《操作系统安全》第八章Linux操作系统用户安全管理策略ppt课件.ppt
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1、第八章第八章 Linux操作系统用户安全管理策略操作系统用户安全管理策略第一部分第一部分 教学组织教学组织一、目的要求1. 了解Linux操作系统的结构及相关特点。2. 了解用户与组的类别及作用。3. 熟悉有关用户与组的主要配置文件。4. 学习用户与组的常见安全操作。二、工具器材1. Red Hat Linux 9.1操作系统或者条件(3)。2. 操作系统自带命令,John the Ripper密码分析软件。3. 工具软件:Daemon Tools Lite虚拟光驱 、VMware Workstation 6虚拟机、Red Hat Linux镜像安装文件。 三、学习方式建议1.安装Linux操
2、作系统软件,并熟悉安装和基本操作,增强对不同于Windows系统操作系统的感性认识,了解Linux的系统结构和指令。2.老师课堂讲授Linux操作系统用户安全管理方法,并利用实验室虚拟系统平台,实验课上机实践操作验证。3.学生课后对照所学知识,利用互联网和图书馆资源广泛查找相关资料,按照所使用计算机情况,对其进行巩固练习和深入学习体会,比较不同的操作指令模式,并总结经验。 第一部分第一部分 教学组织教学组织第二部分第二部分 教学内容教学内容 Linux是一套可以免费使用和自由传播的、类似于UNIX风格的操作系统。Linux最早是由芬兰人托瓦兹(LinusTorvalds)设计的。作为一个多用户
3、、多任务的网络操作系统,Linux有健全的用户和组管理机制,以方便用户使用。在实际的使用过程中,用户需要依据其用户和组对文件/目录所持有的权限进行操作和使用,因此,用户和组管理的安全是保证Linux系统安全的关键因素。 本章将从Linux下的用户和组管理机制出发,主要介绍用户口令的安全性保证机制、用户和组的主要配置文件的安全设置,并介绍与之相关的操作命令。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述 Linux是一个日益成熟的操作系统,现在已经拥有大量的用户。由于其安全、高效、兼容性好、对硬件要求低、适合构建安全的网络应用,已被越来越多的人了解和使用。 对于Linux任何人都可以自由地复制、修改
4、、套装发行、销售,但是不可以在发行时加入任何限制,而且所有源代码必须是公开的,以保证任何人都可以无偿取得所有可执行文件及其源代码。本节将着重介绍Linux的发展历程、Linux的系统组成与特性、主要应用领域等。 8.1.1 Linux8.1.1 Linux与与UNIXUNIX 8.1.1.1 Linux8.1.1.1 Linux与与UNIXUNIX的渊源的渊源 要讲1inux的发展历史,不能不提到UNIX和MINIX。Linux的“老大哥”UNIX在经历了近40年的发展和完善后,其性能已经相当可靠、稳定。但UNIX一般运行在昂贵的工作站上,终端用户的个人电脑上不太可能安装它(需要资金购买和升级
5、)。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述o Ken Thompson是AT&T旗下贝尔实验室的工程师,1969年他用汇编语言(Assembler)写出了一组内核程序,同时包括一些内核工具程序,以及一个小的文件系统。该系统就是UNIX的原型Unics(当时尚未有UNIX的名称)。Thompson 的这个文件系统有两个重要的概念,分别是: n 所有的程序或系统装置都是文件。 n 不管建构编辑器还是附属文件,所写的程序只有一个目的,要有效的完成目标。 o 这些概念在后来对于Linux的发展有相当重要的影响。但是因为Unics本来是以汇编语言写成的,加上当时的计算机机器架构都不太相同,所以每次安
6、装到不同的机器都得要重新编写汇编语言,很不方便!o 直到1973年,Ritchie等人以C语言写出第一个正式UNIX内核,UNIX正式诞生,UNIX的早期版本源代码可以免费获得,但是当ATT发布UNIX 7时,开始认识到UNIX的商业价值,于是发布的版本7许可证禁止在大学课程中研究其源代码,以免其商业利益受到损害。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述o 1991年,芬兰赫尔辛基大学生Linus Torvalds(托瓦兹)编写了一个“类似于Minix”的具有简单任务切换机制的操作系统并将它发到了Minix新闻组。o 托瓦兹在很多热心支持者的帮助下开发和推出了第一个稳定的Linux工作版本。
