Спецвыпуск журнала «Хакер» #47, октябрь 2004 г. - Хакер

Отдельно хочется сказать про «суперсерверы» inetd и xinetd. Они существуют для поддержки демонов, которые не умеют запускаться в так называемом standalone-режиме, то есть принимать сетевые соединения, самостоятельно ограничивать количество одновременных сессий, использовать возможности tcp-wrappers и т.п. В таком случае inetd/xinetd выступают в качестве посредника между клиентом и сервером, реализуя вышеописанные возможности. При всем удобстве «суперсерверов» их идея не кажется мне замечательной. Во-первых, если «положить» inetd DoS-атакой или эксплоитом, то упадут и все обслуживаемые им демоны. Во-вторых, большинство используемых для работе в агрессивном интернете сервисов умеют самостоятельно отрабатывать почти все, что предлагает inetd. «Суперсервер» – это сложная система, так что лучше не использовать ее там, где без нее можно обойтись. Гуру безопасного программирования Дэн Бернстейн предлагает свой вариант под названием tcpserver (ucsp-tcp), частично выполняющий функции inetd. Если есть необходимость запустить программу, требующую inetd, можно воспользоваться tcpserver, который частично избавляет от неудобств inetd.

Каким бы безопасным ни был демон, существуют механизмы, позволяющие администраторам еще крепче спать по ночам. Процесс, взаимодействующий с пользователем, должен исполняться от имени непривилегированного пользователя. И правда, сегодня найти apache или named, запущенный от рута, довольно сложно ;-). Помимо этого каждый демон можно изолировать в его собственной среде. Образно, все необходимые для работы демона файлы и библиотеки копируются в измененный корневой каталог, и затем в получившуюся иерархию выполняется системный вызов chroot(2). С точки зрения демона, он работает в нормальной среде, ведь все необходимые для него файлы присутствуют, зато взломщик, получив контроль над дырявым сервисом, будет не в состоянии даже получить shell, так как /bin/sh может просто отсутствовать в chroot-директории. Во FreeBSD эту идею развили, и присутствующий там системный вызов и утилита jail(8) совместно с удобным управлением через sysctl-переменные позволяют удобно засадить демона «за решетку», из благих побуждений.

Еще одно веяние времен эпохи параноиков – отслеживание системных вызовов, совершаемых программой, и дальнейшее их ограничение. Любое действие программы (такое, как чтение файла или открытие сетевого сокета) – это системный вызов ядру ОС. Значит, можно ограничить набор легитимных вызовов для каждой программы. Действительно, зачем DNS-серверу биндить какой-либо локальный порт, кроме 53-го, для приема входящих запросов? Механизм systrace (www.citi.umich.edu/u/provos/systrace), присутствующий в стандартной поставке OpenBSD и NetBSD, а также портированный на остальные платформы, занимается тем, что отслеживает системные вызовы программ и сопоставляет их с указанной политикой. Любые аномалии протоколируются, и соответствующий системный вызов запрещается. В идеале это означает, что shell-коду можно помахать платочком.

Наконец, не только бесполезные сервисы следует убирать из системы. Зачем, например, на настроенной и работающей машине компилятор или дизассемблер? Чтобы взломщику было легче скомпилить и применить сплоит? Многие дистрибутивы Linux практикуют исключительно binary upgrade, так что компилятор там может вообще не понадобиться.

Обезопасив свои сервисы, обратим взор к ядру. Так как обыкновенная подмена системных утилит в два счета детектится системой контроля целостности, то без вариаций на тему модульного руткита не обходится ни один серьезный хакер. Не так уж это и страшно. Самое простое – собрать ядро без поддержки модулей. Для FreeBSD существует патч, позволяющий собрать ядро с опцией NO_KLD (people.freebsd.org/~cjc – не самый, правда, свежий). В Linux достаточно просто не указывать соответствующую опцию CONFIG_MODULES=n. К несчастью, многие производители железа предоставляют драйвера для своей продукции в виде подгружаемых модулей, исключительно в бинарном виде. В BSD эту, а заодно и многие другие проблемы, снимает kernel securelevel(8). В многопользовательском режиме он может принимать значения -1, 1, 2 и 3.

–1 – не накладывает никаких ограничений («небезопасный режим»). По умолчанию система запускается с таким значением;

1 – «безопасный режим», запрещает снятие флагов immutable и append-only даже root'у, запрещает писать в память ядра или совершать привилегированные операции ввода/вывода на уровне ядра (/dev/mem, /dev/kmem, /dev/io), запрещает загрузку/выгрузку модулей ядра;

2 – «очень безопасный режим», наследует все возможности предыдущего режима, а также не позволяет ничего писать на примонтированные файловые системы;

3 (присутствует во FreeBSD) – «сетевой безопасный режим», наследует возможности безопасного, а также не позволяет менять конфигурацию правил пакетного фильтра (удалять или добавлять правила).

