LIDS( Linux入侵偵察系統)是Linux內核補丁和系統管理員工具(lidsadm),它加強了Linus內核。 它在內核中實現了一種安全模式 -- 參考模式以及內核中的Mandatory Access Contro l(命令進入控制)模式。本文將闡述LIDS的功能和如何使用它來建立一個安全的Linux系統。
1. 為什麼選擇LIDS
隨著互連網上Linux越來越受歡迎 ,越來越多現有GNU/LINUX系統上的應用軟件中的安全漏洞被發現。很多程序利用了程序員的粗心,例如緩存溢出、格式化代碼攻擊。當系統安全受到程序的危及,黑客獲得ROOT權限以後,整個系統將被入侵者控制。
由於代碼的開放性,我們可以獲得很多所希望Linux應用程序的原代碼,並且根據我們的需要來修改。所以bug能很容易地被找到,並很快修補。但是當漏洞被揭示後,而系統管理員疏於給漏洞打補丁,從而造成很容易地就被入侵,更糟的是黑客能獲得ROOT SHELL。利用現有的GNU/Linux系統,他為所欲為。這正是LIDS想要解決的問題。
首先看看現有的GNU/Linux系統存在哪些問題。
文件系統未受到保護
系統中的很多重要的文件,例如 /bin/login,一旦黑客入侵後,他可以上傳修改過的l
ogin文件來代替/bin/login ,然後他就可以不需要任何登陸名和密碼就登陸系統。這常被稱
為Trojan house。
進程未受到保護
系統上運行的進程是為某些系統功能所服務的,例如HTTPD是一個web服務器來滿足遠程客戶端對於web的需求。作為web服務器系統,保護其進程不被非法終止是很重要的。但是當入侵者獲得了ROOT權限後,我們卻無能為力。
系統管理未受保護
很多系統管理,例如,模塊的裝載/卸載,路由的設置,防火牆的規則,能很容易就被修改,如果用戶的ID是0。所以當入侵者獲得ROOT權限後,就變得很不安全。
超級用戶(root)作為ROOT可能濫用權限
他可以為所欲為。作為ROOT他甚至可以對現有的權限進行修改。
綜上所述,我們發現在現有的Linux系統中的進入控制模式是不足以建立一個安全的Linux系統。我們必須在系統中添加新的模式來解決這些問題。這就是LIDS所要做的。
2. LIDS的特色
Linux入侵偵察系統是Linux內核補丁和系統管理員工具,它加強了內核的安全性。它在內核中實現了參考監聽模式以及Mandatory Access Control(命令進入控制)模式。當它起作用後,選擇文件進入,每一個系統/網絡的管理操作,任何使用權限, raw device, mem和 I/O 進入將可以禁止甚至對於ROOT也一樣。它使用和擴展了系統的功能,在整個系統上綁定控制設置,在內核中添加網絡和文件系統的安全特性,從而加強了安全性。你可以在線調整安全保護,隱藏敏感進程,通過網絡接受安全警告等等。
簡而言之,LIDS提供了保護、偵察、響應的功能,從而是LINUX系統內核中的安全模式得以實現。
2.1 保護
LIDS提供以下的保護 :
保護硬盤上任何類型的重要文件和目錄,任何人包括ROOT都無法改變。能保護重要進程不被終止能防止非法程序的RAW IO 操作。保護硬盤,包括MBR保護,等等。能保護系統中的敏感文件,防止未被授權者(包括ROOT)和未被授權的程序進入。
2.2 偵察
當有人掃描你的主機, LIDS能偵察到並報告系統管理員。 LIDS也可以檢測到系統上任何違法規則的進程。
2.3 響應
當有人違反規則, LIDS會將非法的運作細節記錄到受LIDS保護的系統log文件中。 LIDS還可以將log信息傳到你的信箱中。LIDS也可以馬上關閉與用戶的對話。
3. 建立安全的Linux系統
看完了LIDS特性,讓我們來看看怎麼樣一步步地用LIDS建立安全的系統。
3.1 下載LIDS補丁和相關正式的Linux內核
可以從LIDS Home,LIDS FTP Home或最近的LIDS Mirror獲得LIDS補丁和系統管理工具。
補丁名稱是lids-x.xx-y.y.y.tar.gz, x.xx代表lids的版本, y.y.y代表Linux內核版本
.例如, lids-0.9.9-2.2.17.tar.gz代表lids 版本是0.9.9 以及相關的內核版本是2.2.17.
