面试题：C语言Linux命名管道权限与安全机制综合考量

Question

在一个多进程并发访问命名管道的C语言项目中，既要保证不同进程对命名管道合理的读写权限，又要防止恶意进程的非法访问。请阐述从命名管道权限设置角度出发，结合Linux安全机制（如SELinux等），如何设计一套安全可靠的方案，并给出关键代码逻辑和配置建议。

Answer 1

命名管道权限设置

1. 创建命名管道： 在C语言中，使用mkfifo函数创建命名管道。例如：

   #include <sys/types.h>
   #include <sys/stat.h>
   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   
   int main() {
       const char* myfifo = "/tmp/myfifo";
       int ret = mkfifo(myfifo, 0600);
       if (ret == -1) {
           perror("mkfifo");
           exit(EXIT_FAILURE);
       }
       return 0;
   }
   

   这里mkfifo的第二个参数0600表示文件所有者具有读写权限，其他用户没有任何权限。这样可以限制只有特定用户（通常是启动该进程的用户）能够访问命名管道。

2. 进程访问权限控制： 在打开命名管道进行读写时，使用合适的标志来确保进程具有正确的权限。例如，对于写操作：

   #include <fcntl.h>
   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <unistd.h>
   
   int main() {
       const char* myfifo = "/tmp/myfifo";
       int fd = open(myfifo, O_WRONLY);
       if (fd == -1) {
           perror("open");
           exit(EXIT_FAILURE);
       }
       // 进行写操作
       close(fd);
       return 0;
   }
   

   对于读操作：

   #include <fcntl.h>
   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <unistd.h>
   
   int main() {
       const char* myfifo = "/tmp/myfifo";
       int fd = open(myfifo, O_RDONLY);
       if (fd == -1) {
           perror("open");
           exit(EXIT_FAILURE);
       }
       // 进行读操作
       close(fd);
       return 0;
   }
   

结合Linux安全机制（以SELinux为例）

1. SELinux策略编写：

   • 首先，需要了解SELinux的基本概念，如域（domain）和类型（type）。
   • 假设我们有一个名为myapp的应用程序，创建一个新的SELinux类型，例如myapp_fifo_t。
   • 在SELinux策略文件（通常在/etc/selinux/targeted/src/policy目录下，如local_policy文件）中添加如下规则：

   type myapp_fifo_t, fifo_type;
   allow myapp_t myapp_fifo_t:fifo_file { create open read write };
   

   这里myapp_t是myapp应用程序对应的域类型。上述规则允许myapp_t域对myapp_fifo_t类型的命名管道进行创建、打开、读和写操作。

2. 应用SELinux策略：

   • 编译新的SELinux策略：

     checkmodule -M -m -o myapp.pp myapp.te
     semodule_package -o myapp.pp -m myapp.pp
     semodule -i myapp.pp
     

   • 将命名管道标记为myapp_fifo_t类型：

     chcon -t myapp_fifo_t /tmp/myfifo
     

配置建议

1. 权限最小化：在设置命名管道权限时，只赋予必要的用户或进程读写权限，避免过度开放权限。
2. SELinux策略审计：定期审计SELinux日志（通常在/var/log/audit/audit.log），查看是否有非法访问命名管道的记录，并及时调整SELinux策略。
3. 用户管理：确保只有授权用户能够运行相关进程来访问命名管道，通过合理的用户分组和权限管理来增强安全性。