Red Hat Training

A Red Hat training course is available for RHEL 8

安全强化

Red Hat Enterprise Linux 8

增强 Red Hat Enterprise Linux 8 系统的安全性

Red Hat Customer Content Services

摘要

了解保护 Red Hat Enterprise Linux 服务器和工作站免受本地和远程入侵、利用和恶意活动的流程和实践。通过使用这些方法和工具,您可以为数据中心、工作场所和家创建更安全的计算环境。

使开源包含更多

红帽承诺替换我们的代码、文档和网页属性中存在问题的语言。我们从这四个术语开始: master、slave、blacklist 和 whitelist。这些更改将在即将发行的几个发行本中逐渐实施。如需了解更多详细信息,请参阅 CTO Chris Wright 信息

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第 1 章 在安装过程中保护 RHEL

安全性甚至在您开始安装 Red Hat Enterprise Linux 之前就已经开始了。从一开始就安全地配置系统可以使以后更容易实施其他安全设置。

1.1. BIOS 和 UEFI 安全

对 BIOS(或与 BIOS 等效的)和引导加载程序的密码保护可防止具有系统物理访问权限的未授权用户使用可移动介质引导,或通过单用户模式获得 root 权限。为了防止此类攻击,您应该采取的安全措施取决于工作站相关信息的敏感度和机器的位置。

例如,如果机器是在交易展示中使用并且不包含敏感信息,那么防止此类攻击可能并不重要。但是,如果带有公司网络的私有的、未加密的 SSH 密钥的员工的笔记本在同一个展会上无人看管,则可能会导致重大的安全漏洞,对整个公司造成影响。

但是,如果工作站位于只有授权的或可信任的人员才有权访问的地方,则可能不需要保护 BIOS 或引导加载程序。

1.1.1. BIOS 密码

密码保护计算机 BIOS 的两个主要原因是[1]:

防止更改 BIOS 设置
如果入侵者可以访问 BIOS,他们可以将其设置为从 CD-ROM 或闪存驱动器引导。这使得他们能够进入救援模式或单用户模式,从而使他们可以在系统上启动任意进程或复制敏感数据。
防止系统引导
某些 BIOS 允许对引导过程进行密码保护。激活后,攻击者必须在 BIOS 启动引导加载程序前输入密码。

由于设置 BIOS 密码的方法因计算机制造商而异,因此请查阅计算机手册了解具体说明。

如果您忘记 BIOS 密码,可以通过主板上的跳线来重置,也可以通过断开 CMOS 电池来重置。因此,如果可能的话,最好锁好计算机机箱。但是,在尝试断开 CMOS 电池之前,请查阅计算机或主板的手册。

1.1.2. 非基于 BIOS 的系统安全性

其他系统和架构使用不同的程序来执行大致相当于 x86 系统上 BIOS 的低级别任务。例如,统一可扩展固件接口 (UEFI)shell。

有关密码保护类似 BIOS 程序的说明,请查看制造商的说明。

1.2. 磁盘分区

红帽建议为 /boot//home/tmp/var/tmp/ 目录创建单独的分区。

/boot
这个分区是系统在启动过程中读取的第一个分区。用于将系统引导至 Red Hat Enterprise Linux 8 的引导加载程序和内核镜像保存在这个分区里。此分区不应加密。如果此分区包含在 / 中,并且该分区已加密或者不可用,那么您的系统将无法引导。
/home
当用户数据(/home)存储在 / 而不是独立分区中时,分区可能会填满,从而导致操作系统不稳定。另外,当将您的系统升级到 Red Hat Enterprise Linux 8 的下一个版本时,当您可以将数据保存在 /home 分区中,则在安装过程中不会被覆盖,这样就容易多了。如果 root 分区(/)损坏,则您的数据将永久丢失。通过使用单独的分区,对数据丢失有稍微多一点的保护。您还可以将此分区作为频繁备份的目标。
/tmp/var/tmp/
/tmp/var/tmp/ 目录都是用来存储不需要长期存储的数据。但是,如果大量数据填充了其中一个目录,则它可能会消耗掉您的所有存储空间。如果发生这种情况,且这些目录存储在 / 中,则您的系统可能会变得不稳定并崩溃。因此,将这些目录移到它们自己的分区中是一个不错的想法。
注意

在安装过程中,您可以选择加密分区。您必须提供密码短语。此密语充当解锁批量加密密钥的密钥,该密钥用于保护分区的数据。

1.3. 在安装过程中限制网络连接

安装 Red Hat Enterprise Linux 8 时,安装介质代表系统在特定时间的快照。因此,它可能没有最新的安全修复程序,并且可能容易受到某些问题的攻击,这些问题是在安装介质提供的系统发布后才修复的。

安装有潜在漏洞的操作系统时,始终将暴露限制在最近的必要网络区内。最安全的选择是"无网络"区,这意味着在安装过程中使计算机断开连接。在某些情况下,LAN 或内部网连接就足够了,而互联网连接的风险最大。要遵循最佳安全实践,在从网络安装 Red Hat Enterprise Linux 8 时,请选择与存储库最近的区。

1.4. 安装所需的最少软件包

最好只安装您要使用的软件包,因为计算机上的每一款软件都可能包含漏洞。如果您要从 DVD 介质安装,请仔细选择要在安装过程中安装的软件包。如果您发现需要其他软件包,您可在以后将其添加到系统中。

1.5. 安装后流程

以下步骤是在安装 Red Hat Enterprise Linux 8 后应该立即执行的与安全相关的流程。

  • 更新您的系统。以 root 用户身份输入以下命令:

    # yum update
  • 虽然在安装 Red Hat Enterprise Linux 时会自动启用防火墙服务 firewalld,但可以在 Kickstart 配置中明确禁用它。在这种情况下,请重新启用防火墙。

    要启动 firewalld,请以 root 用户身份输入以下命令:

    # systemctl start firewalld
    # systemctl enable firewalld
  • 要提高安全性,请禁用您不需要的服务。例如,如果您的计算机上没有安装打印机,请使用以下命令禁用 cups 服务:

    # systemctl disable cups

    要查看活动状态的服务,请输入以下命令:

    $ systemctl list-units | grep service


[1] 因为制造商之间的系统 BIOS 有所不同,因此有些制造商可能不支持这两种类型的密码保护,而另一些制造商可能支持一种类型,但不支持另一种类型。

第 2 章 在 FIPS 模式中安装系统

要启用联邦信息处理标准(FIPS) 140-3 强制的加密模块自检,您必须在 FIPS 模式下操作 RHEL 8。如果您的目标是遵循 FIPS,在 FIPS 模式下开始安装是推荐的方法。

2.1. 联邦信息处理标准 140 和 FIPS 模式

联邦信息处理标准(FIPS)出版物 140 是国家标准与技术研究所开发的一系列计算机安全标准,以确保加密模块的质量。FIPS 140 标准确保加密工具正确实现其算法。运行时加密算法和完整性自我测试是一些机制,用于确保系统使用符合标准要求的加密。

要确保 RHEL 系统只生成并使用所有带有 FIPS 批准的算法的加密密钥,您必须将 RHEL 切换到 FIPS 模式。

您可以使用以下方法之一启用 FIPS 模式:

  • 在 FIPS 模式下开始安装
  • 安装后将系统切换到 FIPS 模式

如果您的目的是遵守 FIPS ,请在 FIPS 模式下开始安装。这可避免加密密钥材料重新生成和与转换已部署系统关联的结果系统的合规性的重新评估。

要操作遵守 FIPS 的系统,请在 FIPS 模式下创建所有加密密钥资料。另外,加密密钥材料不得离开 FIPS 环境,除非它被安全包装,且永远不会在非 FIPS 环境下打开包装。

使用 fips-mode-setup 工具将系统切换到 FIPS 模式不能保证符合 FIPS 140 标准。将系统设置为 FIPS 模式后,可能无法重新生成所有加密密钥。例如,在带有用户加密密钥的现有 IdM 领域的情形,您无法重新生成所有密钥。如果您无法在 FIPS 模式下开始安装,请在安装后始终将启用 FIPS 模式作为第一步,然后再进行安装后配置步骤或安装任何工作负载。

fips-mode-setup 工具还在内部使用 FIPS 系统范围的加密策略。但是,在 update-crypto-policies --set FIPS 命令所执行的操作之上,fips-mode-setup 通过使用 fips-finish-install 工具确保 FIPS dracut 模块的安装,它还向内核命令行中添加了 fips=1 引导选项,并重新生成初始 RAM 磁盘。

另外,在 FIPS 模式下所需的限制的实施取决于 /proc/sys/crypto/fips_enabled 文件的内容。如果文件包含 1,RHEL 核心加密组件切换到模式,在此模式下,它们只使用 FIPS 批准的加密算法的实现。如果 /proc/sys/crypto/fips_enabled 包含 0 ,则加密组件不会启用其 FIPS 模式。

FIPS 系统范围的加密策略有助于配置更高级别的限制。因此,支持加密灵活性的通信协议不会在选择时宣布系统拒绝的密码。例如,ChaCha20 算法不是 FIPS 批准的,FIPS 加密策略确保 TLS 服务器和客户端不宣布 TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256 TLS 密码套件,因为任何使用此类密码的尝试都会失败。

如果您在 FIPS 模式下操作 RHEL,并使用提供它自己的与 FIPS 模式相关的配置选项的应用程序,请忽略这些选项和相应的应用程序指导。运行在 FIPS 模式下的系统,系统范围的加密策略只强制执行遵守 FIPS 的加密。例如,如果系统在 FIPS 模式下运行,请忽略 Node.js 配置选项 --enable-fips。如果您在没有在 FIPS 模式下运行的系统上使用 --enable-fips 选项,则您没有满足 FIPS-140 合规性要求。

注意

虽然 FIPS 模式下的 RHEL 8.6 (和更新)内核被设计为遵守 FIPS 140-3 ,但还没有被国家标准与技术(NIST)加密模块验证计划(NIST)认证。在 RHSA-2021:4356 公告更新后,最新认证的内核模块是更新的 RHEL 8.5 内核。该认证适用于 FIPS 140-2 标准。您无法选择加密模块是否符合 FIPS 140-2 或 140-3。合规活动和政府标准 中的 FIPS 140-2 和 FIPS 140-3 知识库文章提供了所选 RHEL 次版本的加密模块的验证状态的概述。

2.2. 安装启用了 FIPS 模式的系统

要启用联邦信息处理标准(FIPS) 140 强制的加密模块自检,请在系统安装过程中启用 FIPS 模式。

重要

仅在 RHEL 安装过程中启用 FIPS 模式可确保系统使用 FIPS 批准的算法生成所有密钥,并持续监控测试。

流程

  1. 在系统安装过程中,将 fips=1 选项添加到内核命令行。
  2. 在软件选择阶段,请勿安装任何第三方软件。
  3. 安装后,系统会自动以 FIPS 模式启动。

验证

  • 系统启动后,检查是否启用了 FIPS 模式:

    $ fips-mode-setup --check
    FIPS mode is enabled.

其它资源

2.3. 其它资源

第 3 章 使用系统范围的加密策略

系统范围的加密策略是一个系统组件,它配置核心加密子系统,包括 TLS、IPsec、SSH、DNSSec 和 Kerberos 协议。它提供了一小组策略,管理员可以选择这些策略。

3.1. 系统范围的加密策略

设置系统范围的策略时,RHEL 中的应用程序会遵守它,并拒绝使用不符合该策略的算法和协议,除非您明确要求应用程序这样做。也就是说,在运行系统提供的配置时,策略适用于应用程序的默认行为,但在需要时您可以覆盖它。

RHEL 8 包含以下预定义的策略:

DEFAULT
默认的系统范围加密策略级别为当前威胁模型提供了安全设置。它允许 TLS 1.2 和 1.3 协议,以及 IKEv2 和 SSH2 协议。如果 RSA 密钥和 Diffie-Hellman 参数至少是 2048 位,则可以接受它们。
LEGACY
确保与 Red Hat Enterprise Linux 5 及更早版本的最大兼容性;由于攻击面增加而不太安全。除了 DEFAULT 级别算法和协议外,它还包括对 TLS 1.0 和 1.1 协议的支持。允许算法 DSA、3DES 和 RC4,如果 RSA 密钥和 Diffie-Hellman 参数至少是 1023 位,则可以接受它们。
FUTURE
更严格的前瞻性安全级别,旨在测试未来可能的策略。此策略不允许在签名算法中使用 SHA-1。它允许 TLS 1.2 和 1.3 协议,以及 IKEv2 和 SSH2 协议。如果 RSA 密钥和 Diffie-Hellman 参数至少是 3072 位,则可以接受它们。如果您的系统在公共互联网上进行通信,您可能会遇到互操作性问题。
FIPS
符合 FIPS 140 要求。将 RHEL 系统切换到 FIPS 模式的 fips-mode-setup 工具在内部使用此策略。切换到 FIPS 策略不能保证符合 FIPS 140 标准。在将系统设置为 FIPS 模式后,还必须重新生成所有加密密钥。这在很多情况下都不可能。

红帽不断调整所有策略级别,以便所有库都提供安全默认值,但使用 LEGACY 策略时除外。虽然 LEGACY 配置文件不提供安全默认值,但它不包括任何易被利用的算法。因此,在 Red Hat Enterprise Linux 生命周期内,任何所提供的策略中启用的算法或可接受的密钥大小可能会发生变化。

此变更反映了新的安全标准和新的安全研究。如果您必须确保在 Red Hat Enterprise Linux 的整个生命周期内与特定系统的互操作性,对于与该系统交互的组件,您应该选择不使用系统范围的加密策略,或使用自定义加密策略重新启用特定的算法。

重要

因为客户门户网站 API 中的证书使用的加密密钥不满足 FUTURE 系统范围的加密策略的要求,所以 redhat-support-tool 程序目前无法使用这个策略级别。

要临时解决这个问题,在连接到客户门户网站 API 时使用 DEFAULT 加密策略。

注意

只有在应用程序支持它们时,策略级别中允许的特定算法和密码才可用。

管理加密策略的工具

要查看或更改当前系统范围的加密策略,请使用 update-crypto-policies 工具,例如:

$ update-crypto-policies --show
DEFAULT
# update-crypto-policies --set FUTURE
Setting system policy to FUTURE

要确保应用了加密策略的修改,请重启系统。

删除不安全的密码套件和协议的强大的加密默认值

以下列表包含从 RHEL 中核心加密库删除的密码套件和协议。由于它们不在源中存在,或者其支持在构建过程中被禁用了,所以应用程序无法使用它们。

  • DES(自 RHEL 7 开始)
  • 所有导出评级密码套件(自 RHEL 7 开始)
  • 签名中的 MD5(自 RHEL 7 开始)
  • SSLv2(自 RHEL 7 开始)
  • SSLv3(自 RHEL 8 开始)
  • 所有 ECC 曲线 < 224 位(自 RHEL 6 开始)
  • 所有二进制字段 ECC curves(自 RHEL 6 开始)

在所有策略级别禁用密码套件和协议

以下密码套件和协议在所有加密策略中被禁用。它们只能通过明确配置各个应用来启用。

  • DH 带有参数 < 1024 位
  • RSA 带有密钥大小 < 1024 位
  • Camellia
  • ARIA
  • SEED
  • IDEA
  • 仅完整性密码套件
  • 使用 SHA-384 HMAC 的 TLS CBC 模式密码组合
  • AES-CCM8
  • 所有 ECC curves 与 TLS 1.3 不兼容,包括 secp256k1
  • IKEv1(自 RHEL 8 开始)

在加密策略中启用的密码套件和协议

每个加密策略都启用特定的密码套件和协议:

 LEGACYDEFAULTFIPSFUTURE

IKEv1

3DES

RC4

DH

最少 1024 位

最少 2048 位

最少 2048 位[a]

最少 3072 位

RSA

最少 1024 位

最少 2048 位

最少 2048 位

最少 3072 位

DSA

TLS v1.0

TLS v1.1

数字签名中的 SHA-1

CBC 模式密码

[b]

密钥小于 256 位的对称密码

证书中的 SHA-1 和 SHA-224 签名

[a] 您只能使用 RFC 7919 和 RFC 3526 中定义的 Diffie-Hellman 组。
[b] TLS 禁用 CBC 密码。在非 TLS 场景中,AES-128-CBC 被禁用,但启用了 AES-256-CBC。要禁用 AES-256-CBC,请应用自定义子策略。

其它资源

  • update-crypto-policies(8) 手册页

3.2. 将系统范围的加密策略切换到与早期版本兼容的模式

Red Hat Enterprise Linux 8 中默认的系统范围的加密策略不允许使用较旧的、不安全协议进行通信。对于需要与 Red Hat Enterprise Linux 6 兼容,以及需要与更早的版本兼容的情况,可以使用不太安全的 LEGACY 策略级别。

警告

切换到 LEGACY 策略级别会导致系统和应用程序的安全性较低。

流程

  1. 要将系统范围的加密策略切换到 LEGACY 级别,请以 root 用户身份输入以下命令:

    # update-crypto-policies --set LEGACY
    Setting system policy to LEGACY

其它资源

  • 有关可用的加密策略级别列表,请参阅 update-crypto-policies(8) 手册页。
  • 有关定义自定义加密策略的信息,请参阅 update-crypto-policies(8) 手册页中的 自定义策略 部分,以及 crypto-policies(7) 手册页中的 加密策略定义格式 部分。

3.3. 在 web 控制台中设置系统范围的加密策略

您可以在 RHEL web 控制台界面中直接设置系统范围的加密策略和子策略。除了四个预定义的系统范围的加密策略外,您现在还可以通过图形界面应用以下策略和子策略组合:

DEFAULT:SHA1
启用了 SHA-1 算法的 DEFAULT 策略。
LEGACY:AD-SUPPORT
具有不太安全设置的 LEGACY 策略提高了活动目录服务的互操作性。
FIPS:OSPP
信息技术安全评估标准的通用准则启发的具有进一步限制的 FIPS 策略。