。
必須下載相關的內核版本。例如,你下載了lids-0.9.9-2.2.17.tar.gz,那你就應該下
載Linux內核2.2.17的原代碼。可以從Kernel FTP Site或其他鏡象獲得內核原碼。
然後,將內核原碼和LIDS tar解壓.例如,從 www.lids.org得到lids-0.9.9-2.2.17.ta
r.gz,從ftp.us.kernel.org得到linux-2.2.17.tar.bz2後:
-----------------------------------------------------------
1. uncompress the Linux kernel source code tree.
# cd linux_install_path/
# bzip2 -cd linux-2.2.17.tar.bz2 tar -xvf -
2. uncompress the lids source code and install the lidsadm tool.
# cd lids_install_path
# tar -zxvf lids-0.9.8-2.2.17.tar.gz
-----------------------------------------------------------
3.2 在正式的linux內核上打LIDS補丁
Linux內核原碼打LIDS補丁
-----------------------------------------------------------
# cd linux_install_path/linux
# patch -p1
/* link the default source path to lids patched version
# rm -rf /usr/src/linux
# ln -s linux_install_patch/linux /usr/src/linux
3.3 配置Linux內核
-----------------------------------------------------------
configure the Linux kernel
# cd linux
# make menUConfig or make xconfig
-----------------------------------------------------------
現在,配置Linux內核,按照以下步驟實施:
[*] Prompt for development and/or incomplete code/drivers
[*] Sysctl support
After that, you will find that a new item appear in the bottom of the configura
tion menu name "Linux Intrusion Detection System". Entering this menu, turn the
[*] Linux Intrusion Detection System support (EXPERIMENTAL) (NEW).
配置LIDS內核以後.退出配置界面,編譯內核。
# make dep
# make clean
# make bzImage
# make modules
# make modules_install
3.4 在Linux系統上安裝LIDS和系統管理工具
復制 bzImage 到 /boot/ ,編輯 /etc/lilo.conf
-----------------------------------------------------------
# cp arch/i386/boot/bzImage /boot/bzImage-lids-0.9.9-2.2.17
/* build admin tools */
# cd lids-0.9.8-2.2.17/lidsadm-0.9.8/
# make
# make install
# less /etc/lilo.conf
boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
default=linux
image=/boot/vmlinuz-2.2.16-3
label=linux
read-only
root=/dev/hda2
image=/boot/bzImage-lids-0.9.9-2.2.17
label=dev
read-only
root=/dev/hda2
-----------------------------------------------------------
運行/sbin/lilo 來安裝新內核
# /sbin/lilo
3.5 配置LIDS系統
在重新啟動以前,必須配置lids系統,使其符合你的安全需要.你可以定義受保護的文件,受保護的進程等等。
缺省情況下,lidsadm將把缺省配置文件安裝到 /etc/lids/。你必須根據自己的需要重
