euid, ruid, suid
用户识别变量
ruid:真实用户ID表示启动进程的用户。euid:被称为有效用户ID,代表系统用于确定进程特权的用户身份。通常情况下,euid与ruid相同,除了像执行SetUID二进制文件这样的情况,其中euid会承担文件所有者的身份,从而授予特定的操作权限。suid:这个保存的用户ID在高特权进程(通常以root身份运行)需要暂时放弃特权以执行某些任务时至关重要,然后再恢复其初始的提升状态。
重要说明
一个未以root身份运行的进程只能修改其euid以匹配当前的ruid、euid或suid。
理解set*uid函数
setuid:与最初的假设相反,setuid主要修改euid而不是ruid。特别是对于特权进程,它将ruid、euid和suid与指定用户(通常是root)对齐,有效地由于覆盖suid而巩固这些ID。详细见setuid man页面。setreuid和setresuid:这些函数允许对ruid、euid和suid进行微妙的调整。但是,它们的功能取决于进程的特权级别。对于非root进程,修改受限于ruid、euid和suid的当前值。相反,具有CAP_SETUID能力的root进程或这些进程可以将这些ID分配任意值。更多信息请参阅setresuid man页面和setreuid man页面。
这些功能的设计不是作为安全机制,而是为了促进预期的操作流程,例如当程序通过更改其有效用户ID采用另一个用户的身份时。
值得注意的是,虽然setuid可能是提升到root的特权的常见选择(因为它将所有ID都与root对齐),但区分这些函数对于理解和操纵不同情况下的用户ID行为至关重要。
Linux中的程序执行机制
execve系统调用
execve系统调用功能:
execve启动一个由第一个参数确定的程序。它接受两个数组参数,argv用于参数,envp用于环境。行为:保留调用者的内存空间,但刷新堆栈、堆和数据段。程序的代码被新程序替换。
用户ID保留:
ruid、euid和附加组ID保持不变。如果新程序设置了SetUID位,
euid可能会有微妙的变化。suid在执行后从euid更新。文档:详细信息请参阅
execveman页面。
system函数
system函数功能:与
execve不同,system使用fork创建一个子进程,并在该子进程中使用execl执行命令。命令执行:通过
execl("/bin/sh", "sh", "-c", command, (char *) NULL);执行命令。行为:由于
execl是execve的一种形式,它的操作类似,但在新的子进程的上下文中进行。文档:更多见
systemman页面。
bash和sh在SUID下的行为
bash和sh在SUID下的行为bash:具有
-p选项影响euid和ruid的处理方式。没有
-p,如果bash最初设置euid与ruid不同,则将euid设置为ruid。使用
-p,保留初始euid。更多细节请参阅
bashman页面。sh:不具有类似于
bash中的-p机制。关于用户ID的行为没有明确说明,除了在
-i选项下,强调保持euid和ruid的相等性。更多信息请参阅
shman页面。
这些机制在操作上各有不同,为执行和在程序之间转换提供了多样的选项,特定情况下对用户ID的管理和保留方式也有特定的细微差别。
在执行中测试用户ID行为
示例取自https://0xdf.gitlab.io/2022/05/31/setuid-rabbithole.html#testing-on-jail,查看更多信息
情况1:使用setuid与system
setuid与system目标:了解setuid与system和bash作为sh结合的效果。
C代码:
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
setuid(1000);
system("id");
return 0;
}编译和权限:
oxdf@hacky$ gcc a.c -o /mnt/nfsshare/a;
oxdf@hacky$ chmod 4755 /mnt/nfsshare/abash-4.2$ $ ./a
uid=99(nobody) gid=99(nobody) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0分析:
ruid和euid起始值分别为 99 (nobody) 和 1000 (frank)。setuid将两者都设置为 1000。由于从 sh 到 bash 的符号链接,
system执行/bin/bash -c id。bash在没有-p的情况下,调整euid以匹配ruid,导致两者都变为 99 (nobody)。
情况 2: 使用 setreuid 与 system
C 代码:
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
setreuid(1000, 1000);
system("id");
return 0;
}编译和权限:
oxdf@hacky$ gcc b.c -o /mnt/nfsshare/b; chmod 4755 /mnt/nfsshare/b执行和结果:
bash-4.2$ $ ./b
uid=1000(frank) gid=99(nobody) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0分析:
setreuid将 ruid 和 euid 都设置为 1000。system调用 bash,由于它们相等,有效地作为 frank 运行。
情况 3: 使用 setuid 与 execve
目标: 探索 setuid 和 execve 之间的交互。
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
setuid(1000);
execve("/usr/bin/id", NULL, NULL);
return 0;
}执行和结果:
bash-4.2$ $ ./c
uid=99(nobody) gid=99(nobody) euid=1000(frank) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0分析:
ruid保持为99,但euid被设置为1000,符合setuid的效果。
C 代码示例 2 (调用 Bash):
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
setuid(1000);
execve("/bin/bash", NULL, NULL);
return 0;
}执行和结果:
bash-4.2$ $ ./d
bash-4.2$ $ id
uid=99(nobody) gid=99(nobody) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0分析:
尽管
setuid将euid设置为1000,但由于缺少-p,bash会将euid重置为ruid(99)。
C代码示例3(使用bash -p):
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
char *const paramList[10] = {"/bin/bash", "-p", NULL};
setuid(1000);
execve(paramList[0], paramList, NULL);
return 0;
}执行和结果:
bash-4.2$ $ ./e
bash-4.2$ $ id
uid=99(nobody) gid=99(nobody) euid=100参考资料
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