Linux--系统安全及应用（一）（账号安全控制）

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一、账号安全控制

• 用户账号，是计算机使用者的身份凭证或标识，每一个要访问系统资源的人，必须凭借其用户账号才能进入计算机
• 在 Linux 系统中，提供了多种机制来确保用户账号的正当、安全使用

1.基本安全措施

1.1 系统账号清理

• 在 Linux 系统中，除了用户手动创建的各种账号之外，还包括随系统或程序安装过程而生成的其他大量账号
• 除了超级用户 root 之外，其他大量账号只是用来维护系统运作、启动或保持服务器进程，一般是不允许登录的，因此也称为非登录用户
• 为了确保系统安全，这些系统的登录 shell 通常是 /sbin/nologin，表示禁止终端登录，应确保不被人为改动

grep "/sbin/nologin$" /etc/passwd
#查看

usermod -s /sbin/nologin 用户名
#将非登录用户的 shell 设为 /sbin/nologin

• 各种非登录用户中，还有相当一部分是很少用到的，这些账号可以视为冗余账号，直接删除即可
• 除此之外，还有一些随应用程序安装的用户账号，若程序卸载以后未能自动删除，则需要管理员手动进行清理

userdel -r 用户名
#删除用户及其宿主目录

• 对于 Linux 服务器中长期不用的用户账号，若无法确认是否应该删除，可以暂时将其锁定（passwd、usermod 命令皆可用来锁定、解锁账号）

usermod -L 用户名
#锁定用户账号
passwd -l 用户名
#锁定用户密码，锁定的用户将无法再登录系统
passwd -S 用户名
#查看账号状态（是否被锁定）
usermod -U 用户名
#解锁用户账号

• 如果服务器中的用户账号已经固定，不再更改，还可以采取锁定账号配置文件的方法

chattr +i /etc/passwd /etc/shadow
#锁定文件
lsattr /etc/passwd /etc/shadow
#查看为锁定的状态
chattr -i /etc/passwd /etc/shadpow
#解锁文件
lsattr /etc/passwd /etc/shadow
#查看为解锁的状态

注：在账号文件被锁定的情况下，其内容不允许变更，因此无法添加、删除账号，也不能更改用户的密码、登录 Shell、宿主目录等属性信息

1.2 密码安全控制

• 在不安全的网络环境中，为了降低密码被才出或被暴力破解的风险，用户应养成定期更改密码的习惯，避免长期使用同一个密码
• 管理员可以在服务器端限制用户密码的最大有效天数，对于密码已过期的用户，登录时被要求重新设置密码，否则将拒绝登录
• 执行以下操作可将密码的有效期设为 30 天（chage 命令用于设置密码时限）

vim /etc/login.defs
...
PASS_MAX_DAYS 30
#该设置方法适用于新建的用户


chage -M 日期 用户
#设置用户密码有效期
chage -E xxxx-xx-xx
#设置过期日期
例：
chage -M 30 xcf
#该设置方法适用于已存在的用户

• 在某些特殊情况下，如要求批量创建的用户初次登录时必须自设密码，根据安全规划统一要求所有用户更新密码等，可以由管理员执行强制策略，以便用户在下次登录时必须更改密码
• 执行以下操作可强制要求用户再下次登录时重设密码

chage -d 0 用户名
#强制在下次登录时修改密码
cat /etc/shadow | grep 用户名
#第三个字段会被修改为 0

1.3 命令历史限制

• Shell 环境的命令历史机制为用户提供了极大的便利，但另一方面也给用户带来了潜在的风险
• 只要获得用户的命令历史文件，该用户的命令操作过程将会一览无余，如果层间在命令行输入铭文的密码，则无意之中服务器的安全壁垒又多了一个缺口
• 在 Bash 终端环境中，历史命令的记录条数由变量 HISTSIZE 控制，默认为 1000 条
• 通过修改 /etc/profile 文件中的 HISTSIZR 变量值，可以影响系统中的所有用户