先决条件

  • RHEL 8 web 控制台已安装。详情请参阅安装和启用 Web 控制台
  • 您有 root 特权或权限来使用 sudo 输入管理命令的命令。

流程

  1. 登录到 web 控制台。如需更多信息,请参阅 Web 控制台的日志记录
  2. Overview 页面的 Configuration 卡中,点 Crypto 策略旁的当前策略值。

    The web console: Overview

  3. Change crypto policy 对话框窗口中,点您要在系统上开始使用的策略。

    The web console: Change the system-wide cryptographic policy

  4. 应用并重新引导按钮。

验证

  • 重启后,重新登录到 web 控制台,并检查 Crypto policy 值是否与您选择的值对应。或者,您可以输入 update-crypto-policies --show 命令来在终端中显示当前系统范围的加密策略。

3.4. 将系统切换到 FIPS 模式

系统范围的加密策略包含一个策略级别,它根据联邦信息处理标准(FIPS)出版物 140 的要求启用加密算法。在内部启用或禁用 FIPS 模式的 fips-mode-setup 工具使用 FIPS 系统范围的加密策略。

使用 FIPS 系统范围的加密策略将系统切换到 FIPS 模式不能保证符合 FIPS 140 标准。将系统设置为 FIPS 模式后,可能无法重新生成所有加密密钥。例如,在带有用户加密密钥的现有 IdM 领域的情形,您无法重新生成所有密钥。

fips-mode-setup 工具在内部使用 FIPS 策略。但是,在使用 --set FIPS 选项的 update-crypto-policies 命令之上,fips-mode-setup 使用 fips-finish-install 工具确保 FIPS dracut 模块的安装,它还向内核命令行中添加了 fips=1 引导选项,并重新生成初始 RAM 磁盘。

重要

在 RHEL 安装过程中启用 FIPS 模式 可确保系统使用 FIPS 批准的算法生成所有密钥,并持续监控测试。

流程

  1. 将系统切换到 FIPS 模式:

    # fips-mode-setup --enable
    Kernel initramdisks are being regenerated. This might take some time.
    Setting system policy to FIPS
    Note: System-wide crypto policies are applied on application start-up.
    It is recommended to restart the system for the change of policies
    to fully take place.
    FIPS mode will be enabled.
    Please reboot the system for the setting to take effect.
  2. 重启您的系统以允许内核切换到 FIPS 模式:

    # reboot

验证

  • 重启后,您可以检查 FIPS 模式的当前状态:

    # fips-mode-setup --check
    FIPS mode is enabled.

其它资源

3.5. 在容器中启用 FIPS 模式

要启用联邦信息处理标准出版物 140-2 (FIPS 模式)所要求的完整的加密模块自检,主机系统内核必须运行在 FIPS 模式下。根据主机系统的版本,在容器上启用 FIPS 模式是完全自动的,或者只需要一个命令。

注意

fips-mode-setup 命令在容器中不能正常工作,且不能用于在此场景中启用或检查 FIPS 模式。

先决条件

  • 主机系统必须处于 FIPS 模式。

流程

  • 在运行 RHEL 8.1 和 8.2 的主机上 :使用以下命令在容器中设置 FIPS 加密策略级别,并忽略使用 fips-mode-setup 命令的建议:

    $ update-crypto-policies --set FIPS
  • 在运行 RHEL 8.4 及之后版本的主机上 :在启用了 FIPS 模式的系统上,podman 工具自动对支持的容器启用 FIPS 模式。

3.6. 使用与 FIPS 140-2 不兼容的加密的 RHEL 应用程序列表

要传递所有相关加密认证,如 FIPS 140,请使用核心加密组件集中的库。除 libgcrypt 外,这些库也会遵循 RHEL 系统范围的加密策略。

如需了解核心加密组件的概述、有关如何选择它们的信息、它们如何集成到操作系统中、它们如何支持硬件安全模块和智能卡,以及如何对它们应用加密认证,请参阅 RHEL 核心加密组件

除了下面的表外,在有些 RHEL 8 Z-stream 版本(如 8.1.1)中,Firefox 浏览器软件包已被更新,它们包含了 NSS 加密库的单独副本。这样,红帽希望避免在补丁发行版中重新构建这样一个低级组件所造成的影响。因此,这些 Firefox 软件包不使用 FIPS 140-2 验证的模块。

使用不符合 FIPS 140-2 的加密的 RHEL 8 应用程序的列表

FreeRADIUS
RADIUS 协议使用 MD5。
Ghostscript
自定义加密实现(MD5、RC4、SHA-2、AES)来加密和解密文档
iPXE
TLS 的加密堆栈已编译,但没有被使用。
Libica
通过 CPACF 指令的各种算法(如 RSA 和 ECDH)的软件回退。
Ovmf(UEFI 固件)、Edk2、shim
完整加密堆栈(OpenSSL 库的一个嵌入式副本)。
Perl
HMAC, HMAC-SHA1, HMAC-MD5, SHA-1, SHA-224,…
Pidgin
实现 DES 和 RC4。
QAT Engine
加密原语的混合硬件和软件实现(RSA、EC、DH、AES、…)。
Samba [2]
实现 AES、DES 和 RC4。
Valgrind
AES, hashes [3]

其它资源



[2] 从 RHEL 8.3 开始,samba 使用与 FIPS 兼容的加密。
[3] 重新实施软硬件卸载操作,如 AES-NI。

3.7. 将应用程序从下列系统范围的加密策略中排除

您可以通过在应用程序中直接配置受支持的密码套件和协议来自定义应用程序所使用的加密设置。

您还可以从 /etc/crypto-policies/back-ends 目录中删除与应用程序相关的符号链接,并使用您自定义的加密设置来替换它。此配置可防止对使用排除后端的应用程序使用系统范围的加密策略。此外,红帽不支持此修改。

3.7.1. 选择不使用系统范围的加密策略的示例

wget

要自定义 wget 网络下载器所使用的加密设置,请使用 --secure-protocol--ciphers 选项。例如:

$ wget --secure-protocol=TLSv1_1 --ciphers="SECURE128" https://example.com

如需更多信息,请参阅 wget(1) 手册页中的 HTTPS(SSL/TLS)选项部分。

curl

要指定 curl 工具使用的密码,请使用 --ciphers 选项,并提供以冒号分隔的密码列表作为值。例如:

$ curl https://example.com --ciphers '@SECLEVEL=0:DES-CBC3-SHA:RSA-DES-CBC3-SHA'

如需更多信息,请参阅 curl(1) 手册页。

Firefox

尽管您无法在 Firefox Web 浏览器中选择不使用系统范围的加密策略,但您可以在 Firefox 的配置编辑器中进一步限制受支持的密码和 TLS 版本。在地址栏中输入 about:config ,并根据需要修改 security.tls.version.min 选项的值。将 security.tls.version.min 设置为 1,允许将 TLS 1.0 作为最低要求,security.tls.version.min 2 启用 TLS 1.1,如此等等。

OpenSSH

要为您的 OpenSSH 服务器选择不使用系统范围的加密策略,请在 /etc/sysconfig/sshd 文件中取消具有 CRYPTO_POLICY= 变量的行的注释。更改后,您在 /etc/ssh/sshd_config 文件中的 CiphersMACKexAlgoritmsGSSAPIKexAlgorithms 部分指定的值不会被覆盖。

详情请查看 sshd_config(5) 手册页。

要为您的 OpenSSH 客户端选择不使用系统范围的加密策略,请执行以下任务之一:

  • 对于给定的用户,使用 ~/.ssh/config 文件中特定于用户的配置覆盖全局 ssh_config
  • 对于整个系统,在 /etc/ssh/ssh_config.d/ 目录中的置入配置文件中指定加密策略,使用小于 5 的两位数字前缀,以便其在字典顺序上位于 05-redhat.conf 文件之前,并带有 .conf 后缀,例如 04-crypto-policy-override.conf

详情请查看 ssh_config(5) 手册页。

Libreswan

有关详细信息,请参阅 安全网络 文档中的 配置不使用系统范围加密策略的 IPsec 连接

其它资源

  • update-crypto-policies(8) 手册页

3.8. 使用子策略自定义系统范围的加密策略

使用这个流程来调整启用的加密算法或协议集。

您可以在现有系统范围的加密策略之上应用自定义子策略,或者从头开始定义此类策略。

范围策略的概念允许为不同的后端启用不同的算法集合。您可以将每个配置指令限制到特定的协议、库或服务。

另外,指令也可以使用星号来指定使用通配符的多个值。

/etc/crypto-policies/state/CURRENT.pol 文件列出了通配符扩展后当前应用了系统范围加密策略中的所有设置。要使您的加密策略更严格,请考虑使用 /usr/share/crypto-policies/policies/FUTURE.pol 文件中列出的值。

您可以在 /usr/share/crypto-policies/policies/modules/ 目录中找到示例 subpolicies。这个目录中的子策略文件也包含注释掉的行的描述。

注意

RHEL 8.2 提供了对系统范围加密策略的自定义。您可以使用有范围策略的概念,以及在 RHEL 8.5 或更新版本中使用通配符的选项。

流程

  1. 签出到 /etc/crypto-policies/policies/modules/ 目录:

    # cd /etc/crypto-policies/policies/modules/
  2. 为您的调整创建子策略,例如:

    # touch MYCRYPTO-1.pmod
    # touch SCOPES-AND-WILDCARDS.pmod
    重要

    在策略模块的文件名中使用大写字母。

  3. 在您选择的文本编辑器中打开策略模块并插入修改系统范围加密策略的选项,例如:

    # vi MYCRYPTO-1.pmod
    min_rsa_size = 3072
    hash = SHA2-384 SHA2-512 SHA3-384 SHA3-512
    # vi SCOPES-AND-WILDCARDS.pmod
    # Disable the AES-128 cipher, all modes
    cipher = -AES-128-*
    
    # Disable CHACHA20-POLY1305 for the TLS protocol (OpenSSL, GnuTLS, NSS, and OpenJDK)
    cipher@TLS = -CHACHA20-POLY1305
    
    # Allow using the FFDHE-1024 group with the SSH protocol (libssh and OpenSSH)
    group@SSH = FFDHE-1024+
    
    # Disable all CBC mode ciphers for the SSH protocol (libssh and OpenSSH)
    cipher@SSH = -*-CBC
    
    # Allow the AES-256-CBC cipher in applications using libssh
    cipher@libssh = AES-256-CBC+
  4. 将更改保存到模块文件中。
  5. 将您的策略调整应用到 DEFAULT 系统范围加密策略级别:

    # update-crypto-policies --set DEFAULT:MYCRYPTO-1:SCOPES-AND-WILDCARDS
  6. 要使您的加密设置对已经运行的服务和应用程序有效,请重启系统:

    # reboot

验证

  • 检查 /etc/crypto-policies/state/CURRENT.pol 文件是否包含您的更改,例如:

    $ cat /etc/crypto-policies/state/CURRENT.pol | grep rsa_size
    min_rsa_size = 3072

其它资源

3.9. 通过自定义系统范围的加密策略来禁用 SHA-1

因为 SHA-1 哈希函数本身存在弱设计,并且升级加密分析使其容易受到攻击,所以 RHEL 8 默认不使用 SHA-1。然而,一些第三方应用程序(如公共签名)仍然使用 SHA-1。要在您系统的在签名算法中禁用 SHA-1,您可以使用 NO-SHA1 策略模块。

重要

NO-SHA1 策略模块只在签名中禁用 SHA-1 哈希函数,而在其它地方不禁用。特别是,NO-SHA1 模块仍然允许使用带有基于哈希消息验证代码(HMAC)的 SHA-1 。这是因为 HMAC 安全属性不依赖于相应哈希功能的冲突性,因此最近对 SHA-1 的攻击会对 HMAC 使用 SHA-1 的影响显著降低。

如果您的场景需要禁用特定的密钥交换(KEX)算法组合,例如 diffie-hellman-group-exchange-sha1,但您仍希望在其他组合中使用相关的 KEX 和 算法,请参阅以下步骤在 SSH 中禁用 diffie-hellman-group1-sha1 算法

注意

RHEL 8.3 提供了禁用 SHA-1 的模块。RHEL 8.2 提供了对系统范围加密策略的自定义。

流程

  1. 将您的策略调整应用到 DEFAULT 系统范围加密策略级别:

    # update-crypto-policies --set DEFAULT:NO-SHA1
  2. 要使您的加密设置对已经运行的服务和应用程序有效,请重启系统:

    # reboot

其它资源

  • update-crypto-policies(8) 手册页中的 自定义策略 部分。
  • crypto-policies (7) 手册页中的 加密策略定义格式 部分。
  • 如何在 RHEL 中自定义加密策略 红帽博客。

3.10. 创建并设置自定义系统范围的加密策略

以下步骤演示了通过完整的策略文件来自定义系统范围的加密策略。

注意

RHEL 8.2 提供了对系统范围加密策略的自定义。

流程

  1. 为自定义创建一个策略文件:

    # cd /etc/crypto-policies/policies/
    # touch MYPOLICY.pol

    或者,从复制四个预定义策略级别中的一个开始:

    # cp /usr/share/crypto-policies/policies/DEFAULT.pol /etc/crypto-policies/policies/MYPOLICY.pol
  2. 在您选择的文本编辑器中编辑带有自定义加密策略的文件以满足您的要求,例如:

    # vi /etc/crypto-policies/policies/MYPOLICY.pol
  3. 将系统范围的加密策略切换到自定义级别:

    # update-crypto-policies --set MYPOLICY
  4. 要使您的加密设置对已经运行的服务和应用程序有效,请重启系统:

    # reboot

其它资源

第 4 章 使用 crypto-policies RHEL 系统角色设置自定义加密策略

作为管理员,您可以使用 crypto_policies RHEL 系统角色在使用 Ansible Core 软件包的许多不同系统中快速一致地配置自定义加密策略。

4.1. crypto_policies 系统角色变量和事实

crypto_policies 系统角色 playbook 中,您可以根据您的首选项和限制定义 crypto_policies 配置文件的参数。

如果没有配置任何变量,系统角色不会配置系统,只会报告事实。

crypto_policies 系统角色选择的变量

crypto_policies_policy
确定系统角色应用到受管节点的加密策略。有关不同加密策略的详情,请参阅 系统范围的加密策略
crypto_policies_reload
如果设置为 yes,则目前受影响的服务 ipsecbindsshd 服务,在应用加密策略后重新加载。默认值为 yes
crypto_policies_reboot_ok
如果设置为 yes,在系统角色更改了加密策略后需要重新启动,它会将 crypto_policies_reboot_required 设置为 yes。默认值为 no

crypto_policies 系统角色设置的事实

crypto_policies_active
列出当前选择的策略。
crypto_policies_available_policies
列出系统上所有可用的策略。
crypto_policies_available_subpolicies
列出系统上所有可用的子策略。

4.2. 使用 crypto_policies 系统角色设置自定义加密策略

您可以使用 crypto_policies 系统角色从单个控制节点配置大量的受管节点。

先决条件

  • 您已准备好控制节点和受管节点
  • 以可在受管主机上运行 playbook 的用户登录到控制节点。
  • 用于连接到受管节点的帐户具有 sudo 权限。
  • 要在其上运行此 playbook 的受管节点或受管节点组列在 Ansible 清单文件中。

流程

  1. 创建一个包含以下内容的 playbook 文件,如 ~/crypto-playbook.yml

    ---
    - hosts: all
      tasks:
      - name: Configure crypto policies
        include_role:
          name: rhel-system-roles.crypto_policies
        vars:
          - crypto_policies_policy: FUTURE
          - crypto_policies_reboot_ok: true

    您可以将 FUTURE 值替换为您喜欢的加密策略,例如:DEFAULTLEGACYFIPS:OSPP

    crypto_policies_reboot_ok: true 变量会导致系统在系统角色更改加密策略后重启系统。

    如需了解更多详细信息,请参阅 crypto_policies 系统角色变量和事实

  2. 验证 playbook 语法:

    # ansible-playbook ~/crypto-playbook.yml --syntax-check

    请注意,这个命令只验证语法,不会防止错误但有效的配置。

  3. 在清单文件上运行 playbook:

    # ansible-playbook ~/crypto-playbook.yml

验证

  1. 在控制节点上,创建另一个 playbook,例如 verify_playbook.yml

    - hosts: all
      tasks:
     - name: Verify active crypto policy
       include_role:
         name: rhel-system-roles.crypto_policies
    
     - debug:
         var: crypto_policies_active

    此 playbook 不更改系统上的任何配置,只报告受管节点上的活动策略。

  2. 运行同一个清单文件上的 playbook:

    # ansible-playbook verify_playbook.yml
    
    TASK [debug] **************************
    ok: [host] => {
        "crypto_policies_active": "FUTURE"
    }

    "crypto_policies_active": 变量显示受管节点上的活动策略。

4.3. 其它资源

第 5 章 通过 PKCS#11 将应用程序配置为使用加密硬件

分离有关专用加密设备的 secret 信息部分,如用于最终用户身份验证的智能卡和加密令牌,以及用于服务器应用程序的硬件安全模块(HSM),提供了额外的安全层。在 RHEL 中,通过 PKCS #11 API 对加密硬件的支持在不同的应用程序之间是一致的,并且加密硬件上的机密隔离不是一项复杂的任务。

5.1. 通过 PKCS #11 的加密硬件支持

公钥加密标准(PKCS)#11为保存加密信息并执行加密功能的加密设备定义一个应用程序编程接口(API)。

PKCS #11 引入了 加密令牌,它是一个以统一的方式向应用程序呈现每个硬件或软件设备的对象。因此,应用程序会查看智能卡等设备,这些设备通常由个人使用,硬件安全模块通常被计算机使用,作为 PKCS #11 加密令牌。

PKCS #11 令牌可以存储各种对象类型,包括证书、数据对象以及公有、私有或机密密钥。这些对象可通过 PKCS #11 统一资源标识符(URI)方案来唯一识别。

PKCS #11 URI 是一种标准方法,其根据对象属性来识别 PKCS #11 模块中的特定对象。这可让您以 URI 格式,使用同样的配置字符串来配置所有的库和应用程序。

