LIDS精通与进阶（下）

作者：chaobowang@sina.com


七、LIDS在内核中的安全级别

    一些时候，我们需要改变保护系统的配置。那样我们该怎么做呢？LIDS给我们提供了两种方法。


    我们可以重新启动系统，在LILO：里键入security=0.


    我们可以在用lidsadm –S中用密码来转换安全级别。

    1、在内核中的两个安全级别

    LIDS在内核中定义了两个安全级别，安全的security和无安全的none_security.默认情况下，是设置成安全的级别。如果你需要改变它。就在启动的时候键入security=0.


    在内核中有一个全局变量lids_load。它表明是否lids的安全变量security被开启。它默认是1。如果在系统启动的时候在LILO：键入security=0 ，所有的LIDS的保护都会失效，就象那些没有LIDS保护的系统一样。


/* variant defined in fs/lids.c */

int lids_reload_conf=0;

int lids_load=0; /* it is raised to 1 when kernel boot */

int lids_local_on=1;

int lids_local_pid=0;

/* in init/main.c */

#ifdef CONFIG_LIDS

/*

* lids_setup , read lids info from the kernel.

*/

static void __init lids_setup(char *str, int *ints)

{

if (ints[0] > 0 && ints[1] >= 0)

====> _lids_load= ints[1];

}

#endif

....

/* init the LIDS when the system bootup up */

static void __init do_basic_setup(void)

{

......

/* Mount the root filesystem.. */

mount_root();

#ifdef CONFIG_LIDS

/* init the ids file system */

---> lids_load=_lids_load;

lids_local_on=_lids_load;

lids_flags=lids_load * (LIDS_FLAGS_LIDS_ON | LIDS_FLAGS_LIDS_LOCAL_ON);

===> printk("Linux Intrusion Detection System %s n",lids_load==1?"starts":"stops");

init_vfs_security();

#endif

......

}


    在系统启动的时候，你可以看到”Linux Intrusion Detection System 0.9 starts”,表明LIDS的保护开启了。当保护停止的时候，你可以看到”Linux Intrusion Detection System 0.9 stops”。这里的0.9是当前的LIDS版本号。

    2、用lidsadm来改变系统安全级别

    一些时候，有也可以在线的时候改变你的安全级别，你必须把CONFIG_LIDS_ALLOW_SWITCH功能开启。并且在编译前配置内核的时候提供一个RipeMD-160 encrypted password 。

    这个密码可以用lidsadm –p 命令来获得

    用内核鉴定

    用提供的密码，LIDS可以鉴定用户来区分哪个用户可以转换内核的安全级别。

    这个功能也要用到lidsadm的-S参数。如。

# /sbin/lidsadm -S -- -LIDS

SWITCH

Password:xxxxxx

#

    在输入密码后，我们就可以转换LIDS的安全关闭。

    让我们看看内部的编码来了解它是如何工作的，

/* in the fs/lids.c lids_proc_locks_sysctl() */

int lids_proc_locks_sysctl(ctl_table *table, int write, struct file *filp,

void *buffer, size_t *lenp, int conv, int op)

{

lids_locks_t locks;

byte hashcode[RMDsize/8];

char rmd160sig[170];

.......

locks.passwd[sizeof(passwd_t)-1]=0; /* We don@#t take the risk */

rmd160sig[0]=0;

#ifdef CONFIG_LIDS_ALLOW_SWITCH

if ((!lids_first_time) || (locks.passwd[0])) {

RMD((byte *)locks.passwd,hashcode);

memset((char *)locks.passwd,@#@#,sizeof(passwd_t));

for (i=0; i
sprintf(rmd160sig+2*i,"%02x", hashcode[i]);

}

if ( ((lids_first_time) && (!locks.passwd[0])) ||

----------> (!strncmp(rmd160sig,CONFIG_LIDS_RMD160_PASSWD,160)) ) {

#else

if ((lids_first_time) && (!locks.passwd[0])) {

#endif

/* aclearcase/" target="_blank" >ccess granted ! */

number_failed=0;

if (lids_process_flags(locks.flags)) {

cap_bset=locks.cap_bset;

lids_security_alert("Changed: cap_bset=0x%x lids_flags=0x%x",cap_t(cap_bset),lids_flags);

}

lids_first_time=0;

}

........

