Что такое linux security module

Модули безопасности Linux — Linux Security Modules

Модули безопасности Linux ( LSM ) — это структура, позволяющая ядру Linux без предвзятости поддерживать различные модели компьютерной безопасности . LSM находится под лицензией GNU General Public License и является стандартной частью ядра Linux, начиная с Linux 2.6. AppArmor , SELinux , Smack и TOMOYO Linux — это утвержденные в настоящее время модули безопасности в официальном ядре.

СОДЕРЖАНИЕ

Дизайн

LSM был разработан для того, чтобы отвечать всем требованиям для успешной реализации модуля обязательного контроля доступа при минимальном внесении изменений в ядро ​​Linux. LSM избегает подхода с использованием системного вызова, используемого Systrace, поскольку он не масштабируется до многопроцессорных ядер и подвержен атакам TOCTTOU (гонка). Вместо этого LSM вставляет « перехватчики » (восходящие вызовы модуля) в каждую точку ядра, в которой системный вызов пользовательского уровня должен привести к доступу к важному внутреннему объекту ядра, такому как inodes и блоки управления задачами.

LSM имеет узкие рамки для решения проблемы контроля доступа , не навязывая при этом большое и сложное исправление изменений в основном ядре. Он не предназначен для использования в качестве общего механизма « перехвата » или « обратного вызова » и не поддерживает виртуализацию на уровне операционной системы .

Цель LSM в области контроля доступа очень тесно связана с проблемой системного аудита , но несколько отличается. Аудит требует, чтобы каждая попытка доступа регистрировалась. LSM не может предоставить это, потому что для обнаружения случаев, когда ядро ​​« закорачивает » сбой системных вызовов и возвращает код ошибки, прежде чем приблизиться к значительным объектам, потребуется гораздо больше перехватчиков .

Дизайн LSM описан в статье Linux Security Modules: General Security Support for the Linux Kernel, представленной на USENIX Security 2002. На той же конференции была опубликована статья Using CQUAL for Static Analysis of Authorization Hook Placement, в которой изучался автоматический статический анализ кода ядра. чтобы убедиться, что все необходимые перехватчики действительно вставлены в ядро ​​Linux.

Принятие

История

На саммите ядра Linux 2001 года АНБ предложило включить SELinux в Linux 2.5. Линус Торвальдс отверг SELinux в то время, потому что он заметил, что в разработке находится много различных проектов безопасности, и, поскольку все они различаются, сообщество специалистов по безопасности еще не пришло к консенсусу по окончательной модели безопасности. Вместо этого Линус поручил сообществу специалистов по безопасности «сделать его модулем».

В ответ Криспин Коуэн предложил LSM: интерфейс для ядра Linux, который обеспечивает достаточное количество «перехватчиков» (upcalls) внутри ядра Linux для загружаемого модуля, чтобы позволить модулю применять принудительный контроль доступа. Разработка LSM в течение следующих двух лет велась сообществом LSM, в том числе существенным вкладом со стороны Immunix Corporation , NSA , McAfee , IBM , Silicon Graphics и многих независимых участников. LSM в конечном итоге стал основным направлением ядра Linux и был включен как стандартная часть Linux 2.6 в декабре 2003 года.

В 2006 году некоторые разработчики ядра заметили, что SELinux был единственным широко используемым модулем LSM, включенным в основное дерево исходных текстов ядра Linux. Было рассмотрено, что если должен быть только один широко используемый модуль LSM, то косвенное обращение к LSM не нужно, и LSM следует удалить и заменить самим SELinux. Однако существуют другие модули LSM, поддерживаемые вне основного дерева ядра ( AppArmor , Linux Intrusion Detection System , FireFlier , CIPSO , Multi ADM и т. Д.), Поэтому этот аргумент привел к двум результатам: 1. Разработчики этих модулей начали размещать усилия по апстримингу их соответствующих модулей и 2. на саммите ядра 2006 года Линус еще раз заявил, что LSM останется, потому что он не хочет решать, какая модель безопасности является лучшей.

LSM, вероятно, останется, поскольку в основное ядро ​​были приняты дополнительные модули безопасности Smack (версия 2.6.25), TOMOYO Linux (версия 2.6.30, июнь 2009 г.) и AppArmor (версия 2.6.36).

Источник

Системы защиты Linux

Одна из причин грандиозного успеха Linux ОС на встроенных, мобильных устройствах и серверах состоит в достаточно высокой степени безопасности ядра, сопутствующих служб и приложений. Но если присмотреться внимательно к архитектуре ядра Linux, то нельзя в нем найти квадратик отвечающий за безопасность, как таковую. Где же прячется подсистема безопасности Linux и из чего она состоит?

Предыстория Linux Security Modules и SELinux

Security Enhanced Linux представляет собой набор правил и механизмов доступа, основанный на моделях мандатного и ролевого доступа, для защиты систем Linux от потенциальных угроз и исправления недостатков Discretionary Access Control (DAC) — традиционной системы безопасности Unix. Проект зародился в недрах Агентства Национальной Безопасности США, непосредственно разработкой занимались, в основном, подрядчики Secure Computing Corporation и MITRE, а также ряд исследовательских лабораторий.