RHEL 默认为智能卡提供 OpenSC PKCS #11 驱动程序。但是,硬件令牌和 HSM 可以有自己的 PKCS #11 模块,这些模块在系统中没有对应项。您可以使用 p11-kit 工具注册这样的 PKCS #11 模块,它作为系统中注册的智能卡驱动程序的包装器。

要使您自己的 PKCS #11 模块在系统上正常工作,请在 /etc/pkcs11/modules/ 目录中添加一个新的文本文件

您可以通过在 /etc/pkcs11/modules/ 目录中创建一个新的文本文件,来将自己的 PKCS #11 模块添加到系统。例如,p11-kit 中的 OpenSC 配置文件如下所示:

$ cat /usr/share/p11-kit/modules/opensc.module
module: opensc-pkcs11.so

5.2. 使用保存在智能卡中的 SSH 密钥

Red Hat Enterprise Linux 可让您使用保存在 OpenSSH 客户端智能卡中的 RSA 和 ECDSA 密钥。使用这个步骤使用智能卡而不是使用密码启用验证。

先决条件

  • 在客户端中安装了 opensc 软件包,pcscd 服务正在运行。

流程

  1. 列出所有由 OpenSC PKCS #11 模块提供的密钥,包括其 PKCS #11 URIs,并将输出保存到 key.pub 文件:

    $ ssh-keygen -D pkcs11: > keys.pub
    $ ssh-keygen -D pkcs11:
    ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2E...KKZMzcQZzx pkcs11:id=%02;object=SIGN%20pubkey;token=SSH%20key;manufacturer=piv_II?module-path=/usr/lib64/pkcs11/opensc-pkcs11.so
    ecdsa-sha2-nistp256 AAA...J0hkYnnsM= pkcs11:id=%01;object=PIV%20AUTH%20pubkey;token=SSH%20key;manufacturer=piv_II?module-path=/usr/lib64/pkcs11/opensc-pkcs11.so
  2. 要使用远程服务器上的智能卡(example.com)启用验证,将公钥传送到远程服务器。使用带有上一步中创建的 key.pubssh-copy-id 命令:

    $ ssh-copy-id -f -i keys.pub username@example.com
  3. 要使用在第 1 步的 ssh-keygen -D 命令输出中的 ECDSA 密钥连接到 example.com,您只能使用 URI 中的一个子集,它是您的密钥的唯一参考,例如:

    $ ssh -i "pkcs11:id=%01?module-path=/usr/lib64/pkcs11/opensc-pkcs11.so" example.com
    Enter PIN for 'SSH key':
    [example.com] $
  4. 您可以使用 ~/.ssh/config 文件中的同一 URI 字符串使配置持久:

    $ cat ~/.ssh/config
    IdentityFile "pkcs11:id=%01?module-path=/usr/lib64/pkcs11/opensc-pkcs11.so"
    $ ssh example.com
    Enter PIN for 'SSH key':
    [example.com] $

    因为 OpenSSH 使用 p11-kit-proxy wrapper 和 OpenSC PKCS #11 模块注册到 PKCS#11 Kit,所以您可以简化前面的命令:

    $ ssh -i "pkcs11:id=%01" example.com
    Enter PIN for 'SSH key':
    [example.com] $

如果您跳过 PKCS #11 URI 的 id= 部分,则 OpenSSH 会加载代理模块中可用的所有密钥。这可减少输入所需的数量:

$ ssh -i pkcs11: example.com
Enter PIN for 'SSH key':
[example.com] $

其它资源

5.3. 配置应用程序以使用智能卡上的证书进行身份验证

在应用程序中使用智能卡进行身份验证可能会提高安全性,并简化自动化。您可以使用以下方法将公钥加密标准(PKCS) #11 URIs 集成到应用程序中:

  • Firefox web 浏览器会自动加载 p11-kit-proxy PKCS #11 模块。这意味着系统中的每个支持的智能卡都会被自动检测到。对于使用 TLS 客户端身份验证,不需要额外的设置,在服务器请求它们时会自动使用智能卡中的密钥和证书。
  • 如果您的应用程序使用 GnuTLSNSS 库,则它已经支持 PKCS #11 URI。另外,依赖 OpenSSL 库的应用程序可以通过 openssl-pkcs11 软件包提供的 pkcs11 引擎访问加密硬件模块,包括智能卡。
  • 需要使用智能卡上的私钥且不使用 NSSGnuTLSOpenSSL 的应用程序可以直接使用 p11-kit API 来使用加密硬件模块,包括智能卡,而不是使用特定 PKCS #11 模块的 PKCS #11 API。
  • 使用 wget 网络下载程序,您可以指定 PKCS #11 URI ,而不是本地存储的私钥和证书的路径。这可能会简化为需要安全存储私钥和证书的任务创建脚本。例如:

    $ wget --private-key 'pkcs11:token=softhsm;id=%01;type=private?pin-value=111111' --certificate 'pkcs11:token=softhsm;id=%01;type=cert' https://example.com/
  • 您还可以在使用 curl 工具时指定 PKCS #11 URI :

    $ curl --key 'pkcs11:token=softhsm;id=%01;type=private?pin-value=111111' --cert 'pkcs11:token=softhsm;id=%01;type=cert' https://example.com/

其它资源

  • curl(1), wget(1)p11-kit(8) 手册页

5.4. 在 Apache 中使用 HSM 保护私钥

Apache HTTP 服务器可以使用存储在硬件安全模块(HSM)上的私钥,这有助于防止密钥泄漏和中间人攻击。请注意,对于繁忙的服务器,这通常需要高性能的 HSM 。

对于 HTTPS 协议形式的安全通信,Apache HTTP 服务器(httpd)使用 OpenSSL 库。OpenSSL 本身不支持 PKCS #11 。要使用 HSMs,您必须安装 openssl-pkcs11 软件包,该软件包通过引擎界面提供对 PKCS #11 模块的访问。您可以使用 PKCS #11 URI 而不是常规文件名在 /etc/httpd/conf.d/ssl.conf 配置文件中指定服务器密钥和证书,例如:

SSLCertificateFile    "pkcs11:id=%01;token=softhsm;type=cert"
SSLCertificateKeyFile "pkcs11:id=%01;token=softhsm;type=private?pin-value=111111"

安装 httpd-manual 软件包以获取 Apache HTTP 服务器的完整文档,包括 TLS 配置。/etc/httpd/conf.d/ssl.conf 配置文件中的指令在 /usr/share/httpd/manual/mod_ssl.html 文件中进行了详细的描述。

5.5. 使用 HSM 保护 Nginx 中的私钥

Nginx HTTP 服务器可以使用存储在硬件安全模块(HSM)上的私钥,这有助于防止密钥泄漏和中间人攻击。请注意,对于繁忙的服务器,这通常需要高性能的 HSM 。

因为 Nginx 也使用 OpenSSL 进行加密操作,所以对 PKCS #11 的支持必须通过 openssl-pkcs11 引擎。nginx 目前只支持从 HSM 加载私钥,证书必须作为常规文件单独提供。修改 /etc/nginx/nginx.conf 配置文件中 server 部分的 ssl_certificatessl_certificate_key 选项:

ssl_certificate     /path/to/cert.pem
ssl_certificate_key "engine:pkcs11:pkcs11:token=softhsm;id=%01;type=private?pin-value=111111";

请注意,在 Nginx 配置文件中,PKCS #11 URI 需要 engine:pkcs 11: 前缀。这是因为其它 pkcs11 前缀引用引擎名称。

第 6 章 使用 polkit 控制对智能卡的访问

要涵盖智能卡中内置的机制(如 PIN 、PIN 平板和生物识别技术)无法防止的可能的威胁,以及更精细的控制,RHEL 使用 polkit 框架来控制对智能卡的访问控制。

系统管理员配置 polkit 以适合特定的场景,如非特权或非本地用户或服务的智能卡访问。

6.1. 通过 polkit 的智能卡访问控制

个人计算机/智能卡(PC/SC)协议指定将智能卡及其读卡器整合成计算系统的标准。在 RHEL 中,pcc-lite 软件包提供了中间件来访问使用 PC/SC API 的智能卡。此软件包的一部分 pcscd (PC/SC 智能卡)守护进程,确保系统可以使用 PC/SC 协议访问智能卡。

因为在智能卡内置的访问控制机制(如 PIN、PIN 平板 和生物识别技术)没有涵盖所有可能的威胁,所以 RHEL 使用 polkit 框架进行更强大的访问控制。polkit 授权管理器可以对特权操作授予访问权限。除了授予对磁盘的访问权限外,您还可以使用 polkit 来指定保护智能卡的策略。例如,您可以定义哪些用户可以使用智能卡执行哪些操作。

安装 pcsc-lite 软件包并启动 pcscd 守护进程后,系统会强制使用 /usr/share/polkit-1/actions/ 目录中定义的策略。默认的系统范围的策略位于 /usr/share/polkit-1/actions/org.debian.pcsc-lite.policy 文件中。polkit 策略文件使用 XML 格式,其语法在 polkit(8) 手册页中进行了描述。

polkitd 服务监控 /etc/polkit-1/rules.d//usr/share/polkit-1/rules.d/ 这些目录中存储的规则文件的任何更改。该文件包含 JavaScript 格式的授权规则。系统管理员可以在这两个目录中添加自定义规则文件,并且 polkitd 根据其文件名按照字母顺序读取它们。如果两个文件具有相同的名称,则首先读取 /etc/polkit-1/rules.d/ 中的文件。

其它资源

  • polkit(8)polkitd(8)pcscd(8) 手册页。

6.3. 向 PC/SC 显示关于 polkit 授权的更多详细信息

在默认配置中,polkit 授权框架仅将有限的信息发送到 Journal 日志。您可以通过添加新的规则来扩展与 PC/SC 协议相关的 polkit 日志条目。

先决条件

  • 您已在系统上安装了 pcsc-lite 软件包。
  • pcscd 守护进程正在运行。

流程

  1. /etc/polkit-1/rules.d/ 目录中创建一个新文件:

    # touch /etc/polkit-1/rules.d/00-test.rules
  2. 在您选择的编辑器中编辑该文件,例如:

    # vi /etc/polkit-1/rules.d/00-test.rules
  3. 插入以下行:

    polkit.addRule(function(action, subject) {
      if (action.id == "org.debian.pcsc-lite.access_pcsc" ||
      	action.id == "org.debian.pcsc-lite.access_card") {
    	polkit.log("action=" + action);
    	polkit.log("subject=" + subject);
      }
    });

    保存文件并退出编辑器。

  4. 重启 pcscdpolkit 服务:

    # systemctl restart pcscd.service pcscd.socket polkit.service

验证

  1. pcscd 发出一个授权请求。例如,打开 Firefox Web 浏览器,或者使用 opensc 软件包提供的 pkcs11-tool -L 命令。
  2. 显示扩展的日志条目,例如:

    # journalctl -u polkit --since "1 hour ago"
    polkitd[1224]: <no filename>:4: action=[Action id='org.debian.pcsc-lite.access_pcsc']
    polkitd[1224]: <no filename>:5: subject=[Subject pid=2020481 user=user' groups=user,wheel,mock,wireshark seat=null session=null local=true active=true]

其它资源

  • polkit(8)polkitd(8) 手册页。

6.4. 其它资源

第 7 章 扫描系统以了解配置合规性和漏洞

合规审计是一个确定给定对象是否遵循合规策略中指定的所有规则的流程。合规策略由安全专业人员定义的,他们通常以检查清单的形式指定计算环境应使用的必要设置。

跨组织甚至同一组织内不同系统之间的合规政策可能有很大差异。这些政策之间的差异取决于每个系统的用途及其对组织的重要性。自定义软件设置和部署特征也需要自定义策略检查表。

7.1. RHEL 中的配置合规工具

您可以使用以下配置合规工具在 Red Hat Enterprise Linux 中执行完全自动化的合规审计。这些工具基于安全内容自动化协议(SCAP)标准,专为自动定制合规策略而设计。

SCAP 工作台
scap-workbench 图形工具旨在对单个本地或远程系统执行配置和漏洞扫描。您还可以根据这些扫描和评估,使用它来生成安全报告。
OpenSCAP

带有 oscap 命令行工具的 OpenSCAP 库旨在对本地系统执行配置和漏洞扫描,以验证配置合规内容,并根据这些扫描和评估生成报告和指南。

重要

在使用 OpenSCAP 时可能会遇到内存消耗问题,这可能会导致程序过早停止,并阻止生成任何结果文件。详情请查看 OpenSCAP 内存消耗问题 知识库文章。

SCAP 安全指南(SSG)
scap-security-guide 软件包为 Linux 系统提供安全策略的集合。该指南包括一个实用强化建议目录,在适用的情况下与政府的要求相关联。该项目弥补了一般性政策要求和具体实施指南间的差距。
脚本检查引擎(SCE)
通过 SCE(即 SCAP 协议的扩展),管理员可以使用脚本语言(如 Bash、Python 和 Ruby)编写其安全内容。SCE 扩展在 openscap-engine-sce 软件包中提供。SCE 本身不是 SCAP 标准的一部分。

要在多个系统上远程执行自动合规审计,您可以使用 Red Hat Satellite 的 OpenSCAP 解决方案。

7.2. 漏洞扫描

7.2.1. 红帽安全咨询 OVAL 源

Red Hat Enterprise Linux 安全审计功能是基于安全内容自动化协议(SCAP)标准的。SCAP 是一种多用途规格框架,支持自动化配置、漏洞和补丁检查、技术控制合规性活动和安全衡量。

SCAP 规范创建一个生态系统,其中安全内容的格式是众所周知的且标准化的,尽管扫描程序或策略编辑器的实现并不是强制性的。这使得组织能够一次性构建它们的安全策略(SCAP 内容),无论他们使用了多少家安全供应商。

开放式漏洞评估语言(OVAL)是 SCAP 最基本、最古老的组件。与其他工具和自定义脚本不同,OVAL 以声明式方法描述资源的必需状态。OVAL 代码从不直接执行,而是使用称为扫描器的 OVAL 解释器工具。OVAL 的声明性质可确保评估的系统状态不会被意外修改。

与所有其他 SCAP 组件一样,OVAL 也是基于 XML。SCAP 标准定义了多个文档格式。每一个都包括一种不同的信息,用于不同的目的。

红帽产品安全团队 通过跟踪和调查影响红帽客户的所有安全问题,来帮助客户评估和管理风险。它在红帽客户门户网站上提供及时、简洁的补丁和安全公告。红帽创建和支持 OVAL 补丁定义,提供机器可读的安全公告版本。

由于平台、版本及其他因素之间存在差异,红帽产品安全严重性等级评级无法直接与第三方提供的通用漏洞评分系统(CVSS)基准评级一致。因此,我们建议您使用 RHSA OVAL 定义,而不是第三方提供的定义。

RHSA OVAL 定义 可以单独提供,也可以作为一个完整的软件包提供,并在红帽客户门户网站上提供新安全公告的一小时内进行更新。

每个 OVAL 补丁定义将一对一地映射到红帽安全公告(RHSA)。由于 RHSA 可以包含对多个漏洞的修复,因此每个漏洞都通过其通用漏洞和风险(CVE)名称单独列出,并在我们的公共 bug 数据库中有一个指向其条目的链接。

RHSA OVAL 定义旨在检查系统上安装的 RPM 软件包是否存易受攻击的版本。可以扩展这些定义以包括进一步的检查,例如,查找软件包是否在易受攻击的配置中被使用。这些定义旨在涵盖红帽所提供的软件和更新。需要其他定义来检测第三方软件的补丁状态。

注意

Red Hat Enterprise Linux 合规服务的 Red Hat Insights 可帮助 IT 安全和合规性管理员评估、监控和报告 Red Hat Enterprise Linux 系统安全策略合规性。您还可以完全在合规服务 UI 中创建和管理 SCAP 安全策略。

7.2.2. 扫描系统漏洞

oscap命令行实用程序使您能够扫描本地系统,验证配置合规性内容,并根据这些扫描和评估生成报告和指南。此工具充当 OpenSCAP 库的前端,并根据它所处理的 SCAP 内容类型将其功能分组到模块(子命令)。

先决条件

  • openscap-scannerbzip2 软件包已安装。

流程

  1. 下载系统的最新 RHSA OVAL 定义:

    # wget -O - https://www.redhat.com/security/data/oval/v2/RHEL8/rhel-8.oval.xml.bz2 | bzip2 --decompress > rhel-8.oval.xml
  2. 扫描系统漏洞并将结果保存到 vulnerability.html 文件中:

    # oscap oval eval --report vulnerability.html rhel-8.oval.xml

验证

  • 在您选择的浏览器中检查结果,例如:

    $ firefox vulnerability.html &

其它资源

7.2.3. 扫描远程系统的漏洞

您还可以使用通过 SSH 协议的 oscap-ssh 工具,使用 OpenSCAP 扫描程序来检查远程系统的漏洞。

先决条件

  • openscap-utilsbzip2 软件包已安装在您用于扫描的系统中。
  • openscap-scanner 软件包已安装在远程系统上。
  • SSH 服务器在远程系统上运行。

流程

  1. 下载系统的最新 RHSA OVAL 定义:

    # wget -O - https://www.redhat.com/security/data/oval/v2/RHEL8/rhel-8.oval.xml.bz2 | bzip2 --decompress > rhel-8.oval.xml
  2. 扫描 SSH 在端口 22 上运行、用户名为 joesec、主机名为 machine1 的远程系统上的漏洞,并将结果保存到 remote-vulnerability.html 文件中:

    # oscap-ssh joesec@machine1 22 oval eval --report remote-vulnerability.html rhel-8.oval.xml

7.3. 配置合规性扫描

7.3.1. RHEL 中的配置合规性

您可以使用配置合规性扫描来遵循特定组织定义的基准。例如,如果您与美国政府合作,您可能需要使您的系统与操作系统保护配置文件(OSPP)保持一致,如果您是一个支付处理器,您可能需要使您的系统与支付卡行业数据安全标准(PCI-DSS)保持一致。您还可以执行配置合规性扫描来强化您的系统安全。

