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12. SELinux 加固 Linux 安全

SELinux 介绍

SELinux 概述

文件权限控制了哪些用户或用户组可以访问哪些特定文件，但未限定用户访问文件的方式。

例如：对于文件的写入权限而言，结构化数据文件是否应当设计为只能使用特定的程序写入，但其他编辑器仍可以打开和修改此文件，而这可能会导致损坏。文件权限仅仅是控制谁可以读取、写入或运行文件，无法控制如何使用文件。

Security Enhanced Linux (SELinux)是一个额外的系统安全层，主要目标是防止已遭泄露的系统服务访问用户数据。

例如：恶意人员成功入侵了 Web服务器进程，获得进程的权限，也就是apache用户和apache组的权限。该用户和组对文档根目录/var/www/html具有读取权限，还可以访问/tmp和/var/tmp，以及全局可写的其他任何文件和目录。

SELinux 强制执行一组访问规则，明确定义进程和资源之间允许的操作。每个进程、文件、目录和端口都具有专门的安全标签，称为SELinux上下文。上下文是一个名称， SELinux策略使用它来确定某个进程能否访问文件、目录或端口。除非显式规则授予访问权限，否则，在默认情况下，策略不允许任何交互。

SELinux 标签有多个内容：用户，角色，类型和敏感度。rhel中默认策略targeted，基于类型部分。类型部分通常以_t结尾。

示例：

在这里插入图片描述

示例：

web 服务器守护进程类型是 httpd_exec_t
web 服务器的网页类型是 httpd_sys_content_t
web 服务器的端口类型是 http_port_t
/tmp 标签 tmp_t

基本原理

SELinux默认策略允许apache进程访问在/var/www/html文件夹下的文件和文件夹，以及其他一些具有httpd_sys_content_t上下文的文件夹，禁止访问具有其他不匹配标签的目录。
在 SELinux 的保护下，apache进程不允许访问/tmp和/var/tmp目录。因为/tmp、/var/tmp目录的标签是tmp_t，与默认策略不匹配。

命令选项 -Z

许多处理文件的命令都一个-Z 选项，用于显示和设置SELinux上下文。

[root@centos7 ~]# ps -C sshd -Z
LABEL                               PID TTY          TIME CMD
system_u:system_r:sshd_t:s0-s0:c0.c1023 951 ?    00:00:00 sshd
system_u:system_r:sshd_t:s0-s0:c0.c1023 1261 ?   00:00:00 sshd
unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023 1276 ? 00:00:00 sshd
system_u:system_r:sshd_t:s0-s0:c0.c1023 2455 ?   00:00:00 sshd
unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023 2459 ? 00:00:00 sshd

[root@centos7 ~]# ls -Z /home
unconfined_u:object_r:user_home_dir_t:s0 laoma

# 其他命令中 -Z 选项
# cp -Z     set SELinux security context of destination file to default type
# mkdir -Z     set SELinux security context of each created directory to the default type

SELinux 模式

enforcing 模式： SELinux强制执行访问控制规则。在强制模式下，如果规则没有明确允许访问，则拒绝访问，并写入日志。此模式是默认模式。
Permissive 模式：SELinux 加载策略并处于活动状态，但不强制执行访问控制规则，⽽是记录访问违规。此模式有助于对应用和规则进行测试和故障排除。
disable 模式：完全关闭 SELinux。不拒绝任何SELinux违规，不予记录。

查看当前模式

[root@centos7 ~]# getenforce

更改当前模式

[root@centos7 ~]# setenforce 
usage:  setenforce [ Enforcing | Permissive | 1 | 0 ]

# 强制模式临时切换为允许模式
[root@centos7 ~]# setenforce 0
# 或者
[root@centos7 ~]# setenforce Permissive

# 允许模式临时切换为强制模式
[root@centos7 ~]# setenforce 1
# 或者
[root@centos7 ~]# setenforce Enforcing

模式切换注意事项：

强制模式和允许模式之间变更，不需要重启系统。
从强制模式或者允许模式变更到禁用模式，或者从禁用模式变更到强制模式或者允许模式都需要重启系统。

更改 SELinux 默认模式

[root@centos7 ~]# vim /etc/selinux/config
SELINUX=enforcing
SELINUXTYPE=targeted

在启动时通过将向内核传递参数来设置SELinux 模式：

enforcing=1，设置强制模式。
enforcing=0，设置许可模式。
selinux=0，来彻底禁用 SELinux。
selinux=1，启用 SELinux（当设置enforcing参数是，该参数可以省略）。

