更改用户 ID 以分配附加功能

Question

我的自定义程序以非 root 权限执行，用户 ID 为:uid: 1000 euid: 0 其中在 fork() 之后，子进程中的 execv() 被调用以运行 SSH 客户端服务.由于我在非特权用户下启动程序，当尝试将套接字绑定(bind)到设备时，Linux 内核会执行所有权限检查，导致子例程 sock_setbindtodevice() 在检查 CAP_NET_RAW 能力如下所示。

我想的解决办法是先在子进程中获取root权限，进行权限操作，比如设置需要的能力，再降回非root。

这里的一个问题是，需要什么才能降到非 root，因为当执行 ssh 命令时，我希望生成的 DSA/RSA key 存储在 $ HOME/.ssh/known_hosts 而不是 root/.ssh/known_hosts。

请在下面找到代码片段:

void
global_exec_func (const char *proc_name, const char *proc_path, char **arg_list)
{
    pid_t   pid;
    int     status, euid;

    struct __user_cap_header_struct cap_header_data;
    cap_user_header_t cap_header = &cap_header_data;
    struct __user_cap_data_struct cap_data_data;
    cap_user_data_t cap_data = &cap_data_data;

    pid = fork();
    if (pid < 0) {
       printf("%% can't fork process %s", proc_name);
       return;
    }   

    /*  
     * Child process.
     */
    if (pid == 0) {
         euid = geteuid();          /* Storing euid */

         /*Gaining root privileges */
         if (setuid(0) < 0) {       
             printf("setuid(0) failed");
         }
         printf("After setting: getuid: %d geteuid: %d\n", getuid(),
                  geteuid());

         cap_header->pid = 0;
         cap_header->version = _LINUX_CAPABILITY_VERSION;

         /* Get the capabilities */
         if(capget(cap_header, cap_data)  < 0) {
             printf("failed capget error:%s", strerror(errno));
         }
         cap_data->effective = (1 << CAP_NET_RAW);    /* Set bit 13 */
         cap_data->inheritable = 0;

         /* Set the capabilities */
         if (capset(cap_header, cap_data) < 0) {
             printf("failed capset error:%s", strerror(errno));
         }

         /* Drop back privileges */
         if (seteuid(euid) < 0) {    
             printf("seteuid(euid) failed");
         }
         printf("After drop: getuid: %d geteuid: %d\n", getuid(), geteuid());

         prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1);
         execv(proc_path, arg_list);
         exit(1);
     }
     /*
      * Parent Process code follows
      */


Result:  
 [local]linux#ssh 101.1.1.101
 After setting: getuid: 0 geteuid: 0
 After drop: getuid: 0 geteuid: 0
 The authenticity of host '101.1.1.101 (101.1.1.101)' can't be established.
 DSA key fingerprint is 0c:61:df:01:93:74:1f:5f:49:34:f4:4e:06:e8:d7:5f.
 Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? ^C
 [local]linux#

结果显示 ssh 成功，但此时程序以 root 身份运行，这是不正确的。我怎样才能返回到 UID 作为 uid: 1000 euid: 0 以便 ssh key 存储在正确的目录中。

请对我的解决方案发表评论和建议，是否真的解决了问题？

Answer 1

如果您的程序使用有效用户 ID root 执行，那么您确实拥有 root 权限。

---

在 Linux 中，capabilities分为三组:可继承、允许和有效。可继承定义哪些功能在 exec() 中保持允许。允许定义流程允许哪些功能。 Effective 定义哪些功能当前有效。

编辑添加:当包含将被 exec() 执行的二进制文件的文件系统确实支持文件系统功能时，这些总是会影响执行进程将具有的功能.请参阅 man 7 capabilities 中的 execve() 期间的功能转换手册页。

将进程的所有者或组从根更改为非根时，有效功能集始终会被清除。默认情况下，允许的功能集也被清除，但在身份更改之前调用 prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1L) 告诉内核保持允许的集完好无损。

因此，要拥有 CAP_NET_RAW 功能，您的程序必须在允许集和有效集中都拥有它。如果您希望 CAP_NET_RAW 在 exec() 上保持有效，则它必须包含在所有三个功能集中。

编辑添加:如果 exec() 的目标支持文件功能，则文件功能还必须在继承和有效集中包含这些功能。 (仅在继承和有效集中包含能力不会授予能力，因为它不在文件能力的允许集中；但是，如果执行者具有，则允许将能力从执行者传递给执行者就足够了能力)。

---

您可以使用 setcap命令将特定功能授予二进制文件。 (如今大多数 Linux 文件系统都支持这些文件功能。)它不需要特权或 setuid。请记住将所需的功能添加到允许集和有效集。

编辑以添加一些示例:

将 CAP_NET_RAW 授予 /usr/bin/myprog(不能是 setuid 或 setgid root):

sudo setcap 'cap_net_raw=pe' /usr/bin/myprog

默认情况下，不将CAP_NET_RAW授予/usr/bin/myprog，但如果执行者有能力(在可继承和允许的集合中)，保留能力(在可继承和允许的集合中，并在有效集合中激活它):

sudo setcap 'cap_net_raw=ie' /usr/bin/myprog

---

如果您的程序无论如何都必须是 setuid root，那么您可以使用例如

#define  _GNU_SOURCE
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/capability.h>
#include <sys/prctl.h>

#define   NEED_CAPS 1
static const cap_value_t need_caps[NEED_CAPS] = { CAP_NET_RAW };

int main(void)
{
    uid_t  real = getuid();
    cap_t  caps;

    /* Elevate privileges */
    if (setresuid(0, 0, 0))
        return 1; /* Fatal error, probably not setuid root */

    /* Add need_caps to current capabilities. */
    caps = cap_get_proc();
    if (cap_set_flag(caps, CAP_PERMITTED,   NEED_CAPS, need_caps, CAP_SET) ||
        cap_set_flag(caps, CAP_EFFECTIVE,   NEED_CAPS, need_caps, CAP_SET) ||
        cap_set_flag(caps, CAP_INHERITABLE, NEED_CAPS, need_caps, CAP_SET))
        return 1; /* Fatal error */

    /* Update capabilities */
    if (cap_set_proc(caps))
        return 1; /* Fatal error */

    /* Retain capabilities over an identity change */
    if (prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1L))
        return 1; /* Fatal error */

    /* Return to original, real-user identity */ 
    if (setresuid(real, real, real))
        return 1; /* Fatal error */

    /* Because the identity changed, we need to
     * re-install the effective set. */
    if (cap_set_proc(caps))
        return 1; /* Fatal error */

    /* Capability set is no longer needed. */
    cap_free(caps);

    /* You now have the CAP_NET_RAW capability.
     * It will be retained over fork() and exec().
    */

    return 0;
}