红帽建议您遵循 SCAP 安全指南软件包中提供的安全内容自动化协议(SCAP)的内容,因为它符合红帽针对受影响组件的最佳实践。

SCAP 安全指南软件包提供了符合 SCAP 1.2 和 SCAP 1.3 标准的内容。openscap 扫描器实用程序与SCAP安全指南包中提供的SCAP 1.2和SCAP 1.3内容兼容。

重要

执行配置合规性扫描不能保证系统是合规的。

SCAP 安全指南套件以数据流文档的形式为多个平台提供配置文件。数据流是包含定义、基准、配置文件和单个规则的文件。每条规则都规定了合规的适用性和要求。RHEL 提供多个配置文件来遵守安全策略。除了行业标准之外,红帽数据流还包含用于修复失败规则的信息。

合规性扫描资源的结构

Data stream
   ├── xccdf
   |      ├── benchmark
   |            ├── profile
   |            |    ├──rule reference
   |            |    └──variable
   |            ├── rule
   |                 ├── human readable data
   |                 ├── oval reference
   ├── oval          ├── ocil reference
   ├── ocil          ├── cpe reference
   └── cpe           └── remediation

配置文件是基于安全策略的一组规则,如 OSPP、PCI-DSS 和健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)。这可让您以自动化的方式审核系统,以符合安全标准。

您可以修改(定制)配置文件来自定义某些规则,例如密码长度。有关配置文件定制的更多信息,请参阅 使用 SCAP Workbench 自定义安全配置文件

7.3.2. OpenSCAP 扫描的可能结果

根据应用到 OpenSCAP 扫描的数据流和配置文件,以及系统的各种属性,每个规则可能会产生一个特定的结果。以下是可能的结果,并有其含义的简要解释:

Pass
扫描没有发现与此规则有任何冲突。
Fail
扫描发现与此规则有冲突。
Not checked
OpenSCAP 对此规则不执行自动评估。手动检查您的系统是否符合此规则。
Not applicable
此规则不适用于当前配置。
Not selected
此规则不是配置文件的一部分。OpenSCAP 不评估此规则,也不会在结果中显示这些规则。
Error
扫描遇到了错误。要获得更多信息,您可以输入带有 --verbose DEVEL 选项的 oscap 命令。考虑打开 bug 报告
Unknown
扫描遇到了意外情况。要获得更多信息,您可以输入带有 '--verbose DEVEL 选项的 oscap 命令。考虑打开 bug 报告

7.3.3. 查看配置文件是否符合配置合规

在决定使用配置文件进行扫描或补救前,您可以列出它们,并使用 oscap info 子命令检查其详细描述。

先决条件

  • openscap-scannerscap-security-guide 软件包已安装。

流程

  1. 列出 SCAP 安全指南项目所提供的带有安全合规配置文件的所有可用文件:

    $ ls /usr/share/xml/scap/ssg/content/
    ssg-firefox-cpe-dictionary.xml  ssg-rhel6-ocil.xml
    ssg-firefox-cpe-oval.xml        ssg-rhel6-oval.xml
    ...
    ssg-rhel6-ds-1.2.xml          ssg-rhel8-oval.xml
    ssg-rhel8-ds.xml              ssg-rhel8-xccdf.xml
    ...
  2. 使用 oscap info 子命令显示有关所选数据流的详细信息。包含数据流的 XML 文件由其名称中的 -ds 字符串表示。在 Profiles 部分,您可以找到可用的配置文件及其 ID 列表:

    $ oscap info /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml
    Profiles:
    ...
      Title: Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)
        Id: xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa
      Title: PCI-DSS v3.2.1 Control Baseline for Red Hat Enterprise Linux 8
        Id: xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss
      Title: OSPP - Protection Profile for General Purpose Operating Systems
        Id: xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp
    ...
  3. 从数据流文件中选择一个配置文件,并显示所选配置文件的更多详情。为此,可使用带有 --profile 选项的 oscap info ,后跟上一命令输出中显示的 ID 的最后一部分。例如,HIPPA 配置文件的 ID 是: xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa--profile 选项的值为 hipaa

    $ oscap info --profile hipaa /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml
    ...
    Profile
    	Title: Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)
    
    	Description: The HIPAA Security Rule establishes U.S. national standards to protect individuals’ electronic personal health information that is created, received, used, or maintained by a covered entity.
    ...

其它资源

7.3.4. 评估配置是否符合特定基准

要确定您的系统是否符合特定基准,请按照以下步骤操作:

先决条件

  • openscap-scannerscap-security-guide 软件包已安装
  • 您知道系统应遵守的基准中的配置文件的 ID。要查找 ID,请参阅 查看配置合规性配置文件

流程

  1. 使用所选配置文件评估系统的合规性,并将扫描结果保存在 report.html HTML 文件中,例如:

    $ oscap xccdf eval --report report.html --profile hipaa /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml
  2. 可选:扫描 SSH 在端口 22 上运行、用户名为 joesec、主机名为 machine1 的远程系统,并将结果保存到 remote-report.html 文件中:

    $ oscap-ssh joesec@machine1 22 xccdf eval --report remote_report.html --profile hipaa /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml

其它资源

  • scap-security-guide(8) man page
  • /usr/share/doc/scap-security-guide/ 目录中的 SCAP 安全指南 文档
  • /usr/share/doc/scap-security-guide/guides/ssg-rhel8-guide-index.html - [Red Hat Enterprise Linux 8 的安全配置指南]与 scap-security-guide-doc 软件包一起安装
  • OpenSCAP 内存消耗问题

7.4. 修复系统,使其与特定基准一致

您可以修正 RHEL 系统,使其与特定基准一致。本例使用 Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)配置文件,但您可以进行修正,以与 SCAP 安全指南提供的任何其他配置文件保持一致。有关列出可用配置文件的详情,请查看 查看配置合规的配置文件 部分。

警告

如果不小心使用,在启用了 Remediate 选项的情况下运行系统评估可能会导致系统无法正常工作。红帽不提供任何自动的方法来恢复由安全补救机制所做的更改。默认配置的 RHEL 系统支持自动安全补救功能。如果在安装后更改了您的系统,运行补救可能无法使其与所需安全配置兼容。

先决条件

  • scap-security-guide 软件包已安装在您的 RHEL 系统上。

流程

  1. 使用带有 --remediate 选项的 oscap 命令:

    # oscap xccdf eval --profile hipaa --remediate /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml
  2. 重启您的系统。

验证

  1. 使用 HIPAA 配置文件评估系统的合规性,并将扫描结果保存在 hipaa_report.html 文件中:

    $ oscap xccdf eval --report hipaa_report.html --profile hipaa /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml

其它资源

7.5. 使用 SSG Ansible playbook 修复系统以与特定基准保持一致

您可以使用 SCAP 安全指南项目中的 Ansible playbook 文件来修正您的系统,使其与特定的基准一致。本例使用 Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)配置文件,但您可以进行修正,以与 SCAP 安全指南提供的任何其他配置文件保持一致。有关列出可用配置文件的详情,请查看 查看配置合规的配置文件 部分。

警告

如果不小心使用,在启用了 Remediate 选项的情况下运行系统评估可能会导致系统无法正常工作。红帽不提供任何自动的方法来恢复由安全补救机制所做的更改。默认配置的 RHEL 系统支持自动安全补救功能。如果在安装后更改了您的系统,运行补救可能无法使其与所需安全配置兼容。

先决条件

  • scap-security-guide 软件包已安装。
  • ansible-core 软件包已安装。如需更多信息,请参阅 Ansible 安装指南
注意

在 RHEL 8.6 及更高版本中,Ansible 引擎被 ansible-core 软件包替代,后者仅包含内置模块。请注意,很多 Ansible 补救使用社区和可移植操作系统接口(POSIX)集合中的模块,它们没有包含在内置模块中。在这种情况下,您可以使用 Bash 补救来作为 Ansible 补救的替代。RHEL 8 中的 Red Hat Connector 包括必要的 Ansible 模块,以使修复 playbook 与 Ansible Core 一起工作。

流程

  1. 使用 Ansible 修复您的系统,使其与 HIPAA 一致:

    # ansible-playbook -i localhost, -c local /usr/share/scap-security-guide/ansible/rhel8-playbook-hipaa.yml
  2. 重新启动系统。

验证

  1. 使用 HIPAA 配置文件评估系统的合规性,并将扫描结果保存在 hipaa_report.html 文件中:

    # oscap xccdf eval --profile hipaa --report hipaa_report.html /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml

其它资源

7.6. 创建修复 Ansible playbook,使系统与特定的基准一致

您可以创建一个 Ansible playbook,其只包含使您的系统与特定基准保持一致所需的修正。这个示例使用了健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)配置文件。通过这个过程,您可以创建一个较小的 playbook ,其不包括已经满足的需求。按照以下步骤,您不需要以任何方式修改您的系统,您只需为后续应用程序准备一个文件。

注意

在 RHEL 8.6 中,Ansible Engine 被 ansible-core 软件包替代,该软件包只包含内置模块。请注意,很多 Ansible 补救使用社区和可移植操作系统接口(POSIX)集合中的模块,它们没有包含在内置模块中。在这种情况下,您可以使用 Bash 补救来作为 Ansible 补救的替代。RHEL 8.6 中的 Red Hat Connector 包括必要的 Ansible 模块,以使修复 playbook 与 Ansible Core 一起工作。

先决条件

  • scap-security-guide 软件包已安装。

流程

  1. 扫描系统并保存结果:

    # oscap xccdf eval --profile hipaa --results <hipaa-results.xml> /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml
  2. 在带有结果的文件中找到结果 ID 的值:

    # oscap info <hipaa-results.xml>
  3. 根据在第 1 步中生成的文件生成一个 Ansible playbook:

    # oscap xccdf generate fix --fix-type ansible --result-id <xccdf_org.open-scap_testresult_xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa> --output <hipaa-remediations.yml> <hipaa-results.xml>
  4. 查看生成的文件,其中包含在第 1 步中执行扫描过程中失败的规则的 Ansible 修复。查看生成的文件后,您可以使用 ansible-playbook <hipaa-remediations.yml> 命令应用该文件。

验证

  • 在您选择的文本编辑器中,检查生成的 <hipaa-remediations.yml> 文件是否包含在第 1 步中执行的扫描中失败的规则。

其它资源

7.7. 为后续应用程序创建补救 Bash 脚本

使用此流程创建一个 Bash 脚本,其中包含使您的系统与 HIPAA 等安全配置文件一致的补救。通过以下步骤,您不需要对系统进行任何修改,您只需为后续应用准备一个文件。

先决条件

  • scap-security-guide 软件包已安装在您的 RHEL 系统上。

流程

  1. 使用 oscap 命令扫描系统,并将结果保存到 XML 文件中。在以下示例中,oscap 会根据 hipaa 配置文件评估系统:

    # oscap xccdf eval --profile hipaa --results <hipaa-results.xml> /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml
  2. 在带有结果的文件中找到结果 ID 的值:

    # oscap info <hipaa-results.xml>
  3. 根据在第 1 步中生成的结果文件生成一个 Bash 脚本:

    # oscap xccdf generate fix --fix-type bash --result-id <xccdf_org.open-scap_testresult_xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa> --output <hipaa-remediations.sh> <hipaa-results.xml>
  4. <hipaa-remediations.sh> 文件包含在第 1 步中执行扫描的过程中失败的规则的补救。查看生成的文件后,当您位于与此文件相同的目录中时,您可以使用 ./<hipaa-remediations.sh> 命令应用该文件。

验证

  • 在您选择的文本编辑器中,检查 <hipaa-remediations.sh> 文件包含在第 1 步中执行的扫描中失败的规则。

其它资源

  • scap-security-guide(8)oscap(8)bash(1) 手册页

7.8. 使用 SCAP Workbench 用自定义配置文件扫描系统

scap-workbench软件包中包含的SCAP Workbench是一个图形化的实用程序,用户可以在单个本地或远程系统上进行配置和漏洞扫描,对系统进行修复,并根据扫描评估结果生成报告。请注意,与 oscap 命令行工具相比,SCAP Workbench 的功能有限。SCAP Workbench 处理数据流文件形式的安全内容。

7.8.1. 使用 SCAP Workbench 来扫描和修复系统

要根据所选的安全策略来评估您的系统,请使用以下流程。

先决条件

  • scap-workbench 软件包已经安装在您的系统中。

流程

  1. 要从 GNOME Classic 桌面环境运行 SCAP Workbench,请按 Super 键进入 Activities Overview,输入 scap-workbench,然后按 Enter。或者,使用:

    $ scap-workbench &
  2. 使用以下其中一个选项来选择安全策略:

    • 开始窗口中的 Load Content 按钮
    • 打开 SCAP 安全指南中的内容
    • File 中打开 Other Content,搜索相关的 XCCDF、SCAP RPM 或数据流文件。

      scap workbench 启动
  3. 您可以选择 Remediate 复选框来允许自动修正系统配置。启用此选项后,SCAP Workbench 会尝试根据策略所应用的安全规则来修改系统配置。这个过程应该修复系统扫描过程中失败的相关检查。

    警告

    如果不小心使用,在启用了 Remediate 选项的情况下运行系统评估可能会导致系统无法正常工作。红帽不提供任何自动的方法来恢复由安全补救机制所做的更改。默认配置的 RHEL 系统支持自动安全补救功能。如果在安装后更改了您的系统,运行补救可能无法使其与所需安全配置兼容。

  4. 单击Scan按钮,使用所选配置文件扫描您的系统。

    scap workbench 结果
  5. 要以 XCCDF、ARF 或 HTML 文件的形式保存扫描结果,请点击 Save Results 组合框。选择 HTML Report 选项,以人类可读的格式生成扫描报告。XCCDF 和 ARF(数据流)格式适合进一步自动处理。您可以重复选择所有三个选项。
  6. 要将基于结果的补救导出到文件,请使用 Generate remediation role 弹出菜单。

7.8.2. 使用 SCAP Workbench 自定义安全配置文件

您可以通过更改某些规则中的参数(如最小密码长度)、删除以不同方式涵盖的规则,并选择额外的规则来自定义安全配置文件,以实现内部策略。您不能通过自定义配置文件来定义新规则。

以下流程演示了如何使用 SCAP Workbench 来自定义(定制)配置文件。您还可以保存定制的配置文件,以便在 oscap 命令行工具中使用。。

先决条件

  • scap-workbench 软件包已经安装在您的系统中。

流程

  1. 运行 SCAP Workbench,选择要自定义的配置文件,方法是使用 打开 SCAP 安全指南中的内容 或者在 File 菜单中 打开其他内容
  2. 要根据您的需要调整所选的安全配置文件,请点击 Customize 按钮。

    这会打开新的 Customization 窗口,允许您在不修改原始数据流文件的情况下修改当前选择的配置文件。选择新的配置文件 ID。

    选择新配置文件的 ID
  3. 使用将规则组织成逻辑组的树结构或 Search 字段查找要修改的规则。
  4. 使用树结构中的复选框来包含或排除规则,或者在适用情况下修改规则中的值。

    在 OSPP 配置文件中自定义规则
  5. 点击 OK 按钮以确认修改。
  6. 要永久存储您的修改,请使用以下选项之一:

    • 使用 File 菜单中的 Save Customization Only 分别保存自定义文件。
    • 通过在 File 菜单中的 Save All 来一次保存所有安全内容。

      如果您选择了 Into a directory 选项,SCAP Workbench 将数据流文件和自定义文件保存到指定的位置。您可以使用它作为备份解决方案。

      通过选择 As RPM 选项,您可以指示 SCAP Workbench 创建包含数据流文件和自定义文件的 RPM 软件包。这对于将安全内容分发到无法远程扫描的系统以及交付内容以供进一步处理非常有用。

注意

因为 SCAP Workbench 不支持对定制配置文件的基于结果的补救,所以请使用 oscap 命令行工具导出的补救。

7.9. 安装后立即部署符合安全配置集的系统

您可以在安装过程后立即使用 OpenSCAP 套件部署符合安全配置集的 RHEL 系统,如 OSPP、PCI-DSS 和 HIPAA 配置集。使用此部署方法时,您可以使用修复脚本(例如密码强度和分区的规则)应用之后无法应用的特定规则。

7.9.1. 配置文件与 Server with GUI 不兼容

作为 SCAP 安全指南 的一部分提供的某些安全配置文件与 Server with GUI 基本环境中包含的扩展软件包集合不兼容。因此,在安装与以下配置文件兼容的系统时,不要选择 Server with GUI

表 7.1. 配置文件与 Server with GUI 不兼容

配置文件名称配置文件 ID原因备注

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

软件包 xorg-x11-server-Xorgxorg-x11-server-commonxorg-x11-server-utilsxorg-x11-server-XwaylandServer with GUI 软件包集合的一部分,但策略需要删除它们。

 

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

软件包 xorg-x11-server-Xorgxorg-x11-server-commonxorg-x11-server-utilsxorg-x11-server-XwaylandServer with GUI 软件包集合的一部分,但策略需要删除它们。

 

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

nfs-utils 软件包是 Server with GUI 软件包集合的一部分,但策略需要删除该软件包。

 

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

nfs-utils 软件包是 Server with GUI 软件包集合的一部分,但策略需要删除该软件包。

 

Red Hat Enterprise Linux 8 的 DISA STIG

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

软件包 xorg-x11-server-Xorgxorg-x11-server-commonxorg-x11-server-utilsxorg-x11-server-XwaylandServer with GUI 软件包集合的一部分,但策略需要删除它们。

要将 RHEL 系统安装为与 RHEL 8.4 及之后的版本中的 DISA STIG 一致的 Server with GUI,您可以使用 DISA STIG with GUI 配置文件。

7.9.2. 使用图形安装部署基本兼容 RHEL 系统

使用此流程部署与特定基准兼容的 RHEL 系统。这个示例为常规目的操作系统(OSPP)使用保护配置集。

警告

作为 SCAP 安全指南 的一部分提供的某些安全配置文件与 Server with GUI 基本环境中包含的扩展软件包集合不兼容。如需了解更多详细信息,请参阅 与 GUI 服务器不兼容的配置文件

