Segurança e auditoria
de sistemas
Carlos Oberdan Rolim
Ciência da Computação
Sistemas de informação
Segurança em sistemas
operacionais Unix
Motivação
Por que é importante conhecer
sistemas unix ?
Histórico Unix
As raízes do UNIX datam dos meados dos anos 60, quando
a AT&T, Honeywell, GE e o MIT embarcaram em um massivo
projeto para desenvolvimento de um utilitário de informação,
chamado Multics (Multiplexed Information and Computing
Service).
Em 1969, o projeto estava muito atrasado em relação ao seu
cronograma e a AT&T resolveu abandona-lo. O projeto
continuou no MIT.
Neste mesmo ano, Ken Thompson, um pesquisador da
AT&T que havia trabalhado no Projeto Multics, pegou um
computador PDP-7 para pesquisar algumas idéias do Multics
por conta própria. Logo Dennis Ritchie, que também
trabalhou no Multics, se juntou a ele. Enquanto Multics
tentava fazer várias coisas, UNIX tentava fazer uma coisa
bem: rodar programas.
Histórico Unix
1972 - Ken Thompson e Dennis M. Ritchie com um PDP-11
Histórico Unix
Este pequeno escopo era todo ímpeto que os pesquisadores
precisavam. Em 1971 saiu a primeira versão do UNIX, V1,
muitos meses antes do Multics, em assembler em um
computador PDP-11 da Digital. Incluía sistema de arquivos,
fork(), roff, ed. Era utilizado como uma ferramenta de
processamento de texto para a preparação de patentes.
Pipe() apareceu na V2.
Em 1973 o UNIX foi reescrito em C, talvez o fato mais
importante da história deste sistema operacional. Isto
significava que o UNIX poderia ser portado para novo
hardware em meses, e que mudanças eram fáceis. A
linguagem C foi projetada para o sistema operacional UNIX,
e portanto há uma grande sinergia entre C e UNIX.
Histórico Unix
Em 1975 foi lançada a V6. Disponível para universidades
Em 1978 Berkley Software Distribuition lança a série 2.xBSD
para PDP - 11 (a versão 2.11 foi lançada em 1992). Nesta
versão saiu o csh. Neste ano também saiu a série 3BSD,
que teve uma importante contribuição, virtual memory.
Em 1979 saiu a V7 e o Unix foi portado para o novo VAX da
Digital. Esta versão incluia C K&R completo, uucp, Bourne
Shell. O kernel tinha meramente 40 bytes! Esta foi a
primeira versão vendida comercialmente do sistema,
mas usada principalmente por universidades.
Em 1983 é lançado o System V da AT&T e o 4.2 BSD. O SV
incluía o pacote IPC (shm, msg, sem) para comunicação
entre processos. Surgiram outras versões do SV com a
inclusão de novas características como sharedlibs no SVR4.
Histórico Unix
O 4.2BSD foi talvez uma das mais importantes versões do
UNIX. O seu software de conexão de redes tornava muito
fácil a tarefa de conectar computadores UNIX a redes locais.
Nessa versão é que foram integrados os softwares que
implementam TCP/IP e sockets.
Em 1988 foi lançado o SVR4. Este sistema era um merge de
releases anteriores do SV, BSD e SunOs, uma
implementação decendente de BSD. Neste release foram
incorporados as seguintes características:
BSD: TCP/IP, sockets, csh, ...
SVR3: sysadmin, ...
SunOs: NFS, OpenLook GUI, X11/NeWS, virtual memory subsystem
with memoy mapped files, shared libraries (!= SVR3)
ksh
Histórico Unix
O 4.4BSD foi lançado em 1992 para várias plataformas: HP
9000/300, Sparc, 386, DEC e outras, mas não em VAX.
Entre as novas características estão:
Novo sistema de memória virtual baseado em Mach 2.5
Suporte ISO/OSI (baseado em ISODE)
A Sun Microsystem também lançou a sua versão do UNIX a
partir do BSD. Isto ocorreu até a versão SunOs 4.x. A nova
versão, SunOs 5.x está baseada no SVR4, embora tenha
herdado algumas características do SunOs 4.x. O novo
sistema operacional da Sun, Solaris 2.x, é um SO que
engloba SunOs 5.x, Open Network Computing e Open
Windows. É o solaris que provê o pacote de compatibilidade
entre os BSD/SunOs e o SVR4/SunOs 5.x.
