euid, ruid, suid

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Benutzeridentifikationsvariablen

• ruid: Die echte Benutzer-ID bezeichnet den Benutzer, der den Prozess initiiert hat.
• euid: Bekannt als die effektive Benutzer-ID, repräsentiert sie die Benutzeridentität, die vom System verwendet wird, um die Prozessprivilegien zu bestimmen. Im Allgemeinen spiegelt euid ruid wider, mit Ausnahme von Fällen wie der Ausführung einer SetUID-Binärdatei, bei der euid die Identität des Dateieigentümers annimmt und somit spezifische Betriebsberechtigungen gewährt.
• suid: Diese gespeicherte Benutzer-ID ist entscheidend, wenn ein hochprivilegierter Prozess (typischerweise als root ausgeführt) vorübergehend seine Privilegien abgeben muss, um bestimmte Aufgaben auszuführen, um später seinen ursprünglichen erhöhten Status wiederzuerlangen.

Wichtiger Hinweis

Ein Prozess, der nicht unter root läuft, kann seine euid nur so ändern, dass sie mit der aktuellen ruid, euid oder suid übereinstimmt.

Verständnis der set*uid-Funktionen

• setuid: Entgegen anfänglicher Annahmen ändert setuid hauptsächlich euid und nicht ruid. Insbesondere für privilegierte Prozesse richtet es ruid, euid und suid auf den angegebenen Benutzer, oft root, aus und festigt diese IDs aufgrund des übergeordneten suid. Detaillierte Informationen finden Sie in der setuid man page.
• setreuid und setresuid: Diese Funktionen ermöglichen die nuancierte Anpassung von ruid, euid und suid. Ihre Fähigkeiten hängen jedoch vom Privilegienniveau des Prozesses ab. Für Nicht-Root-Prozesse sind Änderungen auf die aktuellen Werte von ruid, euid und suid beschränkt. Im Gegensatz dazu können Root-Prozesse oder solche mit der CAP_SETUID-Berechtigung beliebige Werte für diese IDs zuweisen. Weitere Informationen finden Sie in der setresuid man page und der setreuid man page.

Diese Funktionen sind nicht als Sicherheitsmechanismus konzipiert, sondern um den beabsichtigten Betriebsablauf zu erleichtern, beispielsweise wenn ein Programm die Identität eines anderen Benutzers annimmt, indem es seine effektive Benutzer-ID ändert.

Es ist bemerkenswert, dass setuid zwar ein gängiges Mittel zur Erhöhung der Privilegien auf root sein kann (da es alle IDs auf root ausrichtet), das Unterscheiden zwischen diesen Funktionen entscheidend ist, um das Verhalten der Benutzer-IDs in unterschiedlichen Szenarien zu verstehen und zu manipulieren.

Programmausführungsmechanismen in Linux

execve Systemaufruf

• Funktionalität: execve startet ein Programm, das durch das erste Argument bestimmt wird. Es nimmt zwei Array-Argumente, argv für Argumente und envp für die Umgebung.
• Verhalten: Es behält den Speicherbereich des Aufrufers bei, aktualisiert jedoch den Stack, Heap und die Datensegmente. Der Programmcode wird durch das neue Programm ersetzt.
• Benutzer-ID-Erhaltung:
• ruid, euid und zusätzliche Gruppen-IDs bleiben unverändert.
• euid kann nuancierte Änderungen aufweisen, wenn das neue Programm das SetUID-Bit gesetzt hat.
• suid wird nach der Ausführung von euid aktualisiert.
• Dokumentation: Detaillierte Informationen finden Sie auf der execve man page.

system Funktion

• Funktionalität: Im Gegensatz zu execve erstellt system einen Kindprozess mit fork und führt einen Befehl innerhalb dieses Kindprozesses mit execl aus.
• Befehlsausführung: Führt den Befehl über sh mit execl("/bin/sh", "sh", "-c", command, (char *) NULL); aus.
• Verhalten: Da execl eine Form von execve ist, funktioniert es ähnlich, jedoch im Kontext eines neuen Kindprozesses.
• Dokumentation: Weitere Einblicke können von der system man page gewonnen werden.

