Linux系统安全及应用

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，提供了多中机制来确保用户账号的正当、安全使用。

基本安全措施

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、启动或保持服务进程，一般是不允许登录的，因此也称为非登录用户账号。
常见的非登录用户账号包括 bin、daemon、adm、lp、ma 等。为了确保系统安全，这些用户账号的登录 Shell 通常是/sbin/nologin，表示禁止终端登录，应确保不被人为改动，如下所示。

各种非登录用户账号中，还有相当一部分是很少用到的，如games。这些用户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，若卸载程序以后未能自动删除，则需要管理员手动进行清理。
对于 Linux 服务器中长期不用的用户账号，若无法确定是否应该删除，可以暂时将其锁定。例如,若要锁定、解锁名为zhangsan 的用户账号,可以执行以下操作(passwd、usermod命令都可用来锁定、解锁账号)。

如果服务器中的用户账号已经固定，不再进行更改，还可以采取锁定账号配置文件的方法。使用 chattr 命令，分别结合"+i"-i"选项来锁定、解锁文件，使用lsattr 命令可以查看文件锁定情况。

在账号文件被锁定的情况下，其内容将不允许变更，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。

密码安全控制

在不安全的网络环境中，为了降低密码被猜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，登录时将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)。

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。例如，执行以下操作可强制要求用户 zhangsan 下次登录时重设密码。

命令历史、自动注销

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，如果曾经在命令行输入明文的密码，则无意之中服务器的安全壁垒又多了一个缺口。
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 HISTSIZE 变量值，可以影响系统中的所有用户。例如，可以设置最多只记录 200 条历史命令。

[root@localhost ~]# vi /etc/profile
//适用于新登录用户
.//省略部分内容
HISTSIZE=200
[root@localhost ~]# export HISTSIZE=200//适用于当前用户

除此之外，还可以修改用户宿主目录中的~1.bash logout 文件，添加清空历史命令的操作语句。这样，当用户退出已登录 Bash 环境以后，所记录的历史命令将自动清空。

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，这样可以有效避免当管理员不在时其他人员对服务器的误操作风险。闲置超时由变量TMOUT 来控制，默认单位为秒(s)。

需要注意的是，当正在执行程序代码编译、修改系统配置等耗时较长的操作时，应避免设置 TMOUT 变量。必要时可以执行“unset TMOUT"命令取消 TMOUT 变量设置。

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中被泄露的风险。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，以便在必要的时候执行管理任务。
Linux 系统为我们提供了 su、sudo 两种命令,其中su命令主要用来切换用户,而 sudo命令用来提升执行权限。

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用户切换为其他用户时除外)。例如，当前登录的用户为jerry，若要切换为root用户，可以执行以下操作。

上述命令操作中，选项“-"等同于"--ogin"或"-"，表示切换用户后进入目标用户的登录Shel 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，这样带来了安全风险。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:将授权使用su命令的用户添加到 wheel 组，修改/etc/pam.d/su 认证配置以启用 pam wheel 认证。

启用 pam_wheel认证以后，未加入到 weel组内的其他用户将无法使用 su命令，尝试进行切换时将提示“拒绝权限”，从而将切换用户的权限控制在最小范围内。使用 su命令切换用户的操作将会记录到安全日志/var/og/secure 文件中，可以根据需要进行查看。

PAM 安全认证

PAM(Pluggable Authentication Modules)，是 Linux 系统可插拔认证模块，是一种高效而且灵活便利的用户级别的认证方式，它也是当前Linux服务器普遍使用的认证方式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 等应用程序中。系统管理员通过 PAM 配置文件来制定不同应用程序的不同认证策略。
PAM 认证原理如下所示:
PAM 认证一般遵循的顺序:Serice(服务)→PAM(配置文件)→pam*.so:PAM 认证首先要确定哪一项服务，然后加载相应的PAM 的配置文件(位于/etc/pam.d下)，最后调用认证文件(位于/ib/security 下)进行安全认证:
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。
如果想查看某个程序是否支持 PAM 认证，可以用|s命令进行查看，例如执行以下命令可以查看 su是否支持 PAM 模块认证。

su 的 PAM 配置文件的具体内容如下所示。

sudo命令----提升执行权限

Sud0 俞令提升执行权限
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。例如，若要从jery用户切换为root用户，必须知道root 用户的密码。对于生产环
境中的 Linux服务器，每多一个人知道特权密码，其安全风险也就增加一分。有没有一种折中的办法，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?答案是肯定的，使用sudo 命令就可以提升执行权限。不过，需要由管理员预先进行授权，指定允许哪些用户以超级用户(或其他普通用户)的身份来执行哪些命五
(1)在配置文件/etc/sudoers 中添加授权
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v进行编辑，但保存时必须执行“:w!"命令来强制操作，否则系统将提示为只读文件而拒绝保存。
配置文件/etc/sudoers 中，授权记录的基本配置格式如下所示。

