了解和配置 PAM



了解基本的插入式验证模块和配置方法并编写一个登录应用程序

插入式验证模块（Pluggable Authentication Module，PAM）API 将公开一组功能，应用程序程序员可以使用这些功能来实现与安全性相关的功能，例如用户验证、数据加密、LDAP 等。在本文中，获得在 Linux 中使用 PAM 模块的基本指南，了解如何配置 PAM，并了解如何通过 10 个简单步骤设计样例 PAM 登录应用程序。

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Vishal Srivistava, 助理软件工程师, IBM

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Vishal Srivistava 一直在内核级别上从事各种风格的 UNIX 和 Linux 工作。从 2007 年 6 月开始，Srivistava 就已经在 IBM India Software Labs 工作，目前是负责开发 IBM IIS 核心引擎的团队成员。从事该职位让他积累了配置团队应用以在许多 UNIX 平台上使用 PAM 的大量经验。

2009 年 4 月 16 日

• 内容
  • PAM 的使用历史记录
  • 配置 PAM
  • 设计简单 PAM 登录应用程序的 10 个步骤
  • 结束语
  • 参考资料
  • 评论

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对于 Linux 用户，安全地共享文件是一项麻烦的任务。例如，需要费力地回想多个密码，并且重新设计系统访问应用程序（如 login、su、password、ftp 等）十分耗费时间。增加这一复杂度的是验证 过程，在该过程中，系统将识别用户并为该用户提供相应的访问控制。

PAM 的使用历史记录

PAM 是关注如何为服务验证用户的 API。在使用 PAM 之前，诸如 login（和 rlogin、telnet、rsh）之类的应用程序在 /etc/passwd 中查找用户名，然后将两者相比较并验证用户输入的名称。所有应用程序使用了这些共享服务，但是并未共享实现细节和配置这些服务的权限。

接下来，应用程序开发人员尝试编写自定义过程代码。在此过程中，需要分离应用程序与安全模块（通用安全模块可以在应用程序之间共享并且可以根据需求进行配置）。

PAM 机制将把多个低级别验证模式集成到高级别 API 中，该 API 将允许以独立于底层验证模式的方式编写使用验证的程序。PAM 的主要特征表现为通过 /etc/pam.d 或 /etc/pam.conf 文件实现动态验证配置。

PAM 可以被配置为拒绝某些程序对用户进行验证，或者在某些程序尝试验证时发出警告。PAM 程序将使用 PAM 模块（验证模块）：这些模块在运行时与应用程序绑定在一起才能工作。

图 1 显示了 PAM 模块的基本流程。

图 1. PAM 库将解析配置文件并将模块装入其中

哪些操作系统支持 PAM？

PAM 最初是由 Sun Microsystems 于 1995 年开发的，并且以下操作系统版本（及更高版本）都提供支持：

• RedHat 5.0
• SUSE 6.2
• Debian 2.2
• Mandrake 5.2
• Caldera 1.3
• TurboLinux 3.6

最新版本的 Solaris™、AIX®、HP-UX 和 Mac OS® X 也支持 PAM。PAM 后来被标准化为 X/Open UNIX® 标准化流程（在 X/Open 单点登录服务（XSSO）架构中）的一部分。

我可以获得哪种 PAM？

虽然没有进行严格划分，但是可以认为有三种 PAM：

1. Linux-PAM：Linux-PAM 涵盖了本文中讨论的所有 PAM。在任何一个 Linux 平台中的 PAM 的主要结构都类似于 Linux-PAM 版本。
2. OpenPAM：OpenPAM 是由 NAI 实验室的 Dag-Erling Smorgrav 开发的另一个 PAM 实现，属于 DARPA-CHATS 研究项目。由于它是开源的，因此它主要由 FreeBSD、NetBSD 及应用程序（加上 Mac OS X）使用。
3. Java™ PAM 或 JPam：PAM 主要是支持 Linux 和 UNIX 的标准验证模块。JPam 将 Java 部分与普通 PAM 联系了起来。JPam 允许基于 Java 的应用程序使用 PAM 模块或工具（如 auth、account、passwd、session 等）。它提供了 JAAS 和直接 API，并且支持大多数 Unix OS 和架构。