Verhalten von bash und sh mit SUID

• bash:
• Hat eine -p-Option, die beeinflusst, wie euid und ruid behandelt werden.
• Ohne -p setzt bash euid auf ruid, wenn sie anfangs unterschiedlich sind.
• Mit -p wird das ursprüngliche euid beibehalten.
• Weitere Details finden Sie auf der bash man page.
• sh:
• Verfügt nicht über einen Mechanismus ähnlich der -p-Option in bash.
• Das Verhalten in Bezug auf Benutzer-IDs wird nicht ausdrücklich erwähnt, außer unter der -i-Option, die die Erhaltung der Gleichheit von euid und ruid betont.
• Zusätzliche Informationen sind auf der sh man page verfügbar.

Diese Mechanismen, die sich in ihrem Betrieb unterscheiden, bieten eine vielseitige Palette von Optionen zur Ausführung und zum Übergang zwischen Programmen, mit spezifischen Nuancen in der Verwaltung und Erhaltung von Benutzer-IDs.

Testen des Benutzer-ID-Verhaltens in Ausführungen

Beispiele entnommen von https://0xdf.gitlab.io/2022/05/31/setuid-rabbithole.html#testing-on-jail, überprüfen Sie es für weitere Informationen

Fall 1: Verwendung von setuid mit system

Ziel: Verständnis der Auswirkungen von setuid in Kombination mit system und bash als sh.

C-Code:

#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
setuid(1000);
system("id");
return 0;
}

Kompilierung und Berechtigungen:

oxdf@hacky$ gcc a.c -o /mnt/nfsshare/a;
oxdf@hacky$ chmod 4755 /mnt/nfsshare/a

bash-4.2$ $ ./a
uid=99(nobody) gid=99(nobody) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0

Analyse:

• ruid und euid beginnen als 99 (nobody) und 1000 (frank) respektive.
• setuid richtet beide auf 1000 aus.
• system führt /bin/bash -c id aus aufgrund des Symlinks von sh zu bash.
• bash, ohne -p, passt euid an ruid an, was dazu führt, dass beide 99 (nobody) sind.

Fall 2: Verwendung von setreuid mit system

C Code:

#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
setreuid(1000, 1000);
system("id");
return 0;
}

Kompilierung und Berechtigungen:

oxdf@hacky$ gcc b.c -o /mnt/nfsshare/b; chmod 4755 /mnt/nfsshare/b

Ausführung und Ergebnis:

bash-4.2$ $ ./b
uid=1000(frank) gid=99(nobody) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0

Analyse:

• setreuid setzt sowohl ruid als auch euid auf 1000.
• system ruft bash auf, die die Benutzer-IDs aufgrund ihrer Gleichheit beibehält und effektiv als frank fungiert.

Fall 3: Verwendung von setuid mit execve

Ziel: Untersuchung der Interaktion zwischen setuid und execve.

#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
setuid(1000);
execve("/usr/bin/id", NULL, NULL);
return 0;
}

Ausführung und Ergebnis:

bash-4.2$ $ ./c
uid=99(nobody) gid=99(nobody) euid=1000(frank) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0

Analyse:

• ruid bleibt 99, aber euid wird auf 1000 gesetzt, entsprechend der Wirkung von setuid.

C Code Beispiel 2 (Bash aufrufen):

#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
setuid(1000);
execve("/bin/bash", NULL, NULL);
return 0;
}

Ausführung und Ergebnis:

bash-4.2$ $ ./d
bash-4.2$ $ id
uid=99(nobody) gid=99(nobody) groups=99(nobody) context=system_u:system_r:unconfined_service_t:s0

Analyse:

• Obwohl euid durch setuid auf 1000 gesetzt ist, setzt bash euid aufgrund der Abwesenheit von -p auf ruid (99) zurück.

C Code Beispiel 3 (Verwendung von bash -p):

#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
char *const paramList[10] = {"/bin/bash", "-p", NULL};
setuid(1000);
execve(paramList[0], paramList, NULL);
return 0;
}

Ausführung und Ergebnis:

bash-4.2$ $ ./e
bash-4.2$ $ id
uid=99(nobody) gid=99(nobody) euid=100

Referenzen

• https://0xdf.gitlab.io/2022/05/31/setuid-rabbithole.html#testing-on-jail