Linux 分割 root 的特权：setcap 详解

Capabilities 的主要思想在于分割 root 用户的特权，即将 root 的特权分割成不同的能力，每种能力代表一定的特权操作。例如：能力CAP_SYS_MODULE 表示用户能够加载(或卸载)内核模块的特权操作，而 CAP_SETUID 表示用户能够修改进程用户身份的特权操作。在 Capbilities 中系统将根据进程拥有的能力来进行特权操作的访问控制。

在 Capilities 中，只有进程和可执行文件才具有能力，每个进程拥有三组能力集，分别称为 cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted (分别简记为:pE,pI,pP)，其中 cap_permitted 表示进程所拥有的最大能力集；cap_effective 表示进程当前可用的能力集，可以看做是 cap_permitted 的一个子集；而 cap_inheitable 则表示进程可以传递给其子进程的能力集。系统根据进程的 cap_effective 能力集进行访问控制，cap_effective 为 cap_permitted 的子集，进程可以通过取消 cap_effective 中的某些能力来放弃进程的一些特权。可执行文件也拥有三组能力集，对应于进程的三组能力集，分别称为 cap_effective, cap_allowed 和 cap_forced（分别简记为fE,fI,fP），其中，cap_allowed 表示程序运行时可从原进程的 cap_inheritable 中集成的能力集，cap_forced 表示运行文件时必须拥有才能完成其服务的能力集；而 cap_effective 则表示文件开始运行时可以使用的能力。

Linux内核中Capabilities的实现机制

Linux内核从2.2版本开始，就加进的Capabilities的概念与机制，并随着版本升高逐步得到改进。在linux中，root权限被分割成以下 29 种能力：

CAP_CHOWN:修改文件属主的权限
CAP_DAC_OVERRIDE:忽略文件的DAC访问限制
CAP_DAC_READ_SEARCH:忽略文件读及目录搜索的DAC访问限制
CAP_FOWNER：忽略文件属主ID必须和进程用户ID相匹配的限制
CAP_FSETID:允许设置文件的setuid位
CAP_KILL:允许对不属于自己的进程发送信号
CAP_SETGID:允许改变进程的组ID
CAP_SETUID:允许改变进程的用户ID
CAP_SETPCAP:允许向其他进程转移能力以及删除其他进程的能力
CAP_LINUX_IMMUTABLE:允许修改文件的IMMUTABLE和APPEND属性标志
CAP_NET_BIND_SERVICE:允许绑定到小于1024的端口
CAP_NET_BROADCAST:允许网络广播和多播访问
CAP_NET_ADMIN:允许执行网络管理任务
CAP_NET_RAW:允许使用原始套接字
CAP_IPC_LOCK:允许锁定共享内存片段
CAP_IPC_OWNER:忽略IPC所有权检查
CAP_SYS_MODULE:允许插入和删除内核模块
CAP_SYS_RAWIO:允许直接访问/devport,/dev/mem,/dev/kmem及原始块设备
CAP_SYS_CHROOT:允许使用chroot()系统调用
CAP_SYS_PTRACE:允许跟踪任何进程
CAP_SYS_PACCT:允许执行进程的BSD式审计
CAP_SYS_ADMIN:允许执行系统管理任务，如加载或卸载文件系统、设置磁盘配额等
CAP_SYS_BOOT:允许重新启动系统
CAP_SYS_NICE:允许提升优先级及设置其他进程的优先级
CAP_SYS_RESOURCE:忽略资源限制
CAP_SYS_TIME:允许改变系统时钟
CAP_SYS_TTY_CONFIG:允许配置TTY设备
CAP_MKNOD:允许使用mknod()系统调用
CAP_LEASE:允许修改文件锁的FL_LEASE标志

使用例子：
安装 Wireshark 的时候，有一步是给 dumpcap 读网卡的权限，使得普通用户也可以使用 Wireshark 进行抓包。

# setcap 'CAP_NET_RAW+eip CAP_NET_ADMIN+eip' /usr/sbin/dumpcap

使用 SetUID：

chmod u+s /path/to/application

在 root 用户下，用 setcap 命令给 /bin/ping 这个可执行文件加上 “cap_net_admin,cap_net_raw+ep” 权限，普通用户即可使用 ping.

#setcap 'cap_net_admin,cap_net_raw+ep' /bin/ping

查看：

[root@rhel671 ~]# getcap  /bin/ping
/bin/ping = cap_net_admin,cap_net_raw+ep

注意：
setcap 一般用于二进制可执行文件。setcap 用于脚本文件时无效（比如以 #!/bin/python 开头的脚本文件）

1024以内的端口：

setcap cap_net_bind_service=+eip /home/tengine/nginx/tengine/sbin/nginx

-r 是清除附加权限：

setcap -r nginx

设置TOMCAT可以非ROOT用户启动 1024以下端口

setcap cap_net_bind_service=+eip /opt/tomcat/bin/startup.sh

# as root
setcap 'cap_net_bind_service=+ep' agnos
# agnos is the file of the binary as compiled above

以上文章参考：