7、1991年11月,Linux 0.10版本发布在Internet上免费供人们使用的,1993年底,带有独立宣言意义的Linux l.0终于诞生了。由于Linux源代码公开,大批高水平程序员的加入,使得Linux迅猛发展。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述o Linux从1.3版本之后开始向其它硬件平台上移植,可以囊括从低端到高端的所有应用。现在Linux可以在Intel、DEC的A1pha、Sun Sparc、PowerPC、MIPS等处理器上运行。1995年6月,Linux2.0正式发布,标志着Linux操作系统正式进入了用户化的阶段,它已经能够和TCPIP、WindowsforWo
8、rkgroups、NovellNetWare或WindowsNT网络兼容。o Linux加入自由软件组织(GNU)并遵守公共版权许可证(GPL)。此举完善并提高了Linux的实用性,但是Linux并不排斥在其上开发商业软件,从此Linux又开始了一次飞跃,出现了很多的Linux发行版,如S1ackware、RedHat、SUSE、TurboLinux、OpenLinux等,而且现在还在增加。8.1.1 Linux与与UNIX8.1.1.2 Linux与与GNU、GPL、POSIX的关系的关系o GNU(GUNs Not UNIX的意思,无穷循环)是Richard Mathew Stallman
9、 (史托曼) 在 1984 年发起的。它的目标是创建一套完全自由的操作系统。1992年Linux与其它GNU软件结合,完全自由的操作系统正式诞生。因此,严格地说,Linux应该称为GNU/Linux。目前我们所使用得很多自由软件 , 几 乎 均 直 接 或 间 接 收 益 于 G N U 计划 。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述o 为保证GNU软件可以自由地使用、复制、修改和发布,避免GNU所开发的自由软件被其他人所利用而成为专利软件,所有GNU软件必须遵循GNU通用公共许可证(GNU General Public License,简称GPL),并且称呼它为CopyLeft(相对于专
10、利软件的CopyRight)。当一个软件挂上了GPL版权声明之后,它自然就成了自由软件,这个软件就具有如下特性:p 取得软件与原始码:你可以根据自己的需求来执行这个自由软件; p 复制:你可以自由的复制该软件; p 修改:你可以将取得的原始码进行程序修改工作,使之适合你的工作; p 再发行:你可以将你修改过的程序,再度的自由发行,而不会与原先的撰写者冲突; 8.1 Linux操作系统概述操作系统概述p 回馈:你应该将你修改过的程序代码回馈于社会。p 但请特别留意,你所修改的任何一个自由软件都不能这样: p 修改授权:你不能将一个 GPL 授权的自由软件,在修改后而将它取消GPL 授权。p 单纯
11、贩卖:你不能单纯的贩卖自由软件。 o GPL不会授予许可证接受人无限的权利,GPL的原则是在版权法下,用户不遵守GPL的条款和条件就没有相应权利。再发行权的授予需要许可证接受人开放软件的源代码及所有修改,且复制件、修改版本都必须以GPL为许可证。o POSIX表示可移植操作系统接口(Portable Operating System Interface,POSIX)。电气和电子工程师协会最初开发POSIX标准,是为了提高UNIX环境下应用程序的可移植性。然而,POSIX并不局限于UNIX。许多其他的操作系统,例如Mcrosoft Windows NT都支持POSIX标准,POSIX.1已经被国
12、际标准化组织(ISO)接受,命名为ISO/IEC 9945-1:1990标准。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述o POSIX现在已经发展成为一个非常庞大的标准族,某些部分正处在开发过程中。而Linux的目标是保持和POSIX的兼容。经过以上说明,我们知道了Linux其实就是一个操作系统最底层的核心及其提供的核心工具,它是GNU授权模式,所以,任何人均可取得源代码与执行这个核心程序,并且可以修改。8.1.2 Linux系统的组成系统的组成 Linux操作系统由内核(Kemel)、外壳(Shell)、文件结构和应用程序四个部分构成,如图8.1所示。硬件平台是Linux操作系统运行的基础,
13、目前Linux可以在几乎所有类型的计算机硬件平台上运行。 8.1 Linux操作系统概述操作系统概述应用程序外壳(Shell) 硬 件内 核用户图8.1 Linux各主要组成部分关系o1Linux系统的内核系统的内核 内核是系统的心脏,是运行程序和管理硬件设备的核心程序,Linux内核源程序通常都安装在usrsrc/linux下。Linux的内核版本编号如以下的格式: 2.6.18-2.el5 注释:主版本.次版本.释出版本-修改版本 Linux内核版本号的格式为“x.yy.zz”,由主要编号x、次要编号y和修正编号z三部分组成,其中x介于0到9之间,而yy,zz则介于0到99之间。通常数字越
