Capabilities的主要思想在于分割root用户的特权,即将root的特权分割成不同的能力,每种能力代表一定的特权操作。例如:能力CAP_SYS_MODULE表示用户能够加载(或卸载)内核模块的特权操作,而CAP_SETUID表示用户能够修改进程用户身份的特权操作。在Capbilities中系统将根据进程拥有的能力来进行特权操作的访问控制。

在Capilities中,只有进程和可执行文件才具有能力,每个进程拥有三组能力集,分别称为cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted(分别简记为:pE,pI,pP),其中cap_permitted表示进程所拥有的最大能力集;cap_effective表示进程当前可用的能力集,可以看做是cap_permitted的一个子集;而cap_inheitable则表示进程可以传递给其子进程的能力集。系统根据进程的cap_effective能力集进行访问控制,cap_effective为cap_permitted的子集,进程可以通过取消cap_effective中的某些能力来放弃进程的一些特权。可执行文件也拥有三组能力集,对应于进程的三组能力集,分别称为cap_effective, cap_allowed 和 cap_forced(分别简记为fE,fI,fP),其中,cap_allowed表示程序运行时可从原进程的cap_inheritable中集成的能力集,cap_forced表示运行文件时必须拥有才能完成其服务的能力集;而cap_effective则表示文件开始运行时可以使用的能力。

Linux内核中Capabilities的实现机制

Linux内核从2.2版本开始,就加进的Capabilities的概念与机制,并随着版本升高逐步得到改进。在linux中,root权限被分割成一下29中能力:

能力

说明

CAP_CHOWN

修改文件属主的权限

CAP_DAC_OVERRIDE

忽略文件的DAC访问限制

CAP_DAC_READ_SEARCH

忽略文件读及目录搜索的DAC访问限制

CAP_FOWNER

忽略文件属主ID必须和进程用户ID相匹配的限制

CAP_FSETID

允许设置文件的setuid位

CAP_KILL

允许对不属于自己的进程发送信号

CAP_SETGID

允许改变进程的组ID

CAP_SETUID

允许改变进程的用户ID

CAP_SETPCAP

允许向其他进程转移能力以及删除其他进程的能力

CAP_LINUX_IMMUTABLE

允许修改文件的IMMUTABLE和APPEND属性标志

CAP_NET_BIND_SERVICE

允许绑定到小于1024的端口

CAP_NET_BROADCAST

允许网络广播和多播访问

CAP_NET_ADMIN

允许执行网络管理任务

CAP_NET_RAW

允许使用原始套接字

CAP_IPC_LOCK

允许锁定共享内存片段

CAP_IPC_OWNER

忽略IPC所有权检查

CAP_SYS_MODULE

允许插入和删除内核模块

CAP_SYS_RAWIO

允许直接访问/devport,/dev/mem,/dev/kmem及原始块设备

CAP_SYS_CHROOT

允许使用chroot()系统调用

CAP_SYS_PTRACE

允许跟踪任何进程

CAP_SYS_PACCT

允许执行进程的BSD式审计

CAP_SYS_ADMIN

允许执行系统管理任务,如加载或卸载文件系统、设置磁盘配额等

CAP_SYS_BOOT

允许重新启动系统

CAP_SYS_NICE

允许提升优先级及设置其他进程的优先级

CAP_SYS_RESOURCE

忽略资源限制

CAP_SYS_TIME

允许改变系统时钟

CAP_SYS_TTY_CONFIG

允许配置TTY设备

CAP_MKNOD

允许使用mknod()系统调用

CAP_LEASE

允许修改文件锁的FL_LEASE标志

使用例子:

安装 Wireshark 的时候,有一步是给 dumpcap 读网卡的权限,使得普通用户也可以使用 Wireshark 进行抓包 :

# setcap 'cap_net_raw+eip cap_net_admin+eip' /usr/sbin/dumpcap

使用SetUID chmod u+s /path/to/application

在 root 用户下,用 setcap 命令给 /bin/ping 这个可执行文件加上 “cap_net_admin,cap_net_raw+ep” 权限,普通用户即可使用 ping. :

#setcap 'cap_net_admin,cap_net_raw+ep' /bin/ping

查看 :

# getcap  /bin/ping
/bin/ping = cap_net_admin,cap_net_raw+ep
:w setcap 一般用于二进制可执行文件。setcap 用于脚本文件时无效(比如以 #!/bin/python 开头的脚本文件)

1024以内的端口 :

setcap cap_net_bind_service=+eip /home/tengine/nginx/tengine/sbin/nginx

-r 是清除附加权限 :

setcap -r nginx

设置TOMCAT可以非ROOT用户启动 1024以下端口 :

setcap cap_net_bind_service=+eip /opt/tomcat/bin/startup.sh
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