#编辑全局变量配置文件，适用于新登录用户
vim /etc/profile
...
export HISTSIZE=200
#设置最多只记录 200 条历史命令


. /etc/profile
#使 /etc/profile 内的命令重载一遍
history
#只能查看 200 条历史记录了

export HISTSIZE=200
#适用于当前用户
#查看历史篇幅太长，这里不再贴图展示

• 也可以修改用户宿主目录中的 ~/.bashrc 文件，添加清空历史命令的操作语句

vim ~/.bashrc

...
echo " " > ~/.bash_history


init 6
#重启虚拟机以待测试
...
...
history

1.4 终端自动注销

• 在 Bash 终端环境中，还可以设置一个闲置超时时间，当超过指定的时间没有任何输入时即自动注销终端，这样可以避免当管理员不在时其他人对服务器的误操风险
• 闲置超时由变量 TMOUT 来控制，默认单位为秒

#编辑全局变量配置文件
vim /etc/profile
...
export TMOUT=600       #输出闲置超时变量
#600s为10min
. /etc/profile
#执行该文件内命令后生效

2.用户切换与提权

• 大多数 Linux 服务器并不建议用户直接以 root 用户进行登录
• 一方面可以大大减少因为误操作而导致的破坏，另一方面也降低了特权密码在不安全的网络总被泄露的风险
• 鉴于这些原因，需要为普通用户提供一种身份切换或权限提升机制，以便在必要时执行管理任务

2.1 su 命令——切换用户

• 使用 su 命令，可以切换为指定的另一个用户，从而具有该用户的所有权限
• 当然，切换时需要对目标用户的密码进行验证（从 root 切换为其他用户时除外）

su -root
#若当前登录的为其他用户，需要切换为 root 用户
#需输入 root 用户的密码，验证成功后即可成功获得 root 权限

• 上述命令操作中，选项“-”等同于“–login”或“-l”，表示切换用户后进入目标用户的登录 Shell 环境，若缺少此选项则仅切换身份、不切换用户环境
• 对于切换为 root 用户的情况，“root”可以省略
  
• 默认情况下，任何用户都允许使用 su 命令，从而有机会反复尝试其他用户（如 root）的登录密码，带来安全风险
• 为了加强 su 命令的使用控制，可以借助于 pam_wheel 认证模块，只允许极个别用户使用 su 命令进行切换
• 实现过程如下：

gpasswd -a xcf wheel
#将授权使用 su 命令的用户添加到 wheel 组
grep wheel /etc/group
#确认 wheel 组成员

#修改认证配置
vim /etc/pam.d/su
...
auth            required        pam_wheel.so use_uid
#取消注释
...

• 可以看到，启用 pam_wheel 认证以后，未加入到 wheel 组内的其他用户将无法使用 su 命令，尝试进行切换时将会按照“拒绝权限”来处理，从而将切换用户的权限控制在最小范围内

关于 /etc/pam.d/su 配置文件的补充：
1.上图中标记的两行默认状态时开启第一行，注释第二行，此时允许所有用户使用 su 名
2.两行都注释即允许所有用户都能使用 su 命令，但 root 下使用 su 切换到其他普通用户需要输入密码
3.如果第一行不注释，则 root 使用 su 切换普通用户就不需要输入密码
4.pam_rootok.so 模块的主要作用是使 uid 为 0 的用户，即 root 用户能够直接通过认证而不用输入密码
5.如果开启第二行，表示只有root用户和wheel组内的用户才可以使用su命令
6.如果注释第一行，开启第二行，表示只有wheel组内的用户才能使用su命令

• 使用 su 命令切换用户的操作将会记录到安全日志 /var/log/secure 文件中，可以根据需求查案

cat /var/log/secure

2.2 sudo 命令——提升执行权限

• 通过 su 命令可以非常方便地切换为另一个用户，但前提条件是必须知道目标用户的登录密码
• 对于生产环境中的 Linux 服务器，每多一个人知道特权密码，那么其安全风险也就增加一份
• 那么，有没有一种这种的办法，既可以让普通用户拥有一部分管理权限，又不需要将 root 用户的密码告诉他呢，这就是 sudo 命令，可以提升执行权限
• 不过需要管理员预先进行授权，指定允许哪些用户以超级用户（或者其他普通用户）的身份来执行哪些命令

