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M6-4 使用安全审计加强Linux主机的安全维护能力
1.1场景描述
1.1.1 学习目的
学生通过该能力模块的学习,能够独立完成和熟练掌握实现主机安全审计的能力。
1.1.2 学习要求
理解:审计对主机安全的重要性。
掌握:使用psacct程序所提供的命令对主机进行审计。
1.1.3 学习重点和难点
1.学习重点
² ac命令.
² sa命令
2.学习难点
² psacct程序
1.2 知识准备
1.2.1 psacct程序
安全配置审计工具是一款用户对各类系统、设备做安全配置检查的自动化工具，能够智能化识别各类安全设置，分析安全状态，并能够给出多种配置审计分析报告，目前已经支持多种操作系统及网络设备。
RedHat Linux系统中的psacct程序可以根据安全需求进行修改。另外，利用系统工具对各类账号的操作权限做限制，能够有效保证用户无法超越其账号权限的操作，确保系统安全。
RedHat Linux系统中的psacct程序提供了几个进程活动监视工具：ac、lastcomm、accton和sa。
² ac——命令显示用户连接时间的统计.
² lastcomm——命令显示系统执行的命令.
² accton——命令用于打开或关闭进程记帐功能.
² sa——命令统计系统进程记帐的情况.
1.3 注意事项
在使用psacct程序进行审计时，需要查看其是否安装，如果没有安装要手动进行安装。
1.4 操作步骤
1.4.1启动psacct服务
默认情况下，RedHat Linux系统默认安装了psacct程序，只需要系统中启动psacct服务，先用chkconfig命令查看psacct服务状态，如下所示：
[root@lab2 ~]# chkconfig --list psacct
psacct 0:关闭 1:关闭 2:关闭 3:关闭 4:关闭 5:关闭 6:关闭
使用命令chkconfig命令启用默认启动，并使用命令/etc/init.d/psacct start命令来启动psacct服务，如下所示。
[root@lab2 ~]# chkconfig psacct on
[root@lab2 ~]# /etc/init.d/psacct start
开启进程记帐： [ 确定 ]
[root@lab2 ~]#
1.4.2对网络行为进行审计
第一步：显示用户连线时间的统计信息
可以根据登陆数/退出数在屏幕上打印出用户的连线时间(单位为小时)。总计时间也可以打印出来，如果你执行没有任何参数的ac命令， 屏幕将会显示总计的连线时间。
[root@lab2 ~]# ac
total 102.27
显示每一天的连线统计时间：
[root@lab2 ~]# ac -d
Jan 12 total 23.86
Jan 13 total 1.17
Jan 14 total 13.11
Jan 15 total 6.79
Jan 26 total 46.37
Today total 10.97
[root@lab2 ~]#

显示每一个用户的总计连线时间和所有用户总计连线时间：
[root@lab2 ~]# ac -p
user1 931
user2 7.62
root 85.36
total 102.29
[root@lab2 ~]#
第二步：查找用户过去执行的命令
可以使用lastcomm命令打印出用户过去执行的命令. 你也可以通过用户名, tty名或命令名来搜索以往执行的命令。
比如显示user1用户过去执行的命令：
[root@lab2 ~]# lastcomm user1
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
id user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
id user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
id user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
unicode_start user1 tty1 0.01 secs Wed Jan 27 06:24
setfont user1 tty1 0.04 secs Wed Jan 27 06:24
gzip user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
loadkeys user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
dumpkeys user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
kbd_mode user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
consoletype user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
consoletype user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
id user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
grep user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
grep user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
egrep user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
dircolors user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
hostname user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
bash user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
id user1 tty1 0.00 secs Wed Jan 27 06:24
…………
每一行信息都在屏幕上打印出来，以第一行输出项为例:
ls user1 tty1 0.01 secs Tue Jan 12 16:24
分析:
ls是进程的命令名
user1是执行命令的用户名
tty1 终端名
0.01 secs -- 进程退出时间
你可以通过执行下面的命令来搜索进程记帐日志，如下所示：
[root@lab2 ~]# lastcomm ls
ls root pts/2 0.01 secs Wed Jan 27 07:27
ls root pts/2 0.01 secs Wed Jan 27 07:26
ls root pts/2 0.01 secs Wed Jan 27 07:26
ls root pts/2 0.01 secs Wed Jan 27 07:18
ls root pts/2 0.01 secs Wed Jan 27 06:10
ls root pts/0 0.01 secs Wed Jan 27 06:08
ls user1 pts/0 0.02 secs Wed Jan 27 06:05
ls user1 pts/0 0.01 secs Wed Jan 27 06:04
ls root pts/2 0.01 secs Wed Jan 27 05:52
ls root pts/2 0.02 secs Wed Jan 27 05:34
ls root pts/0 0.01 secs Wed Jan 27 05:32
ls root pts/0 0.02 secs Wed Jan 27 05:32
ls root pts/0 0.02 secs Wed Jan 27 05:32
ls root pts/0 0.04 secs Wed Jan 27 05:28

