了SGID的程序，而ps的用户是bin，不是root，所以不能设置SUID来访问kmem，但大家注意了，bin和root都属于 system组，而且ps设置了SGID，一般用户执行ps，就会获得system组用户的权限，而文件kmem的同组用户的权限是可读，所以一般用户执行ps就没问题了。但有些人说，为什么不把ps程序设置为root用户的程序，然后设置SUID位，不也行吗？这的确可以解决问题，但实际中为什么不这样做呢？因为SGID的风险比SUID小得多，所以出于系统安全的考虑，应该尽量用SGID代替SUID的程序，如果可能的话。下面来说明一下SGID对目录的影响。SUID对目录没有影响。如果一个目录设置了SGID位，那么如果任何一个用户对这个目录有写权限的话，他在这个目录所建立的文件的组都会自动转为这个目录的属主所在的组，而文件所有者不变，还是属于建立这个文件的用户。
三、关于SUID和SGID的编程
和SUID和SGID编程比较密切相关的有以下的头文件和函数：
#include
#include
uid_t getuid(void);
uid_t geteuid(void);
gid_t getgid (void);
gid_t getegid (void);
int setuid (uid_t UID);
int setruid (uid_t RUID);
int seteuid (uid_t EUID);
int setreuid (uid_t RUID,uid_t EUID);
int setgid (gid_t GID);
int setrgid (gid_t RGID);
int setegid (git_t EGID);
int setregid (gid_t RGID, gid_t EGID);
具体这些函数的说明在这里就不详细列出来了,要用到的可以用man查。
SUID/SGID :
假如你有文件a.txt
#ls -l a.txt
-rwxrwxrwx
#chmod 4777 a.txt
-rwsrwxrwx ======>注意s位置
#chmod 2777 a.txt
-rwxrwsrwx ======>注意s位置
#chmod 7777 a.txt
-rwsrwxswt ======>出现了t,t的作用在内存中尽量保存a.txt,节省系统再加载的时间.
现在再看前面设置 SUID/SGID作用:
#cd /sbin
#./lsusb
...
#su aaa(普通用户)
$./lsusb
...
是不是现在显示出错？
$su
#chmod 4755 lsusb
#su aaa
$./lsusb
... 现在明白了吗？本来是只有root用户才能执行的命令，加了SUID后,普通用户就可以像root一样的用，权限提升了。上面是对于文件来说的，对于目录也差不多！
目录的S属性使得在该目录下创建的任何文件及子目录属于该目录所拥有的组，目录的T属性使得该目录的所有者及root才能删除该目录。还有对于s与S，设置SUID/SGID需要有运行权限，否则用ls -l后就会看到S,证明你所设置的SUID/SGID没有起作用。
Why we need suid,how do we use suid?
r -- 读访问
w -- 写访问
x -- 执行许可
s -- SUID/SGID
t -- sticky位
那么 suid/sgid是做什么的？ 为什么会有suid位呢？
要想明白这个，先让我们看个问题：如果让每个用户更改自己的密码？
用户修改密码，是通过运行命令passwd来实现的。最终必须要修改/etc/passwd文件，而passwd的文件的属性是：
#ls -l /etc/passwd
-rw-r--r-- 1 root root 2520 Jul 12 18:25 passwd
我们可以看到passwd文件只有对于root用户是可写的，而对于所有的他用户来说都是没有写权限的。 那么一个普通的用户如何能够通过运行passwd命令修改这个passwd文件呢？
为了解决这个问题，SUID/SGID便应运而生。而且AT&T对它申请了专利。 呵呵。
SUID和SGID是如何解决这个问题呢？
首先，我们要知道一点：进程在运行的时候，有一些属性，其中包括 实际用户ID,实际组ID,有效用户ID,有效组ID等。 实际用户ID和实际组ID标识我们是谁，谁在运行这个程序,一般这2个字段在登陆时决定，在一个登陆会话期间， 这些值基本上不改变。
而有效用户ID和有效组ID则决定了进程在运行时的权限。内核在决定进程是否有文件存取权限时，是采用了进程的有效用户ID来进行判断的。
知道了这点，我们来看看SUID的解决途径：
当一个程序设置了为SUID位时，内核就知道了运行这个程序的时候，应该认为是文件的所有者在运行这个程序。即该程序运行的时候，有效用户ID是该程序的所有者。举个例子：
[root@sgrid5 bin]# ls -l passwd
-r-s--s--x 1 root root 16336 Feb 14 2003 passwd
虽然你以test登陆系统，但是当你输入passwd命令来更改密码的时候，由于passwd设置了SUID位，因此虽然进程的实际用户ID是test对应的ID，但是进程的有效用户ID则是passwd文件的所有者root的ID,因此可以修改/etc/passwd文件。
让我们看另外一个例子。
ping命令应用广泛，可以测试网络是否连接正常。ping在运行中是采用了ICMP协议，需要发送ICMP报文。但是只有root用户才能建立ICMP报文，如何解决这个问题呢？同样，也是通过SUID位来解决。
[root@sgrid5 bin]# ls -l /bin/ping
-rwsr-sr-x 1 root root 28628 Jan 25 2003 /bin/ping
我们可以测试一下，如果去掉ping的SUID位，再用普通用户去运行命令，看会怎么样。
[root@sgrid5 bin]#chmod u-s /bin/ping
[root@sgrid5 bin]# ls -l ping
-rwxr-xr-x 1 root root 28628 Jan 25 2003 ping
[root@sgrid5 bin]#su test
[test@sgrid5 bin]$ ping byhh.net
ping: icmp open socket: Operation not permitted
SUID虽然很好了解决了一些问题，但是同时也会带来一些安全隐患。
因为设置了 SUID 位的程序如果被攻击(通过缓冲区溢出等方面),那么hacker就可以拿到root权限。
因此在安全方面特别要注意那些设置了SUID的程序。
通过以下的命令可以找到系统上所有的设置了suid的文件：
[root@sgrid5 /]# find / -perm -04000 -type f -ls
对于这里为什么是4000，大家可以看一下前面的st_mode的各bit的意义就明白了。
在这些设置了suid的程序里，如果用不上的，就最好取消该程序的suid位。