实验： selinux模式为enforcing情况下，破解root密码。破解完成后不执行 touch /.autorelabel命令。

重启测试：使用正确的密码登录。结果：登录失败。原因：用户验证程序无法访问/etc/shadow，因为破解密码过程中/etc/shadow文件标签被破坏了。

处理方法：系统启动时，内核添加参数 selinux=1 enforcing=0

控制文件 SELinux 上下文

新文件默认 SELinux 上下文

新文件通常从父目录继承其SELinux上下文，从而确保它们具有适当的上下文。

[root@server-gx ~ 18:38:11]# touch /tmp/whisky
[root@server-gx ~ 18:38:20]# ls -1dZ /tmp /tmp/whisky
drwxrwxrwt. root root system_u:object_r:tmp_t:s0       /tmp
-rw-r--r--  root root ?                                /tmp/whisky

[root@server-gx ~ 18:39:17]# cp /tmp/whisky /root/whisky
[root@server-gx ~ 18:39:48]# ls -1dZ /tmp /tmp/whisky /root /root/whisky
dr-xr-x---. root root system_u:object_r:admin_home_t:s0 /root
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky
drwxrwxrwt. root root system_u:object_r:tmp_t:s0       /tmp
-rw-r--r--  root root ?                                /tmp/whisky

以下两种情况，文件的 SELinux 上下文保持不变：

cp -a 命令复制
移动文件

[root@server-gx ~ 18:39:17]# cp /tmp/whisky /root/whisky
[root@server-gx ~ 18:39:48]# ls -1dZ /tmp /tmp/whisky /root /root/whisky
dr-xr-x---. root root system_u:object_r:admin_home_t:s0 /root
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky
drwxrwxrwt. root root system_u:object_r:tmp_t:s0       /tmp
-rw-r--r--  root root ?                                /tmp/whisky
[root@server-gx ~ 18:41:17]# cp -a /tmp/whisky /root/whisky-a
[root@server-gx ~ 18:44:20]# ls -1dZ /tmp /tmp/whisky /root /root/whisky*
dr-xr-x---. root root system_u:object_r:admin_home_t:s0 /root
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky-a
drwxrwxrwt. root root system_u:object_r:tmp_t:s0       /tmp
-rw-r--r--  root root ?                                /tmp/whisky

[root@server-gx ~ 18:46:04]# mv /tmp/whisky /root/whisky-mv
[root@server-gx ~ 18:46:58]# ls -1dZ /tmp /root /root/whisky*
dr-xr-x---. root root system_u:object_r:admin_home_t:s0 /root
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky-a
-rw-r--r--  root root ?                                /root/whisky-mv
drwxrwxrwt. root root system_u:object_r:tmp_t:s0       /tmp

设置文件 SELinux 上下文

设置文件上下文命令

chcon 命令，直接更改文件SELinux上下文。但是，它不会将上下文更改保存到 SELinux 上下文数据库中。系统下一次对所有文件进行 relabel 操作时，将导致该上下文恢复。它对于测试和实验很有用。
restorecon 命令，根据 SELinux上下文数据库中规则，恢复文件SELinux上下文。原先通过 chcon命令所做的更改，将失效。

示例：

[root@centos7 ~]# mkdir /www
[root@centos7 ~]# ls -Zd /www
unconfined_u:object_r:default_t:s0 /www

[root@centos7 ~]# chcon -t httpd_sys_content_t /www
[root@centos7 ~]# ls -Zd /www
unconfined_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0 /www

[root@centos7 ~]# restorecon -v /www
Relabeled /www from unconfined_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0 to unconfined_u:object_r:default_t:s0
[root@centos7 ~]# ls -Zd /www
unconfined_u:object_r:default_t:s0 /www

semanage fcontext 命令用于管理SELinux上下文数据库中规则，restorecon 命令根据这些规则恢复文件上下文。semanage fcontext命令使用扩展的正则表达式指定路径和文件名。比较常见的扩展正则表达式(/.*)?，表示随意匹配/后面接任意数量字符，递归匹配文件夹下的子文件和子文件夹。