第三步：统计记帐信息
可以使用sa命令打印过去执行命令的统计信息。另外，sa命令保存了一个叫做savacct文件，文件包含了命令被调用的次数和资源使用的次数。而且sa还提供每一个用户的统计信息， 这些信息保存在一个叫做usracct的文件当中。
[root@lab2 ~]# sa
5581 4065.23re 8.81cp 1386k
85 1894.22re 7.63cp 2872k ***other*
3 4.67re 0.23cp 2435k prelink
3 65.75re 0.13cp 11812k gnome-terminal
16 0.37re 0.09cp 1210k sort
4 0.32re 0.08cp 1911k rpmq
29 453.61re 0.08cp 1597k bash
2 44.73re 0.05cp 10242k python2
17 11.27re 0.05cp 2608k vim
8 0.17re 0.05cp 1426k uniq
64 0.09re 0.04cp 1459k sed
3 168.03re 0.04cp 1894k sshd
2774 0.25re 0.02cp 1406k ld-linux.so.2
9 201.32re 0.02cp 732k login
149 0.20re 0.02cp 1235k grep
23 0.02re 0.01cp 669k pidof
2 0.02re 0.01cp 1006k xkbcomp
17 0.02re 0.01cp 1390k setfont
2 0.33re 0.01cp 500k readahead
4 2.97re 0.01cp 920k telnetd
2 0.25re 0.01cp 1570k rc
17 105.96re 0.01cp 1567k su
44 14.52re 0.01cp 1217k vsftpd*
3 0.13re 0.01cp 1458k ifup-post
9 6.33re 0.01cp 2337k sendmail*
2 67.03re 0.01cp 7884k eggcups
4 45.49re 0.01cp 3494k consolehelper-g
以结果输出的第一行为例：
5288 2.55re 1.15cp 1400k ld-linux.so.2
分析：
2.55re "实际时间" 单位为分钟.
1.15cp系统和用户时间总数(CPU时间, 单位为分钟)
1400k核心使用所占的平均CPU时间, 一个单元的大小为1K
ld-linux.so.2命令名

第四步：查看占用CPU
可以使用sa –m命令，如下所示：
[root@lab2 ~]# sa -m
5584 4065.23re 8.81cp 1386k
root 5021 3827.02re 8.73cp 1408k
user1 388 8.79re 0.03cp 1044k
gdm 1 0.19re 0.03cp 15098k
user2 122 2.90re 0.01cp 1087k
nobody 27 8.00re 0.01cp 1197k
smmsp 5 12.61re 0.00cp 1808k
sshd 3 0.07re 0.00cp 1549k
user11 11 5.95re 0.00cp 1218k
htt 6 199.70re 0.00cp 9635k

可以通过查看re、k、cp/cpu(见上面输出解释)时间来找出可疑的活动，或某个用户/命令占用了所有的CPU时间。 如果CPU/Memeory使用数(命令)在不断增加，可以说明命令存在问题。

