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Linux操作系統(tǒng)是一款廣泛應(yīng)用的開源操作系統(tǒng)，其受到了廣大開發(fā)者和用戶的追捧。而其中一個(gè)重要的設(shè)計(jì)之一就是setuid機(jī)制。本文將會(huì)深入探討setuid機(jī)制，包括它的定義、作用、實(shí)現(xiàn)原理等相關(guān)內(nèi)容。
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一、什么是setuid機(jī)制？
setuid是Linux系統(tǒng)中一種重要的安全機(jī)制，是指進(jìn)程在執(zhí)行上下文中，臨時(shí)獲取到某個(gè)文件所有者的權(quán)限。通過(guò)這種機(jī)制，進(jìn)程可以在沒(méi)有權(quán)限的情況下讀取、寫入和執(zhí)行某些文件。比如在執(zhí)行一些需要特權(quán)的系統(tǒng)命令時(shí)，setuid機(jī)制可以有效地防止系統(tǒng)出現(xiàn)權(quán)限不足的錯(cuò)誤，同時(shí)也可以更大程度地避免了安全漏洞的出現(xiàn)。
二、為什么需要setuid機(jī)制？
在Linux系統(tǒng)中，通常情況下，用戶執(zhí)行的程序和腳本只有相應(yīng)的用戶權(quán)限，而有些文件需要特殊的權(quán)限才能讀寫執(zhí)行，例如一些系統(tǒng)管理員才能使用的特權(quán)命令。如果讓所有用戶都擁有這些權(quán)限，將會(huì)給系統(tǒng)安全帶來(lái)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了保證系統(tǒng)的安全、完整性，setuid技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
通過(guò)使用setuid機(jī)制，進(jìn)程可以臨時(shí)獲取到某個(gè)文件所有者的權(quán)限，可以更加靈活地運(yùn)行程序，同時(shí)也能夠保護(hù)系統(tǒng)的安全，限制用戶對(duì)某些文件的訪問(wèn)權(quán)限。
三、setuid機(jī)制的實(shí)現(xiàn)原理
1.基本原理
在Linux系統(tǒng)中，每個(gè)文件都有一個(gè)所有者（owner）、用戶組（group）和其他人（others）的概念。為了實(shí)現(xiàn)setuid機(jī)制，Linux將文件的權(quán)限劃分為三類：用戶權(quán)限（User）、用戶組權(quán)限（Group）和其他權(quán)限（Others）。
當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被執(zhí)行時(shí)，會(huì)檢查該進(jìn)程的setuid標(biāo)志，并根據(jù)文件所有者的權(quán)限，將當(dāng)前進(jìn)程的實(shí)際權(quán)限設(shè)置為該文件的所有者權(quán)限。詳細(xì)地說(shuō)，就是根據(jù)文件中設(shè)置的setuid標(biāo)志，將進(jìn)程的有效用戶ID（UID）設(shè)置為文件所有者的UID，而不是進(jìn)程本身的UID。這時(shí)候，進(jìn)程就可以使用該文件所有者的權(quán)限，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該文件的操作。
2.具體實(shí)現(xiàn)
Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)setuid機(jī)制的方式有兩種：一種是通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一種是通過(guò)許可證協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。
之一種方式，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)setuid機(jī)制，主要有以下幾個(gè)步驟：首先調(diào)用用戶ID（UID）進(jìn)行設(shè)置，然后使用UID來(lái)建立一個(gè)新的進(jìn)程環(huán)境，該進(jìn)程環(huán)境相應(yīng)地繼承了文件的權(quán)限。將進(jìn)程的有效用戶ID（EUID）設(shè)置為UID，然后調(diào)用系統(tǒng)命令或應(yīng)用程序時(shí)，就可以使用該文件的所有者權(quán)限。在這些步驟中，UID是系統(tǒng)中普通用戶的ID，而EUID是進(jìn)程的權(quán)限指示器，用于控制進(jìn)程對(duì)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)權(quán)限。
第二種方式，通過(guò)許可證協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)setuid機(jī)制，生成一些特殊的許可證，以控制對(duì)文件的訪問(wèn)權(quán)限。這種方式需要每個(gè)許可證對(duì)應(yīng)一個(gè)setuid程序，該程序可以允許用戶執(zhí)行特定的系統(tǒng)命令或應(yīng)用程序，從而降低用戶的權(quán)限限制。如果許可證所對(duì)應(yīng)的setuid程序被惡意用戶攻擊或?yàn)E用，那么整個(gè)系統(tǒng)的安全威脅性將會(huì)大大增加。