}

    在密码检查正确后。Lids_process_flag()就会改变当前的lids标记为关闭状态，然后你就可以在不受保护的系统做你想要做的事情了。你可以看看fs/lids.c的lids_process_flag的代码来了解它。

    转换LIDS和LIDA_GLOBAL

    如果你把LIDS的保护关闭，你会有两个结果，一，关闭后其它没有被LIDS保护的控制台一样不受保护，二，可以本地的关闭它们，在其它的控制台，所有的系统依然被LIDS保护。它们一样很安全。

    这些细节是fs/lids的lids_process_flag()来实现。


八、内核的网络安全

    用LIDS，你可以用下面的功能来保护你的网络。

    1、保护防火墙和路由的规则

    如果你的主机包含一些防火墙规则。你可以用LIDS来保护它们。你可以开启CONFIG_LIDS_ALLOW_CHANGE_ROUTESLAI 实现这个功能。你也必须在密封内核的时候关闭CAP_NET_ADMIN。

    然后，你也可以允许程序更改路由规则。


    让我们来看看保护防火墙规则的代码吧。每一个改变防火墙的请求都会调用内核的ip_setsockopt()函数。

int ip_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname, char *optval, int optlen)

{

........

switch(optname)

{

.......

case IP_FW_DELETE_NUM:

case IP_FW_INSERT:

case IP_FW_FLUSH:

case IP_FW_ZERO:

case IP_FW_CHECK:

case IP_FW_CREATECHAIN:

case IP_FW_DELETECHAIN:

case IP_FW_POLICY:

#ifdef CONFIG_LIDS_ALLOW_CHANGE_ROUTES

if (!(capable(CAP_NET_ADMIN) || (current->flags & PF_CHROUTES))) {

#else

if (!capable(CAP_NET_ADMIN)) {

#endif

#ifdef CONFIG_LIDS

lids_security_alert("CAP_NET_ADMIN violation: try to change IP firewall rules with option %d",optname);

#endif

return -EACCES;

}

........

    从上面的代码，我们可以看到如果有人要改变防火墙的规则，你必须把CAP_NET_ADMIN开启，并且你要修改规则的程序必须用routing_changeable来标记。


    2、禁止嗅探

    这个功能也是在上面的changing_route来实现的。让我们来看看net/core/dev.c的代码。

int dev_ioctl(unsigned int cmd, void *arg)

{

........

switch(cmd)

{

........

case SIOCSIFMETRIC:

case SIOCSIFMTU:

case SIOCSIFMAP:

case SIOCSIFHWADDR:

case SIOCSIFSLAVE:

case SIOCADDMULTI:

case SIOCDELMULTI:

case SIOCSIFHWBROADCAST:

case SIOCSIFTXQLEN:

case SIOCSIFNAME:

#ifdef CONFIG_LIDS_ALLOW_CHANGE_ROUTES

if (!(capable(CAP_NET_ADMIN) || (current->flags & PF_CHROUTES))) {

#else

if (!capable(CAP_NET_ADMIN)) {

#endif

#ifdef CONFIG_LIDS

lids_security_alert("CAP_NET_ADMIN violation: ioctl SIOC #%i",cmd);

#endif

return -EPERM;

.........

    你能发现，如果你要为嗅探改变状态的话， 你必须让CAP_NET_ADMIN开启来实现这个功能。你可以在内核密封前启动CAP_NET_ADMIN，然后在内核密封后禁止它。


    3、内核的检测端口扫描的功能

    为什么要在内核里需要一个端口扫描的检测？

    因为一个端口扫描的时候能检测到半连接的扫描。所以，端口扫描检测需要作为一个嗅探的程序来运行。如果我们需要检测端口扫描。我们又要开启允许嗅探程序的运行，在内核中的端口扫描检测很有用处。


    端口扫描的主要思想是在一段短的时间内扫描一个范围的端口，然后，它们会在扫描后记录那些端口是开放的。用这个方法，扫描器就可以检测到远端的机器开放了什么端口。在内核里，我们能发现下面的代码。


    内核中的端口扫描检测

    让我们看看tcp的端口扫描

/* in net/ipv4/tcp_ipv4.c */

int tcp_v4_rcv(struct sk_buff *skb, unsigned short len)

{

........