新配置。首先,可以更新缺省lids.conf的inode/dev值。
# /sbin/lidsadm -U
3.6 重新啟動系統
配置完Linux系統後,重新啟動.當lilo出現時,選擇裝載the lids enable kernel。然
後,你就將進入美妙的LIDS世界。
3.7 封裝內核
系統啟動後,不要忘記用lidsadm封裝內核,在最後/etc/rc.local加入以下命令# /sbin/lidsadm -I
3.8 在線管理
封裝完內核後,你的系統就處於LIDS的保護下。可以做一些測試來驗證,如果想改變某些配置,例如修改權限,可以通過輸入密碼方式在線改變lids的安全等級。
# /sbin/lidsadm -S -- -LIDS
改變lids配置屬性後,例如lids.conf,lids.cap,你可以通過以下命令在內核中重新裝
載配置文件
# /sbin/lidsadm -S -- +RELOAD_CONF
4. 配置LIDS系統
4.1 LIDS配置目錄 -- “/etc/lids/”
安裝 lidsadm以後,在/etc/lids/下會產生一個 lids配置目錄,當內核啟動時,配置信
息將被讀入內核中來初始化 LIDS系統。lids.conf 這是用來儲存 LIDS ACLs信息的文件。它包括定義事件進入類型的ACLs.其項目可以用lidsadm來添加或刪除。lids.cap 這個文件包括了系統中所有的權限,可以通過編輯它來配置系統中啟動或禁止的權限。在想要啟動的名稱前設置 "+"或設置 "-"來禁止。安裝系統時, lids.cap 以缺省值存在,應該按照自己的需要改變它。lids.net 這個文件是用來配置通過網絡傳送警告信件的。可以定義 SMTP服務器、端口、信息題目等等。
這一文件需要在配置內核時選擇:
[*] Send security alerts through network (NEW)
lids.pw 這是用來儲存由"lidsadm -P"產生的密碼的文件,需要在配置內核時選擇:
[*] Allow switching LIDS protections (NEW)
注意: 如果要改變lids保護等級,你必須在重新啟動內核前運行"lidsadm -P"l.
4.2 保護文件和目錄
首先,要決定哪些文件需要受保護。建議你應該保護系統二進制文件和系統配置文件,例如/usr/,/sbin/,/etc/,/var/log/。
其次,要決定保護文件的方式. LIDS提供四種保護類型:
DENY access to any body(禁止任何人進入)。
這種方式意味著沒有人能夠看見或修改文件或目錄. 最敏感的文件應該配置為DENY。 例如,可以將 /etc/shadow設置為 DENY access to anybody,
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Usage
lidsadm -A -o file_to_protected -j DENY
# lidsadm -A -o /etc/shadow -j DENY
After reboot or RELOAD the configurate files. you can see,
# ls /etc/shadow
ls: /etc/shadow: No such file or Directory
-------------------------------------------------------
然後,你要設置一些可以進入文件的程序,例如,登陸系統時,/bin/login文件需要從
受保護的文件/etc/shadow裡讀取密碼 ,但/etc/shadow不允許任何人進入,所以你應該:
-------------------------------------------------------
Usage
lidsadm -A -s SUBJECT_PROGRAM -o OBJECT_PROGRAM -j READ/WRITE/APPEND
# lidsadm -A -s /bin/login -o /etc/shadow -j READ
-------------------------------------------------------
配置生效後,你可以登陸到系統上但無法進入/etc/shadow。這是MAC (mandatory acce
ss control命令進入控制)的一個實例。
Read Only Files(只讀文件)
這種方式意味著沒有人可以改變文件,建議/etc/passwd,/bin/passwd等類似文件可以
采取這種方式。
-------------------------------------------------------
lidsadm -A -o file_to_protect -j READ
example,
1. to protect the whole /sbin/ as read-only.