示例：

[root@centos7 ~]# echo Hello World > /www/index.html
[root@centos7 ~]# ls -Zd /www/index.html
unconfined_u:object_r:default_t:s0 /www/index.html

# 安装 semanage 工具
[root@centos7 ~]# yum install -y policycoreutils-python-utils

# 添加默认规则
[root@centos7 ~]# semanage fcontext -a -t httpd_sys_content_t '/www(/.*)?'
[root@centos7 ~]# semanage fcontext -l |grep '^/www(/.*)?'
/www(/.*)?    all files   system_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0 

# 只查看非默认策略
[root@centos7 ~]# semanage fcontext -lC
SELinux fcontext  type      Context
/www(/.*)?     all files    system_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0

# 恢复文件上下文
[root@centos7 ~]# restorecon -Rv /www/
Relabeled /www from unconfined_u:object_r:default_t:s0 to unconfined_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0
Relabeled /www/index.html from unconfined_u:object_r:default_t:s0 to unconfined_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0
[root@centos7 ~]# ls -1Zd /www/ /www/index.html
unconfined_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0 /www/
unconfined_u:object_r:httpd_sys_content_t:s0 /www/index.html

# 删除默认规则
[root@centos7 ~]# semanage fcontext -d -t httpd_sys_content_t '/www(/.*)?'

# 删除目录
[root@centos7 ~]# rm -fr /www

示例：配置 web 站点主目录

# 准备目录
[root@centos7 ~]# mkdir /www
[root@centos7 ~]# echo Hello World > /www/index.html
[root@centos7 ~]# semanage fcontext -a -t httpd_sys_content_t '/www(/.*)?'
[root@centos7 ~]# restorecon -Rv /www/

# 安装 httpd
[root@centos7 ~]# yum install -y httpd
[root@centos7 ~]# systemctl enable httpd --now
[root@centos7 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf 
# 注释122 行DocumentRoot，在122行后，添加如下内容：
# DocumentRoot "/var/www/html"
DocumentRoot "/www"
<Directory "/www">
    AllowOverride None
    # Allow open access:
    Require all granted
</Directory>
# 重启服务
[root@centos7 ~]# systemctl restart httpd

# 访问验证
[root@centos7 ~]# curl http://server.laoma.cloud/
Hello World

控制端口 SELinux 上下文

端口 SELinux 上下文

**SELinux还可以对端口标记。**当某个进程希望侦听端口时， SELinux将检查是否允许与该进程相关联的标签绑定该端口标签。这可以阻止恶意服务控制本应由其他网络服务使用的端口。

在 targeted 策略中：

端口 22/TCP ，具有标签 ssh_port_t。
端口 80/TCP 和 443/TCP ，具有标签 http_port_t。

# 查看端口标记
[root@centos7 ~]# semanage port -l | grep http_port_t
http_port_t                    tcp      80, 81, 443, 488, 8008, 8009, 8443, 9000
pegasus_http_port_t            tcp      5988

# 添加端口标记
[root@centos7 ~]# semanage port -a -t http_port_t -p tcp 18020
[root@centos7 ~]# semanage port -l|grep 18020
http_port_t                    tcp      18020, 80, 81, 443, 488, 8008, 8009, 8443, 9000

# 修改网络端口标记
[root@centos7 ~]# semanage port -m -t ssh_port_t -p tcp 18020
[root@centos7 ~]# semanage port -l | grep 18020
ssh_port_t                     tcp      18020, 22

# 删除端口标记
[root@centos7 ~]# semanage port -d -t ssh_port_t -p tcp 18020
[root@centos7 ~]# semanage port -l | grep 108020

示例：配置 web 站点监听端口

[root@centos7 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
# 修改原先的 Listen 80 为 Listen 18020
Listen 18020

# 重启服务vim 
[root@centos7 ~]# systemctl restart httpd
Job for httpd.service failed because the control process exited with error code.
See "systemctl status httpd.service" and "journalctl -xe" for details

[root@centos7 ~]# systemctl status httpd.service |cat |grep Per
......
Nov 29 11:55:26 rocky.laoma.cloud httpd[3939]: (13)Permission denied: AH00072: make_sock: could not bind to address 0.0.0.0:18020
......

