Seccomp

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基本信息

Seccomp 或安全计算模式，简而言之，是Linux内核的一个特性，可以作为系统调用过滤器。
Seccomp有两种模式。

seccomp（即安全计算模式）是Linux 内核中的一项计算机安全设施。seccomp允许进程一次性过渡到一个“安全”状态，在这个状态下，它不能进行任何系统调用，除了 exit()、sigreturn()、read() 和 write() 到已经打开的文件描述符。如果它尝试进行任何其他系统调用，内核将用SIGKILL或SIGSYS终止该进程。从这个意义上讲，它不是虚拟化系统资源，而是完全隔离了进程和它们。

seccomp模式是通过prctl(2)系统调用使用PR_SET_SECCOMP参数启用的，或者（自Linux内核3.17版本起）通过seccomp(2)系统调用启用。seccomp模式过去是通过写入一个文件/proc/self/seccomp来启用的，但这种方法已被prctl()取代。在某些内核版本中，seccomp禁用了RDTSC x86指令，该指令返回自开机以来经过的处理器周期数，用于高精度计时。

seccomp-bpf 是seccomp的扩展，它允许使用可配置的策略过滤系统调用，该策略使用伯克利数据包过滤器规则实现。它被OpenSSH和vsftpd以及Chrome OS和Linux上的Google Chrome/Chromium网络浏览器使用。（在这方面，seccomp-bpf实现了类似的功能，但具有更大的灵活性和更高的性能，与较旧的systrace相比——后者似乎不再支持Linux。）

原始/严格模式

在这种模式下，Seccomp 只允许系统调用 exit()、sigreturn()、read() 和 write() 到已经打开的文件描述符。如果进行了任何其他系统调用，进程将使用SIGKILL被杀死

{% code title="seccomp_strict.c" %}

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <linux/seccomp.h>
#include <sys/prctl.h>

//From https://sysdig.com/blog/selinux-seccomp-falco-technical-discussion/
//gcc seccomp_strict.c -o seccomp_strict

int main(int argc, char **argv)
{
int output = open("output.txt", O_WRONLY);
const char *val = "test";

//enables strict seccomp mode
printf("Calling prctl() to set seccomp strict mode...\n");
prctl(PR_SET_SECCOMP, SECCOMP_MODE_STRICT);

//This is allowed as the file was already opened
printf("Writing to an already open file...\n");
write(output, val, strlen(val)+1);

//This isn't allowed
printf("Trying to open file for reading...\n");
int input = open("output.txt", O_RDONLY);

printf("You will not see this message--the process will be killed first\n");
}

{% endcode %}

### Seccomp-bpf

此模式允许**使用可配置策略过滤系统调用**，该策略使用 Berkeley Packet Filter 规则实现。

{% code title="seccomp_bpf.c" %}

#include <seccomp.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

//https://security.stackexchange.com/questions/168452/how-is-sandboxing-implemented/175373
//gcc seccomp_bpf.c -o seccomp_bpf -lseccomp

void main(void) {
/* initialize the libseccomp context */
scmp_filter_ctx ctx = seccomp_init(SCMP_ACT_KILL);

/* allow exiting */
printf("Adding rule : Allow exit_group\n");
seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_ALLOW, SCMP_SYS(exit_group), 0);

/* allow getting the current pid */
//printf("Adding rule : Allow getpid\n");
//seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_ALLOW, SCMP_SYS(getpid), 0);

printf("Adding rule : Deny getpid\n");
seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_ERRNO(EBADF), SCMP_SYS(getpid), 0);
/* allow changing data segment size, as required by glibc */
printf("Adding rule : Allow brk\n");
seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_ALLOW, SCMP_SYS(brk), 0);

/* allow writing up to 512 bytes to fd 1 */
printf("Adding rule : Allow write upto 512 bytes to FD 1\n");
seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_ALLOW, SCMP_SYS(write), 2,
SCMP_A0(SCMP_CMP_EQ, 1),
SCMP_A2(SCMP_CMP_LE, 512));

/* if writing to any other fd, return -EBADF */
printf("Adding rule : Deny write to any FD except 1 \n");
seccomp_rule_add(ctx, SCMP_ACT_ERRNO(EBADF), SCMP_SYS(write), 1,
SCMP_A0(SCMP_CMP_NE, 1));

/* load and enforce the filters */
printf("Load rules and enforce \n");
seccomp_load(ctx);
seccomp_release(ctx);
//Get the getpid is denied, a weird number will be returned like
//this process is -9
printf("this process is %d\n", getpid());
}

Docker 中的 Seccomp

Seccomp-bpf 被 Docker 支持，用于有效限制容器中的 系统调用，从而减少了攻击面。您可以在 https://docs.docker.com/engine/security/seccomp/ 找到 默认情况下被阻止的系统调用，并且可以在这里找到 默认的 seccomp 配置文件 https://github.com/moby/moby/blob/master/profiles/seccomp/default.json。
您可以使用以下命令运行一个具有 不同 seccomp 策略的 docker 容器：

docker run --rm \
-it \
--security-opt seccomp=/path/to/seccomp/profile.json \
hello-world

如果您想要禁止容器执行某些系统调用，如 uname，您可以从 https://github.com/moby/moby/blob/master/profiles/seccomp/default.json 下载默认配置文件，并从列表中移除 uname 字符串。
如果您想确保某个二进制文件在 docker 容器内不起作用，您可以使用 strace 列出该二进制文件正在使用的系统调用，然后禁止它们。
在以下示例中，发现了 uname 的系统调用：

docker run -it --security-opt seccomp=default.json modified-ubuntu strace uname

{% hint style="info" %} 如果您仅使用 Docker 来启动应用程序，您可以使用 strace 对其进行分析，并仅允许它需要的系统调用 {% endhint %}

示例 Seccomp 策略

为了说明 Seccomp 功能，让我们创建一个 Seccomp 配置文件，如下所示，禁用“chmod”系统调用。

{
"defaultAction": "SCMP_ACT_ALLOW",
"syscalls": [
{
"name": "chmod",
"action": "SCMP_ACT_ERRNO"
}
]
}

在上述配置文件中，我们将默认操作设置为“允许”，并创建了一个黑名单来禁用“chmod”。为了更加安全，我们可以将默认操作设置为拒绝，并创建一个白名单来有选择地启用系统调用。以下输出显示了“chmod”调用返回错误，因为它在seccomp配置文件中被禁用了。

$ docker run --rm -it --security-opt seccomp:/home/smakam14/seccomp/profile.json busybox chmod 400 /etc/hosts
chmod: /etc/hosts: Operation not permitted

以下输出显示了“docker inspect”显示的配置文件：

"SecurityOpt": [
"seccomp:{\"defaultAction\":\"SCMP_ACT_ALLOW\",\"syscalls\":[{\"name\":\"chmod\",\"action\":\"SCMP_ACT_ERRNO\"}]}"
],

在Docker中停用它

启动容器时使用标志：--security-opt seccomp=unconfined

从Kubernetes 1.19开始，所有Pods默认启用seccomp。然而，应用于Pods的默认seccomp配置文件是"RuntimeDefault"配置文件，该配置文件是由容器运行时提供的（例如，Docker, containerd）。"RuntimeDefault"配置文件允许大多数系统调用，同时阻止一些被认为是危险的或通常不被容器所需的调用。

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