Программирование для Linux. Профессиональный подход - Марк Митчелл

% id

uid=501(mitchell) gid=501(mitchell) groups=501(mitchell), 503(csl)

В первой части выходных данных указано, что идентификатор пользователя равен 501. В скобках приведено соответствующее этому идентификатору имя пользователя. Как следует из результатов работы команды, пользователь mitchell входит в две группы: с номером 501 (mitchell) и с номером 503 (csl). Читатели, возможно, удивлены тем, что группа 501 появляется дважды: в поле gid и в поле groups. Объяснение этому факту будет дано позже.

10.1.1. Суперпользователь

Одна учетная запись имеет для системы особое значение.[31] Пользователь, чей идентификатор равен 0, обычно носит имя root (его еще иногда называют суперпользователем). Этот пользователь обладает исключительными правами: он может читать и удалять любой файл, добавлять новых пользователей, отключать сетевые интерфейсы и т.п. Множество специальных операций разрешено выполнять лишь процессам, работающим с привилегиями суперпользователя.

К сожалению, этих специальных операций так много, что очень большое число программ должно принадлежать пользователю root. Если какая-то из этих программ ведет себя неправильно, система может погрузиться в хаос. Не существует способа воспрепятствовать работе такой программы: она может делать все что угодно. Поэтому программы, принадлежащие пользователю root, следует писать очень внимательно.

10.2. Идентификаторы пользователей и групп, закрепленные за процессами

До сих пор речь шла о командах, выполняемых конкретными пользователями. Это не совсем точно, поскольку компьютер в действительности никогда не знает, кто из пользователей за ним работает. Если пользователь Ева узнает имя и пароль пользователя Элис, она сможет войти в систему под ее именем, и компьютер позволит Еве выполнять те действия, которые разрешены для Элис. Системе известен лишь идентификатор пользователя, а не то, какой именно пользователь вводит команды. Таким образом, ответственность за безопасность системы распределяется между разработчиками приложений, пользователями и системными администраторами.

С каждым процессом связаны идентификаторы пользователя и группы. Когда пользователь вызывает программу, запускается процесс, идентификаторы которого совпадают с идентификаторами этого пользователя. Когда мы говорим, что пользователь выполняет операцию, то на самом деле имеется в виду, что операцию выполняет процесс с идентификатором соответствующего пользователя. Когда процесс делает системный вызов, ядро проверяет идентификаторы процесса и определяет, имеет ли процесс право доступа к запрашиваемым ресурсам.

Теперь становится понятным смысл поля gid в выводе команды id. В нем показан идентификатор группы текущего процесса. Пользователь 501 может входить в несколько групп, но текущему процессу соответствует только один идентификатор группы. В рассматривавшемся примере это 501.

В программах значения идентификаторов пользователей и групп имеют типы uid_t и gid_t. Оба типа определены в файле <sys/types.h>. Несмотря на то что эти идентификаторы являются, по сути, всего лишь целыми числами, избегайте делать какие-либо предположения о том, сколько битов они занимают, и выполнять над ними арифметические операции

Узнать идентификаторы пользователя и группы текущего процесса позволяют функции geteuid() и getegid(), объявленные в файле <unistd.h>. Они не принимают никаких аргументов и всегда работают, так что проверять ошибки не обязательно. В листинге 10.1 показана программа, которая частично дублирует работу команды id.

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

int main() {

 uid_t uid = geteuid();

 gid_t gid = getegid();

 printf("uid=%d gid=%dn", (int) uid, (int)gid);

 return 0;

}

Если программу запустит тот же пользователь, который ранее запустил команду id, результат будет таким:

% ./simpleid

uid=501 gid=501

10.3. Права доступа к файлам

Хороший способ разобраться в назначении идентификаторов пользователей и групп — изучить права доступа к файловой системе. В частности, нужно узнать, как система устанавливает права доступа к файлам и как ядро определяет, кому разрешено обращаться к запрашиваемым файлам.