14、大说明版本越高。主要编号随内核的重大改动递增;次要编号表示稳定性,偶数编号用于稳定的版次,奇数编号用于新开发的版本,包含新的特性,可能是不稳定的;修正编号表示校正过的版本,一个新开发的内核可能有许多修订版。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述o2Linux系统的外壳系统的外壳 外壳(Shell)程序是系统的用户界面,提供用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行,并把执行的结果再转换为用户能理解的格式送到输出设备显示。因此,Shell实际上是一个命令解释程序,在用户和内核之间充当类似“翻译”的角色。Linux提供了像Windows那样的可视命令输入界面:X
15、 Window的图形用户界面(GUI)。它提供了很多窗口管理器,其操作就像Windows一样,有窗口、图标和菜单,所有的管理都是通过鼠标和键盘控制。Shell也有多种版本。目前主要有:pBourne Shell:是贝尔实验室开发的。pBASH:意为“Bourne Again Shell”,是GNU操作系统默认的Shell。pKorn Shell:是Bourne Shell的发展,在大部分内容上与Bourne Shell兼容。pC Shell:是Sun公司Shell的BSD版本。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述3文件结构文件结构 文件结构是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。主要体现
16、在对文件和目录的组织上。使用Linux,用户可以设置目录和文件的权限,以便允许或拒绝其他人对其进行访问。Linux目录采用多级树形结构(如图8.2所示)。用户可以浏览整个系统,可以进入任何一个有访问授权的目录,访问那里的文件。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述/binbin/sbin/usr/etc/libbinlocalsrc图8.2 Linux的目录结构4Linux系统的应用程序系统的应用程序 内核、Shell和文件结构一起形成了基本的操作系统结构。它们使得用户可以运行程序,管理文件以及使用系统。在Linux操作系统平台下还集成了很多的应用程序和软件开发工具,主要可以分为以下几类:
17、p文本处理工具。如;OpenOffice、Gedit、Kivio、Kword、Scribus、Ed、Ex、和Emacs等。pX Window。X Window系统是一种图形用户界面。目前非常流行的GNOME、KDE图形用户界面都是基于X Window。p编程语言和开发工具。如C、C+、FORTRAN、Perl、Java、GCC等。pInternet工具软件。如浏览器软件Netscape和Mozilla,邮件阅读软件Evolution,Internet服务器软件Apache和WU-FTP等。p数据库。在Linux操作系统中能够使用的数据库较多,如Informix、Oracle、DB2、Sybas
18、e、MySQL等。 8.1 Linux操作系统概述操作系统概述8.1.3 Linux系统的特点和应用系统的特点和应用p1公开源码p2系统安全p3性能突出p4设备独立性p5多用户多任务并发p6良好的可移植性p7安全性强p8丰富的网络功能p9良好的用户界面p 8.1 Linux操作系统概述操作系统概述8.1.3 Linux系统的特点和应用系统的特点和应用 由于Linux系统相对比较不耗资源,适合需要小内核程序的嵌入式系统,只要几百KB不到的程序代码就可以完整驱动整个计算机硬件,并成为一个完整的操作系统,因此非常适合于目前家电或者是小电子产品的操作系统,例如手机、数字相机、PDA、家电用品等嵌入式操
19、作系统。 从功能来看,Linux不仅可以作为普通的个人桌面操作系统,也可以作为大型网络服务器平台、软件开发平台、科学计算平台(目前已有64位的Linux操作系统)等。这让它与Windows、UNIX一起形成操作系统市场领域中的三足鼎立之势。8.1 Linux操作系统概述操作系统概述8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 8.2.1 Linux的用户与用户组概述的用户与用户组概述 管理员的工作中,相当重要得一环就是“管理账号”,因为整个系统都处在你的管理下,所有普通账号甚至管理员账号的申请,都需要通过你的协助才行,所以我们就必须要了解如何才能管理好一个主机的账号。在管理Linux系统的账号时,