# /sbin/lidsadm -A -o /sbin/ -j READ
2. to protect /etc/passwd as read-only
# /sbin/lidsadm -A -o /etc/passwd -j READ
-------------------------------------------------------
Append Only Files(只能添加文件)
大多此類文件是指系統的log文件,例如 /var/log/message ,/var/log/secure。 文件
只能添加而不能刪除或修改以前的內容。
------------------------------------------------------
USAGE:
lidsadm -A -o filename_to_protect -j APPEND
example,
1. to protect the system log files
# /sbin/lidsadm -A -o /var/log/message -j APPEND
# /sbin/lidsadm -A -o /var/log/secure -j APPEND
2. to protect the apache httpd log files
# /sbin/lidsadm -A -o /etc/httpd/logs/ -j APPEND
-----------------------------------------------------
WRITE(可寫)
此類型用於定義可以改寫的文件。
Mandatory Access Control in file protection(文件保護中的命令進入控制)
定義哪個項目(程序)可以以哪種方式(READ,APPEND,WRITE)進入哪個目標(文件)。
例如,定義/home/httpd/為DENY to anybody然後讓/usr/sbin/httpd能從目錄中READ。
這樣一來, Web服務器可以正常地作為公用WEB服務器,但在/home/httpd/下的內容和程序是不可見的,也不能被修改。如果入侵者通過httpd的bug獲得了root shell,他即使在root
shell下也不能看到文件,即使他可以通過改寫堆棧在httpd服務器中插入危險的代碼,他也
只能讀到/home/httpd下的文件,而不能修改。
----------------------------------------------------
# lidsadm -A -o /home/httpd -j DENY
# lidsadm -A -s /usr/sbin/httpd -o /home/httpd -j READ
---------------------------------------------------
實例
下面是LIDS HOWTO中的一個實例
---------------------------------------------------
lidsadm -Z
lidsadm -A -o /boot -j READ
lidsadm -A -o /vmlinuz -j READ
lidsadm -A -o /lib -j READ
lidsadm -A -o /root -j READ
lidsadm -A -o /etc -j READ
lidsadm -A -o /sbin -j READ
lidsadm -A -o /usr/sbin -j READ
lidsadm -A -o /bin -j READ
lidsadm -A -o /usr/bin -j READ
lidsadm -A -o /usr/lib -j READ
lidsadm -A -o /var/log -j APPEND
---------------------------------------------------
安裝lidsadm後,在lidsadm包中會有一個樣例lids.conf 存放於/etc/lids/下,你必須
運行 "lidsadm -U"更新 inode/dev值,根據需要重新配置它。
4.3 保護進程
UN-killable process(不可殺進程)
LIDS 可以保護進程當其父程序初始化時(pid=1)[ the process whose parent is init
(pid=1)]必須配置權限 (/etc/lids/lids.cap),如下:
-29:CAP_INIT_KILL
hidden process(隱藏進程)
由於進程被隱藏, 所以當進程啟動時,任何人用 "ps"命令或在"/proc"下都無法找到
.
--------------------------------------------------
example,
lidsadm -A -s /usr/sbin/httpd -t -o CAP_HIDDEN -j INHERIT
--------------------------------------------------
4.4 權限保護
Capabilities類似於賦予進程的權限, root方式擁有所有權限,但存在權限綁定設置。
在普通的內核中,當你從綁定設置中刪除一個權限,再也沒有人可以使用它了,直到下次重
新啟動。 (關於普通使用可以參考http://www.netcom.com/ spoon/lcap)。
LIDS修改這一屬性,使你可以任意轉換。進入/proc/sys/kernel/cap_bset被捕獲後引發
安全警報,lidsadm承擔所有這些工作。
可以通過運行lidsadm列出所有的LIDS權限,和每一權限確切的含義。
系統權限配置
系統權限屬性存放於/etc/lids/lids.cap,必須編輯此文件來適應你的需要。
這裡,我們討論其中的兩個屬性:
CAP_SYS_RAWIO 啟用這一權限,我們可以
allow ioperm/iopl and /dev/port access,
allow /dev/mem and /dev/kmem access and
allow raw block devices (/dev/[sh]d??) access
當禁止了這項功能以後,可以使得系統上所有進程失去對於raw device的權限,例如運行lilo。
但是一些進程需要此權限來打開,例如XF86_SVGA, 所以在編譯內核的時候, 使一些程序處於例外狀態。
CAP_NET_ADMIN 這個項目可以得到以下權限
interface configuration
administration of IP firewall, masquerading and accounting
setting debug option on sockets
modification of routing tables
setting arbitrary process / process group ownership on sockets
binding to any address for transparent proxying
setting TOS (type of service)