虽然这些是不同的 PAM，但是其主要功能仍然相同。

PAM 模块是什么样子的？

安装 PAM 是一个逐步的过程。要获得安装说明，请参阅 参考资料。

PAM 模块是按模块类型归类的。任何给定的模块至少要实现四种模块类型功能之一：

1. 验证模块用于验证用户或设置/销毁凭证。
2. 帐户管理模块将执行与访问、帐户及凭证有效期、密码限制/规则等有关的操作。
3. 会话管理模块用于初始化和终止会话。
4. 密码管理模块将执行与密码更改/更新有关的操作。

PAM 将提供不同的功能，例如单点登录验证、访问控制等。每个功能的实现都是由不同的模块处理的。下面是一些主要模块：

• pam_access 将使用登录名/域名，根据 /etc/security/access.conf 中的预定义规则交付日志守护进程样式的登录访问控制。
• pam_cracklib 将根据密码规则检查密码。
• pam_env sets/unsets 环境变量来自 /etc/security/pam_env_conf。
• pam_debug 将调试 PAM。
• pam_deny 将拒绝 PAM 模块。
• pam_echo 将打印消息。
• pam_exec 将执行外部命令。
• pam_ftp 是匿名访问模块。
• pam_localuser 要求将用户列于 /etc/passwd 中。
• pam_unix 将通过 /etc/passwd 提供传统密码验证。

还有许多其他模块（pam_userdb、pam_warn、pam_xauth），这些模块将获取返回的一组值（这些模块的详细信息可以在 参考资料 的 PAM 管理指南中找到）。

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回页首

配置 PAM

PAM 配置通常是在 /etc/pam.d 或 /etc/pam.conf（用于旧版本）中的配置文件中实现的。

配置文件的结构

对于使用 PAM 的各项服务，目录中都有一个对应的文件，其中包含应当如何获取该服务的验证及帐户信息的规则或说明。通常每一行有一个规则。

PAM 配置文件中的字段包括：

• Service_name 将指定服务/应用程序的名称（默认值为 OTHER）。
• Module_type 将为 Service_name 字段中的相应服务指定模块类型（auth/account/session/passwd）。
• Control_flag 将指定模块的堆栈行为。它可以获取诸如 requisite、required、sufficient 和 optional 之类的值。
• Module_path 将指定实现模块的库对象的路径名称。默认情况下，它将被设为 /lib/security。
• Module_options/module_args（可选字段）将指定可以传递给服务模块的选项或实参。

模块将按照在配置文件中列出的顺序被调用，这取决于每个条目允许的 Control_flag 的值。Control_flag 值包括：

• Required：堆栈中的所有 Required 模块必须看作一个成功的结果。如果一个或多个 Required 模块失败，则实现堆栈中的所有 Required 模块，但是将返回第一个错误。
• Sufficient：如果标记为 sufficient 的模块成功并且先前没有 Required 或 sufficient 模块失败，则忽略堆栈中的所有其余模块并返回成功。
• Optional：如果堆栈中没有一个模块是 required 并且没有任何一个 sufficient 模块成功，则服务/应用程序至少要有一个 optional 模块成功。

PAM 配置文件示例

表 1 显示了各种操作系统中的 PAM 配置文件的一些示例。

表 1. PAM 配置文件的世界

系统	配置文件所在位置	类型	Control_flag	模块
Red Hat	/etc/pam.d	auth	required	/lib/security/pam_unix.so
Red Hat	/etc/pam.d	account	sufficient	/lib/security/pam_unix.so
Red Hat	/etc/pam.d	session	required	/lib/security/pam_limit.so
AIX	/etc/pam.conf	auth	required	/usr/lib/security/pam_aix
AIX	/etc/pam.conf	account	required	/usr/lib/security/pam_aix
AIX	/etc/pam.conf	password	required	/usr/lib/security/pam_aix
zSUSE 64-bit | 32-bit	/etc/pam.conf	auth	required	/lib64/security/pam_unix.so | /lib/security/pam_unix.so
zSUSE 64-bit | 32-bit	/etc/pam.conf	account	required	/lib64/security/pam_unix.so | /lib/security/pam_unix.so
zSUSE 64-bit | 32-bit	/etc/pam.conf	session	required	/lib64/security/pam_unix.so | /lib/security/pam_unix.so
Solaris	/etc/pam.conf	auth	required	/usr/lib/security/pam_unix.so.1
Solaris	/etc/pam.conf	account	required	/usr/lib/security/pam_unix.so.1
Solaris	/etc/pam.conf	password	required	/usr/lib/security/pam_unix.so.1
HP-UX	/etc/pam.conf	auth	required	libpam_unix.so.1
HP-UX	/etc/pam.conf	account	required	libpam_unix.so.1
HP-UX	/etc/pam.conf	password	required	libpam_unix.so.1

