“用戶組”在 Linux 上到底是怎么工作的
就在上周,我還自認(rèn)為對 Linux 上的用戶和組的工作機(jī)制了如指掌。我認(rèn)為它們的關(guān)系是這樣的:
每個(gè)進(jìn)程都屬于一個(gè)用戶(比如用戶?julia)
當(dāng)這個(gè)進(jìn)程試圖讀取一個(gè)被某個(gè)組所擁有的文件時(shí), Linux 會 a. 先檢查用戶julia?是否有權(quán)限訪問文件。(LCTT 譯注:此處應(yīng)該是指檢查文件的所有者是否就是?julia) b. 檢查?julia?屬于哪些組,并進(jìn)一步檢查在這些組里是否有某個(gè)組擁有這個(gè)文件或者有權(quán)限訪問這個(gè)文件。
如果上述 a、b 任一為真(或者“其它”位設(shè)為有權(quán)限訪問),那么這個(gè)進(jìn)程就有權(quán)限訪問這個(gè)文件。
比如說,如果一個(gè)進(jìn)程被用戶?julia?擁有并且?julia?在awesome?組,那么這個(gè)進(jìn)程就能訪問下面這個(gè)文件。
1 | r--r--r-- 1 root awesome???? 6872 Sep 24 11:09 file.txt |
然而上述的機(jī)制我并沒有考慮得非常清楚,如果你硬要我闡述清楚,我會說進(jìn)程可能會在運(yùn)行時(shí)去檢查?/etc/group?文件里是否有某些組擁有當(dāng)前的用戶。
然而這并不是 Linux 里“組”的工作機(jī)制
我在上個(gè)星期的工作中發(fā)現(xiàn)了一件有趣的事,事實(shí)證明我前面的理解錯(cuò)了,我對組的工作機(jī)制的描述并不準(zhǔn)確。特別是 Linux?并不會在進(jìn)程每次試圖訪問一個(gè)文件時(shí)就去檢查這個(gè)進(jìn)程的用戶屬于哪些組。
我在讀了《Linux 編程接口》這本書的第九章(“進(jìn)程資格”)后才恍然大悟(這本書真是太棒了),這才是組真正的工作方式!我意識到之前我并沒有真正理解用戶和組是怎么工作的,我信心滿滿的嘗試了下面的內(nèi)容并且驗(yàn)證到底發(fā)生了什么,事實(shí)證明現(xiàn)在我的理解才是對的。
用戶和組權(quán)限檢查是怎么完成的
現(xiàn)在這些關(guān)鍵的知識在我看來非常簡單! 這本書的第九章上來就告訴我如下事實(shí):用戶和組 ID 是進(jìn)程的屬性,它們是:
真實(shí)用戶 ID 和組 ID;
有效用戶 ID 和組 ID;
保存的 set-user-ID 和保存的 set-group-ID;
文件系統(tǒng)用戶 ID 和組 ID(特定于 Linux);
補(bǔ)充的組 ID;
這說明 Linux?實(shí)際上檢查一個(gè)進(jìn)程能否訪問一個(gè)文件所做的組檢查是這樣的:
檢查一個(gè)進(jìn)程的組 ID 和補(bǔ)充組 ID(這些 ID 就在進(jìn)程的屬性里,并不是實(shí)時(shí)在?/etc/group?里查找這些 ID)
檢查要訪問的文件的訪問屬性里的組設(shè)置
確定進(jìn)程對文件是否有權(quán)限訪問(LCTT 譯注:即文件的組是否是以上的組之一)
通常當(dāng)訪問控制的時(shí)候使用的是有效用戶/組 ID,而不是真實(shí)用戶/組 ID。技術(shù)上來說當(dāng)訪問一個(gè)文件時(shí)使用的是文件系統(tǒng)的 ID,它們通常和有效用戶/組 ID 一樣。(LCTT 譯注:這句話針對 Linux 而言。)
將一個(gè)用戶加入一個(gè)組并不會將一個(gè)已存在的進(jìn)程(的用戶)加入那個(gè)組
下面是一個(gè)有趣的例子:如果我創(chuàng)建了一個(gè)新的組:panda?組并且將我自己(bork)加入到這個(gè)組,然后運(yùn)行?groups?來檢查我是否在這個(gè)組里:結(jié)果是我(bork)竟然不在這個(gè)組?!
