雪城大学信息安全讲义 3.1 Set-UID 机制如何工作

三、Set-UID 特权程序

原文：Set-UID Programs and Vulnerabilities 译者：飞龙

这个讲义的主要目标就是来讨论特权程序，为什么需要他们，他们如何工作，以及它们有什么安全问题。特权程序是可以给予用户额外权限的程序，这些权限超出了用户已有的权限。例如，Web 服务器是特权程序，因为他允许远程用户访问服务端的资源；Set-UID 程序也是个特权程序，因为他允许用户在程序执行期间获得 ROOT 权限。

这篇讲义中，我们会专注于 Set-UID 的机制，并且在我们的案例学习中使用它。但是，我们在这里讨论的许多安全原则也可以用在其他特权程序上。

1 Set-UID 机制如何工作

动机

• 你想让其他人能够搜索文件中的一些单词，但是不想让他们能够读取文件。如何实现它呢？
• 用户的密码储存在/etc/shadow中，普通用户不可读写。但是，passwd程序允许用户修改它们自己的密码。也就是，当用户执行passwd，它们可以突然修改/etc/shadow，并且用户只能修改/etc/shadow中的一项，但不是其他人的条目。如何实现？

Set-UID 程序

• 有效 UID 和真实 UID 的概念
• 对于非 Set-UID 程序，二者相同
• 对于 Set-UID 程序，前者是程序所有者的 UID，后者是程序用户的 UID。

有效 UID 和真实 UID

• 登录时期，真实 UID 和有效 UID，以及登录过程保存的 UID 都设为负责进程创建的用户的登录 UID。对于真实、有效和保存的组 ID 也一样。它们设为负责进程创建的用户的组 ID。
• 当进程调用exec系列函数之一，来执行文件（程序）时，进程相关的用户和组标识符会发生改变。如果执行的文件是个 Set-UID 文件，进程的有效和保存的 UID 会设为所执行文件的所有者。如果所执行文件是个 Set-GID 文件，有效 UID、保存的 UID 以及有效 GID、保存的 GID 不会改变。
• 访问控制基于有效 UID 和 GID。

为什么passwd、chsh和su程序需要为 Set-UID 程序？

Windows NT/2000 中有没有 Set-UID 程序？如果没有，相同问题在 Windows 中如何解决？

• Windows 没有 Set-UID 这个概念。不同的机制用于实现权限功能。开发者会将特权程序编写为服务，用户使用本地过程调用将命令行参数发给服务。
• 服务可以自动或手动启动。
• 每个服务都有安全描述符，制定了哪个用户允许启动、停止和配置该服务。
• 服务通常在本地系统账户下运行。

如何打开 Set-UID 位：

% chmod 4755 file ---> -rwsr-xr-x 

Set-UID 在 Minix 中如何实现？

/* This is the per-process information */ 
EXTERN struct fproc {
    uid_t fp_realuid; /* real user id */ 
    uid_t fp_effuid; /* effective user id */ 
    gid_t fp_realgid; /* real group id */ 
    gid_t fp_effgid; /* effective group id */ 
    ...
}

Set-UID 机制的恶意使用：

• 攻击者可以使用你的账户十秒。它能够植入后门，以便之后再回到你的账户吗？

% cp /bin/sh /tmp 
% chmod 4777 /tmp/sh

由此，攻击者创建了 Set-UID SHell 程序，你是这个程序的所有者。因此，当攻击者之后再运行 Shell 时，它使用你的权限运行。

问题：

• 普通用户是否可以调试 Set-Root-UID 程序？
• 普通用户是否可以使用chown来将文件所有者修改为任何用户？