setting promiscuous mode
clearing driver statistics
multicasting
read/write of device-specific registers
出於安全因素,應該禁止此項目來禁止改變網絡配置。當其被禁止後,防火牆規則將不允許被改變。
配置lids.cap
可以在capability name前加 "+"或"-"來啟動或禁止權限。
--------------------------------------------------
### 0: In a system with the _POSIX_CHOWN_RESTRICTED option defined, this overri
des the restriction
### 0: of changing file ownership and group ownership.
#
-0:CAP_CHOWN
### 1: Override all DAC access, including ACL execute access if _POSIX_ACL is d
efined. Excluding
### 1: DAC access covered by CAP_LINUX_IMMUTABLE.
#
+1:CAP_DAC_OVERRIDE
---------------------------------------------------
以上例子演示了禁止CAP_CHOWN (-),啟動CAP_DAC_OVERRIDE(+),應該仔細檢查lids.c ap文件來決定哪些需要啟動哪些需要禁止。
用capabilities為獨立進程分類
你可以使用capability為獨立進程分類,從而使得進程可以做到一些系統所禁止的事情
。
例如,你可以在/etc/lids/lids.cap下禁止CAP_SYS_RAWIO(-),但你仍然需要使用X服務 ,所以你可以:
# lidsadm -A -s /usr/X11R6/bin/XF86_SVGA -t -o CAP_SYS_RAWIO -j INHERIT
使得XF86_SVGA擁有CA_SYS_RAWIO的權限,而其他程序不能獲得CAP_SYS_RAWIO。
封裝內核
啟動內核以後,系統權限要在封裝內核以後才會起作用。你必須將以下命令加入RefHat 系統的/etc/rc.d/rc.local下,或其他系統的啟動初始文件中
#/sbin/lidsadm -I
4.5 網絡安全
LIDS提供了加強網絡安全的功能。
基於capability的網絡安全
通過capability,可以加強網絡安全性。比如anti snifferring,不能綁定低於1024的
端口,不能改變防火牆和路由器規則。所以,建議仔細閱讀每一項capability.
內核中的掃描檢測器
LIDS提供了一個內核掃描檢測器,用來偵察是否有人在掃描你的系統。這個掃描器可以偵察到half-open scan, SYN stealth port scan, Stealth FIN, Xmas,或是Null scan
等等, 象nmap,satan等工具都能被檢測到。
當raw socket被禁止時,它會起作用。這樣一來,一些基於監聽上的user space detec
tor不起作用。並且這一檢測器不使用任何socket,比任何user space detector要安全。
如果想要啟用這項功能,可以在編譯內核的時候選擇。
4.6 入侵響應系統
當LIDS檢測到違反已定義規則時,它可以用以下方式回應。
記錄信息
當有人違反規則, lids_security_log將把信息記錄下來, 記錄也具有anti_logging_
flood的能力,可以在編譯內核時設置。
通過mail服務器記錄信息
LIDS的新功能可以把信息傳輸到你的信箱。你可以在/etc/lids/lids.net下定義郵件服
務器IP,外來郵件地址等等。
樣例
-----------------------------------------------------
MAIL_SWITCH=1
# MAIL_RELAY=hex IP:port
# IP11.1 of the machine that will be directly connected by LIDS
# for relaying its mails. Port is usually 25, but who knows...
MAIL_RELAY=210.73.88.149:25
# MAIL_SOURCE=source machine :
# Name of the source machine, used for the ehlo identification.
# Note that a bad name here could make the mail relay refuse your
# mails.
MAIL_SOURCE=lids.chinacluster.com
-----------------------------------------------------
此例中,SMTP服務器是210.73.88.149,端口25.郵件資源用於EHLO identification。
控制台的掛起
當用戶違反規則,控制台將關閉用戶的控制台。
看到一個小小的錯誤:
Mandatory Access Control應該譯作“強制性訪問控制”
不懂的單詞請訪問:
www.dreye.com.cn
此例中,SMTP服務器是210.73.88.149,端口25.郵件資源用於EHLO identification。
控制台的掛起
當用戶違反規則,控制台將關閉用戶的控制台。
看到一個小小的錯誤:
Mandatory Access Control應該譯作“強制性訪問控制”
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