Unix-like系统的文件权限

1 名词解释

uid（user id）	一个uid表示系统中的一个用户，可对应多个gid
gid（group id）	一个gid表示系统中的一个组，可对应多个uid
ruid（real user id）	一个进程的真实uid，如果不是root，进程间的signal必须是相同的ruid之间才能进行，例如子进程继承了父进程的ruid，所以可以互相signal。
rgid（real group id）	一个进程的真实gid
euid（effective user id）	一个进程的有效uid，当一个进程创建或访问文件时，用的不是ruid的权限，而是euid的权限。
egid（effective group id）	一个进程的有效gid，原理同上
suid（saved user id）	一个特权进程（privilege process，它的euid是特权值）在运行中间可能需要做一些非特权工作，就会将euid设置为某个非特权的，这时会将特权值存放在suid，注意，这时进程已经变成非特权进程（unprivileged process）了，而一般普通的非特权进程是无法主动把自己变成一个特权进程的，因为对euid的赋值只能是ruid、euid、suid之一，但由于前面把特权值存放在了suid，所以这时进程就可以恢复成特权进程了。
sgid（saved group id）	原理同上，给一个特权进程恢复的机会。
fsuid（file system user id）	linux引入的，单独控制对文件系统的访问权限，不过一旦euid发生变化，fsuid立即跟着变化。fsuid的用途是，允许一些程序（例如NFS server）拥有一些已知uid的对文件系统的访问权限，但是不拥有uid对应的发送signal的权限。也就是说，在不修改ruid、euid的情况下，就改变了文件系统访问权限。对fsuid的赋值只能是ruid、euid、suid之一。
fsgid（file system group id）	原理同上，赋值只能是rgid、egid、sgid之一。

 

注：suid和sgid和下面所说的SUID和SGID含义不同，这里指的是某一个uid或gid的值，而下面的SUID和SGID是一个位（bit）是否设置。缩写相同会导致混淆，所以我用大小写来区分。

2 文件权限基础

2.1 用户的分类：文件的拥有者（owner，简称u）、文件的组ID对应的组用户（file'sgroup，简称g）、其它用户（others，简称o）。

   如果是所有用户（包括三种，all，简称a）。

 

2.2 对于一个文件用户可能有以下三种基本权限

 

	文件	文件夹
读r	读文件	列出文件夹内容。屏蔽这个位可以对别人隐藏文件夹中各个文件名。
写w	写文件	创建或移除文件。屏蔽这个位可以使文件夹中的文件数目不变。
执行x	执行文件（run it as a program）	访问文件夹中的文件。如果不具有x权限：无法cd到这个文件夹；无法创建或删除文件（即使有文件夹w权限）；无法读取或写入文件内容（即使对文件夹和文件本身都有rw权限）。 屏蔽这个位，用户唯一能做的就是查看文件夹有哪些文件。

 

结论是：必需对文件夹同时拥有wx权限，才能创建或删除文件；必需对文件夹拥有x权限并对文件拥有r或w权限，才能读或写文件。

 

 

2.3 还有三种特殊权限（影响可执行文件，有些系统还影响文件夹）

 

	文件	文件夹
SUID（setuid bit）	如果设置，当文件执行时设置进程的euid，这个值是文件拥有者的uid
SGID（setgid bit）	如果设置，当文件执行时设置进程的egid，这个值是文件所属的组ID	某些系统中，如果对某文件夹设置了这个位，那么无论是拥有者属于哪个组，在此文件夹中创建的文件和此文件夹同组。
sticky bit	如果设置，执行文件时，即使程序结束，二进制映像也保存在swap分区，可以实现快速重启。但是linux并不支持这个特点。	对文件夹设置这个位，则只有此文件夹的拥有者，或者文件夹中文件的拥有者，或者超级用户才能重命名或删除文件。 Solaris有一个独有特性，针对不可执行文件，如果设置了这个位，不会在内核中缓冲。

 

2.4 某些文件系统相关属性

 

例如访问控制列表（ACLs，表示一个文件系统只能由哪些用户访问），一个文件能否被压缩、修改或核心转储，这些属性通常是通过文件系统特有的命令来设置的（例如ext2可以用chattr，FFS可以用chrflags）。

所以尽管文件本身的属性可能允许用户进行操作，但是实际操作还是会失败，例如：文件系统属性不允许，文件系统挂载为只读的。

 

2.5 一个文件创建的时候就会分配拥有者和组，通常来说，拥有者是当前用户，组是文件所属文件夹的组。不过这也不是绝对的，取决于操作系统和文件系统的不同。可以用chown和chgrp修改文件的拥有者和组。

3 文件权限修改（shell命令）

3.1 相关命令

添加、删除、修改用户或组（这些命令影响uid和gid）：useradd/userdel/usermod/groupadd/groupdel/groupmod

修改文件拥有者：chown

修改文件所属组：chgrp

修改文件属性：chmod

设置忽略掩码：umask

 

3.2 chmod命令

 

下面详细说明一下chmod，首先我们看一下Linux中对文件权限的显示

---------- 1 guanxin root 0 12-28 09:35 empty.txt
-rwx------ 1 guanxin root 0 12-28 09:36 owner.txt
----rwx--- 1 guanxin root 0 12-28 09:36 group.txt
-------rwx 1 guanxin root 0 12-28 09:36 others.txt