# 配置端口
[root@centos7 ~]# semanage port -a -t http_port_t -p tcp 18020
[root@centos7 ~]# semanage port -l | grep 18020
http_port_t                    tcp      18020, 80, 81, 443, 488, 8008, 8009, 8443, 9000

# 只查看改动标签
[root@centos7 ~]# semanage port -lC
SELinux Port Type              Proto    Port Number
http_port_t                    tcp      18020

# 重启服务并访问
[root@centos7 ~]# systemctl restart httpd

# 访问验证
[root@centos7 ~]# curl http://server.laoma.cloud:18020/
Hello World

控制 SELinux 布尔值

SELinux 布尔值

SELinux 布尔值是可更改SELinux策略行为的开关，可以启用和禁用。

# 查看SELinux布尔值
[root@centos7 ~]# getsebool -a |grep httpd_enable_homedirs
httpd_enable_homedirs --> off
[root@centos7 ~]# getsebool httpd_enable_homedirs
sethttpd_enable_homedirs --> off

# 设置SELinux布尔值
[root@centos7 ~]# setsebool 
Usage:  setsebool [ -NPV ] boolean value | bool1=val1 bool2=val2...
# 启用value为1或者on或者true
# 禁用value为0或者off或者false

[root@centos7 ~]# setsebool httpd_enable_homedirs=1或者on或者true
[root@centos7 ~]# setsebool httpd_enable_homedirs=0或者off或者false

# 持久化设置布尔值，使用-P选项修改将写入SELinux数据库。
[root@centos7 ~]# setsebool httpd_enable_homedirs=1
[root@centos7 ~]# setsebool -P httpd_enable_homedirs=1

还可以semanage boolean 命令管理 SELinux 布尔值。

[root@centos7 ~]# semanage boolean 
usage: semanage boolean [-h] [-n] [-N] [-S STORE] [  --extract  | --deleteall  | --list -C | --modify ( --on | --off ) boolean ]

# 查看 SELinux 布尔值
[root@centos7 ~]# semanage boolean -l
# 只查看非默认的 SELinux 布尔值
[root@centos7 ~]# semanage boolean -l -C

# 设置 SELinux 布尔值
[root@centos7 ~]# semanage boolean -m -1|--on use_nfs_home_dirs
[root@centos7 ~]# semanage boolean -m -0|--off use_nfs_home_dirs
# 相当于setsebool -P

# 删除原先自定义的 SELinux 布尔值
[root@centos7 ~]# semanage boolean -D

示例：允许 httpd 访问用户家目录

[root@server ~ 10:24:31]# vim /etc/httpd/conf.d/userdir.conf
# 修改以下两个参数
    UserDir enabled
	UserDir public_html
# 重启服务
[root@server ~ 10:27:33]# systemctl restart httpd.service

# 设置权限
[root@server ~ 10:27:48]# mkdir public_html
[root@server ~ 10:28:01]# echo "Welcome to whisky homepage" > public_html/index.html
[root@server ~ 10:29:02]# ll /home/

total 0
drwx------. 4 whisky whisky 106 8月   3 15:05 whisky
[root@server ~ 10:30:21]# mkdir -p /home/whsiky/
[root@server ~ 10:31:02]# chmod o+x /home/whsiky/

# 未启用布尔值访问
[root@centos7 ~]# curl http://server.laoma.cloud:18020/~laoma/
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN">
<html><head>
<title>403 Forbidden</title>
</head><body>
<h1>Forbidden</h1>
<p>You don't have permission to access this resource.</p>
</body></html>

# 启用布尔值访问
[root@centos7 ~]# setsebool httpd_enable_homedirs=1
[root@centos7 ~]# curl http://server.laoma.cloud:18020/~laoma/
Welcome to laoma home

调查和解决 SELinux 问题

SELinux 文档

selinux-policy-doc 软件包附带SELinux man page，介绍了 SELinux 使用方法。

[root@centos7 ~]# yum install -y selinux-policy-doc
[root@centos7 ~]# mandb
[root@centos7 ~]# man -k '_selinux'
......
httpd_selinux (8)    - Security Enhanced Linux Policy for the httpd processes
......