Evolução do Unix
Linux
O Kernel do Linux foi, originalmente, escrito por Linus
Torvalds do Departamento de Ciência da Computação da
Universidades de Helsinki, Finlândia, com a ajuda de vários
programadores voluntários através da Internet.
Linus Torvalds iniciou cortando (hacking) o kernel como um
projeto particular, inspirado em seu interesse no Minix, um
pequeno sistema UNIX desenvolvido por Andy Tannenbaum.
Ele se limitou a criar, em suas próprias palavras, "um Minix
melhor que o Minix" ("a better Minix than Minix"). E depois de
algum tempo de trabalho em seu projeto, sozinho, ele enviou
a seguinte mensagem para comp.os.minix:
Linux
“Você suspira por melhores dias do Minix-1.1, quando homens serão
homens e escreverão seus próprios "device drivers" ? Você está
sem um bom projeto e esta morrendo por colocar as mãos em um
S.O. no qual você possa modificar de acordo com suas
necessidades ? Você está achando frustrante quando tudo
trabalha em Minix ? Chega de atravessar noites para obter
programas que trabalhem correto ? Então esta mensagem pode
ser exatamente para você.Como eu mencionei há um mês atrás,
estou trabalhando em uma versão independente de um S.O.
similar ao Minix para computadores AT-386. Ele está, finalmente,
próximo do estágio em que poderá ser utilizado (embora possa
não ser o que você esteja esperando), e eu estou disposto a
colocar os fontes para ampla distribuição. Ele está na versão
0.02... contudo eu tive sucesso rodando bash, gcc, gnu-make, gnused, compressão, etc. nele. “
From Linus Benedict Torvalds to comp.os.minix newsgroup 5 Oct 91 05:41:06 GMT
Linux
No dia 5 de outubro de 1991 Linus Torvalds anunciou a
primeira versão "oficial" do Linux, versão 0.02. Desde então
muitos programadores têm respondido ao seu chamado, e
têm ajudado a fazer do Linux o Sistema Operacional que é
hoje.
Kernel
O Kernel de um sistema operacional é entendido como o
núcleo deste ou, numa tradução literal, cerne. Ele
representa a camada de software mais próxima do hardware,
sendo responsável por gerenciar os recursos do sistema
computacional como um todo.
A responsabilidade do kernel consiste, tradicionalmente
(particularmente no kernel monolítico), em abstrair a
interface do hardware, permitindo que processos utilizem
este recurso concorrentemente, de forma segura e
padronizada.
Computador carrega o kernel no momento do boot
Kernel
Implementa o sistema de arquivos:
Permite processos criar, ler, escrever e acessar estes
arquivos
Gerencia Daemons:
Move páginas do disco para memória
Prioridades
Gerencia drivers de dispositivos
Gerencia software de rede que implementa serviços de rede
Gerencia facilidades de comunicação entre processos
Provê facilidades para criar, examinar e modificar processos
Provê funções de gerenciamento do sistema
Provê funções miscelâneas que tornam os recursos do
sistema disponíveis aos processos, como, por exemplo:
memória
Shell
Shell é um programa que conecta e interpreta os comandos
digitados por um usuário. É a interface que o usuário
utiliza para enviar comandos para o sistema.
Dos vários programas shell existentes, o Bourne shell, o
Korn shell e o C shell se destacam por serem os mais
utilizadas e conhecidos. Mas qualquer programador pode
fazer o seu shell. Estes shells tornaram-se conhecidos pois
já vinham com o sistema, exceto o Korn que tinha que ser
adquirido separadamente. O Bourne shell vinha com o SV e
C shell com o BSD. O Korn shell é uma melhoria do Bourne
shell.
Usuários e grupos
Cada usuário registrado possui um nome de login, uma
senha e um identificador numérico associado (UID).
Os usuários são organizados em grupos.
Um usuário sempre pertence a um grupo primário e pode
pertencer a outros grupos secundários.
Cada grupo é identificado por um nome e um identificador de
grupo (GID).
O comando id user permite visualizar as informações de
usuários e grupos.
O comando finger user oferece informações adicionais
sobre o usuário.
