11 February 2011

最近从 田春 那里借来一本好书 ハッカー秘伝のテクニック100選 里面各种奇技淫巧,其中有一章讲解了fakeroot的实现,比我自己总结清晰很多,就拿来翻译一下试试。

Hack #57: 使用fakeroot模拟root权限执行程序

fakeroot是什么

例如Debian在生成package的时候,编译完之后,不能立刻在当前环境执行make install,需要执行make install DESTDIR=$(pwd)/debian/tmp把生成的文件安装到build目录的里面$(pwd)/debian/tmp。然后使用那个目录里面的全部内容生成Debian包(实际上包里面还会包含control和maintainer script等)。 这个包里面的文件所有者必须是root,所以需要以root来执行打包命令。但是应该避免在制作Debian包的时候使用root权限。 为了解决这个矛盾,fakeroot被开发出来了。在fakeroot环境中,操作文件就像使用root操作文件一样。但是,实际上系统中文件的权限还是原来的权限。

$ ls
foo
$ ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 kghost staff 0 Feb 11 14:17 foo
$ fakeroot
# id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),50(staff),100(users)
# ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 11 14:17 foo
# touch bar
# ls -l
-rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 11 14:17 bar
-rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 11 14:17 foo
# chown www-data:www-data foo
# ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 root     root     0 Feb 11 14:17 bar
-rw-r--r-- 1 www-data www-data 0 Feb 11 14:17 foo
# exit
$ ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 kghost staff 0 Feb 11 14:17 bar
-rw-r--r-- 1 kghost staff 0 Feb 11 14:17 foo

像这样执行fakeroot后会在fakeroot环境中启动一个shell。这个shell中就像拥有root权限一样。执行id(1)命令会提示为root,并且文件的所有者也会变成root。新生成的文件所有者也是root,还可以把现有文件的所有者改成其他人。 但是实际上变更的只反应在fakeroot环境内部。退出fakeroot环境后就能看到实际上的文件属性。 在制作Debian包的时候,需要使用root权限来执行某些命令。本来是应该使用sudo来运行这些命令的,但是通常情况下是使用fakeroot模拟root运行。

fakeroot的实现

fakeroot仅仅是简单的shell script。简单来说fakeroot做下面的事情。 * 启动faked,获取FAKEROOTKEY * 设置环境变量FAKEROOTKEY,LD_LIBRARY_PATH,LD_PRELOAD。执行命令(默认是shell)

faked是管理虚拟的文件所有者,文件权限信息的守护进程。 在fakeroot中执行的命令会加载由LD_LIBRARY_PATH,LD_PRELOAD环境变量指定的一个动态链接库(/usr/lib/libfakeroot/libfakeroot-sysv.so)

LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/libfakeroot LD_PRELOAD=libfakeroot-sysv.so

libfakeroot-sysv.so导出了以下函数

Table 1. test

getuid()

geteuid()

getguid()

getegid()

mknod()

chown()

fchown()

lchown()

chmod()

fchmod()

mkdir()

lstat()

fstat()

stat()

unlink()

remove()

rmdir()

rename()

这些函数会使用FAKEROOTKEY与faked通讯,返回虚拟的所有者与权限信息。

/usr/lib/libfakeroot-sysv.so

与faked通讯的库文件是/usr/lib/libfakeroot/libfakeroot-sysv.so,但是/usr/lib/libfakeroot-sysv.so也是存在的。这个文件是在fakeroot中运行suid程序所必须的。 fakeroot中会设定LD_LIBRARY_PATH环境变量。设定LD_LIBRARY_PATH后LD_PRELOAD就不需要是完整路径了。但是如果LD_PRELOAD不使用完整路径,suid的程序会忽略LD_LIBRARY_PATH而直接在/lib与/usr/lib中寻找LD_PRELOAD指定的库文件。如果LD_PRELOAD指定的文件没有找到这个suid的程序就会启动失败。所以会存在/usr/lib/libfakeroot-sysv.so这样一个suid的dummy库,在运行suid程序的时候通过LD_PRELOAD加载这个库,就跟没有加载任何东西一样,正常执行。 * 普通的程序 使用LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/libfakeroot LD_PRELOAD=libfakeroot-sysv.so,通过preload加载/usr/lib/libfakeroot/libfakeroot-sysv.so的与faked通讯 * suid的程序 无视LD_LIBRARY_PATH, 使用LD_PRELOAD=libfakeroot-sysv.so,通过preload加载/usr/lib/libfakeroot-sysv.so,因为这是一个dummy库,就与这个库不存在一样,程序正常执行。

总结

例如Debian生成package这样,在必须使用root的时候,使用fakeroot模拟root权限。fakeroot使用libfakeroot-sysv.so库文件中的函数与faked通讯管理文件权限信息。

— Fumitoshi Ukai




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