[root@centos7 ~]# man httpd_selinux

setroubleshoot-server 软件包

setroubleshoot-server 软件包中的 setroubleshoot 服务提供了诊断 SELinux 问题的⼯具。当 SELinux 拒绝某一操作时，会在 /var/log/audit/audit.log 安全⽇志文件中记录一条Access Vector Cache (AVC) 消息。SELinux 故障排除服务会监控 AVC 事件，并将事件摘要发送到 /var/log/messages 文件。

示例：基于上述实验环境模拟。

# 安装软件包
[root@centos7 ~]# yum install -y httpd setroubleshoot-server

# 关闭 httpd_enable_homedirs布尔值
[root@centos7 ~]# setsebool httpd_enable_homedirs=0

# 监控日志 /var/log/messages
[root@centos7 ~]# tail -f /var/log/messages

# 访问站点
[root@centos7 ~]# curl http://server.laoma.cloud:18020/~laoma/
Welcome to laoma home

# 此时日志显示
[root@centos7 ~]# tail -f /var/log/messages
......
Nov 30 10:39:34 server setroubleshoot[4035]: SELinux is preventing /usr/sbin/httpd from getattr access on the file /home/laoma/public_html/index.html. For complete SELinux messages run: sealert -l bb10b03c-bed2-4853-85cb-92c1824fd75d
......

# 根据提示进一步查看 SELinux 消息
[root@centos7 ~]# sealert -l bb10b03c-bed2-4853-85cb-92c1824fd75d

SELinux is preventing /usr/sbin/httpd from getattr access on the file /home/laoma/public_html/index.html.

*****  Plugin public_content (32.5 confidence) suggests   ********************

If you want to treat index.html as public content
Then you need to change the label on index.html to public_content_t or public_content_rw_t.
Do
# semanage fcontext -a -t public_content_t '/home/laoma/public_html/index.html'
# restorecon -v '/home/laoma/public_html/index.html'

*****  Plugin catchall_boolean (32.5 confidence) suggests   ******************

If you want to allow httpd to enable homedirs
Then you must tell SELinux about this by enabling the 'httpd_enable_homedirs' boolean.

Do
setsebool -P httpd_enable_homedirs 1

*****  Plugin catchall_boolean (32.5 confidence) suggests   ******************

If you want to allow httpd to unified
Then you must tell SELinux about this by enabling the 'httpd_unified' boolean.

Do
setsebool -P httpd_unified 1

*****  Plugin catchall (4.5 confidence) suggests   ***************************

If you believe that httpd should be allowed getattr access on the index.html file by default.
Then you should report this as a bug.
You can generate a local policy module to allow this access.
Do
allow this access for now by executing:
# ausearch -c 'httpd' --raw | audit2allow -M my-httpd
# semodule -X 300 -i my-httpd.pp
......

提示给出了多种解决方法：

修改文件上下文。
设置布尔值。

SELinux 问题处理思路

确定是否是 SELinux 引起的。
在做调整前，首先考虑 SELinux 是否正确的阻止了访问。例如web服务器尝试访问/home目录，如果web的内容不是用户发布的，那么发生阻止信号是正确的阻止。如果这个访问是被允许的，参考下面步骤。
最常见的 SELinux 问题是不正确的文件上下文。当文件是另外一个地方创建的，然后移动到新的地方，而新的地方需要新的上下文。在大多数情况，执行restorecon可以修复这个问题。这种修复问题方式对系统其他部分安全影响非常小。
另外一个问题可能是布尔值设置不当导致拒绝访问。例如ftpd_anon_write布尔值控制匿名ftp用户是否可以上传文件。如果如需匿名用户上传文件，需要打开这个布尔值。调整布尔值需要小心，因为对系统影响范围比较大。
还有可能是端口上下文不匹配。
还有可能是 SELinux bug。

云计算一阶段Ⅱ——12. SELinux 加固 Linux 安全