先决条件

  • 您已引导到 图形化 安装程序。请注意,OSCAP Anaconda Add-on 不支持交互式文本安装。
  • 您已访问 安装概述 窗口。

流程

  1. 安装概述 窗口中点击 软件选择。此时会打开 软件选择窗口。
  2. Base Environment 窗格中选择 服务器 环境。您只能选择一个基本环境。
  3. 点击 完成 应用设置并返回 安装概述 窗口。
  4. 由于 OSPP 有必须满足的严格的分区要求,所以为 /boot/home/var/tmp/var/log/var/tmp/var/log/audit 创建单独的分区。
  5. 点击 安全策略。此时会打开 Security Policy 窗口。
  6. 要在系统中启用安全策略,将Apply security policy 切换为 ON
  7. 从配置集栏中选择 Protection Profile for General Purpose Operating Systems.
  8. Select Profile 来确认选择。
  9. 确认在窗口底部显示 Changes that were done or need to be done。完成所有剩余的手动更改。
  10. 完成图形安装过程。

    注意

    图形安装程序在安装成功后自动创建对应的 Kickstart 文件。您可以使用 /root/anaconda-ks.cfg 文件自动安装兼容 OSPP 的系统。

验证

  • 要在安装完成后检查系统当前的状态,请重启系统并启动新的扫描:

    # oscap xccdf eval --profile ospp --report eval_postinstall_report.html /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml

其它资源

7.9.3. 使用 Kickstart 部署基本兼容 RHEL 系统

使用此流程部署符合特定基准的 RHEL 系统。这个示例为常规目的操作系统(OSPP)使用保护配置集。

先决条件

  • scap-security-guide 软件包已安装在 RHEL 8 系统上。

流程

  1. 在您选择的编辑器中打开 /usr/share/scap-security-guide/kickstart/ssg-rhel8-ospp-ks.cfg Kickstart 文件。
  2. 更新分区方案以符合您的配置要求。对于 OSPP 合规性,必须保留 /boot/home/var/tmp/var/log/var/tmp/var/log/audit 的独立分区,您只能更改分区的大小。
  3. 按照 使用 Kickstart 执行自动安装 中所述来开始 Kickstart 安装。
重要

对于 OSPP 的要求,不检查 Kickstart 文件中的密码。

验证

  1. 要在安装完成后检查系统当前的状态,请重启系统并启动新的扫描:

    # oscap xccdf eval --profile ospp --report eval_postinstall_report.html /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml

7.10. 扫描容器和容器镜像以查找漏洞

使用这个流程查找容器或容器镜像中的安全漏洞。

注意

oscap-podman 命令从 RHEL 8.2 开始提供。对于RHEL 8.1和8.0,请参阅 Using OpenSCAP for scanning containers in RHEL 8

先决条件

  • openscap-utilsbzip2 软件包已安装。

流程

  1. 下载系统的最新 RHSA OVAL 定义:

    # wget -O - https://www.redhat.com/security/data/oval/v2/RHEL8/rhel-8.oval.xml.bz2 | bzip2 --decompress > rhel-8.oval.xml
  2. 获取容器或容器镜像的 ID,例如:

    # podman images
    REPOSITORY                            TAG      IMAGE ID       CREATED       SIZE
    registry.access.redhat.com/ubi8/ubi   latest   096cae65a207   7 weeks ago   239 MB
  3. 扫描容器或容器镜像的漏洞,并将结果保存到 vulnerability.html 文件中:

    # oscap-podman 096cae65a207 oval eval --report vulnerability.html rhel-8.oval.xml

    请注意,oscap-podman 命令需要 root 特权,容器的 ID 是第一个参数。

验证

  • 在您选择的浏览器中检查结果,例如:

    $ firefox vulnerability.html &

其它资源

  • 如需更多信息,请参阅 oscap-podman(8)oscap(8) 手册页。

7.11. 使用特定基准评估容器或容器镜像的安全性合规

按照以下步骤,使用特定的安全基准来评估容器或容器镜像的合规性,如操作系统保护配置文件(OSPP)、支付卡行业数据安全标准(PCI-DSS)和健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)。

注意

oscap-podman 命令从 RHEL 8.2 开始提供。对于RHEL 8.1和8.0,请参阅 Using OpenSCAP for scanning containers in RHEL 8

先决条件

  • openscap-utilsscap-security-guide 软件包已安装。

流程

  1. 获取容器或容器镜像的 ID,例如:

    # podman images
    REPOSITORY                            TAG      IMAGE ID       CREATED       SIZE
    registry.access.redhat.com/ubi8/ubi   latest   096cae65a207   7 weeks ago   239 MB
  2. 使用 HIPAA 配置文件评估容器镜像的合规性,并将扫描结果保存到 report.html HTML 文件中

    # oscap-podman 096cae65a207 xccdf eval --report report.html --profile hipaa /usr/share/xml/scap/ssg/content/ssg-rhel8-ds.xml

    如果要评估符合 OSPP 或 PCI-DSS 基准的安全合规性,请用您容器镜像的 ID 替换 096cae65a207,用 ospppci-dss 替换 hipaa 。请注意,oscap-podman 命令需要 root 权限。

验证

  • 在您选择的浏览器中检查结果,例如:

    $ firefox report.html &
注意

标记为 notapplicable 的规则是不适用于容器化系统的规则。这些规则仅适用于裸机和虚拟化系统。

其它资源

  • oscap-podman(8)scap-security-guide(8) 手册页。
  • /usr/share/doc/scap-security-guide/ 目录。

7.12. RHEL 8 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

只使用 RHEL 的特定次要版本中提供的 SCAP 内容。这是因为,参与强化的组件有时会使用新功能进行更新。修改 SCAP 内容来反映这些更新,但并不总是向后兼容的。

在下表中,您可以找到每个 RHEL 次要版本中提供的配置文件,以及配置文件所对应的策略版本。

表 7.2. RHEL 8.9 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 增强级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_enhanced

2.0

法国信息系统安全部(ANSSI)BP-028 高级别

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_high

2.0

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 中级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_intermediary

2.0

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 最低级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_minimal

2.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:2.0.0
RHEL 8.9.3:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:2.0.0
RHEL 8.9.3:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l1

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:2.0.0
RHEL 8.9.3:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l2

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:2.0.0
RHEL 8.9.3:3.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

澳大利亚网络安全中心(ACSC)ISM 官方

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ism_o

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:3.2.1
RHEL 8.9.3:4.0

针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:V1R11
RHEL 8.9.3:V1R13

针对带 GUI 的 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防部信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig_gui

RHEL 8.9.0 和 RHEL 8.9.2:V1R11
RHEL 8.9.3:V1R13

表 7.3. RHEL 8.8 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 增强级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_enhanced

2.0

法国信息系统安全部(ANSSI)BP-028 高级别

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_high

2.0

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 中级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_intermediary

2.0

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 最低级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_minimal

2.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:2.0.0
RHEL 8.8.6:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:2.0.0
RHEL 8.8.6:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l1

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:2.0.0
RHEL 8.8.6:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l2

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:2.0.0
RHEL 8.8.6:3.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

澳大利亚网络安全中心(ACSC)ISM 官方

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ism_o

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:3.2.1
RHEL 8.8.6:4.0

针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:V1R9
RHEL 8.8.6:V1R13

针对带 GUI 的 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防部信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig_gui

RHEL 8.8.0 和 RHEL 8.8.5:V1R9
RHEL 8.8.6:V1R13

表 7.4. SCAP 安全指南配置文件在 RHEL 8.7 中支持

配置文件名称配置文件 ID策略版本

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 增强级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_enhanced

1.2

法国信息系统安全部(ANSSI)BP-028 高级别

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_high

1.2

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 中级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_intermediary

1.2

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 最低级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_minimal

1.2

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

2.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

2.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l1

2.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l2

2.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

澳大利亚网络安全中心(ACSC)ISM 官方

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ism_o

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

RHEL 8.7.0 和 RHEL 8.7.1:V1R7
RHEL 8.7.2 及更新版本:V1R9

针对带 GUI 的 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防部信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig_gui

RHEL 8.7.0 和 RHEL 8.7.1:V1R7
RHEL 8.7.2 及更新版本:V1R9

表 7.5. RHEL 8.6 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 增强级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_enhanced

RHEL 8.6.0 到 8.6.10:1.2
RHEL 8.6.11 及更新版本:2.0

法国信息系统安全部(ANSSI)BP-028 高级别

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_high

RHEL 8.6.0 到 8.6.10:1.2
RHEL 8.6.11 及更新版本:2.0

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 中级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_intermediary

RHEL 8.6.0 到 8.6.10:1.2
RHEL 8.6.11 及更新版本:2.0

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 最低级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_minimal

RHEL 8.6.0 到 8.6.10:1.2
RHEL 8.6.11 及更新版本:2.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

RHEL 8.6.0 到 RHEL 8.6.2:1.0.0
RHEL 8.6.3 到 RHEL 8.6.15:2.0.0
RHEL 8.6.16 及更新版本:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

RHEL 8.6.0 到 RHEL 8.6.2:1.0.0
RHEL 8.6.3 到 RHEL 8.6.15:2.0.0
RHEL 8.6.16 及更新版本:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l1

RHEL 8.6.0 到 RHEL 8.6.2:1.0.0
RHEL 8.6.3 到 RHEL 8.6.15:2.0.0
RHEL 8.6.16 及更新版本:3.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l2

RHEL 8.6.0 到 RHEL 8.6.2:1.0.0
RHEL 8.6.3 到 RHEL 8.6.15:2.0.0
RHEL 8.6.16 及更新版本:3.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

澳大利亚网络安全中心(ACSC)ISM 官方

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ism_o

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

RHEL 8.6.0:V1R5
RHEL 8.6.1 和 RHEL 8.6.2:V1R6
RHEL 8.6.3 到 RHEL 8.6.6:V1R7
RHEL 8.6.7 到 RHEL 8.6.10:V1R9
RHEL 8.6.11 到 RHEL 8.6.15:V1R11
RHEL 8.6.16 及更新版本:V1R13

针对带 GUI 的 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防部信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig_gui

RHEL 8.6.0:V1R5
RHEL 8.6.1 和 RHEL 8.6.2:V1R6
RHEL 8.6.3 到 RHEL 8.6.6:V1R7
RHEL 8.6.7 到 RHEL 8.6.10:V1R9
RHEL 8.6.11 到 RHEL 8.6.15:V1R11
RHEL 8.6.16 及更新版本:V1R13

表 7.6. RHEL 8.5 中支持 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 增强级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_enhanced

1.2

法国信息系统安全部(ANSSI)BP-028 高级别

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_high

1.2

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 中级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_intermediary

1.2

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 最低级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_minimal

1.2

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

1.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

1.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l1

1.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l2

1.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

澳大利亚网络安全中心(ACSC)ISM 官方

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ism_o

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

RHEL 8.5.0 到 RHEL 8.5.3:V1R3
RHEL 8.5.4 及更新版本:V1R5

针对带 GUI 的 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防部信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig_gui

RHEL 8.5.0 到 RHEL 8.5.3:V1R3
RHEL 8.5.4 及更新版本:V1R5

表 7.7. RHEL 8.4 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 增强级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_enhanced

1.2

法国信息系统安全部(ANSSI)BP-028 高级别

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_high

RHEL 8.4.4 及更新版本:1.2

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 中级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_intermediary

1.2

法国信息系统安全局(ANSSI)BP-028 最低级

xccdf_org.ssgproject.content_profile_anssi_bp28_minimal

1.2

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

RHEL 8.4.3 及更早版本:1.0.0
RHEL 8.4.4 到 RHEL 8.4.10:1.0.1
RHEL 8.4.11 及更新版本:2.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 服务器

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_server_l1

RHEL 8.4.4 到 RHEL 8.4.10:1.0.1
RHEL 8.4.11 及更新版本:2.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 1 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l1

RHEL 8.4.4 到 RHEL 8.4.10:1.0.1
RHEL 8.4.11 及更新版本:2.0.0

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 基准第 2 级 - 工作站

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis_workstation_l2

RHEL 8.4.4 到 RHEL 8.4.10:1.0.1
RHEL 8.4.11 及更新版本:2.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

澳大利亚网络安全中心(ACSC)ISM 官方

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ism_o

RHEL 8.4.4 及更新版本:未进行版本控制

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

RHEL 8.4.3 及更早版本:V1R1
RHEL 8.4.4 到 RHEL 8.4.7:V1R3
RHEL 8.4.8:V1R5
RHEL 8.4.9 到 RHEL 8.4.10:V1R6
RHEL 8.4.11 到 RHEL 8.4.14:V1R7
RHEL 8.4.15 及更新版本:V1R9

针对带 GUI 的 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防部信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig_gui

RHEL 8.4.4 到 RHEL 8.4.7:V1R3
RHEL 8.4.8:V1R5
RHEL 8.4.9 到 RHEL 8.4.10:V1R6
RHEL 8.4.11 到 RHEL 8.4.14:V1R7
RHEL 8.4.15 及更新版本:V1R9

表 7.8. RHEL 8.3 支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

CIS Red Hat Enterprise Linux 8 Benchmark

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cis

1.0.0

非联邦信息系统和组织中的非保密信息(NIST 800-171)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_cui

r1

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

健康保险可移植性和责任法案(HIPAA)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_hipaa

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

[草案] 针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的国防信息系统局安全技术实施指南(DISA STIG)

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

草案

表 7.9. RHEL 8.2 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

澳大利亚网络安全中心(ACSC)要点 8

xccdf_org.ssgproject.content_profile_e8

未版本化

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

[草案] 针对 Red Hat Enterprise Linux 8 的 DISA STIG

xccdf_org.ssgproject.content_profile_stig

草案

表 7.10. RHEL 8.1 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

4.2.1

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

表 7.11. RHEL 8.0 中支持的 SCAP 安全指南配置文件

配置文件名称配置文件 ID策略版本

OSPP - 常规目的操作系统的保护配置文件

xccdf_org.ssgproject.content_profile_ospp

草案

Red Hat Enterprise Linux 8 的 PCI-DSS v3.2.1 控制基准

xccdf_org.ssgproject.content_profile_pci-dss

3.2.1

第 8 章 使用 AIDE 检查完整性

高级入侵检测环境(AIDE)是一个在系统上创建文件数据库的工具,然后使用该数据库确保文件的完整性,并检测系统入侵。

8.1. 安装 AIDE

安装 AIDE 并启动其数据库需要执行下列步骤。

先决条件

  • AppStream存储库已启用。

流程

  1. 安装 aide 软件包:

    # yum install aide
  2. 生成一个初始数据库:

    # aide --init
    注意

    在默认配置中,aide --init 命令只检查 /etc/aide.conf 文件中定义的一组目录和文件。要在 AIDE 数据库中包含其他目录或文件,并更改其监视的参数,请相应地编辑 /etc/aide.conf

  3. 要开始使用数据库,请从初始数据库文件名中删除 .new 子字符串:

    # mv /var/lib/aide/aide.db.new.gz /var/lib/aide/aide.db.gz
  4. 要更改 AIDE 数据库的位置,请编辑 /etc/aide.conf 文件,并修改 DBDIR 值。要获得额外的安全性,请将数据库、配置和 /usr/sbin/aide 二进制文件存储在安全的位置,如只读介质。

8.2. 使用 AIDE 执行完整性检查

先决条件

  • AIDE 已正确安装,其数据库已初始化。请参阅 安装 AIDE

流程

  1. 启动手动检查:

    # aide --check
    Start timestamp: 2018-07-11 12:41:20 +0200 (AIDE 0.16)
    AIDE found differences between database and filesystem!!
    ...
    [trimmed for clarity]
  2. 至少,将系统配置为每周运行 AIDE。最好每天运行 AIDE。例如,要使用 cron 命令计划在每日 04:05 a.m. 执行 AIDE,请在 /etc/crontab 文件中添加以下行:

     05 4 * * * root /usr/sbin/aide --check

8.3. 更新 AIDE 数据库

验证系统的更改后,如软件包更新或配置文件调整,红帽建议更新您的基准 AIDE 数据库。

先决条件

  • AIDE 已正确安装,其数据库已初始化。请参阅 安装 AIDE

流程

  1. 更新您的基准 AIDE 数据库:

    # aide --update

    aide --update 命令创建 /var/lib/aide/aide.db.new.gz 数据库文件。

  2. 若要开始使用更新的数据库进行完整性检查,请从文件名中删除 .new 子字符串。

8.4. 文件完整性工具:AIDE 和 IMA

Red Hat Enterprise Linux 提供多个用于检查和维护系统上文件和目录完整性的工具。下表可帮助您决定哪个工具更适合您的场景。

表 8.1. AIDE 和 IMA 之间的比较

问题高级入侵检测环境(AIDE)完整性测量架构 (IMA)

什么

AIDE 是一个在系统上创建文件和目录数据库的工具。此数据库用于检查文件完整性及检测入侵检测。

IMA 通过检查与之前存储的扩展属性相比的文件度量(哈希值)来检查文件是否被修改了。

如何

AIDE 使用规则来比较文件和目录的完整性状态。

IMA 使用文件哈希值来检测入侵。

为什么

检测 - AIDE 通过验证规则来检测文件是否被修改。

检测和防止 - IMA 通过替换文件的扩展属性来检测和防止攻击。

使用

当文件或目录被修改了,AIDE 会检测到威胁。

当有人试图更改整个文件时,IMA 会检测到威胁。

扩展

AIDE 检查本地系统上文件和目录的完整性。

IMA 确保本地和远程系统的安全性。

第 9 章 使用内核完整性子系统提高安全性

您可以使用内核完整性子系统的组件来提高系统的保护。了解有关相关组件及其配置的更多信息。

9.1. 内核完整性子系统

完整性子系统是保持系统数据整体完整性的内核的一部分。此子系统有助于保持系统的状态与构建时相同。通过使用此子系统,您可以防止对特定系统文件的不必要的修改。

内核完整性子系统由两个主要组件组成:

