ftp关键技术二:nobody进程创建和使用（二）

本文将从以下几个方面具体阐述nobody进程的前世今生

• 如何给予nobody权限

• nobody进程负责的任务以及实现

 

如何给予nobody权限

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先看看在系统中ftp服务器是如何工作的吧

[root@VM_0_11_redhat ~]# ps -ef | grep miniftp
root      6362     1  0 May13 ?        00:00:00 ./miniftpd
nobody   32305  6362  0 18:23 ?        00:00:00 ./miniftpd
root     32306 32305  0 18:23 ?        00:00:00 ./miniftpd

在这里，miniftpd的客户端是以root用户链接的，这显然不太合适，但是这不是重点，我们可以看到负责链接unix内核和用户环境的nobody进程，居然是以noobody权限启动的，这个权限显然不足以绑定固定端口20，所以我们需要对其提升权限。

首先我们将进程的用户更改成nobody

    if (setegid(pw->pw_gid) < 0)
        ERR_EXIT("setegid");
    if (seteuid(pw->pw_uid) < 0)
        ERR_EXIT("seteuid");

在capablity.h文件中定义了以下的结构体

typedef struct __user_cap_header_struct {
        __u32 version;
        int pid;
} *cap_user_header_t;
​
typedef struct __user_cap_data_struct {
        __u32 effective;
        __u32 permitted;
        __u32 inheritable;
} *cap_user_data_t;

对于version我们可以看到如下描述

Kernels prior to 2.6.25 prefer 32-bit capabilities with version
       _LINUX_CAPABILITY_VERSION_1.  Linux 2.6.25 added 64-bit capability
       sets, with version _LINUX_CAPABILITY_VERSION_2.  

所以对于version，由于我们电脑是64位的操作系统，所以用_LINUX_CAPABILITY_VERSION_2

在man capabilities中我们找到我们需要绑定的权限

 CAP_NET_BIND_SERVICE
              Bind a socket to Internet domain privileged ports (port
              numbers less than 1024).

• cap_effective:当一个进程要进行某个特权操作时,操作系统会检查cap_effective的对应位是否有效,而不再是检查进程的有效UID是否为0.

  例如,如果一个进程要设置系统的时钟,Linux的内核就会检查cap_effective的CAP_SYS_TIME位(第25位)是否有效.

• cap_permitted:表示进程能够使用的能力,在cap_permitted中可以包含cap_effective中没有的能力，这些能力是被进程自己临时放弃的,也可以说cap_effective是cap_permitted的一个子集.

• cap_inheritable:表示能够被当前进程执行的程序继承的能力.

所以我们就可以这样初始化权限

    struct __user_cap_header_struct head;
    struct __user_cap_data_struct data;
​
    memset(&head, 0, sizeof(head));
    memset(&data, 0, sizeof(data));
    head.version = _LINUX_CAPABILITY_VERSION_2;
    head.pid = 0;
​
    __u32 mask = 0;
    mask |= (1 << CAP_NET_BIND_SERVICE);
    data.effective = data.permitted = mask;
    data.inheritable = 0;

然后由于capset输入系统调用操作，所以我们需要用Syscall让内核来进行间接的函数调用。

 long syscall(long number, ...);

在asm/unistd.h文件中定义了一系列的宏，定义调用的具体内容

#define __NR_capget 125
#define __NR_capset 126

然后我们就可以自己写一个capset函数来实现我们想要的功能

int capset(cap_user_header_t hdrp, const cap_user_data_t datap)
{
    return syscall(__NR_capset, hdrp, datap);
}

nobody进程负责的任务以及实现

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在被动模式的sockfd获取函数中我们有以下步骤

• nobody进程接收PRIV_SOCK_GET_DATA_SOCK命令

• 进一步接收一个整数，也就是port = 20；

• 接收一个字符串，也就是ip；

• 调用系统函数绑定20端口；

• 回复用户进程ok

• 发送fd

static void privop_pasv_get_data_sock(session_t *sess)
{
    unsigned int port = (unsigned int)priv_sock_get_int(sess->parent_fd);
    char ip[16] = {0};
    priv_sock_recv_buf(sess->parent_fd, ip, sizeof(ip));
​
    struct sockaddr_in addr;
    memset(&addr, 0, sizeof(addr));
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
    addr.sin_port = htons(port);
    addr.sin_family = AF_INET;
​
    int fd = tcp_client(20);
    if (fd == -1)
    {
        priv_sock_send_result(sess->parent_fd, PRIV_SOCK_RESULT_BAD);
        return;
    }
​
    if (connect_timeout(fd, &addr, tunable_connect_timeout) < 0)
    {
        close(fd);
        priv_sock_send_result(sess->parent_fd, PRIV_SOCK_RESULT_BAD);
        return;
    }
​
    priv_sock_send_result(sess->parent_fd, PRIV_SOCK_RESULT_OK);
    priv_sock_send_fd(sess->parent_fd, fd);
    close(fd);
}

获得主动模式的监听套接字

• nobody进程接收PRIV_SOCK_PASV_LISTEN命令

• 创建任意一个端口的套接字

• 将端口发送给客户端

//创建一个监听套接字
static void privop_pasv_listen(session_t *sess)
{
    char ip[16] = {0};
    getlocalip(ip);
​
    sess->pasv_listen_fd = tcp_server(ip, 0);
​
    struct sockaddr_in addr;
    socklen_t addrlen = sizeof(addr);
    if (getsockname(sess->pasv_listen_fd, (struct sockaddr*)&addr,&addrlen) < 0)
    {
        ERR_EXIT("getsockname");
    }
    unsigned short port = ntohs(addr.sin_port);
    priv_sock_send_int(sess->parent_fd, (int)port);
}
​

获得主动模式的客户端链接的fd

• nobody进程接收PRIV_SOCK_PASV_ACCEPT命令

• 关闭nobody进程的监听套接字

• 发送用户进程ok

• 发送用户进程客户端链接的fd

​
//获取链接
static void privop_pasv_accept(session_t *sess)
{
    int fd = accept_timeout(sess->pasv_listen_fd, NULL, tunable_accept_timeout);
    //得到一个已连接套接字
    close(sess->pasv_listen_fd);
    sess->pasv_listen_fd = -1;
​
    if (fd == -1)
    {
        priv_sock_send_result(sess->parent_fd, PRIV_SOCK_RESULT_BAD);
        return;
    }
    priv_sock_send_result(sess->parent_fd, PRIV_SOCK_RESULT_OK);
    priv_sock_send_fd(sess->parent_fd, fd);
    close(fd);
}

完整的项目在 ：https://github.com/angeltears/ftp

欢迎大家讨论和分享问题。

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