Arquivos /etc/passwd - /etc/shadow
/etc/group
Usuários e grupos
O usuário root e outros usuários especiais
O usuário com UID = 0 é chamado “root” e possui poderes especiais no
sistema:
Acesso a todos os arquivos e diretórios
Reboot/shutdown do sistema
Lançamento e cancelamento de qualquer processo
Montagem de diretórios de rede e de dispositivos externos
Assim, torna-se óbvio que a senha de root é de grande importância para
a segurança do sistema.
Além do root, outros usuários são definidos para a
implantação de serviços específicos. Esse é o caso dos
usuários “bin”, “daemon”,“lp”, “mail”, “news”, “ftp” e
“nobody”, que não correspondem a seres humanos.
Normalmente esses usuários não são acessíveis via login,
existindo apenas internamente no sistema.
Sistema de arquivos
O UNIX tem uma organização de diretórios hierárquica em
formato de árvore conhecida como filesystem
O acesso a arquivos é organizado através de propriedades
e proteções. Toda segurança do sistema depende, em
grande parte, da combinação entre a propriedade e
proteções setadas em seus arquivos e suas contas de
usuários e grupos.
Enfatizando:
Tudo em UNIX é um arquivo
Unix tem uma organização hierárquica de arquivos chamada de
filesystem
Acesso aos arquivos é organizado através de propriedades e proteções
Sistema de arquivos
Um inodo é uma estrutura de dados em disco que descreve
e armazena os atributos do arquivo, incluindo sua
localização:
Campos de um inode
user e group
tipo do arquivo
tempo de criação, acesso e
modificação (modo)
número de links
tamanho
endereço no disco
Sistema de arquivos
Tipos de arquivos
Arquivos comuns
Diretórios
Especiais
utilizados para I/O de dispositivos no UNIX.
Links
Hard: associa dois ou mais filenames com o mesmo inodo. Hard
links compartilham o mesmo bloco de dados embora funcionando
como entradas de diretório independentes
Simbolic: são pointers files que apontam para outro filename no
filesystem
Sistema de arquivos
Arquivos especiais:
Sockets
tipo especial de arquivo utilizado para comunicação entre processos.
São parte da funcionalidade de interconectividade TCP/IP,
primeiramente disponível nos sistemas BSD, mas parte de qualquer
versão moderna hoje
Named pipes
são canais abertos pelo nome por aplicações. São características do SV
que migraram para todas as versões de UNIX. Named pipes
frequentemente residem no diretório /dev, e eles servem como outro
mecanismo para facilitar a comunicação entre processos.
Sistema de arquivos
Principais diretórios
/home: raiz dos diretórios home dos usuários.
/boot: arquivos de boot (núcleo do sistema, etc)
/var: arquivos variáveis, áreas de spool (impressão, e-mail, news),
arquivos de log
/etc: arquivos de configuração dos serviços
/usr: aplicações voltadas aos usuários
/tmp: arquivos temporários
/mnt: montagem de diretórios compartilhados temporários
/bin: aplicações de base para o sistema
/dev: arquivos de acesso aos dispositivos físicos e conexões de rede
/lib: bibliotecas básicas do sistema
Sistema de arquivos
Permissões:
são conjuntos de direitos que são aplicados a arquivos ou diretórios do
sistema de arquivo. Elas garantem que um usuário que não se
enquadre nas permissão atribuídas a um arquivo, não tenha acesso ao
mesmo, ou não possa executá-lo, ou ainda alterá-lo
Duas formas definir permissões:
Extendida e Octal
Sistema de arquivos
Exemplo:
$ ls –l
-rw-r--r-- 1 root root 2149 2006-11-07 10:50 adduser.conf
-rw-r--r-- 1 root root
47 2008-09-23 13:38 adjtime
-rw-r--r-- 1 root root
209 2008-08-23 21:54 aliases
drwxr-xr-x 2 root root 4096 2008-07-02 22:44 alternatives
drwxr-xr-x 3 root root 4096 2006-11-07 14:20 apt
{ r w x } – {r w x } – { r w x }
Owner Grupo Others
Sistema de arquivos
Forma extendida
$ chmod u=rw,g=rw,o= arquivo
$ ls -l
-rw-rw---- 1 coletivo coletivo 4096 2006-11-07 14:20 arquivo
Forma octal
$ chmod 755 arquivo
$ ls –l
-rwxr-xr-x 1 coletivo coletivo 4096 2006-11-07 14:20 arquivo
Suid
Para encontrar suid/sgid files
# find / \( -perm -004000 -o -perm -002000 \) -type f -print
Cuidado com o /tmp
Processos
Um processo é um simples programa que está rodando em
seu espaço de endereçamento virtual próprio.