PAM 的 “other” 文件

默认的 PAM 配置文件 /etc/pam.d 用于没有明确配置的所有其他服务，并且可能是 PAM 所依赖的最简单而又最健壮的默认文件。该文件内部类似如下所示：

/etc/pam.d/other File

auth        required     pam_warn.so
auth        required     pam_deny.so
account     required     pam_warn.so
account     required     pam_deny.so
password    required     pam_warn.so
password    required     pam_deny.so
session     required     pam_warn.so
session     required     pam_deny.so

此文件非常简单。对于所有模块类型，Control_flag 都是一样的：required。调用两个模块：

1. 首先，调用 pam_warn.so 来记录关于正在进行的尝试的信息。
2. 然后调用 pam_deny.so 仅返回错误并防止发生任何类型的连接或验证。

因此，使用 PAM 的所有服务都必须被明确配置为允许验证；否则，尝试将失败。

设计简单 PAM 登录应用程序的 10 个步骤

这 10 个步骤可以帮助您实现自己的 PAM 应用程序并帮助您了解 PAM 会话的工作方式：

1. 包括 PAM 实现的头文件（例如，pam_appl.h、pam_misc.h）。
2. 在 main 函数中，使用惟一的句柄初始化 PAM 库 libpam.so（该库将装入应用程序的配置文件中指定的模块）。
3. 尝试验证所有模块并处理失败场景。
4. 检查用户凭证和帐户详细信息。
5. 打开一个新 PAM 会话。
6. 为使用凭证的用户设置环境。
7. 当用户完成时，取消用户环境。
8. 关闭 PAM 会话。
9. 从带有句柄值的 libpam.so 库中退出。
10. 退出。

结束语

依赖 PAM 来帮助把低级别验证工作变为更具有管理性的整体，这大大简化了这种安全机制。在本文中，您了解了：

• 基本的 PAM 架构
• 如何配置 PAM 模块
• 帮助理解工作原理的 PAM 登录应用程序概述

现在您可以接着了解使用 PAM 模块的更多高级主题 — 请从下面的 参考资料 开始……

参考资料

学习

• Linux-PAM 指南 将提供关于系统管理问题、模块编写和应用程序开发的文档。
• 这是来自 SUSE Linux Unofficial FAQ 的 PAM 观点。
• 如果需要升级，Gentoo 提供了一本 Linux-PAM 升级指南。
• 查看一下 X/Open Single Sign-on Service（XSSO）架构模型。
• 准备好了解使用 PAM 的更多高级主题了么？
  • “A comparison of security subsystems on AIX, Linux, and Solaris”（developerWorks，2005 年 10 月）：介绍 PAM 的工作原理。
  • “应用挂载名称空间”（developerWorks，2007 年 9 月）：查看与 PAM 模块相关的部分。
  • “使用 OpenLDAP 集中管理用户帐号”（developerWorks，2006 年 5 月）：查看 Linux 中的 PAM 如何与 LDAP 协作。
  • “使用多实例化提高安全性”（developerWorks，2008 年 2 月）：使用插入式验证模块保护私有数据。
  • “LPI 202 考试准备，主题 210：网络客户端管理”（developerWorks，2006 年 5 月）：配置 PAM 来支持验证。
  • “PAM configuration on SUSE Enterprise Linux 9”（Technote (IBM Tivoli Netcool/OMNIbus)，2008 年 10 月）：如何配置 PAM 模块以允许 ObjectServer 验证本地系统用户。
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