四、setuid機(jī)制的使用和常見問(wèn)題
1.使用setuid機(jī)制
在Linux系統(tǒng)中，使用setuid機(jī)制主要包括以下兩個(gè)步驟：首先檢查文件是否存在setuid標(biāo)志，然后使用setuid命令將當(dāng)前進(jìn)程的實(shí)際權(quán)限設(shè)置為該文件的所有者權(quán)限。例如，為了保證用戶安全地更改密碼，系統(tǒng)管理員需要使用passwd命令，而passwd命令是需要特權(quán)的，但是如果將其賦予所有用戶，將給系統(tǒng)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。這時(shí)候，管理員可以使用setuid機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)passwd命令的訪問(wèn)限制，即將passwd命令設(shè)為setuid程序，只有在管理員發(fā)出命令時(shí)，才會(huì)執(zhí)行該命令，以此保護(hù)系統(tǒng)的安全。
2.常見問(wèn)題
在setuid的使用過(guò)程中，還有一些常見問(wèn)題，其中包括環(huán)境變量的安全和防止鏈接攻擊。環(huán)境變量的安全，是指一個(gè)程序在執(zhí)行時(shí)可以使用的環(huán)境變量。在執(zhí)行程序時(shí)，程序使用的環(huán)境變量應(yīng)該是有限的，以避免惡意用戶通過(guò)選擇惡意環(huán)境變量來(lái)攻擊系統(tǒng)的漏洞。防止鏈接攻擊，是指惡意鏈接過(guò)程中可能存在的漏洞，由于在鏈接過(guò)程中無(wú)法確定某些符號(hào)的地址，惡意鏈接程序可能會(huì)繞過(guò)指定的標(biāo)記，污染數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生安全漏洞。
結(jié)語(yǔ)：
在本文中，我們?cè)敿?xì)介紹了Linux系統(tǒng)中的setuid機(jī)制，包括其定義、作用和實(shí)現(xiàn)原理等。通過(guò)使用setuid機(jī)制，我們可以更好地保護(hù)系統(tǒng)的安全、完整性，避免惡意用戶的攻擊和濫用。因此，對(duì)于Linux系統(tǒng)管理員和開發(fā)者來(lái)說(shuō)，深入了解和掌握setuid機(jī)制是非常必要的。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- linux 普通用戶執(zhí)行root setuid后的腳本, 還是不能得到root的執(zhí)行權(quán)限?為什么
- UID、EUID、SUID的區(qū)別 Linux
- linux中一個(gè)文件同時(shí)擁有suid,sgid權(quán)限，如何用數(shù)字表達(dá)？
linux 普通用戶執(zhí)行root setuid后的腳本, 還是不能得到root的執(zhí)行權(quán)限?為什么
為了安全考慮, 似乎是這樣的
UID、EUID、SUID的區(qū)別 Linux
UID：真實(shí)的用戶ID 進(jìn)程的UID就是其創(chuàng)建者的用戶ID，用于標(biāo)識(shí)進(jìn)程的屬主。
EUID：有效的用戶ID（我理解是文件所有者）
（1）只有進(jìn)程的創(chuàng)建返盯者和root用戶才有權(quán)利耐裂對(duì)該進(jìn)程進(jìn)行操作。于是，記錄一個(gè)進(jìn)程的創(chuàng)建者(也就是屬主)就顯得非常必要。
（2）EUID，用來(lái)確定進(jìn)程對(duì)某些資源和文件的訪問(wèn)權(quán)限。在大多數(shù)情況下，進(jìn)程的UID和EUID是一樣的 —— 除了著名的setuid程序。
（3）什么是setuid程序？ 例如：passwd命令，這個(gè)命令允許用戶修改自己的登錄口令。但是密碼保存在/etc/shadow文件中，這個(gè)文件對(duì)普通用戶是不可讀的，那么用戶怎么能夠通過(guò)修改shadow文件來(lái)修改自己的口令呢？這就是setuid的妙處了。
setuid通過(guò)使passwd在執(zhí)行階段具有文件所有者(也就是root)的權(quán)限，讓用戶臨時(shí)有了修改shadow文件的能力(當(dāng)然這種能力是漏畝和受到限制的)。因此，passwd就是一個(gè)經(jīng)典的setuid程序，其UID是當(dāng)前執(zhí)行這個(gè)命令的用戶ID，而EUID則是root用戶的ID(也就是0)
linux中一個(gè)文件同時(shí)擁有suid,sgid權(quán)限，如何用數(shù)字表達(dá)？
同時(shí)用于setuid和setgid權(quán)限，是6xxx，如6777表示同時(shí)具有
suid,sgid權(quán)限，并且所有者，組成員，其他用戶對(duì)此文件都具有讀寫和執(zhí)行權(quán)限
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