Значение securelevel выставляется утилитой sysctl (переменная kern.securelevel) после запуска системы и загрузки всех модулей и демонов и во время работы системы может быть только увеличено. Практически всегда сервер без графической системы X-Window или прочей экзотики обязан без проблем работать со значением kern.securelvel=1; если же он по совместительству является фаерволом с постоянным набором правил фильтрации, то со значением kern.securelvel=3. Очень многие пренебрегают это полезной возможностью, а ведь в таком случае, чтобы загрузить вредоносный модуль или добавить свое правило в цепочку пакетного фильтра, взломщику придется перезагрузить машину, что не может остаться незамеченным.

Помнится, один известный в определенных кругах хакер временно залочил мне аккаунт на его FreeBSD-боксе, мотивировав это тем, что «там сейчас крутится много важных процессов», видимо, опасаясь команды «ps -a» с моей стороны. Однако если бы он знал о существовании sysctl-переменной kern.ps_showallprocs (security.bsd.see_other_uids для FreeBSD 5), то, возможно, не стал бы принимать столь крайние меры. Выставление этой переменной в 0 позволит пользователям любоваться списком исключительно своих процессов, скрывая чужие. Это незаменимо на хостингах, где много пользователей имеют shell-аккаунт.

Часто хакеры запускают на взломанной машине снифер, особенно если эта машина – пограничный маршрутизатор, через который проходит весь трафик. В Linux для этого необходима библиотека libpcap, а вот в BSD пакеты ловятся через псевдоустройство bpf(4) (berkeley packet filter), вкомпилированное в ядро или загруженное как модуль. Часто отсутствие bpf(4) в системе (в любом виде) может быть оправдано с точки зрения безопасности. Без него снифинг пакетов в BSD невозможен. Но, правда, невозможна и, например, корректная работа пакетного фильтра OpenBSD PF, так что всегда есть исключения.

Еще одна вещь, которая может помочь при расследовании инцидентов, да и вообще полезна в качестве контроля за системой, это аккаунтинг процессов (во FreeBSD включается установкой переменной accounting_enable="YES» в /etc/rc.conf, в Linux – CONFIG_BSD_PROCESS_ACCT=y в конфиге ядра). Будучи включенным, он протоколирует в /var/account/acct (в Linux – /var/log/pacct) запуск всех процессов, позволяя посмотреть, когда, что и от имени какой учетной записи было запущено (lastcomm(1)), а также позволяет выдать статистику по выполненным процессам (sa(8)).

Хорошая система должна требовать минимум внимания. В идеале, около трех секунд в день – ровно столько нужно времени, чтобы пробежать глазами ежедневный отчет и убедиться в отсутствии аномалий. В отчет должны включаться как минимум мониторинг создания новых учетных записей (если взломщик имел неосторожность добавить пользователя или сменить пароль существующему, ты это заметишь), появление новых суидных программ, количество заблокированных фаерволом пакетов и количество попыток неудачного входа в систему. Все эти меры призваны обнаружить атаки на ранней их стадии. В BSD подобный отчет генерируется по умолчанию, утилитой periodic(8). По сути, она выполняет последовательность скриптов, запускаясь по расписанию из crontab(1), результат работы сваливается администратору в почту. В /etc/periodic.conf можно определить указанные в /etc/defaults/periodic.conf опции составления отчета – помимо репорта periodic(8) может выполнять скрипты очистки /tmp, бэкапа важных файлов и т.п.

Помимо самой системы уязвимости находят и в софте, инсталлируемом из пакетов/портов. Полезно, конечно, читать адвайзори от вендоров, но наиболее удобный способ – положиться на автоматизированный аудит безопасности. Так, во FreeBSD имеется утилита portaudit (/usr/ports/security/portaudit). Она скачивает базу уязвимостей и анализирует установленные пакеты на предмет присутствия их в текущем списке проблемных программ.

Пропиши скачивание свежей базы в crontab(5) (корректнее: установи daily_status_security_portaudit_enable="YES» в /etc/periodic.conf) и любуйся ежедневными отчетами.

Если ты заметил, BSD больше подходит для организации защищенной системы в рамках классической модели безопасности UNIX. Тому способствуют как защитные механизмы системы (kernel securelevel, jail, systrace), так и средства аудита (accounting, periodic), доступные, что называется, «из коробки». Но можно пойти дальше и радикально поменять саму модель защиты, вместо традиционной дискреционной модели доступа применив одну из мандатных моделей. Это уже серьезно и требует хотя бы поверхностного знакомства с моделями безопасности. И здесь выигрывает Linux, для которого существуют такие проекты, как RSBAC (www.rsbac.org) и SELinux (www.nsa.gov/selinux). Они делают из Linux мощную систему с поддержкой Role Based Access Control (RBAC), Domain Type Enforcement (DTE) и кучей другого. Во FreeBSD 5, правда, тоже появилась возможность контроля доступа по расширенным атрибутам файлов (Mandatory Access Control), но это капля в море. Мандатные модели доступа – отдельная, серьезная тема, сложная в реализации применительно к конкретному production серверу и требующая внимательной эксплуатации.