У каждого файла есть лишь один пользователь-владелец и одна группа-владелец. При создании файла за ним закрепляются идентификаторы пользователя и группы того процесса, в котором происходит эта операция.

Основные операции, производимые над файлами в Linux, — это чтение, запись и выполнение (создание и удаление файлов считаются операциями над каталогами, где находятся эти файлы). Если файл недоступен для чтения, Linux не позволит узнать его содержимое, а если файл защищен от записи, то нельзя будет модифицировать его содержимое. Программу, у которой отсутствует право выполнения, нельзя будет запустить.

Linux позволяет задавать, какие действия — чтение, запись, выполнение — разрешено осуществлять над файлом его владельцу, группе и остальным пользователям. Например, можно указать, что владелец имеет все права доступа к файлу, пользователям группы разрешено читать и выполнять файл (но не записывать в него), а остальные пользователи не должны получать к нему доступ.

Совокупность прав доступа к файлу называется кодом режима. Он состоит из трех триад битов, соответствующих владельцу, группе и остальным пользователям. В каждой триаде первый бит означает право чтения, второй — право записи, третий — право выполнения. Символьное представление этих битов называется строкой режима. Просмотреть ее можно с помощью команды ls -l или системного вызова stat(). Задание прав доступа к файлу осуществляется с помощью команды chmod или одноименного системного вызова. Допустим, имеется файл hello и требуется узнать права доступа к нему. Вот как это делается:

% ls -l hello

-rwxr-x--- 1 samuel csl 11734 Jan 22 16:29 hello

Третье и четвертое поля выводных данных сообщают о том, что файл принадлежит пользователю samuel и группе csl. В первом поле отображается строка режима. Начальный дефис указывает на то, что это обычный файл. В случае каталога здесь будет стоять буква d. Специальные файлы, например файлы устройств (см. главу 6, "Устройства") или каналы (см. раздел 5.4, "Каналы"), обозначаются другими буквами. Следующие три символа соответствуют правам владельца файла. В данном случае пользователь samuel имеет право чтения, записи и выполнения файла. Далее указаны права группы, которой принадлежит файл. Пользователям группы разрешено читать и выполнять файл. Последние три символа в строке режима обозначают права остальных пользователей, которым запрещен доступ к файлу.

Давайте проверим, действительно ли все вышесказанное — правда. Для начала попробуем обратиться к файлу от имени пользователя nobody, не входящего в группу csl:

% id

uid=99(nobody) gid=99(nobody) groups=99(nobody)

% cat hello

cat: hello: Permission denied

% echo hi > hello

sh: ./hello: Permission denied

% ./hello

sh: ./hello: Permission denied

Команда cat не смогла выполниться, потому что у нас нет права чтения файла. Запись в файл тоже не разрешена, поэтому потерпела неудачу команда echo. А поскольку право выполнения также отсутствует, запустить программу hello не удалось.

Посмотрим, что будет, если к файлу обратится пользователь mitchell, являющийся членом группы csl:

% id

uid=501 (mitchell) gid=501 {mitchell) groups=501 (mitchell), 503 (csl)

% cat hello

#!/bin/bash

echo "Hello, world."

% ./hello

Hello, world.

% echo hi > hello

bash: ./hello: Permission denied

В данном случае можно отобразить содержимое файла и запустить его на выполнение (файл является простейшим командным сценарием), но осуществить перезапись файла невозможно. Доступ для записи разрешен только владельцу файла (пользователь samuel):

% id

uid=502(samuel) gid=502(samuel) groups=502(samuel),503(csl)

% echo hi > hello

% cat hello

hi

Менять режим доступа к файлу может только его владелец, а также суперпользователь. Если требуется разрешить всем пользователям запускать файл на выполнение, то это делается так:

% chmod o+k hello

% ls -l hello

-rwxr-x--x 1 samuel csl 3 Jan 22 16:38 hello

Обратите внимание на появление буквы x в конце строки режима. Флаг о+x команды chmod означает добавление (+) права выполнения (x) для остальных пользователей (о). Если требуется, к примеру, отнять право записи у группы, следует задать такой флаг: g-w.