Linux Security Modules

Линус Торвальдс внес ряд замечаний о новых разработках АНБ, с тем, чтобы их можно было включить в основную ветку ядра Linux. Он описал общую среду, с набором перехватчиков для управления операциями с объектами и набором неких защитных полей в структурах данных ядра для хранения соответствующих атрибутов. Затем эта среда может использоваться загружаемыми модулями ядра для реализации любой желаемой модели безопасности. LSM полноценно вошел в ядро Linux v2.6 в 2003 году.

Фреймворк LSM включает защитные поля в структурах данных и вызовы функций перехвата в критических точках кода ядра для управления ими и выполнения контроля доступа. Он также добавляет функции для регистрации модулей безопасности. Интерфейс /sys/kernel/security/lsm содержит список активных модулей в системе. Хуки LSM хранятся в списках, которые вызываются в порядке, указанном в CONFIG_LSM. Подробная документация по хукам включена в заголовочный файл include/linux/lsm_hooks.h.

Подсистема LSM позволила завершить полноценную интеграцию SELinux той же версии стабильного ядра Linux v2.6. Буквально сразу же SELinux стал стандартом де-факто защищенной среды Linux и вошел в состав наиболее популярных дистрибутивов: RedHat Enterprise Linux, Fedora, Debian, Ubuntu.

Глоссарий SELinux

LSM и архитектура SELinux

Несмотря на название LSM в общем-то не являются загружаемыми модулями Linux. Однако также, как и SELinux, он непосредственно интегрирован в ядро. Любое изменение исходного кода LSM требует новой компиляции ядра. Соответствующая опция должна быть включена в настройках ядра, иначе код LSM не будет активирован после загрузки. Но даже в этом случае его можно включить опцией загрузчика ОС.

Стек проверок LSM

LSM оснащен хуками в основных функций ядра, которые могут быть релевантными для проверок. Одна из основных особенностей LSM состоит в том, что они устроены по принципу стека. Таким образом, стандартные проверки по-прежнему выполняются, и каждый слой LSM лишь добавляет дополнительные элементы управления и контроля. Это означает, что запрет невозможно откатить назад. Это показано на рисунке, если результатом рутинных DAC проверок станет отказ, то дело даже не дойдет до хуков LSM.

SELinux перенял архитектуру безопасности Flask исследовательской операционной системы Fluke, в частности принцип наименьших привилегий. Суть этой концепции, как следует из их названия, в предоставлении пользователю или процессу лишь тех прав, которые необходимы для осуществления предполагаемых действий. Данный принцип реализован с помощью принудительной типизации доступа, таким образом контроль допусков в SELinux базируется на модели домен => тип.

Благодаря принудительной типизации доступа SELinux имеет гораздо более значительные возможности по разграничению доступа, нежели традиционная модель DAC, используемая в ОС Unix/Linux. К примеру, можно ограничить номер сетевого порта, который будет случать ftp сервер, разрешить запись и изменения файлов в определенной папке, но не их удаление.

Основные компоненты SELinux таковы:

• Policy Enforcement Server — Основной механизм организации контроля доступа.
• БД политик безопасности системы.
• Взаимодействие с перехватчиком событий LSM.
• Selinuxfs — Псевдо-ФС, такая же, как /proc и примонтированная в /sys/fs/selinux. Динамически заполняется ядром Linux во время выполнения и содержит файлы, содержащие сведения о статусе SELinux.
• Access Vector Cache — Вспомогательный механизм повышения производительности.

Схема работы SELinux

Все это работает следующим образом.

1. Некий субъект, в терминах SELinux, выполняет над объектом разрешенное действие после DAC проверки, как показано не верхней картинке. Этот запрос на выполнение операции попадает к перехватчику событий LSM.
2. Оттуда запрос вместе с контекстом безопасности субъекта и объекта передается на модуль SELinux Abstraction and Hook Logic, ответственный за взаимодействие с LSM.
3. Инстанцией принятия решения о доступе субъекта к объекту является Policy Enforcement Server и к нему поступают данные от SELinux AnHL.
4. Для принятия решения о доступе, или запрете Policy Enforcement Server обращается к подсистеме кэширования наиболее используемых правил Access Vector Cache (AVC).
5. Если решение для соответствующего правила не найден в кэше, то запрос передается дальше в БД политик безопасности.
6. Результат поиска из БД и AVC возвращается в Policy Enforcement Server.
7. Если найденная политика согласуется с запрашиваемым действием, то операция разрешается. В противном случае операция запрещается.

Управление настройками SELinux

SELinux работает в одном из трех режимов:

• Enforcing — Строгое соблюдение политик безопасности.
• Permissive — Допускается нарушение ограничений, в журнале делается соответствующая пометка.
• Disabled — Политики безопасности не действуют.

Посмотреть в каком режиме находится SELinux можно следующей командой.

Изменение режима до перезагрузки, например выставить на enforcing, или 1. Параметру permissive соответствует числовой код 0.