完整性测量架构 (IMA)
  • 每当执行或通过加密哈希或使用加密密钥签名时,IMA 都会测量文件内容。密钥存储在内核密钥环子系统中。
  • IMA 将测量的值放在内核的内存空间中。这可防止系统用户修改测量的值。
  • IMA 允许本地和远程方验证测量的值。
  • IMA 根据之前存储在内核内存中测量列表中的值来提供当前文件内容的本地验证。此扩展禁止在当前和之前的测量结果不匹配时对特定文件执行任何操作。
扩展验证模块 (EVM)
  • EVM 保护与系统安全性相关的文件的扩展属性(也称为 xattr),如 IMA 测量和 SELinux 属性。EVM 使用加密密钥对其相应的值进行加密哈希,或对它们进行签名。密钥存储在内核密钥环子系统中。

内核完整性子系统可以使用受信任的平台模块(TPM)来进一步强化系统安全性。

TPM 是一个带有集成加密密钥的硬件、固件或虚拟组件,它根据用于加密功能的受信任的计算组(TCG)的 TPM 规范而构建。TPM 通常构建为附加到平台的主板的专用硬件。通过提供来自硬件芯片受保护且防篡改区的加密功能,TPM 会免于基于软件的攻击。TPMs 提供以下功能:

  • 随机数生成器
  • 用于加密密钥的生成器和安全存储
  • 哈希生成器
  • 远程测试

9.2. 可信和加密的密钥

可信密钥加密密钥 是增强系统安全性的一个重要部分。

可信和加密的密钥是利用内核密钥环服务的内核生成的可变长度对称密钥。可以验证密钥的完整性,这意味着可以通过扩展验证模块 (EVM) 来验证并确认正在运行的系统的完整性。用户级别程序只能访问加密的 Blob 格式的密钥。

可信密钥

可信密钥需要受信任的平台模块(TPM)芯片,用于创建和加密(密封)密钥。每个 TPM 都有一个主包装密钥,称为存储根密钥,其存储在 TPM 本身。

注意

Red Hat Enterprise Linux 8 支持 TPM 1.2 和 TPM 2.0。如需更多信息,请参阅 红帽支持受信任的平台模块(TPM)吗? 解决方案。

您可以输入以下命令来验证 TPM 2.0 芯片是否已启用:

$ cat /sys/class/tpm/tpm0/tpm_version_major
2

您还可以启用 TPM 2.0 芯片,并通过机器固件中的设置管理 TPM 2.0 设备。

此外,您还可以使用特定的 TPM 的 平台配置寄存器 (PCR)值集密封可信的密钥。PCR 包含一组完整性管理值,它们反映了固件、引导装载程序和操作系统。这意味着 PCR 密封的密钥只能被加密的同一系统上的 TPM 解密。但是,当加载 PCR 密封的可信密钥(添加到密钥环)时,且因此验证其关联的 PCR 值时,可以使用新的(或未来的)PCR 值对其进行更新,以便可以引导新的内核。您可以将单个密钥另存为多个 blob,每个密钥都有不同的 PCR 值。

加密的密钥
加密的密钥不需要 TPM,因为它们使用内核高级加密标准(AES),这使其比可信密钥更快。加密的密钥是使用内核生成的随机数字创建的,并在导入到用户空间 Blob 时由主密钥加密。

主密钥可以是可信密钥或用户密钥。如果主密钥不被信任,加密的密钥的安全性仅与用于加密它的用户密钥一样安全。

9.3. 使用可信密钥

您可以使用 keyctl 工具创建、导出、加载和更新可信密钥来提高系统安全性。

先决条件

注意

Red Hat Enterprise Linux 8 支持 TPM 1.2 和 TPM 2.0。如果使用 TPM 1.2,请跳过第 1 步。

流程

  1. 使用具有持久句柄的 SHA-256 主存储密钥创建一个 2048 位 RSA 密钥,例如 81000001,使用以下工具之一:

    1. 通过使用 tss2 软件包:

      # TPM_DEVICE=/dev/tpm0 tsscreateprimary -hi o -st
      Handle 80000000
      # TPM_DEVICE=/dev/tpm0 tssevictcontrol -hi o -ho 80000000 -hp 81000001
    2. 通过使用 tpm2-tools 软件包:

      # tpm2_createprimary --key-algorithm=rsa2048 --key-context=key.ctxt
      name-alg:
        value: sha256
        raw: 0xb
      …
      sym-keybits: 128
      rsa: xxxxxx…
      
      # tpm2_evictcontrol -c key.ctxt 0x81000001
      persistentHandle: 0x81000001
      action: persisted
  2. 创建一个可信密钥:

    1. 按照 keyctl add trusted <NAME> "new <KEY_LENGTH> keyhandle=<PERSISTENT-HANDLE> [options]" <KEYRING> 语法使用 TPM 2.0。在本例中,持久性句柄为 81000001

      # keyctl add trusted kmk "new 32 keyhandle=0x81000001" @u
      642500861

      命令创建一个名为 kmk 的可信密钥,长度为 32 字节(256 位),并将其放置在用户密钥环 (@u) 中。密钥长度为 32 到 128 字节(256 到 1024 位)。

    2. 按照 keyctl add trusted <NAME> "new <KEY_LENGTH>" <KEYRING> 语法使用 TPM 1.2 :

      # keyctl add trusted kmk "new 32" @u
  3. 列出内核密钥环的当前结构:

    # keyctl show
    Session Keyring
           -3 --alswrv    500   500  keyring: ses 97833714 --alswrv 500 -1 \ keyring: uid.1000 642500861 --alswrv 500 500 \ trusted: kmk
  4. 使用可信密钥的序列号将密钥导出到用户空间 blob:

    # keyctl pipe 642500861 > kmk.blob

    命令使用 pipe 子命令和 kmk 的序列号。

  5. 从用户空间 blob 加载可信密钥:

    # keyctl add trusted kmk "load `cat kmk.blob`" @u
    268728824
  6. 创建使用 TPM 密封的可信密钥的安全加密密钥(kmk)。按照此语法:keyctl add encrypted <NAME> "new [FORMAT] <KEY_TYPE>:<PRIMARY_KEY_NAME> <KEY_LENGTH>" <KEYRING>:

    # keyctl add encrypted encr-key "new trusted:kmk 32" @u
    159771175

9.4. 使用加密密钥

您可以通过管理加密密钥来改进不提供受信任的平台模块(TPM)的系统上的系统安全性。

先决条件

  • 对于 64 位 ARM 架构和 IBM Z,载入 encrypted-keys 内核模块:

    # modprobe encrypted-keys

    有关如何载入内核模块的更多信息,请参阅 在系统运行时载入内核模块

流程

  1. 使用随机数字序列生成用户密钥。

    # keyctl add user kmk-user "$(dd if=/dev/urandom bs=1 count=32 2>/dev/null)" @u
    427069434

    命令生成名为 kmk-user 的用户密钥,该密钥充当 主密钥,用于密封实际加密的密钥。

  2. 使用上一步中的主密钥生成加密密钥:

    # keyctl add encrypted encr-key "new user:kmk-user 32" @u
    1012412758
  3. 另外,还可列出指定用户密钥环中的所有密钥:

    # keyctl list @u
    2 keys in keyring:
    427069434: --alswrv  1000  1000 user: kmk-user
    1012412758: --alswrv  1000  1000 encrypted: encr-key
重要

未由可信主密钥密封的加密密钥仅作为用于加密它们的用户主密钥(随机数字密钥)安全。因此,尽可能安全地加载主用户密钥,最好在引导过程的早期加载。

其它资源

9.5. 启用 IMA 和 EVM

您可以启用并配置完整性测量架构(IMA)和扩展验证模块(EVM)以提高操作系统的安全性。

先决条件

  • 安全引导被临时禁用。

    注意

    启用安全引导后,ima_appraise=fix 内核命令行参数无法正常工作。

  • securityfs 文件系统挂载到 /sys/kernel/security/ 目录,并且 /sys/kernel/security/integrity/ima/ 目录存在。您可以使用 mount 命令验证 securityfs 挂载的位置:

    # mount
    ...
    securityfs on /sys/kernel/security type securityfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
    ...
  • systemd 服务管理器打了补丁,以在引导时支持 IMA 和 EVM。使用以下命令验证:

    # grep <options> pattern <files>

    例如:

    # dmesg | grep -i -e EVM -e IMA -w
    [ 0.598533] ima: No TPM chip found, activating TPM-bypass!
    [ 0.599435] ima: Allocated hash algorithm: sha256
    [ 0.600266] ima: No architecture policies found
    [ 0.600813] evm: Initialising EVM extended attributes:
    [ 0.601581] evm: security.selinux
    [ 0.601963] evm: security.ima
    [ 0.602353] evm: security.capability
    [ 0.602713] evm: HMAC attrs: 0x1
    [ 1.455657] systemd[1]: systemd 239 (239-74.el8_8) running in system mode. (+PAM +AUDIT +SELINUX +IMA -APPARMOR +SMACK +SYSVINIT +UTMP +LIBCRYPTSETUP +GCRYPT +GNUTLS +ACL +XZ +LZ4 +SECCOMP +BLKID +ELFUTILS +KMOD +IDN2 -IDN +PCRE2 default-hierarchy=legacy)
    [ 2.532639] systemd[1]: systemd 239 (239-74.el8_8) running in system mode. (+PAM +AUDIT +SELINUX +IMA -APPARMOR +SMACK +SYSVINIT +UTMP +LIBCRYPTSETUP +GCRYPT +GNUTLS +ACL +XZ +LZ4 +SECCOMP +BLKID +ELFUTILS +KMOD +IDN2 -IDN +PCRE2 default-hierarchy=legacy)

    流程

    1. 修复 模式下为当前引导条目启用 IMA 和 EVM,并通过添加以下内核命令行参数来允许用户收集和更新 IMA 测量:

      # grubby --update-kernel=/boot/vmlinuz-$(uname -r) --args="ima_policy=appraise_tcb ima_appraise=fix evm=fix"

      该命令在 fix 模式下为当前引导条目启用 IMA 和 EVM,并允许用户收集和更新 IMA 测量。

      ima_policy=appraise_tcb 内核命令行参数确保内核使用默认的可信计算基础(TCB)测量策略和 appraisal 步骤。评估步骤禁止访问之前和当前测量结果不匹配的文件。

    2. 重启以使更改生效。
    3. 可选:验证参数是否已添加到内核命令行中:

      # cat /proc/cmdline
      BOOT_IMAGE=(hd0,msdos1)/vmlinuz-4.18.0-167.el8.x86_64 root=/dev/mapper/rhel-root ro crashkernel=auto resume=/dev/mapper/rhel-swap rd.lvm.lv=rhel/root rd.lvm.lv=rhel/swap rhgb quiet ima_policy=appraise_tcb ima_appraise=fix evm=fix
    4. 创建一个内核主密钥来保护 EVM 密钥:

      # keyctl add user kmk "$(dd if=/dev/urandom bs=1 count=32 2> /dev/null)" @u
      748544121

      kmk 完全保留在内核空间内存中。kmk 的 32 字节长值是从 /dev/urandom 文件中的随机字节生成的,并放在用户(@u)密钥环中。密钥序列号位于前面输出的第一行。

    5. 根据 kmk 创建加密的 EVM 密钥:

      # keyctl add encrypted evm-key "new user:kmk 64" @u
      641780271

      命令使用 kmk 生成并加密 64 字节长用户密钥(名为 evm-key),并将其放在用户(@u)密钥环中。密钥序列号位于前面输出的第一行。

      重要

      用户密钥必须命名为 evm-key,因为它是 EVM 子系统预期使用的且正在使用的名称。

    6. 为导出的密钥创建一个目录。

      # mkdir -p /etc/keys/
    7. 搜索 kmk ,并将其未加密的值导出到新目录中。

      # keyctl pipe $(keyctl search @u user kmk) > /etc/keys/kmk
    8. 搜索 evm-key ,并将其加密值导出到新目录中。

      # keyctl pipe $(keyctl search @u encrypted evm-key) > /etc/keys/evm-key

      evm-key 已在早期由内核主密钥加密。

    9. 可选:查看新创建的密钥。

      # keyctl show
      Session Keyring
      974575405   --alswrv     0        0      keyring: ses 299489774 --alswrv 0 65534 \ keyring: uid.0 748544121 --alswrv 0 0 \ user: kmk
      641780271   --alswrv     0        0           \_ encrypted: evm-key
      
      # ls -l /etc/keys/
      total 8
      -rw-r--r--. 1 root root 246 Jun 24 12:44 evm-key
      -rw-r--r--. 1 root root  32 Jun 24 12:43 kmk
    10. 可选:如果密钥已从密钥环中删除,例如在系统重启后,您可以导入已导出的 kmkevm-key,而不是创建新密钥。

      1. 导入 kmk

        # keyctl add user kmk "$(cat /etc/keys/kmk)" @u
        451342217
      2. 导入 evm-key

        # keyctl add encrypted evm-key "load $(cat /etc/keys/evm-key)" @u
        924537557
    11. 激活 EVM。

      # echo 1 > /sys/kernel/security/evm
    12. 重新标记整个系统。

      # find / -fstype xfs -type f -uid 0 -exec head -n 1 '{}' >/dev/null \;
      警告

      在不重新标记系统的情况下启用 IMA 和 EVM 可能会导致系统上的大多数文件无法访问。

验证

  • 验证 EVM 是否已初始化。

    # dmesg | tail -1
    […​] evm: key initialized

9.6. 使用完整性测量架构收集文件哈希

测量 阶段,您可以创建文件哈希,并将其存储为这些文件的扩展属性(xattrs)。通过文件哈希,您可以生成基于 RSA 的数字签名或基于 Hash 的消息身份验证代码(HMAC-SHA1),从而防止对扩展属性的离线篡改攻击。

先决条件

流程

  1. 创建测试文件:

    # echo <Test_text> > test_file

    IMA 和 EVM 确保 test_file 示例文件已分配了哈希值,该值被存储为其扩展属性。

  2. 检查文件的扩展属性:

    # getfattr -m . -d test_file
    # file: test_file
    security.evm=0sAnDIy4VPA0HArpPO/EqiutnNyBql
    security.ima=0sAQOEDeuUnWzwwKYk+n66h/vby3eD

    示例输出显示带有 IMA 和 EVM 哈希值和 SELinux 上下文的扩展属性。EVM 添加了一个与其他属性相关的 security.evm 扩展属性。此时,您可以在 security.evm 上使用 evmctl 工具来生成基于 RSA 的数字签名或基于哈希的消息身份验证代码(HMAC-SHA1)的数字签名。

其它资源

第 10 章 使用 LUKS 加密块设备

通过使用磁盘加密,您可以通过对其进行加密来保护块设备上的数据。要访问设备的解密内容,请输入密码短语或密钥作为身份验证。这对移动计算机和可移动介质非常重要,因为它有助于保护设备的内容,即使它已从系统上物理移除。LUKS 格式是 Red Hat Enterprise Linux 中块设备加密的默认实现。

10.1. LUKS 磁盘加密

Linux Unified Key Setup-on-disk-format (LUKS)提供了一组简化管理加密设备的工具。使用 LUKS,您可以加密块设备,并使多个用户密钥来解密主密钥。要批量加密分区,请使用这个主密钥。

Red Hat Enterprise Linux 使用 LUKS 执行块设备加密。默认情况下,在安装过程中取消选中加密块设备的选项。如果您选择加密磁盘的选项,则系统会在每次引导计算机时提示您输入密码短语。这个密码短语解锁了解密分区的批量加密密钥。如果要修改默认分区表,您可以选择要加密的分区。这是在分区表设置中设定的。

加密系统

LUKS 使用的默认密码是 aes-xts-plain64。LUKS 的默认密钥大小为 512 字节。Anaconda XTS 模式的 LUKS 的默认密钥大小为 512 位。以下是可用的密码:

  • 高级加密标准(AES)
  • Twofish
  • Serpent

LUKS 执行的操作

  • LUKS 对整个块设备进行加密,因此非常适合保护移动设备的内容,如可移动存储介质或笔记本电脑磁盘驱动器。
  • 加密块设备的底层内容是任意的,这有助于加密交换设备。对于将特殊格式化块设备用于数据存储的某些数据库,这也很有用。
  • LUKS 使用现有的设备映射器内核子系统。
  • LUKS 增强了密码短语,防止字典攻击。
  • LUKS 设备包含多个密钥插槽,这意味着您可以添加备份密钥或密码短语。
重要

在以下情况下不建议使用 LUKS:

  • LUKS 等磁盘加密解决方案仅在您的系统关闭时保护数据。在系统启动并且 LUKS 已解密了磁盘后,该磁盘上的文件可供有权访问它们的用户使用。
  • 需要多个用户对同一设备有不同的访问密钥的情况。LUKS1 格式提供八个密钥插槽,LUKS2 提供最多 32 个密钥插槽。
  • 需要文件级加密的应用程序。

10.2. RHEL 中的 LUKS 版本

在 Red Hat Enterprise Linux 中,LUKS 加密的默认格式为 LUKS2。旧的 LUKS1 格式仍被完全支持,并作为与早期 Red Hat Enterprise Linux 版本兼容的格式提供。与 LUKS1 重新加密相比,LUKS2 重新加密被视为更强大且更安全。

LUKS2 格式允许各种部分的未来更新,而无需修改二进制结构。它在内部对元数据使用 JSON 文本格式,提供元数据冗余,检测元数据损坏,并从元数据副本自动修复。

重要

不要在只支持 LUKS1 的系统中使用 LUKS2,因为 LUKS2 和 LUKS1 使用不同的命令来加密磁盘。对 LUKS 版本使用错误的命令可能会导致数据丢失。

表 10.1. 取决于 LUKS 版本的加密命令

LUKS 版本加密命令

LUKS2

cryptsetup reencrypt

LUKS1

cryptsetup-reencrypt

在线重新加密

LUKS2 格式支持在设备正在使用时重新加密加密设备。例如:您不必卸载该设备中的文件系统来执行以下任务:

  • 更改卷密钥
  • 更改加密算法

    加密未加密的设备时,您仍然必须卸载文件系统。您可以在简短初始化加密后重新挂载文件系统。

    LUKS1 格式不支持在线重新加密。

转换

在某些情况下,您可以将 LUKS1 转换为 LUKS2。在以下情况下无法进行转换:

  • LUKS1 设备被标记为被基于策略的解密(PBD) Clevis 解决方案使用。当检测到某些 luksmeta 元数据时,cryptsetup 工具不会转换设备。
  • 设备正在活跃。在任何转换前,设备必须处于不活跃状态。

10.3. LUKS2 重新加密过程中数据保护选项

LUKS2 提供了几个选项,在重新加密过程中优先选择性能或数据保护。它为 resilience 选项提供以下模式,您可以使用 cryptsetup reencrypt --resilience resilience-mode /dev/sdx 命令选择这些模式之一:

checksum

默认模式。它在数据保护和性能之间保持平衡。

这个模式将扇区的校验和存储在重新加密的区域,恢复过程可以检测 LUKS2 重新加密的扇区。模式要求块设备扇区写入具有“原子”性。

journal
最安全的模式,但也是最慢的模式。由于此模式在二进制区域中记录重新加密区域,因此 LUKS2 将数据写入两次。
none
none 模式优先选择性能,不提供数据保护。它只保护数据免受安全进程终止的影响,如 SIGTERM 信号或用户按了 Ctrl+C 键。任何意外的系统故障或应用程序失败都可能会导致数据损坏。

如果 LUKS2 重新加密进程意外被强行终止,LUKU2 可通过以下方法执行恢复:

自动

在下一个 LUKS2 设备打开操作过程中,执行以下操作之一会触发自动恢复操作:

  • 执行 cryptsetup open 命令。
  • 使用 systemd-cryptsetup 命令附加设备。
手动
通过在 LUKS2 设备上使用 cryptsetup repair /dev/sdx 命令。

其它资源

  • cryptsetup-reencrypt (8)cryptsetup-repair (8) 手册页

10.4. 使用 LUKS2 加密块设备上的现有数据

您可以使用 LUKS2 格式在尚未加密的设备上加密现有数据。新的 LUKS 标头保存在设备的标头中。

先决条件

  • 块设备有一个文件系统。
  • 已备份了数据。

    警告

    由于硬件、内核或人为故障,您可能会在加密过程中丢失数据。在开始加密数据之前,请确保您有可靠的备份。

流程

  1. 卸载您要加密的设备上的所有文件系统,例如:

    # umount /dev/mapper/vg00-lv00
  2. 为存储 LUKS 标头腾出空间。使用以下适合您场景的选项之一:

    • 如果是加密逻辑卷,您可以扩展逻辑卷而无需调整文件系统的大小。例如:

      # lvextend -L+32M /dev/mapper/vg00-lv00
    • 使用分区管理工具(如 parted )扩展分区。
    • 缩小该设备的文件系统。您可以对 ext2、ext3 或 ext4 文件系统使用 resize2fs 工具。请注意,您无法缩小 XFS 文件系统。
  3. 初始化加密:

    # cryptsetup reencrypt --encrypt --init-only --reduce-device-size 32M /dev/mapper/vg00-lv00 lv00_encrypted
    
    /dev/mapper/lv00_encrypted is now active and ready for online encryption.
  4. 挂载该设备:

    # mount /dev/mapper/lv00_encrypted /mnt/lv00_encrypted
  5. /etc/crypttab 文件添加持久映射的一个条目:

    1. 查找 luksUUID

      # cryptsetup luksUUID /dev/mapper/vg00-lv00
      
      a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325
    2. 在您选择的文本编辑器中打开 /etc/crypttab,并在此文件中添加设备:

      $ vi /etc/crypttab
      
      lv00_encrypted UUID=a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325 none

      a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325 替换为您设备的 luksUUID

    3. 使用 dracut 刷新 initramfs:

      $ dracut -f --regenerate-all
  6. /etc/fstab 文件中为永久挂载添加一个条目:

    1. 查找活跃 LUKS 块设备的文件系统 UUID:

      $ blkid -p /dev/mapper/lv00_encrypted
      
      /dev/mapper/lv00-encrypted: UUID="37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="xfs" USAGE="filesystem"
    2. 在您选择的文本编辑器中打开 /etc/fstab,并在此文件中添加设备,例如:

      $ vi /etc/fstab
      
      UUID=37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9 /home auto rw,user,auto 0

      37bc2492-d8fa-4969-9d9b-bb64d3685aa9 替换为您文件系统的 UUID。

  7. 恢复在线加密:

    # cryptsetup reencrypt --resume-only /dev/mapper/vg00-lv00
    
    Enter passphrase for /dev/mapper/vg00-lv00:
    Auto-detected active dm device 'lv00_encrypted' for data device /dev/mapper/vg00-lv00.
    Finished, time 00:31.130, 10272 MiB written, speed 330.0 MiB/s

验证

  1. 验证现有数据是否已加密:

    # cryptsetup luksDump /dev/mapper/vg00-lv00
    
    LUKS header information
    Version: 2
    Epoch: 4
    Metadata area: 16384 [bytes]
    Keyslots area: 16744448 [bytes]
    UUID: a52e2cc9-a5be-47b8-a95d-6bdf4f2d9325
    Label: (no label)
    Subsystem: (no subsystem)
    Flags: (no flags)
    
    Data segments:
      0: crypt
    	offset: 33554432 [bytes]
    	length: (whole device)
    	cipher: aes-xts-plain64
    [...]
  2. 查看加密的空白块设备的状态:

    # cryptsetup status lv00_encrypted
    
    /dev/mapper/lv00_encrypted is active and is in use.
      type:    LUKS2
      cipher:  aes-xts-plain64
      keysize: 512 bits
      key location: keyring
      device:  /dev/mapper/vg00-lv00

其它资源

  • cryptsetup (8), cryptsetup-reencrypt (8), lvextend (8), resize2fs (8), 和 parted (8) 手册页

10.5. 使用带有分离标头的 LUKS2 在块设备上加密现有数据

您可以加密块设备上的现有数据,而无需为存储 LUKS 标头创建可用空间。标头存储在分离的位置,它也充当额外的安全层。该流程使用 LUKS2 加密格式。

先决条件

  • 块设备有一个文件系统。
  • 已备份了数据。

    警告

    由于硬件、内核或人为故障,您可能会在加密过程中丢失数据。在开始加密数据之前,请确保您有可靠的备份。

流程

  1. 卸载设备上的所有文件系统,例如:

    # umount /dev/nvme0n1p1
  2. 初始化加密:

    # cryptsetup reencrypt --encrypt --init-only --header /home/header /dev/nvme0n1p1 nvme_encrypted
    
    WARNING!
    ========
    Header file does not exist, do you want to create it?
    
    Are you sure? (Type 'yes' in capital letters): YES
    Enter passphrase for /home/header:
    Verify passphrase:
    /dev/mapper/nvme_encrypted is now active and ready for online encryption.

    /home/header 替换为带有分离的 LUKS 标头的文件的路径。分离的 LUKS 标头必须可以访问,以便稍后解锁加密设备。

  3. 挂载该设备:

    # mount /dev/mapper/nvme_encrypted /mnt/nvme_encrypted
  4. 恢复在线加密:

    # cryptsetup reencrypt --resume-only --header /home/header /dev/nvme0n1p1
    
    Enter passphrase for /dev/nvme0n1p1:
    Auto-detected active dm device 'nvme_encrypted' for data device /dev/nvme0n1p1.
    Finished, time 00m51s,   10 GiB written, speed 198.2 MiB/s

验证

  1. 验证使用带有分离标头的 LUKS2 块设备上的现有数据是否已加密:

    # cryptsetup luksDump /home/header
    
    LUKS header information
    Version:       	2
    Epoch:         	88
    Metadata area: 	16384 [bytes]
    Keyslots area: 	16744448 [bytes]
    UUID:          	c4f5d274-f4c0-41e3-ac36-22a917ab0386
    Label:         	(no label)
    Subsystem:     	(no subsystem)
    Flags:       	(no flags)
    
    Data segments:
      0: crypt
    	offset: 0 [bytes]
    	length: (whole device)
    	cipher: aes-xts-plain64
    	sector: 512 [bytes]
    [...]
  2. 查看加密的空白块设备的状态:

    # cryptsetup status nvme_encrypted
    
    /dev/mapper/nvme_encrypted is active and is in use.
      type:    LUKS2
      cipher:  aes-xts-plain64
      keysize: 512 bits
      key location: keyring
      device:  /dev/nvme0n1p1

其它资源

  • cryptsetup (8)cryptsetup-reencrypt (8) 手册页

10.6. 使用 LUKS2 加密空白块设备

您可以加密空白块设备,您可以使用 LUKS2 格式将其用于加密存储。

先决条件

  • 空白块设备。您可以使用 lsblk 等命令来查找该设备上是否没有实际的数据,例如,文件系统。

流程

  1. 将分区设置为加密的 LUKS 分区:

    # cryptsetup luksFormat /dev/nvme0n1p1
    
    WARNING!
    ========
    This will overwrite data on /dev/nvme0n1p1 irrevocably.
    Are you sure? (Type 'yes' in capital letters): YES
    Enter passphrase for /dev/nvme0n1p1:
    Verify passphrase:
  2. 打开加密的 LUKS 分区:

    # cryptsetup open /dev/nvme0n1p1 nvme0n1p1_encrypted
    
    Enter passphrase for /dev/nvme0n1p1:

    这会解锁分区,并使用设备映射器将其映射到新设备。要不覆盖加密的数据,这个命令会警告内核,该设备是一个加密设备,并使用 /dev/mapper/device_mapped_name 路径通过 LUKS 解决了。

  3. 创建一个文件系统来将加密的数据写入分区,该分区必须可通过设备映射名称访问:

    # mkfs -t ext4 /dev/mapper/nvme0n1p1_encrypted
  4. 挂载该设备:

    # mount /dev/mapper/nvme0n1p1_encrypted mount-point

验证

  1. 验证空白块设备是否已加密:

    # cryptsetup luksDump /dev/nvme0n1p1
    
    LUKS header information
    Version:       	2
    Epoch:         	3
    Metadata area: 	16384 [bytes]
    Keyslots area: 	16744448 [bytes]
    UUID:          	34ce4870-ffdf-467c-9a9e-345a53ed8a25
    Label:         	(no label)
    Subsystem:     	(no subsystem)
    Flags:       	(no flags)
    
    Data segments:
      0: crypt
    	offset: 16777216 [bytes]
    	length: (whole device)
    	cipher: aes-xts-plain64
    	sector: 512 [bytes]
    [...]
  2. 查看加密的空白块设备的状态:

    # cryptsetup status nvme0n1p1_encrypted
    
    /dev/mapper/nvme0n1p1_encrypted is active and is in use.
      type:    LUKS2
      cipher:  aes-xts-plain64
      keysize: 512 bits
      key location: keyring
      device:  /dev/nvme0n1p1
      sector size:  512
      offset:  32768 sectors
      size:    20938752 sectors
      mode:    read/write

其它资源

  • cryptsetup (8), cryptsetup-open (8), 和 cryptsetup-lusFormat (8) 手册页

10.7. 使用 storage RHEL 系统角色创建 LUKS2 加密的卷

您可以使用 存储 角色来通过运行 Ansible playbook 创建和配置使用 LUKS 加密的卷。

先决条件

  • 对一个或多个 受管节点 的访问和权限,这些节点是您要使用 crypto_policies 系统角色配置的系统。
  • 列出受管节点的清单文件。
  • 对控制节点的访问和权限,这是 Red Hat Ansible Core 配置其他系统的系统。在控制节点上,ansible-corerhel-system-roles 软件包已安装。
重要

RHEL 8.0-8.5 提供对基于 Ansible 的自动化需要 Ansible Engine 2.9 的独立 Ansible 存储库的访问权限。Ansible Engine 包含命令行实用程序,如 ansibleansible-playbook、连接器(如 dockerpodman )以及许多插件和模块。有关如何获取和安装 Ansible Engine 的详情,请参考 如何下载和安装 Red Hat Ansible Engine 知识库文章。

RHEL 8.6 和 9.0 引入了 Ansible Core(作为 ansible-core 软件包提供),其中包含 Ansible 命令行工具、命令以及小型内置 Ansible 插件。RHEL 通过 AppStream 软件仓库提供此软件包,它有一个有限的支持范围。如需更多信息,请参阅 RHEL 9 和 RHEL 8.6 及更新的 AppStream 软件仓库文档中的 Ansible Core 软件包的支持范围

流程

  1. 使用以下内容创建新 playbook.yml 文件:

    - hosts: all
      vars:
        storage_volumes:
          - name: barefs
            type: disk
            disks:
             - sdb
            fs_type: xfs
            fs_label: label-name
            mount_point: /mnt/data
            encryption: true
            encryption_password: your-password
      roles:
       - rhel-system-roles.storage

    您还可以在 playbook.yml 文件中添加其他加密参数,如encryption_keyencryption_cipherencryption_key_sizeencryption_luks 版本。

  2. 可选:验证 playbook 语法:

    # ansible-playbook --syntax-check playbook.yml
  3. 在清单文件上运行 playbook:

    # ansible-playbook -i inventory.file /path/to/file/playbook.yml

验证

  1. 查看加密状态:

    # cryptsetup status sdb
    
    /dev/mapper/sdb is active and is in use.
    type: LUKS2
    cipher: aes-xts-plain64
    keysize: 512 bits
    key location: keyring
    device: /dev/sdb
    [...]
  2. 验证创建的 LUKS 加密的卷:

    # cryptsetup luksDump /dev/sdb
    
    Version:       	2
    Epoch:         	6
    Metadata area: 	16384 [bytes]
    Keyslots area: 	33521664 [bytes]
    UUID:          	a4c6be82-7347-4a91-a8ad-9479b72c9426
    Label:         	(no label)
    Subsystem:     	(no subsystem)
    Flags:       	allow-discards
    
    Data segments:
      0: crypt
    	offset: 33554432 [bytes]
    	length: (whole device)
    	cipher: aes-xts-plain64
    	sector: 4096 [bytes]
    [...]
  3. 查看 playbook.yml 文件中的 cryptsetup 参数,其被 storage 角色支持:

    # cat ~/playbook.yml
    
        - hosts: all
          vars:
            storage_volumes:
              - name: foo
                type: disk
                disks:
                 - nvme0n1
                fs_type: xfs
                fs_label: label-name
                mount_point: /mnt/data
                encryption: true
                #encryption_password: passwdpasswd
                encryption_key: /home/passwd_key
                encryption_cipher: aes-xts-plain64
                encryption_key_size: 512
                encryption_luks_version: luks2
    
          roles:
           - rhel-system-roles.storage

其它资源

第 11 章 使用基于策略的解密配置加密卷的自动解锁

基于策略的解密(PBD)是技术的一种集合,可在物理和虚拟上解锁加密的根和硬盘的辅助卷。PBD 使用各种解锁方法,如用户密码、受信任的平台模块(TPM)设备、连接到系统的 PKCS #11 设备,如智能卡或特殊的网络服务器。

PBD 允许将不同的解锁方法合并成一个策略,从而可以以不同的方式解锁同一个卷。RHEL 中 PBD 的当前实现由 Clevis 框架和称为 pins 的插件组成。每个 pin 都提供单独的解锁功能。目前,可提供以下 pins :

tang
允许使用网络服务器解锁卷。
tpm2
允许使用 TPM2 策略解锁卷。
sss
允许使用 Shamir 的 Secret 共享(SSS)加密方案部署高可用性系统。

11.1. 网络绑定磁盘加密

网络绑定加密 (NBDE) 是基于策略的解密 (PBD) 的子类别,允许将加密的卷绑定到特殊的网络服务器。NBDE 的当前实现包括 Tang 服务器的 Clevis pin 和 Tang 服务器本身。

在 RHEL 中,NBDE 通过以下组件和技术实现:

图 11.1. 使用 LUKS1 加密的卷时的 NBDE 方案。luksmeta 软件包不用于 LUKS2 卷。

网络绑定磁盘加密 (NBDE)

Tang 是一个将数据绑定到网络状态的服务器。当系统绑定到某个安全网络时,它会使包含数据的系统变得可用。Tang 是无状态的,不需要 TLS 或身份验证。与基于 escrow 的解决方案不同,服务器存储所有加密密钥并了解以前使用的每个密钥,Tang 从不与任何客户端密钥进行交互,因此不会从客户端获得任何识别信息。

Clevis 是一个自动化解密的可插拔框架。在 NBDE 中,Clevis 提供 LUKS 卷的自动解锁。clevis 软件包提供了该功能的客户端。

Clevis pin 是 Clevis 框架的一个插件。其中一个 pins 是实现与 NBDE 服务器进行交互的插件 - Tang。

Clevis 和 Tang 是通用的客户端和服务器组件,提供网络绑定加密。在 RHEL 中,它们与 LUKS 一起使用,以加密和解密 root 和非 root 存储卷,以完成网络绑定磁盘加密。

客户端和服务器端组件都使用 José 库来执行加密和解密操作。

当您开始调配 NBDE 时,Tang 服务器的 Clevis pin 将获得 Tang 服务器发布的非对称密钥的列表。或者,由于密钥是非对称的,因此 Tang 的公钥列表可以分发到带外,以便客户端能够在不访问 Tang 服务器的情况下进行操作。此模式称为 脱机调配

Tang 的 Clevis pin 使用其中一个公钥来生成唯一的强加密的加密密钥。使用此密钥加密数据后,密钥将被丢弃。Clevis 客户端应将此调配操作生成的状态存储在方便的位置。这种加密数据的过程就是 调配步骤

LUKS 版本 2(LUKS2)是 RHEL 中的默认磁盘加密格式,因此 NBDE 的调配状态作为令牌存储在 LUKS2 标头中。luksmeta 软件包对 NBDE 的调配状态的利用仅用于使用 LUKS1 加密的卷。

Tang 的 Clevis pin 支持 LUKS1 和 LUKS2,不需要规范。Clevis 可以加密纯文本文件,但您必须使用 cryptsetup 工具来加密块设备。如需更多信息,请参阅 使用 LUKS 加密块设备