2.2.1 添加授权

• sudo 机制的配置文件为 /etc/sudoers，文件的默认权限为 440，需使用专门的 visudo 工具进行编辑，虽然也可以用 vim 进行编辑，但保存时必须执行“:wq!”来强行操作，否则系统将提示为只读文件而拒绝保存

visudo
或
vim /etc/sudoers

• 授权配置主要包括用户、主机、命令三个部分，即授权那些人在哪些主机上执行哪些命令
• 各部分具体含义如下

用户（user）：授权的用户名，或采用“%组名”的形式（授权一个组的所有用户）
主机（MACHINE）：使用此配置文件的主机名称，此部分主要是方便在多个主机间公用同一份 sudoers 文件，一般设为 localhost 或实际的主机名即可，ALL 代表所有主机
命令（COMMANDS）：允许授权的用户通过 sudo 方式执行的特权命令，需填写命令程序的完整路径，多个命令之间以逗号“，”进行分隔

• 典型的 sudo 配置记录中，每一行对应一个用户或组的 sudo 授权配置
• 例如，授权用户能够执行 ifconfig 命令来修改 ip 地址，而 wheel 组的用户不需验证密码即可执行任何命令
• 另外有个好习惯，记得先查询一下完整路径

which ifconfig

visudo
#按“G”，跳转至最后一行
xcf01 localhost=/sbin/ifconfig
%wheel ALL=NOPASSWD:ALL
#添加以上两行
#如果是 vim /etc/sudoers 需要“wq!”才能正常保存退出
#配置行过长，不再贴图演示

su xcf
#切换到用户 xcf
sudo ifconfig ens33:0 192.168.126.22
#设置虚拟网卡
ifconfig
#检查
exit
#回到 root

• 当使用相同授权的用户较多，或者授权的命令较多时，可以采用集中定义的别名
• 用户、主机、命令部分都可以定义为别名（必须为大写），分别通过 User_Alias（用户别名）、Host_Alias（主机别名）、Cmnd_Alias（命令别名） 来进行设置

useradd xcf02
useradd xcf03
echo '123123' | passwd --stdin xcf02
echo '123123' | passwd --stdin xcf03
#新建两个用户用作测试

visudo
...
...
User_Alias USERS=xcf02,xcf03
#用户别名
Host_Alias HOSTS=localhost,xcf01,xcf02
#主机别名
Cmnd_Alias CMNDS=/sbin/*!/sbin/reboot,!/sbin/poweroff,!/sbin/init,!/shutdown
#命令别名
USERS HOSTS=CMNDS
#调用别名
#让用户 xcf02 和 xcf03 执行 /sbin/ 目录下除了 reboot、poweroff、init、shutdown 以外的其他所有命令程序

#sudo 配置记录的命令部分允许使用通配符“*”、取反符号“！”
#当需要授权某个目录下的所有命令或取消其中个别命令时也别有用

• 默认情况下，通过 sudo 防止执行的操作并不记录
• 若要启用 sudo 日志记录以备管理员查看，应在 /etc/sudoers 文件中增加“Defaults logfile”设置

visudo
...
...
Defaults logfile="/var/log/sudo"   #将该命令添加至最后一行：wq保存并退出即可

2.2.2 通过 sudo 执行特权命令

• 对于已获得授权的用户，通过 sudo 方式执行特权命令时，只要将正常的命令行作为 sudo 命令的参数即可
• 由于特权命令程序通常位于 /sbin、/user/sbin 等目录下，普通用户执行时应使用绝对路径
• 前文有过使用，这里不再贴图演示
• 在当前会话过程中，第一次通过 sudo 执行命令时，必须以用户自己的密码（不是 root 用户或其他用户的密码）进行验证
• 伺候再次通过 sudo 执行命令时，只要与前一次 sudo 操作的间隔时间不超过五分钟，则不再重复验证
• 若要查看用户自己获得哪些 sudo 授权，可以执行以下命令，已授权的用户可以看到自己的 sudo 配置

su 用户名
sudo -l

• 如果已启用 sudo 日志，则可以从 /var/log/sudo 文件中看到用户的 sudo 操作记录

tail /var/log/sudo 

3.补充：PAM 安全认证

• PAM（Pluggable Authenticcation Modules），是 Linux 系统可插拔认证模块
• Linux 系统使用 su 命令存在安全隐患，默认情况下，任何用户都允许使用 su 命令，从而有机会反复尝试其他用户（如 root）的登录密码，带来安全风险
• 为了加强 su 命令的使用控制，可以借助于 PAM 认证模块，只允许极个别用户使用 su 进行切换