20、我们有必要先了解一下Linux到底是如何辨别每一个使用者(账号)的。 n用户与用户组标识符:UID与GID Linux是多用户系统,每个用户都有一个账号,在Linux操作系统中,每一个文件和程序都归属于一个特定的“用户”。每一个用户都由一个唯一的身份来标识,这个标识叫做用户标识符(User ID,UID)。 并且,系统中的每一个用户也至少需要属于一个“用户组”,这个小组可以包含许多用户。与用户一样,用户组也是由一个唯一的身份来标识,该标识叫做用户组标识符(Group ID,GID)。 8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 8.2.2 用户标识符安全用户标识符安全1Linux系统中的用户分类
21、 Linux系统中用户可以分为3种:超级用户、服务(系统)用户和普通用户。其中,超级用户root和服务用户是在安装系统的过程中由安装程序自动创建的特殊用户,具有特殊的作用。(一)超级用户 Linux系统安装过程中,安装程序会引导用户创建超级账号root,用于首次登录系统,该用户相当于Windows操作系统中的Administrator。 8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 由于root用户没有权利限制(在采用了SELinux安全机制的Linux系统中,root用户的权限也会受到一定的限制),因此在这个账号下,对系统还不太熟悉的人很容易由于误操作而造成灾难性的后果,甚至使整个系统崩溃。为了
22、避免发生意外,应该注意以下几点。n(1)设置和保密root的口令,不让普通用户用root账号登录,确保只有系统管理员才能用root账号登录。n(2)使用系统时,时刻记住自己的身份,如果命令提示符是“#”,则是超级账号,此时应该对自己的操作保持清醒的头脑。n(3)只有在十分必要的情况下才用超级账号登录系统。8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 (二)服务用户 这类用户也被叫伪用户或假用户,它们是在安装系统的过程中自动创建的。这些账号不具有登录系统的能力,但却对操作系统的运行有重要的作用。可以在账号文件etcpasswd中看到,服务用户所在行的最后一个字段的值是sbinnologin,表示它们
23、不能用来登录系统。(三)普通用户 这类用户由系统管理员根据需要自行创建添加的,能够用来登录系统,如果用户登录后的命令提示符是“$”,则是普通用户,表示权限有限。其实也可以由root账号创建其它的超级用户,登录后的命令提示符是“#”,它的权限等同root。 8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 2Linux系统中的用户组 通过对用户进行分组,可以更有效地实现对用户权限的管理,类同于Windows中用户与组的关系。不同的用户可以属于不同的组,也可以属于相同的组,也可以是同一个用户同时属于多个不同的组,同组的用户对特定的文件拥有相同的操作权限。如果某个用户属于多个组,那么其权限是几个组权限的累加
24、。 和用户的类型相似,相应的也可以把这些组分为3种类型:超级用户组、服务用户组和普通用户组。其中,超级用户组、服务用户组是由系统创建、启动生成的,普通用户组是超级用户根据需要创建的。8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 Linux用户如果需要登入系统以取得shell环境(相当于Windows中的用户桌面)来工作时,它需要如何进行呢?系统处理过程如下。 1)先寻找/etc/passwd里面是否有你输入的账号?如果没有则跳出,如果有的话则将该账号对应的UID与GID (在/etc/group中)读出来,另外,该账号的主目录与shell设定也一并读出; 2)再来则是核对密码表,这时系统会进入/e
25、tc/shadow里面找出对应的账号与UID,然后计算刚刚输入的密码的散列值,核对是否与里面的密码散列值相符。 3)如果一切都成功的话,就进入Shell控管的阶段。 8.2 保护用户口令策略保护用户口令策略 8.2.3 安全用户口令的设定原则安全用户口令的设定原则 口令是访问控制的简单而有效地方法,只要口令保持机密,非授权用户就无法使用该账号。尽管如此,由于它只是一个字符串,一旦泄露,口令就不能提供任何安全了,因此,用户口令的维护是至关重要的。 早期系统的密码就放在/etc/passwd 文件中,但是这个文档是所有用户都能够读取的,为了更好的安全考虑,Linux系统将所有的用户密码加密后都存放
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