1. 5 拓展知识
1.5.1 TCPDUMP详解
tcpdump是一个用于截取网络分组，并输出分组内容的工具。tcpdump凭借强大的功能和灵活的截取策略，使其成为类UNIX系统下用于网络分析和问题排查的首选工具。
tcpdump提供了源代码，公开了接口，因此具备很强的可扩展性，对于网络维护和入侵者都是非常有用的工具。tcpdump存在于基本的Linux系统中，由于它需要将网络界面设置为混杂模式，普通用户不能正常执行，但具备root权限的用户可以直接执行它来获取网络上的信息。因此系统中存在网络分析工具主要不是对本机安全的威胁，而是对网络上的其他计算机的安全存在威胁。
一、概述
顾名思义，tcpdump可以将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析。它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉无用的信息。
引用
# tcpdump –vv
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes
11:53:21.444591 IP (tos 0x10, ttl 64, id 19324, offset 0, flags [DF], proto 6, length: 92) asptest.localdomain.ssh > 192.168.228.244.1858: P 3962132600:3962132652(52) ack 2726525936 win 1266
asptest.localdomain.1077 > 192.168.228.153.domain: [bad udp cksum 166e!] 325+ PTR? 244.228.168.192.in-addr.arpa. (46)
11:53:21.446929 IP (tos 0x0, ttl 64, id 42911, offset 0, flags [DF], proto 17, length: 151) 192.168.228.153.domain > asptest.localdomain.1077: 325 NXDomain q: PTR? 244.228.168.192.in-addr.arpa. 0/1/0 ns: 168.192.in-addr.arpa. (123)
11:53:21.447408 IP (tos 0x10, ttl 64, id 19328, offset 0, flags [DF], proto 6, length: 172) asptest.localdomain.ssh > 192.168.228.244.1858: P 168:300(132) ack 1 win 1266
347 packets captured
1474 packets received by filter
745 packets dropped by kernel
不带参数的tcpdump会收集网络中所有的信息包头，数据量巨大，必须过滤。
二、选项介绍
引用
-A 以ASCII格式打印出所有分组，并将链路层的头最小化。
-c 在收到指定的数量的分组后，tcpdump就会停止。
-C 在将一个原始分组写入文件之前，检查文件当前的大小是否超过了参数file_size 中指定的大小。如果超过了指定大小，则关闭当前文件，然后在打开一个新的文件。参数 file_size 的单位是兆字节（是1,000,000字节，而不是1,048,576字节）。
-d 将匹配信息包的代码以人们能够理解的汇编格式给出。
-dd 将匹配信息包的代码以c语言程序段的格式给出。
-ddd 将匹配信息包的代码以十进制的形式给出。
-D 打印出系统中所有可以用tcpdump截包的网络接口。
-e 在输出行打印出数据链路层的头部信息。
-E 用spi@ipaddr algo:secret解密那些以addr作为地址，并且包含了安全参数索引值spi的IPsec ESP分组。
-f 将外部的Internet地址以数字的形式打印出来。
-F 从指定的文件中读取表达式，忽略命令行中给出的表达式。
-i 指定监听的网络接口。
-l 使标准输出变为缓冲行形式，可以把数据导出到文件。
-L 列出网络接口的已知数据链路。
-m 从文件module中导入SMI MIB模块定义。该参数可以被使用多次，以导入多个MIB模块。
-M 如果tcp报文中存在TCP-MD5选项，则需要用secret作为共享的验证码用于验证TCP-MD5选选项摘要（详情可参考RFC 2385）。
-b 在数据-链路层上选择协议，包括ip、arp、rarp、ipx都是这一层的。
-n 不把网络地址转换成名字。
-nn 不进行端口名称的转换。
-N 不输出主机名中的域名部分。例如，‘nic.ddn.mil‘只输出’nic‘。
-t 在输出的每一行不打印时间戳。
-O 不运行分组分组匹配（packet-matching）代码优化程序。
-P 不将网络接口设置成混杂模式。
-q 快速输出。只输出较少的协议信息。
-r 从指定的文件中读取包(这些包一般通过-w选项产生)。
-S 将tcp的序列号以绝对值形式输出，而不是相对值。
-s 从每个分组中读取最开始的snaplen个字节，而不是默认的68个字节。
-T 将监听到的包直接解释为指定的类型的报文，常见的类型有rpc远程过程调用）和snmp（简单网络管理协议；）。
-t 不在每一行中输出时间戳。
-tt 在每一行中输出非格式化的时间戳。
-ttt 输出本行和前面一行之间的时间差。
-tttt 在每一行中输出由date处理的默认格式的时间戳。
-u 输出未解码的NFS句柄。
-v 输出一个稍微详细的信息，例如在ip包中可以包括ttl和服务类型的信息。
-vv 输出详细的报文信息。
-w 直接将分组写入文件中，而不是不分析并打印出来。
三、tcpdump的表达式介绍
表达式是一个正则表达式，tcpdump利用它作为过滤报文的条件，如果一个报文满足表 达式的条件，则这个报文将会被捕获。如果没有给出任何条件，则网络上所有的信息包 将会被截获。
在表达式中一般如下几种类型的关键字：
引用
第一种是关于类型的关键字，主要包括 host，net，port，例如 host 210.27.48.2， 指明 210.27.48.2是一台主机，net 202.0.0.0指明202.0.0.0是一个网络地址，port 23 指明端口号是23。如果没有指定类型，缺省的类型是host。
第二种是确定传输方向的关键字，主要包括src，dst，dst or src，dst and src， 这些关键字指明了传输的方向。举例说明，src 210.27.48.2 ，指明ip包中源地址是 210.27.48.2 ， dst net 202.0.0.0 指明目的网络地址是202.0.0.0。如果没有指明 方向关键字，则缺省是src or dst关键字。
第三种是协议的关键字，主要包括fddi，ip，arp，rarp，tcp，udp等类型。Fddi指明是在FDDI (分布式光纤数据接口网络)上的特定的网络协议，实际上它是”ether”的别名，fddi和ether 具有类似的源地址和目的地址，所以可以将fddi协议包当作ether的包进行处理和分析。 其他的几个关键字就是指明了监听的包的协议内容。如果没有指定任何协议，则tcpdump 将会 监听所有协议的信息包。
除了这三种类型的关键字之外，其他重要的关键字如下：gateway， broadcast，less， greater， 还有三种逻辑运算，取非运算是 ‘not ' '! ‘， 与运算是’and’，’&&';或运算是’or’ ，’||’； 这些关键字可以组合起来构成强大的组合条件来满足人们的需要。
四、输出结果介绍
下面我们介绍几种典型的tcpdump命令的输出信息
(1) 数据链路层头信息
使用命令：
#tcpdump --e host ICE

