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,称为块(block)(也有用512字节为一块的,如:SCO XENIX).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cat xxx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)保持系统安全
. 考虑系统中一些关键的薄弱环节:
a. 系统是否有MODEM?电话号码是否公布
b. 系统是否连接到?还有什么系统也连接到该网络
c. 系统管理员是否使用未知来处或来处不可靠的程序
d. 系统管理员是否将重要信息放在系统中
e. 系统的用户是熟悉系统的使用还是新手
f. 用户是否很重视关心安全
g. 用户的管理部门是否重视安全
. 保持系统文件安全的完整性.检查所有系统文件的存取许可,任何具有SUID许可的程序都是非法者想偷换的选择对象.
. 要特别注意设备文件的存取许可.
. 要审查用户目录中具有系统ID/系统小组的SUID/SGID许可的文件.
. 在未检查用户的文件系统的SUID/SGID程序和设备文件之前,不要安装用户的文件系统.
. 将磁盘的备份存放在安全的地方.
. 设置口令时效,如果能存取UNIX的源码,将加密口令和信息移到仅对root可读的文件中,并修改系统的口令处理子程序.这样可增加口令的安全.修改passwd,使passwd能删去口令打头和末尾的数字,然后根据spell词典和/etc/passwd中用户的个人信息,检查用户的新口令,也检查用户新口令中子串等于登录名的情况.如果新口令是spell词典中的单词,或/etc/passwd中的入口项的某项值,或是登录名的子串,passwd将不允许用户改变口令.
. 记录本系统的用户及其授权使用的系统.
. 查出久未使用的登录户头,并取消该户头.
. 确保没有无口令的登录户头.
. 启动记帐系统.
. 查出不寻常的系统使用情况,如大量的占用磁盘,大量的使用CPU时间,大量的进程,大量的使用su的企图,大量无效的登录,大量的到某一系统的网络传输,奇怪的uucp请求.
. 修改shell,使其等待了一定时间而无任务时终止运行.
. 修改login,使其打印出用户登录的最后时间,三次无效登录后,将通讯线挂起,以便系统管理员能检查出是否有人试图非法进入系统.确保login不让root在除控制台外的任何地方登录.
. 修改su,使得只有root能以过期口令通过su进入某一户头.
. 当安装来源不可靠的软件时,要检查源码和makefile文件,查看特殊的子程序调用或命令.
. 即使是安装来源可靠的软件,也要检查是否有SUID(SGID)程序,确认这些许可的确是必要的.如果可能,不要让这些程序具有系统ID(或组)的SUID(SGID)许可,而应该建立一个新用户(或给)供该软件运行.
. 如果系统在办公室中,门应上锁,将重要数据保存在软盘上或带上,并锁起来.
. 将secure,perms和任何其它做安全检查的shell程序存取许可置为仅执行,更好的是将这些shell程序存于可拆卸的介质上.
. 记住,只要系统有任何人都可调用的拨号线,系统就不可能真正的安全.系统管理员可以很好地防止系统受到偶然的破坏.但是那些有耐心,有计划,知道自己在干什么的破坏者,对系统直接的有预谋的攻击却常常能成功.
. 如果系统管理员认为系统已经泄密,则应当设法查出肇事者.若肇事者是本系统的用户,与用户的管理部门联系,并检查该用户的文件,查找任何可疑的文件,然后对该用户的登录小心地监督几个星期.如果肇事者不是本系统的用户,可让本公司采取合法的措施,并要求所有的用户改变口令,让用户知道出了安全事故,用户们应当检查自己的文件是否有被窜改的迹象.如果系统管理员认为系统软件已被更改了,就应当从原版系统带(或;软盘)上重装入所有系统软件,保持系统安全比道歉更好.
(3)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
(4)/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