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

用户(user):直接授权指定的用户名，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共用同一份 sudoers 文件，一般设为localhost 或者实际的主机名即可。
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，每行对应一个用户或组的 sudo 授权配置。例如，若要授权用户jerry 能够执行 ifconfig 命令来修改 IP 地址，而 wheel 组的用户无需验证密码即可执行任何命令，可以执行以下操作。

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),分别通过关键字 User Alias、Host Alias、Cmnd Alias 来进行设置。例如，以下操作通过别名方式来添加授权记录，允许用户jerry、tom、tsengyia 在主机 smtp、pop 中执行 rpm、yum 命令。

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特别有用。例如，若要授权用户syrianer 可以执行/sbin/目录下除 ifconfig、route 以外的其他所有命令程序，可以执行以下操作。

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，只需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、lusr/sbin 等目录下，普通用户执行时应使用绝对路径。以下操作验证了使用sudo方式执行命令的过程。

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。此后再次通过sudo执行命令时，只要与前一次sudo操作的间隔时间不超过 5min(分)，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"sudo -”命令。未授权的用户将会得到“may not run sudo"的提示，已授权的用户则可以看到自己的 sudo 配置。

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

系统引导和登录控制

在互联网环境中，大部分服务器是通过远程登录的方式来进行管理的，而本地引导和终端登录过程往往容易被忽视,从而留下安全隐患。特别是当服务器所在的机房环境缺乏严格、安全的管控制度时，如何防止其他用户的非授权介入就成为必须重视的问题。

开关机安全控制

对于服务器主机，其物理环境的安全防护是非常重要的，不仅要保持机箱完好、机柜锁闭，还要严格控制机房的人员进出、硬件设备的现场接触等过程。在开关机安全控制方面，除了要做好物理安全防护以外，还要做好系统本身的一些安全措施。

1.调整 BIOS 引导设置

(1)将第一优先引导设备(First Boot Device)设为当前系统所在磁盘。
(2)禁止从其他设备(如光盘、U盘、网络等)引导系统，对应的项设为“Disabled"。
(3)将 BIOS的安全级别改为"setup"，并设置好管理密码，以防止未授权的修改。

2.限制更改 GRUB 引导参数

在之前的课程中介绍过通过修改 GRUB 引导参数，对一些系统问题进行修复。从系统
第12页共21 页
安全的角度来看，如果任何人都能够修改 GRUB 引导参数，对服务器本身显然是一个极大的威胁。为了加强对引导过程的安全控制，可以为GRUB菜单设置一个密码，只有提供正确的密码才被允许修改引导参数。
为 GRUB 菜单设置的密码建议采用“grub2-mkpasswd-pbkdf2”命令生成，表现为经过PBKDF2 算法加密的字符串，安全性更好。生成密码后在/etc/grub.d/00 header 配置文件中，添加对应的用户、密码等配置，具体添加内容如下所示。

使用 grub2-mkconfig 命令生成新的 grub.cfg 配置文件。

通过上述配置，重新开机进入 GRUB菜单时，按E键将无法修改引导参数。若要获得编辑权限，必须根据提示输入正确的 GRUB 密码，如图 10.1 所示。

注意:为 GRUB 设置密码时,grub.pbkdf2.sha512..."部分可替换为明文的密码字符串,如“123456”，但安全性稍差。不建议使用明文的密码字符串。

终端及登录控制

在 Linux 服务器中，默认开启了六个 tty 终端，允许任何用户进行本地登录。关于本地登录的安全控制，可以从以下几个方面着手。

禁止root用户登录

在 Linux 系统中，login 程序会读取/etc/securetty 文件，以决定允许 root 用户从哪些终端(安全终端)登录系统。若要禁止root用户从指定的终端登录，只需从该文件中删除或者注释掉对应的行即可。例如,若要禁止 root 用户从 tty5、tty6 登录，可以修改/etc/securetty文件，将 tty5、tty6 行注释掉。

2.禁止普通用户登录

当服务器正在进行备份或调试等维护工作时，可能不希望再有新的用户登录系统。这时候，只需要简单地建立/etc/nologin 文件即可。login 程序会检查/etc/nologin 文件是否存在,如果存在，则拒绝普通用户登录系统(root用户不受限制)。

此方法实际上是利用了 shutdow 延迟关机的限制机制，只建议在服务器维护期间临时使用。当手动删除/etc/nologin 文件或者重新启动主机以后，即可恢复正常。