__skb_queue_tail(&sk->back_log, skb);

return 0;

no_tcp_socket:

#ifdef CONFIG_LIDS

lids_check_scan(skb->nh.iph->saddr,ntohs(th->dest));

#endif

tcp_v4_send_reset(skb);

discard_it:

.........

}

    lids_check_scan()有两个参数，一个是影响no_sock_srror的源地址，另外一个是你要通讯的机器上的端口。


    Lids_check_scan()主要的任务是统计由同一个资源发出的错误信息。但是lids_check_scan()在源地址是一个端口扫描器的时候不会做检查，它会要timer来做。现在，让我们看看lids_check_scan()的代码。

/* in net/ipv4/lids_check_scan.c */

int lids_check_scan(__u32 addr,__u16 port)

{

...........

if((p = lids_find_scan(addr)) == NULL) {

p1 = &lids_scan_head;

p = (struct lids_scan*)kmalloc(sizeof(struct lids_scan),GFP_ATOMIC);

if(p == NULL ) {

return -1;

}

while((p1->next)!=NULL)p1=p1->next;

/* init the structure. */

p1->next = p;

spin_unlock(p->lock);

p->next = NULL;

p->addr = addr;

p->counter = 0;

p->lower_counter = 0;

p->create_time = current_time;

/* init a timer to do the detect thing */

init_timer(&(p->timer));

p->timer.expires = LIDS_SCAN_TIMEOUT + current_time;

p->timer.data = (unsigned long) p;

p->timer.function = lids_proceed_scan ;

add_timer(&(p->timer));

}

/* add the counter when hit */

spin_lock(p->lock);

(p->counter)++;

/* we here defined the port < 1024 and > 1024 */

if(port < 1024)

(p->lower_counter)++;

spin_unlock(p->lock);

return 0;

}

    从上面的代码，我们能看到这个函数的主要是一个列表，所以它很快。为了防止在kmalloc()的DoS的攻击，我们也需要来限制检测的列表。在这个代码里可能是错误的，但是因为记时的函数timer lids_proceed_scan能非常快的更新这个列表（每3秒一次）。所以DoS攻击很难让内核迷惑扫描源的真实性


九、入侵响应系统

    当我们检测到了一些程序违反了我们定的规则，我们必须要对它做出响应。在当前的LIDS系统，我们可以用记录的功能来记录下所有的信息。我们也可以挂起这个用户用到的控制台。然后，我们就会给LIDS加上更多的响应系统，不但是在内核里，还是在用户区。

    1、允许用安全的方法登陆

    在传统的内核登陆模式，我们每次都是用printk在控制台打印信息。但是这样很容易会被DoS攻击内核。他会让系统频繁的运行printk命令，我们可以在内核用security_alert()来实现报警响应功能。


    你可以看看/include/linux/kernel.h的代码。

    2、控制台挂起

    这个功能是用安全日志来挂起那些违反LIDS定义的安全规则的人的控制台。他们要继续必须重新登陆系统。但是他们所做的一切都已经被系统日志记录下来或是用e-mail的方法发送给了管理员。

    3、用e-mail或是传呼来报告管理员


    这个功能是boidi开发的。用这个工具，我们可以很容易的知道系统什么地方出错，我们可以及时的响应入侵。


    这些就是大概的LIDS的基本原理，它可能很多的涉及到了内核模块的编程。这个方面内容，大家可以到chinabyte的linux专区，那里有coolboy的关于可加载模块lkm的资料。很cool。 有什么问题，也可以e-mail给我chaobowang@sina.com。

原文转自：http://www.ltesting.net