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | bork@kiwi~> sudo addgroup panda Adding group `panda' (GID 1001) ... Done. bork@kiwi~> sudo adduser bork panda Adding user `bork' to group `panda' ... Adding user bork to group panda Done. bork@kiwi~> groups bork adm cdrom sudo dip plugdev lpadmin sambashare docker lxd ? |
panda?并不在上面的組里!為了再次確定我們的發(fā)現(xiàn),讓我們建一個(gè)文件,這個(gè)文件被?panda?組擁有,看看我能否訪問它。
1 2 3 4 5 | $??touch panda-file.txt $??sudo chown root:panda panda-file.txt $??sudo chmod 660 panda-file.txt $??cat panda-file.txt cat: panda-file.txt: Permission denied |
好吧,確定了,我(bork)無法訪問?panda-file.txt。這一點(diǎn)都不讓人吃驚,我的命令解釋器并沒有將?panda?組作為補(bǔ)充組 ID,運(yùn)行?adduser bork panda?并不會改變這一點(diǎn)。
那進(jìn)程一開始是怎么得到用戶的組的呢?
這真是個(gè)非常令人困惑的問題,對嗎?如果進(jìn)程會將組的信息預(yù)置到進(jìn)程的屬性里面,進(jìn)程在初始化的時(shí)候怎么取到組的呢?很明顯你無法給你自己指定更多的組(否則就會和 Linux 訪問控制的初衷相違背了……)
有一點(diǎn)還是很清楚的:一個(gè)新的進(jìn)程是怎么從我的命令行解釋器(/bash/fish)里被執(zhí)行而得到它的組的。(新的)進(jìn)程將擁有我的用戶 ID(bork),并且進(jìn)程屬性里還有很多組 ID。從我的命令解釋器里執(zhí)行的所有進(jìn)程是從這個(gè)命令解釋器里?fork()?而來的,所以這個(gè)新進(jìn)程得到了和命令解釋器同樣的組。
因此一定存在一個(gè)“第一個(gè)”進(jìn)程來把你的組設(shè)置到進(jìn)程屬性里,而所有由此進(jìn)程而衍生的進(jìn)程將都設(shè)置這些組。而那個(gè)“第一個(gè)”進(jìn)程就是你的登錄程序login shell,在我的筆記本電腦上,它是由?login?程序(/bin/login)實(shí)例化而來。登錄程序以 root 身份運(yùn)行,然后調(diào)用了一個(gè) C 的庫函數(shù) ——?initgroups?來設(shè)置你的進(jìn)程的組(具體來說是通過讀取?/etc/group?文件),因?yàn)榈卿洺绦蚴且?root 運(yùn)行的,所以它能設(shè)置你的進(jìn)程的組。
讓我們再登錄一次
好了!假如說我們正處于一個(gè)登錄程序中,而我又想刷新我的進(jìn)程的組設(shè)置,從我們前面所學(xué)到的進(jìn)程是怎么初始化組 ID 的,我應(yīng)該可以通過再次運(yùn)行登錄程序來刷新我的進(jìn)程組并啟動一個(gè)新的登錄命令!
讓我們試試下邊的方法:
1 2 3 4 | $ sudo login bork $ groups bork adm cdrom sudo dip plugdev lpadmin sambashare docker lxd panda $ cat panda-file.txt # it works! I can access the file owned by `panda` now! |
當(dāng)然,成功了!現(xiàn)在由登錄程序衍生的程序的用戶是組?panda?的一部分了!太棒了!這并不會影響我其他的已經(jīng)在運(yùn)行的登錄程序(及其子進(jìn)程),如果我真的希望“所有的”進(jìn)程都能對?panda?組有訪問權(quán)限。我必須完全的重啟我的登錄會話,這意味著我必須退出我的窗口管理器然后再重新登錄。(LCTT 譯注:即更新進(jìn)程樹的樹根進(jìn)程,這里是窗口管理器進(jìn)程。)
newgrp 命令
在 Twitter 上有人告訴我如果只是想啟動一個(gè)刷新了組信息的命令解釋器的話,你可以使用?newgrp(LCTT 譯注:不啟動新的命令解釋器),如下:
1 2 3 | sudo addgroup panda sudo adduser bork panda newgrp panda # starts a new shell, and you don't have to be root to run it! |
你也可以用?sg panda bash?來完成同樣的效果,這個(gè)命令能啟動一個(gè)bash?登錄程序,而這個(gè)程序就有?panda?組。
seduid 將設(shè)置有效用戶 ID
其實(shí)我一直對一個(gè)進(jìn)程如何以?setuid root?的權(quán)限來運(yùn)行意味著什么有點(diǎn)似是而非?,F(xiàn)在我知道了,事實(shí)上所發(fā)生的是:setuid?設(shè)置了
“有效用戶 ID”! 如果我(julia)運(yùn)行了一個(gè)?setuid root?的進(jìn)程( 比如?passwd),那么進(jìn)程的真實(shí)用戶 ID 將為?julia,而有效用戶 ID 將被設(shè)置為?root。
passwd?需要以 root 權(quán)限來運(yùn)行,但是它能看到進(jìn)程的真實(shí)用戶 ID 是?julia?,是?julia?啟動了這個(gè)進(jìn)程,passwd?會阻止這個(gè)進(jìn)程修改除了?julia?之外的用戶密碼。