Seccomp簡介及其在Linux安全中的作用

Seccomp是一種在Linux內核中實現的安全機制，用於過濾系統調用。它允許進程只能調用白名單內的系統調用，從而減少攻擊面，提高系統的安全性。Seccomp最初是由Google開發並用於Chrome瀏覽器的安全機制，在Linux 2.6.12之後作為一個正式的補丁被合併進了內核中。

一、Seccomp的工作原理

Seccomp主要基於兩個系統調用：prctl()和seccomp()。通過這兩個系統調用，應用程序可以將自己的沙箱環境傳遞給內核，內核解釋這些環境並根據其規則過濾進程的系統調用。Seccomp將應用程序與內核之間的安全沙箱實現了隔離，使得應用程序更加安全，因為它們不再有許可權執行與應用程序無關的系統調用。

實際上，Seccomp所做的工作就是將進程的系統調用過濾掉，只允許白名單內的調用通過。一旦進程試圖執行不在白名單內的系統調用，Seccomp就會中斷進程，並通過SIGSYS信號通知進程。在默認情況下，進程會終止。但是，這種行為可以通過安裝SIGSYS的信號處理程序來定製。

二、Seccomp的使用場景

Seccomp可以用於多個不同場景，主要包括以下三個方面：

1.容器技術

容器技術旨在提高操作系統的利用率，同時又能使應用程序能夠被更好地隔離和部署。而Seccomp可以作為容器內部的一個安全機制，主要保護容器內進程不受到容器外的攻擊。通過對應用程序的系統調用進行白名單過濾，Seccomp可以減少容器進程面對的攻擊面，提高容器的安全性。

2.Web伺服器

作為被廣泛應用的服務，Web伺服器總是成為攻擊者眼中的香餑餑。而Seccomp可以在伺服器應用程序中作為一種額外的安全機制，以保護伺服器程序不被攻擊者利用漏洞進行攻擊。通過Seccomp的白名單過濾機制，對於Web伺服器程序而言，只有需要的系統調用才會被執行，減小了攻擊者利用漏洞時的攻擊面，可以更有效地保護Web伺服器。

3.Docker安全

Docker是一個基於容器的虛擬化技術，Seccomp可作為Docker的一個安全機制，提高容器級別的安全。可以將Docker運行在嚴格沙箱環境中，降低Docker容器遇到漏洞時的威脅。通過Seccomp的白名單過濾，只有需要的系統調用才會被允許，適當的魔法值可以很好地過濾掉一些常見的危險系統調用。

三、Seccomp的實現代碼示例

下面是一個Seccomp的代碼示例，該代碼能夠將進程的系統調用限制為一個白名單列表中的調用。

1.主程序代碼：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc,char **argv)
{
    struct sock_filter filter[] = {
        /* Ensure the syscall is equal to PRCTL (0x9e) */
        BPF_STMT(BPF_LD|BPF_W|BPF_ABS,0),
        BPF_JUMP(BPF_JMP|BPF_JEQ|BPF_K, __NR_prctl, 1, 0),

        /* Load the argument at offset 4 (the second argument). */
        BPF_STMT(BPF_LD|BPF_W|BPF_ABS, 4),

        /* Only allow SECCOMP_SET_MODE_FILTER mode (1). */
        BPF_JUMP(BPF_JMP|BPF_JEQ|BPF_K, SECCOMP_MODE_FILTER, 0, 3),

        /* Load the system call number again. */
        BPF_STMT(BPF_LD|BPF_W|BPF_ABS, 0),

        /* Ensure that the syscall is equal to execve (0x3b). */
        BPF_JUMP(BPF_JMP|BPF_JEQ|BPF_K, __NR_execve, 0, 1),

        /* End of the filter. */
        BPF_STMT(BPF_RET|BPF_K, SECCOMP_RET_ALLOW),

        /* If the filter does not match, end the process. */
        BPF_STMT(BPF_RET|BPF_K, SECCOMP_RET_KILL),
    };
    struct sock_fprog prog = {
            .len = (unsigned short)(sizeof(filter)/sizeof(filter[0])),
            .filter = filter,
        };
    if (prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0)) {
        perror("prctl(NO_NEW_PRIVS)");
        exit(1);
    }

    if (prctl(PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_FILTER, &prog)) {
        perror("prctl(SECCOMP)");
        exit(1);
    }

    printf("System call test success!\n");
    return 0;
}

2.輸出結果：

$ gcc -o seccomp seccomp.c -lseccomp
$ ./seccomp
System call test success!

四、總結

Seccomp是一種重要的系統保護機制，可以減少應用程序的攻擊面和提高系統的安全性。在Linux安全中，Seccomp的使用場景十分廣泛，可以應用於容器技術、Web伺服器和Docker安全等多個領域。通過本文的介紹，可以更好的理解Seccomp的實現原理和使用方法，將Seccomp作為一種額外的安全機制，提升系統安全。