Также изменить режим можно правкой файла:

# This file controls the state of SELinux on the system.
# SELINUX= can take one of these three values:
# enforcing — SELinux security policy is enforced.
# permissive — SELinux prints warnings instead of enforcing.
# disabled — No SELinux policy is loaded.
SELINUX=enforcing
# SELINUXTYPE= can take one of three values:
# targeted — Targeted processes are protected,
# minimum — Modification of targeted policy. Only selected processes are protected.
# mls — Multi Level Security protection.

Разница с setenfoce в том, что при загрузке операционный системы режим SELinux будет выставлен в соответствии со значением параметра SELINUX конфигурационного файла. Помимо того, изменения enforcing disabled вступают в силу только через правку файла /etc/selinux/config и после перезагрузки.

Просмотреть краткий статусный отчет:

SELinux status: enabled
SELinuxfs mount: /sys/fs/selinux
SELinux root directory: /etc/selinux
Loaded policy name: targeted
Current mode: permissive
Mode from config file: enforcing
Policy MLS status: enabled
Policy deny_unknown status: allowed
Max kernel policy version: 31
Для просмотра атрибутов SELinux некоторые штатные утилиты используют параметр -Z.

По сравнению с обычным выводом ls -l тут есть несколько дополнительных полей следующего формата:

Последнее поле обозначает нечто вроде грифа секретности и состоит из комбинации двух элементов:

• s0 — значимость, также записывают интервалом lowlevel-highlevel
• c0, c1… c1023 — категория.

Изменение конфигурации доступов

Используйте semodule, чтобы загружать модули SELinux, добавлять и удалять их.

Первая команда semanage login связывает пользователя SELinux с пользователем операционной системы, вторая выводит список. Наконец последняя команда с ключом -r удаляет связку отображение пользователей SELinux на учетные записи ОС. Объяснение синтаксиса значений MLS/MCS Range находится в предыдущем разделе.

Login Name SELinux User MLS/MCS Range Service
__default__ unconfined_u s0-s0:c0.c1023 *
root unconfined_u s0-s0:c0.c1023 *
system_u system_u s0-s0:c0.c1023 *
[admin@server

]$ semanage login -d karol

Команда semanage user используется для управления отображений между пользователями и ролями SELinux.

• -a добавить пользовательскую запись соответствия ролей;
• -l список соответствия пользователей и ролей;
• -d удалить пользовательскую запись соответствия ролей;
• -R список ролей, прикрепленных к пользователю;

Файлы, порты и булевы значения

Каждый модуль SELinux предоставляет набор правил маркировки файлов, но также можно добавить собственные правила для в случае необходимости. Например мы желаем дать веб серверу права доступа к папке /srv/www.

Первая команда регистрирует новые правила маркировки, а вторая сбрасывает, вернее выставляет, типы файлов в соответствии с текущими правилами.

Аналогично, TCP/UDP порты отмечены таким образом, что лишь соответствующие сервисы могут их прослушивать. Например, для того, чтобы веб-сервер мог прослушивать порт 8080, нужно выполнить команду.

Значительное число модулей SELinux имеют параметры, которые могут принимать булевы значения. Весь список таких параметров можно увидеть с помощью getsebool -a. Изменять булевы значения можно с помощью setsebool.

Практикум, получить доступ к интерфейсу Pgadmin-web

Рассмотрим пример из практики, мы установили на RHEL 7.6 pgadmin4-web для администрирования БД PostgreSQL. Мы прошли небольшой квест с настройкой pg_hba.conf, postgresql.conf и config_local.py, выставили права на папки, установили из pip недостающие модули Python. Все готово, запускаем и получаем 500 Internal Server error.

Начинаем с типичных подозреваемых, проверяем /var/log/httpd/error_log. Там есть некоторые интересные записи.

[timestamp] [core:notice] [pid 23689] SELinux policy enabled; httpd running as context system_u:system_r:httpd_t:s0
.
[timestamp] [wsgi:error] [pid 23690] [Errno 13] Permission denied: ‘/var/lib/pgadmin’
[timestamp] [wsgi:error] [pid 23690]
[timestamp] [wsgi:error] [pid 23690] HINT : You may need to manually set the permissions on
[timestamp] [wsgi:error] [pid 23690] /var/lib/pgadmin to allow apache to write to it.

На этом месте у большинства администраторов Linux возникнет стойкое искушение запустить setenforce 0, да и дело с концом. Признаться, в первый раз я так и сделал. Это конечно тоже выход, но далеко не самый лучший.

Несмотря на громоздкость конструкций SELinux может быть дружественным к пользователю. Достаточно установить пакет setroubleshoot и просмотреть системный журнал.

]$ yum install setroubleshoot
[admin@server

]$ journalctl -b -0
[admin@server

]$ service restart auditd

Обратите внимание на то, что сервис auditd необходимо перезапускать именно так, а не с помощью systemctl, несмотря на наличие systemd в ОС. В системном журнале будет указан не только факт блокировки, но также причина и способ преодоления запрета.

Выполняем эти команды:

]$ setsebool -P httpd_can_network_connect 1
[admin@server

]$ setsebool -P httpd_can_network_connect_db 1

Проверяем доступ на веб страницу pgadmin4-web, всё работает.

Источник