Daemons
Atributos
Process ID (PID)
Parent process (PPID)
TTY
UID real e efetiva (RUID, EUID)
GID real e efetiva (RGID, EGID)
Cuidado com processos startados pelo usuário root
Processos
$ ps -auxx
USER
PID %CPU %MEM VSZ
root
49070
root
782
root
RSS TT STAT STARTED TIME COMMAND
79,2
0,2
3896
2032 pk- R
Ter15 868:15,58
-su (bash)
2,0
0,3
5960
2660 ?? Ss
5Set08 610:40,10
/usr/bin/perl
68077 1,1
0,1
2392 980 ??
6Set08 382:05,17
/usr/local/sb
Ss
User = usuario
Pid = identificacao do processo
%cpu e %mem = %consumido
Vsz = virtual size em kbytes
Rss = tamanho do processo residente em memória
Tt = terminal de controle
Stat = Status do processo
Start time = tempo de inicio
Command = comando rodando
Cuidado com processos startados pelo usuário root
Interfaces de rede
Comunicação com o mundo externo
Kernel reconhece e gerencia as interfaces de rede
Comandos a nível de usuário para interagir com interfaces
Exemplo:
eth0
Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:04:99:25:7B
inet addr:200.200.200.2 Bcast:200.200.200.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::250:4ff:fe99:257b/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:33642869 errors:0 dropped:0 overruns:5738 frame:0
TX packets:37327420 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:310178592 (295.8 MiB) TX bytes:1866164000 (1.7 GiB)
Interrupt:193
Interface de loopback
lo
Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
Cuidado:
Interfaces em modo promiscuo
Sistema de logs
Sistema mantém controle sobre tarefas executadas pelo
sistema e por seus usuários
Daemon responsável por logs
Syslog
Diretório /var/log
Sempre ficar de olhos nos arquivos nesse diretório
Alternativa ideal: logs centralizados
Sistema de logs
Inicio de uma sessão
Sep 23 08:17:01 localhost CRON[18951]: (pam_unix) session
opened for user root by (uid=0)
Sep 23 08:17:01 localhost CRON[18951]: (pam_unix) session
closed for user root
Tentativa de invasão
BREAKIN ATTEMPT!
Sep 23 08:27:21 localhost sshd[19022]: Illegal user blair from
83.138.128.119
Sep 23 08:27:21 localhost sshd[19022]: reverse mapping
checking getaddrinfo for fw.prescreen.co.uk failed POSSIBLE BREAKIN ATTEMPT!
Agendamento de tafefas
Cron:
daemon responsável pela execução de tarefas agendadas
/etc/crontab
#minute hour
mday
month wday
who
command
# Rotate log files every hour, if necessary.
0
*
*
*
*
root
newsyslog
# Script que roda como root
0/15
*
*
*
*
root
/bin/sh /tmp/danger.sh >> /dev/null
Cuidado com scripts de usuários que rodam com permissão de root
Firewall
Têm por função regular o tráfego de dados entre redes distintas e impedir
a transmissão e/ou recepção de acessos nocivos ou não autorizados de
uma rede para outra.
Baseado em fluxos de dados:
Tipos de pacotes
Protocolos. Portas, enderecos de origem / destino
Exemplos:
Iptables
Ipchains
Ipf
Pf
Ipfw
Inetd
Chamado de ``Super-Servidor Internet'' porque ele gerencia
conexões para diversos daemons
O inetd atua como um servidor gerenciador para outros
daemons. Quando uma conexão é recebida pelo inetd, ele
determina para qual daemon a conexão é destinada e
executa o daemon correspondente e a ele delega o socket.
Executar uma instância do inetd reduz a carga no sistema
de forma geral, comparado a se executar cada daemon
individualmente.
Uma entrada de exemplo para o daemon ftpd usando IPv4:
ftp stream tcp nowait root /usr/libexec/ftpd ftpd –l
E se fosse feita a seguinte entrada ??? Afff..
1008 stream tcp nowait root /bin/sh sh
Conclusão