3.1 PAM 及其作用

1. PAM 是一种高效而且灵活便利的用户级别认证方式，它也是当前 Linux 服务器普遍使用的认证方式
2. PAM 提供了对所有服务进行认证的中央机制，适用于 login，远程登录（telnet,rlogin,fsh,ftp），su 等应用程序
3. 系统管理员通过 PAM 配置文件来指定不同应用程序的不同认证策略

3.2 PAM 认证原理

1. PAM 认证一般遵循的顺序：Service（服务）→ PAM（配置文件）→ pam_*.so
2. PAM 首先要确定哪一项服务，然后加载相应的 PAM 配置文件（位于 /etc/pam.d 下），最后调用认证文件（位于 /lib/security 下）进行安全认证
3. 用户访问服务器的时候，服务器的某一个服务程序把用户的请求发送到 PAM 模块进行认证，不同的应用程序所对应的 PAM 模块也是不同的
4. 如果想查看某个程序是否支持 PAM 认证，可以用 ls 命令进行查看

ls /etc/pam.d | grep su
#查看su是否支持PAM模块认证

3.3 PAM 认证的构成

• 每一行都是一个独立的认证和过程，它们按从上往下的顺序依次由 PAM 模块调用
• 每行都有三个分区：认证类型、控制类型、PAM 模块、PAM 模块参数

cat /etc/pam.d/su

第一列：PAM 有以下四种模块类型，分别代表四种不同的任务

认证模块类型	作用
auth	对用户身份进行识别，如提示输入密码，判断是否为 root
account	对账号各项属性进行检查，如是否允许登录系统，帐号是否已经过期，是否达到最大用户数等
password	使用用户信息来更新数据，如修改用户密码
session	定义登录前以及退出后所要进行的会话操作管理，如登录连接信息，用户数据的打开和关闭，挂载文件系统

第二列：PAM使用控制类型来处理和判断各个模块的返回值

控制类型	作用
required	需要返回一个成功值，如果返回失败，不会立刻将失败结果返回，而是继续进行同类型的下一验证，所有此类型的模块都执行完成后，再返回失败。该行以及所涉及模块的成功是用户通过鉴别的必要条件
requisite	与 required 类似，但如果此模块返回失败，则立刻返回失败并表示此类型失败
sufficient	如果此模块返回成功，则不管后面的验证，直接向程序返回成功，表示验证通过，如果返回失败，则可以看成 optional（慎用）
optional	不进行成功与否的返回，一般不用于验证，只是显示信息（通常用于 session 类型）；不管成功、失败，继续下一模块的验证，且此模块的服务也能享用
include	表示在验证过程中调用其他的 PAM 配置文件；比如很多应用通过完整调用 /etc/pam.d/system-auth（主要负责用户登录系统的认证工作）来实现认证而不需要重新逐一去写配置项

第三列：代表PAM模块，默认是在/lib64/security/目录下，如果不在此默认路径下，要填写绝对路径
第四列：代表PAM模块的参数，这个需要根据所使用的模块来添加

3.4 PAM 认证类型

1. 认证管理：
   接收用户名和密码，进而对用户的密码进行认证
2. 账户管理：
   检查账户是否被允许登录，账号是否已经过期，账号的登录是否有时间段的限制等
3. 密码管理：
   主要是用来修改用户的密码
4. 会话管理：
   主要是提供对会话的管理和记账

3.5 PAM 控制类型

控制类型也可以称作 Control Flags，用于 PAM 验证类型的返回加过

1. required 验证失败时仍然继续，但返回 Fail
2. requisite 验证失败则立即结束整个验证过程，返回 Fail
3. sufficient 验证成功则立即返回，不再继续，否则忽略结果并继续
4. optional 不用于验证，只是显示信息（通常用于 session 类型）