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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 dont 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
/* access 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。