可以看到一共有10个位置，第一个位置标示文件类型（-普通文件，d文件夹，b块设备文件，c字符设备文件，l链接文件，p命名管道文件，s套接字文件），接下来的9个位置分别是拥有者、文件所属组的组用户、其它用户的读、写、执行权限（如果不具有权限显示-，具有权限显示一个对应字母）。

 

在Unix-like系统中，文件夹也是文件的一种，所以对于文件夹也可以设置权限。例如：

drwxrwxr--  2 root    root     4096 12-28 09:36 test

以这个test文件夹为例，u和g用户拥有全部权限，但是o用户只能ls test，因为具有r权限，但是不能cd test（这需要x权限），也不能rm -ftest/others.txt（这需要wx权限，注意！！！创建和删除文件只需要拥有文件夹的wx权限，而无需对文件本身具有任何权限，例如上面的empty.txt文件的权限是全空，但是用户只要拥有对test文件夹的wx权限，仍然可以删除它！！！）。

 

下面列举几个常用命令：

chmod g+rwx test   # 给g用户添加rwx三种权限
chmod o-wx test    # 删除o用户的wx权限
chmod +x  haha.sh  # 给脚本haha.sh添加执行权限，前面没有指定用户，则默认是a，全部。

设置SUID位

chmod u+s a.out
-rwsr-xr-x 1 guanxin root 7577 12-26 12:31 a.out

可以看到owner对应的x权限变成了小写s，如上所述，设置SUID位就会使运行这个文件时获得guanxin用户的权限。当然执行完，权限也就消失了。

一般这功能用于临时获取root权限，例如执行/usr/bin/passwd修改密码，需要访问修改/etc/passswd文件，而这个文件对其它用户而言是只读的，那我想修改自己的密码怎么办？答案是设置SUID位。

-rwsr-xr-x1 root root 27768 2007-01-07 /usr/bin/passwd

可以看到这个文件的拥有者是root，所以执行时会获得root权限。

 

对于文件夹设置SUID位是没有任何作用的，对于没有x权限的文件设置SUID位，结果是一个大写S标志。

-rwS------ 1 guanxin root 15 12-28 10:57 owner.txt
echo haha >>owner.txt   # 如果对owner.txt进行修改，那么它会自动丢失大S属性。
-rw------- 1 guanxin root 20 12-28 11:26 owner.txt

鉴于SUID位容易有安全隐患，万一有人无意中设置被别人钻空子（使得运行特权进程后，不正常结束，通过缓冲区溢出或代码注入继续运行特权程序），所以许多操作系统会忽略对脚本的SUID设置。

设置SGID位

chmod g+s a.out
-rwsr-sr-x 1 guanxin root 7577 12-26 12:31 a.out

这时g用户对应的x位变成了小s，它表示文件启动执行时，会获得root组的组权限（设置egid）。同样也是如果对不带x权限的文件设置，会显示大写S。

 

如果对文件夹设置SGID位，表示在此文件夹中创建的文件，组都是和文件夹相同。

drwxrwxrwx  2 root    root     4096 12-28 11:43 test      # 没对test文件夹设置SGID位
-rw-rw-r-- 1 guanxin2 guanxin2  0 12-28 11:43 haha3.txt   # 用户guanxin2创建的文件是创建者的名字和组
chmod g+s test
drwxrwsrwx  2 root    root     4096 12-28 11:43 test      # 对test文件夹设置SGID位
-rw-rw-r-- 1 guanxin2 root      0 12-28 11:45 haha4.txt   # 用户guanxin2创建的文件拥有者还是guanxin2，但是组变成了root

设置sticky bit

chmod +t  a.out

4 进程权限修改（Linux系统C函数）

C函数可以用chmod/fchmod来修改文件属性。下面两个表格是在进程运行中如何修改uid和gid从而获得不同的权限（空白表示值不变）。

 

 

	before call	ruid	euid	suid	fsuid
setuid( e )	euid != 0 (e是ruid、euid、suid之一)		e		e
	euid == 0(注意，这种情况下，进程无法回到特权级，因为suid也变了。)	e	e	e	e
seteuid( e )	euid != 0 (e是ruid、euid、suid之一)		e		e
	euid == 0		e		e
setreuid( r, e )	euid != 0 (r是ruid、euid之一，e是ruid、euid、suid之一)	r	e	e	e
	euid == 0	r	e	e	e
setresuid( r, e, s )	euid != 0 (r，e, s是ruid、euid、suid之一)	r	e	s	e
	euid == 0	r	e	s	e
setfsuid( f )	euid != 0 (f是ruid、euid、suid、fsuid之一)				f
	euid == 0				f

 

	before call	rgid	egid	sgid	fsgid
setgid( e )	euid != 0 (e是rgid、egid、sgid之一)		e		e
	euid == 0	e	e	e	e
setegid( e )	euid != 0 (e是rgid、egid、sgid之一)		e		e
	euid == 0		e		e
setregid( r, e )	euid != 0 (r是rgid、egid之一，e是rgid、egid、sgid之一)	r	e	e	e
	euid == 0	r	e	e	e
setresgid( r, e, s )	euid != 0 (r，e, s是rgid、egid、sgid之一)	r	e	s	e
	euid == 0	r	e	s	e
setfsgid( f )	euid != 0 (f是rgid、egid、sgid、fsgid之一)				f
	euid == 0				f

参考文档

http://en.wikipedia.org/wiki/Sticky_bit

http://en.wikipedia.org/wiki/User_id

http://en.wikipedia.org/wiki/File_system_permissions

GNUcoreutils.info

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4c23939b0100q4zl.html

http://www.2cto.com/os/201208/147429.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Sgid