ICE 是一台装有linux的主机。它的MAC地址是0：90：27：58：AF：1A H219是一台装有Solaris的SUN工作站。它的MAC地址是8：0：20：79：5B：46； 上一条命令的输出结果如下所示：
引用
21:50:12.847509 eth0 < 8:0:20:79:5b:46 0:90:27:58:af:1a ip 60: h219.33357 > ICE. telne t 0:0(0) ack 22535 win 8760 (DF)
21：50：12是显示的时间， 847509是ID号，eth0 <表示从网络接口eth0接收该分组， eth0 >表示从网络接口设备发送分组， 8:0:20:79:5b:46是主机H219的MAC地址， 它表明是从源地址H219发来的分组. 0:90:27:58:af:1a是主机ICE的MAC地址， 表示该分组的目的地址是ICE。 ip 是表明该分组是IP分组，60 是分组的长度， h219.33357 > ICE. telnet 表明该分组是从主机H219的33357端口发往主机ICE的 TELNET(23)端口。 ack 22535 表明对序列号是222535的包进行响应。 win 8760表明发 送窗口的大小是8760。
(2) ARP包的tcpdump输出信息
使用命令：
#tcpdump arp
得到的输出结果是：
引用
22:32:42.802509 eth0 > arp who-has route tell ICE (0:90:27:58:af:1a)
22:32:42.802902 eth0 < arp reply route is-at 0:90:27:12:10:66 (0:90:27:58:af:1a)
22:32:42是时间戳， 802509是ID号， eth0 >表明从主机发出该分组，arp表明是ARP请求包， who-has route tell ICE表明是主机ICE请求主机route的MAC地址。 0:90:27:58:af:1a是主机 ICE的MAC地址。
(3) TCP包的输出信息
用tcpdump捕获的TCP包的一般输出信息是：
引用
src > dst: flags data-seqno ack window urgent options
src > dst:表明从源地址到目的地址， flags是TCP报文中的标志信息，S 是SYN标志， F (FIN)， P (PUSH) ， R (RST) "." (没有标记); data-seqno是报文中的数据 的顺序号， ack是下次期望的顺序号， window是接收缓存的窗口大小， urgent表明 报文中是否有紧急指针。 Options是选项。
(4) UDP包的输出信息
用tcpdump捕获的UDP包的一般输出信息是：
引用
route.port1 > ICE.port2: udp lenth
UDP十分简单，上面的输出行表明从主机route的port1端口发出的一个UDP报文 到主机ICE的port2端口，类型是UDP， 包的长度是lenth。
五、举例
(1) 想要截获所有210.27.48.1 的主机收到的和发出的所有的分组：
#tcpdump host 210.27.48.1
(2) 想要截获主机210.27.48.1 和主机210.27.48.2或210.27.48.3的通信，使用命令（注意：括号前的反斜杠是必须的）：
#tcpdump host 210.27.48.1 and \(210.27.48.2 or 210.27.48.3 \)
(3) 如果想要获取主机210.27.48.1除了和主机210.27.48.2之外所有主机通信的ip包，使用命令：
#tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2
(4) 如果想要获取主机192.168.228.246接收或发出的ssh包，并且不转换主机名使用如下命令：
#tcpdump -nn -n src host 192.168.228.246 and port 22 and tcp
(5) 获取主机192.168.228.246接收或发出的ssh包，并把mac地址也一同显示：
# tcpdump -e src host 192.168.228.246 and port 22 and tcp -n –nn
(6) 过滤的是源主机为192.168.0.1与目的网络为192.168.0.0的报头：
tcpdump src host 192.168.0.1 and dst net 192.168.0.0/24
(7) 过滤源主机物理地址为XXX的报头：
tcpdump ether src 00:50:04:BA:9B and dst……
（为什么ether src后面没有host或者net？物理地址当然不可能有网络喽）。
(8) 过滤源主机192.168.0.1和目的端口不是telnet的报头，并导入到tes.t.txt文件中：
Tcpdump src host 192.168.0.1 and dst port not telnet -l > test.txt

1. 6 课后实训和练习
请参照教材的课后习题