c - 防止进程在Linux上打开新的文件描述符，但允许通过套接字接收文件描述符

Question

我目前在一个项目中，我有一个父进程来设置一个套接字对，派生然后使用此套接字对进行通信。子级如果要打开文件(或其他任何基于文件描述符的资源)，则应始终转到父级，请求该资源并获取通过套接字对发送的fd。此外，我想防止 child 自己打开任何文件描述符。

我偶然发现了setrlimit，它成功阻止了子进程打开新的文件描述符，但是它似乎也使通过初始套接字连接发送的任何文件描述符无效。 Linux上是否有任何方法允许单个进程打开任何文件，将其文件描述符发送给其他进程并允许他们使用它们，而又不允许这些其他进程自己打开任何文件描述符？

对于我的用例，可以是任何内核配置，系统调用等，只要可以在fork之后应用，并且可以应用于所有文件描述符(不仅是文件，还可以是套接字，套接字对等)。

Answer 1

您在这里拥有的正是seccomp的用例。

使用seccomp，可以以不同方式过滤系统调用。在这种情况下，您想要做的就是在fork()之后安装一个seccomp过滤器，该过滤器禁止使用open(2)，openat(2)和socket(2)(以及更多)。
为此，您可以执行以下操作:

首先，使用 seccomp_init(3) 的默认行为SCMP_ACT_ALLOW创建一个seccomp上下文。

然后，使用 seccomp_rule_add(3) 为要拒绝的每个系统调用向上下文添加规则。如果尝试进行系统调用，则可以使用SCMP_ACT_KILL终止进程，使用SCMP_ACT_ERRNO(val)来使系统调用无法返回指定的errno值，或者使用手册页中定义的任何其他action值。

使用 seccomp_load(3) 加载上下文以使其生效。

在继续之前，请注意，这样的黑名单方法通常比白名单方法更弱。它允许任何未明确禁止的系统调用，并且可能会导致绕过过滤器。如果您认为要执行的子进程可能是恶意地试图避开过滤器，或者如果您已经知道子进程将需要哪些系统调用，则白名单方法会更好，您应该执行上述相反的操作:使用SCMP_ACT_KILL的默认操作创建过滤器，并使用SCMP_ACT_ALLOW允许所需的系统调用。就代码而言，差异很小(白名单可能更长，但步骤相同)。

这是上述示例(为简单起见，在发生错误的情况下，我正在执行exit(-1)):

#include <stdlib.h>
#include <seccomp.h>

static void secure(void) {
    int err;
    scmp_filter_ctx ctx;

    int blacklist[] = {
        SCMP_SYS(open),
        SCMP_SYS(openat),
        SCMP_SYS(creat),
        SCMP_SYS(socket),
        SCMP_SYS(open_by_handle_at),
        // ... possibly more ...
    };

    // Create a new seccomp context, allowing every syscall by default.
    ctx = seccomp_init(SCMP_ACT_ALLOW);
    if (ctx == NULL)
        exit(-1);

    /* Now add a filter for each syscall that you want to disallow.
       In this case, we'll use SCMP_ACT_KILL to kill the process if it
       attempts to execute the specified syscall. */

    for (unsigned i = 0; i < sizeof(blacklist) / sizeof(blacklist[0]); i++) {
        err = seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_KILL, blacklist[i], 0);
        if (err)
            exit(-1);
    }

    // Load the context making it effective.
    err = seccomp_load(ctx);
    if (err)
        exit(-1);
}

现在，在您的程序中，您可以调用上述函数在fork()之后立即应用seccomp过滤器，如下所示:

child_pid = fork();
if (child_pid == -1)
    exit(-1);

if (child_pid == 0) {
    secure();

    // Child code here...

    exit(0);
} else {
    // Parent code here...
}

关于seccomp的一些重要说明:

一旦应用了seccomp过滤器，该进程将无法删除或更改该过滤器。

如果过滤器允许使用fork(2)或clone(2)，则任何子进程都将受同一过滤器的约束。

如果允许使用execve(2)，则在调用execve(2)时将保留现有过滤器。

如果允许prctl(2) syscall，则该进程可以应用其他过滤器。