当客户端准备好访问其数据时,它会加载再调配步骤中生成的元数据,并响应恢复加密密钥。此过程是 恢复步骤

在 NBDE 中,Clevis 使用 pin 绑定 LUKS 卷,以便能自动解锁它。成功完成绑定流程后,可以使用提供的 Dracut 解锁程序解锁磁盘。

注意

如果将 kdump 内核崩溃转储机制设置为将系统内存的内容保存到 LUKS 加密的设备中,则会在第二次内核引导时提示您输入密码。

其它资源

11.2. 安装加密客户端 - Clevis

使用此流程可以在您的系统上部署并开始使用 Clevis 可插拔框架。

流程

  1. 在带有加密卷的系统上安装 Clevis 及其 pins:

    # yum install clevis
  2. 要解密数据,请使用 clevis decrypt 命令,并提供 JSON Web 加密(JWE)格式的密码文本,例如:

    $ clevis decrypt < secret.jwe

其它资源

  • cllevis(1) 手册页
  • 输入不带任何参数的 clevis 命令后,内置的 CLI 帮助信息:

    $ clevis
    Usage: clevis COMMAND [OPTIONS]
    
    clevis decrypt      Decrypts using the policy defined at encryption time
    clevis encrypt sss  Encrypts using a Shamir's Secret Sharing policy
    clevis encrypt tang Encrypts using a Tang binding server policy
    clevis encrypt tpm2 Encrypts using a TPM2.0 chip binding policy
    clevis luks bind    Binds a LUKS device using the specified policy
    clevis luks edit    Edit a binding from a clevis-bound slot in a LUKS device
    clevis luks list    Lists pins bound to a LUKSv1 or LUKSv2 device
    clevis luks pass    Returns the LUKS passphrase used for binding a particular slot.
    clevis luks regen   Regenerate clevis binding
    clevis luks report  Report tang keys' rotations
    clevis luks unbind  Unbinds a pin bound to a LUKS volume
    clevis luks unlock  Unlocks a LUKS volume

11.3. 部署 SELinux 处于 enforcing 模式的 Tang 服务器

您可以使用 Tang 服务器在启用了 Clevis 的客户端上自动解锁 LUKS 加密的卷。在最简单的场景中,您可以通过安装 tang 软件包,并输入 systemctl enable tangd.socket --now 命令将 Tang 服务器部署在端口 80 上。以下示例流程演示了将运行在自定义端口上的 Tang 服务器部署为 SELinux enforcing 模式下受限制的服务。

先决条件

  • policycoreutils-python-utils 包及其依赖项已经安装。
  • firewalld 服务正在运行。

流程

  1. 要安装 tang 软件包及其依赖项,请以 root 用户身份输入以下命令:

    # yum install tang
  2. 选择一个未被占用的端口,例如 7500/tcp,并允许 tangd 服务绑定到该端口:

    # semanage port -a -t tangd_port_t -p tcp 7500

    请注意,一个端口一次只能由一个服务使用,因此尝试使用已占用的端口会出现 ValueError: Port already defined 错误消息。

  3. 在防火墙中打开端口:

    # firewall-cmd --add-port=7500/tcp
    # firewall-cmd --runtime-to-permanent
  4. 启用 tangd 服务:

    # systemctl enable tangd.socket
  5. 创建覆盖文件:

    # systemctl edit tangd.socket
  6. 在以下编辑器屏幕中,其打开了位于 /etc/systemd/system/tangd.socket.d/ 目录中的一个空 override.conf 文件,通过添加以下行将 Tang 服务器的默认端口从 80 改为之前选择的端口号:

    [Socket]
    ListenStream=
    ListenStream=7500
    重要

    在以 # Anything between here# Lines below this 开头的行之间插入之前的代码片段,否则系统会丢弃您的更改。

  7. Ctrl+O ,并按 Enter 保存更改。按 Ctrl+X 退出编辑器。
  8. 重新载入更改的配置:

    # systemctl daemon-reload
  9. 检查您的配置是否正常工作:

    # systemctl show tangd.socket -p Listen
    Listen=[::]:7500 (Stream)
  10. 启动 tangd 服务:

    # systemctl restart tangd.socket

    由于 tangd 使用了 systemd 套接字激活机制,因此服务器会在第一次连接进来时就立即启动。在第一次启动时会自动生成一组新的加密密钥。要执行手动生成密钥等加密操作,请使用 jose 工具。

其它资源

  • tang (8), semanage (8), firewall-cmd (1), jose (1), systemd.unit (5), 和 systemd.socket (5) 手册页。

11.4. 轮转 Tang 服务器密钥并更新客户端上的绑定

使用以下步骤轮转 Tang 服务器密钥,并更新客户端上现有的绑定。轮转它们的确切间隔取决于您的应用程序、密钥大小以及机构策略。

或者,您可以使用 nbde_server RHEL 系统角色来轮转 Tang 密钥。如需更多信息,请参阅 使用 nbde_server 系统角色来设置多个 Tang 服务器

先决条件

  • Tang 服务器正在运行。
  • clevisclevis-luks 软件包已安装在您的客户端上。
  • 请注意,RHEL 8.2 中已引入了clevis luks listclevis luks reportclevis luks regen

流程

  1. 重命名 /var/db/tang 密钥数据库目录中的所有密钥,使其前面有一个 .,将它们隐藏起来,以防被看到。请注意,以下示例中的文件名与 Tang 服务器的密钥数据库目录中的独特文件名不同:

    # cd /var/db/tang
    # ls -l
    -rw-r--r--. 1 root root 349 Feb  7 14:55 UV6dqXSwe1bRKG3KbJmdiR020hY.jwk
    -rw-r--r--. 1 root root 354 Feb  7 14:55 y9hxLTQSiSB5jSEGWnjhY8fDTJU.jwk
    # mv UV6dqXSwe1bRKG3KbJmdiR020hY.jwk .UV6dqXSwe1bRKG3KbJmdiR020hY.jwk
    # mv y9hxLTQSiSB5jSEGWnjhY8fDTJU.jwk .y9hxLTQSiSB5jSEGWnjhY8fDTJU.jwk
  2. 检查是否重命名了,是否隐藏了 Tang 服务器中的所有密钥:

    # ls -l
    total 0
  3. 使用 /usr/libexec/tangd-keygen 命令,在Tang 服务器上的 /var/db/tang 中生成新的密钥:

    # /usr/libexec/tangd-keygen /var/db/tang
    # ls /var/db/tang
    3ZWS6-cDrCG61UPJS2BMmPU4I54.jwk zyLuX6hijUy_PSeUEFDi7hi38.jwk
  4. 检查您的 Tang 服务器是否可以显示新密钥对的签名密钥,例如:

    # tang-show-keys 7500
    3ZWS6-cDrCG61UPJS2BMmPU4I54
  5. 在 NBDE 客户端上,使用 clevis luks report 命令检查 Tang 服务器显示的密钥是否保持不变。您可以使用 clevis luks list 命令识别带有相关绑定的插槽,例如:

    # clevis luks list -d /dev/sda2
    1: tang '{"url":"http://tang.srv"}'
    # clevis luks report -d /dev/sda2 -s 1
    ...
    Report detected that some keys were rotated.
    Do you want to regenerate luks metadata with "clevis luks regen -d /dev/sda2 -s 1"? [ynYN]
  6. 要为新密钥重新生成 LUKS 元数据,在上一个命令提示时按 y,或使用 clevis luks regen 命令:

    # clevis luks regen -d /dev/sda2 -s 1
  7. 当您确定所有旧客户端都使用新密钥时,您可以从 Tang 服务器中删除旧密钥,例如:

    # cd /var/db/tang
    # rm .*.jwk
警告

在客户端仍在使用旧密钥时删除旧密钥可能会导致数据丢失。如果您意外删除了这些密钥,请在客户端上使用 clevis luks regen 命令,并手动提供您的 LUKS 密码。

其它资源

  • tang-show-keys(1)clevis-luks-list(1)clevis-luks-report(1)clevis-luks-regen(1) 手册页

11.5. 在 web 控制台中使用 Tang 密钥配置自动解锁

您可以使用 Tang 服务器提供的密钥配置 LUKS 加密存储设备的自动解锁。

先决条件

流程

  1. 在 web 浏览器中输入以下地址来打开 RHEL web 控制台:

    https://<localhost>:9090

    连接到远程系统时,将 <localhost> 部分替换为远程服务器的主机名或 IP 地址。

  2. 提供您的凭证并点击 Storage。在 Filesystems 部分中,点包含您计划添加的加密的卷的磁盘来自动解锁。
  3. 在以下列出了所选磁盘的分区和驱动器详情的窗口中,点加密的文件系统旁的 > 来扩展您要使用 Tang 服务器解锁的加密卷的详情,然后点 Encryption
  4. 点击 Keys 部分中的 + 来添加 Tang 键:

    RHEL web 控制台:加密
  5. 选择 Tang keyserver 作为 Key source,提供 Tang 服务器的地址,以及解锁 LUKS 加密的设备的密码。点击 Add 确认:

    RHEL web 控制台:添加 Tang 密钥

    以下对话框窗口提供了 命令,可用于验证密钥哈希是否匹配。

  6. 在 Tang 服务器上的终端中,使用 tang-show-keys 命令来显示密钥哈希以进行比较。在本例中,Tang 服务器运行在端口 7500 上:

    # tang-show-keys 7500
    fM-EwYeiTxS66X3s1UAywsGKGnxnpll8ig0KOQmr9CM
  7. 当 web 控制台中的密钥哈希与之前列出的命令的输出中的密钥哈希相同时,请点击 Trust key

    RHEL web 控制台:验证 Tang 键
  8. 在 RHEL 8.8 及更高版本中,选择加密的根文件系统和 Tang 服务器后,您可以跳过在内核命令行中添加 rd.neednet=1 参数,安装 clevis-dracut 软件包,以及重新生成一个初始 RAM 磁盘(initrd)。对于非 root 文件系统,web 控制台现在启用 remote-cryptsetup.targetclevis-luks-akspass.path systemd 单元,安装 clevis-systemd 软件包,并将 _netdev 参数添加到 fstabcrypttab 配置文件中。

验证

  1. 检查新添加的 Tang 密钥现在是否在 Keys 部分使用 Keyserver 类型列出:

    RHEL web 控制台:列出 keyserver 键
  2. 验证绑定可用于早期引导,例如:

    # lsinitrd | grep clevis
    clevis
    clevis-pin-null
    clevis-pin-sss
    clevis-pin-tang
    clevis-pin-tpm2
    lrwxrwxrwx   1 root     root           48 Feb 14 17:45 etc/systemd/system/cryptsetup.target.wants/clevis-luks-askpass.path…
    …

11.6. 基本的 NBDE 和 TPM2 加密客户端操作

Clevis 框架可以加密纯文本文件,并解密 JSON Web 加密(JWE)格式的密文和 LUKS 加密的块设备。Clevis 客户端可以使用 Tang 网络服务器或受信任的平台模块 2.0(TPM 2.0)芯片进行加密操作。

以下命令通过包含纯文本文件的示例演示了 Clevis 提供的基本功能。您还可以使用它们来对 NBDE 或 Clevis+TPM 部署进行故障排除。

绑定到 Tang 服务器的加密客户端

  • 要检查 Clevis 加密客户端是否绑定到 Tang 服务器,请使用 clevis encrypt tang 子命令:

    $ clevis encrypt tang '{"url":"http://tang.srv:port"}' < input-plain.txt > secret.jwe
    The advertisement contains the following signing keys:
    
    _OsIk0T-E2l6qjfdDiwVmidoZjA
    
    Do you wish to trust these keys? [ynYN] y

    更改上例中的 http://tang.srv:port URL,使其与安装了 tang 的服务器的 URL 匹配。secret.jwe 输出文件包含您的加密密码文本,格式为 JWE。这个密码文本是从 input-plain.txt 输入文件中读取的。

    另外,如果您的配置需要与 Tang 服务器进行非互动通信而无需 SSH 访问,您可以下载公告并将其保存到文件中:

    $ curl -sfg http://tang.srv:port/adv -o adv.jws

    adv.jws 文件中的公告用于任何以下任务,如文件或消息的加密:

    $ echo 'hello' | clevis encrypt tang '{"url":"http://tang.srv:port","adv":"adv.jws"}'
  • 要解密数据,请使用 clevis decrypt 命令,并提供密码文本(JWE):

    $ clevis decrypt < secret.jwe > output-plain.txt

使用 TPM 2.0 加密客户端

  • 要使用 TPM 2.0 芯片进行加密,请使用 clevis encrypt tpm2 子命令,唯一的参数是 JSON 配置对象:

    $ clevis encrypt tpm2 '{}' < input-plain.txt > secret.jwe

    要选择不同的层次结构、哈希和密钥算法,请指定配置属性,例如:

    $ clevis encrypt tpm2 '{"hash":"sha256","key":"rsa"}' < input-plain.txt > secret.jwe
  • 要解密数据,请提供 JSON Web 加密(JWE)格式的密码文本:

    $ clevis decrypt < secret.jwe > output-plain.txt

pin 还支持将数据封装到平台配置寄存器(PCR)状态。这样,只有 PCR 哈希值与密封时使用的策略匹配,数据才能被解封。

例如,对于 SHA-256 块要将数据密封到索引为 0 和 7 的 PCR:

$ clevis encrypt tpm2 '{"pcr_bank":"sha256","pcr_ids":"0,7"}' < input-plain.txt > secret.jwe
警告

PCR 中的哈希值可以重写,您无法再解锁加密的卷。因此,添加一个强大的密码短语,以便您手动解锁加密的卷,即使 PCR 中的值发生了变化。

如果在升级 shim-x64 软件包后系统无法自动解锁加密的卷,请遵照 重启后,Clevis TPM2 不再解密 LUKS 设备 KCS 文章中的步骤进行操作。

其它资源

  • clevis-encrypt-tang(1)clevis-luks-unlockers(7)clevis(1)clevis-encrypt-tpm2(1) 手册页
  • 不带任何参数的 clevisclevis decryptclevis encrypt tang 命令会显示内置 CLI 帮助信息,例如:

    $ clevis encrypt tang
    Usage: clevis encrypt tang CONFIG < PLAINTEXT > JWE
    ...

11.7. 配置 LUKS 加密卷的手动注册

使用 Clevis 框架,您可以在所选的 Tang 服务器可用时配置客户端来自动解锁 LUKS 加密卷。这创建一个 NBDE (网络绑定磁盘加密)部署。

先决条件

  • Tang 服务器正在运行且可用。

流程

  1. 要自动解锁现有的 LUKS 加密卷,请安装 clevis-luks 子软件包:

    # yum install clevis-luks
  2. 识别 PBD 的 LUKS 加密卷。在以下示例中,块设备是指 /dev/sda2

    # lsblk
    NAME                                          MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE  MOUNTPOINT
    sda                                             8:0    0    12G  0 disk
    ├─sda1                                          8:1    0     1G  0 part  /boot
    └─sda2                                          8:2    0    11G  0 part
      └─luks-40e20552-2ade-4954-9d56-565aa7994fb6 253:0    0    11G  0 crypt
        ├─rhel-root                               253:0    0   9.8G  0 lvm   /
        └─rhel-swap                               253:1    0   1.2G  0 lvm   [SWAP]
  3. 使用 clevis luks bind 命令将卷绑定到 Tang 服务器:

    # clevis luks bind -d /dev/sda2 tang '{"url":"http://tang.srv"}'
    The advertisement contains the following signing keys:
    
    _OsIk0T-E2l6qjfdDiwVmidoZjA
    
    Do you wish to trust these keys? [ynYN] y
    You are about to initialize a LUKS device for metadata storage.
    Attempting to initialize it may result in data loss if data was
    already written into the LUKS header gap in a different format.
    A backup is advised before initialization is performed.
    
    Do you wish to initialize /dev/sda2? [yn] y
    Enter existing LUKS password:

    此命令执行四个步骤:

    1. 使用与 LUKS 主密钥相同的无序状态测量法创建新的密钥。
    2. 使用 Clevis 加密新密钥.
    3. 将 Clevis JWE 对象存储在 LUKS2 标头令牌中,或者使用 LUKSMeta(如果使用非默认的 LUKS1 标头)。
    4. 启用与 LUKS 一起使用的新密钥。
    注意

    绑定过程假定至少有一个可用的 LUKS 密码插槽。clevis luks bind 命令占用了其中一个插槽。

    现在可以使用您的现有密码和 Clevis 策略来解锁卷。

  4. 要启用早期引导系统来处理磁盘绑定,请在已安装的系统上使用 dracut 工具:

    # yum install clevis-dracut

    在 RHEL 中,Clevis 生成一个没有特定于主机配置选项的通用 initrd(初始 RAM 磁盘),没有向内核命令行自动添加 rd.neednet=1 等参数。如果您的配置依赖于在早期引导期间需要网络的 Tang pin ,请在检测到 Tang 绑定时使用 --hostonly-cmdline 参数和 dracut add rd.neednet=1

    # dracut -fv --regenerate-all --hostonly-cmdline

    或者,在 /etc/dracut.conf.d/ 中创建一个 .conf 文件,并将 hostonly_cmdline=yes 选项添加到该文件中,例如:

    # echo "hostonly_cmdline=yes" > /etc/dracut.conf.d/clevis.conf
    注意

    您还可以通过使用安装了 Clevis 的系统上的 grubby 工具,确保在早期引导时 Tang pin 的网络可用:

    # grubby --update-kernel=ALL --args="rd.neednet=1"

    然后您可以使用不带 --hostonly-cmdlinedracut

    # dracut -fv --regenerate-all

验证

  1. 要验证 Clevis JWE 对象是否已成功放入 LUKS 标头中,请使用 clevis luks list 命令:

    # clevis luks list -d /dev/sda2
    1: tang '{"url":"http://tang.srv:port"}'
重要

要将 NBDE 用于使用静态 IP 配置(没有 DHCP)的客户端,请手动将网络配置传给 dracut 工具,例如:

# dracut -fv --regenerate-all --kernel-cmdline "ip=192.0.2.10::192.0.2.1:255.255.255.0::ens3:none"

或者,在 /etc/dracut.conf.d/ 目录中创建 一个带有静态网络信息的.conf 文件。例如:

# cat /etc/dracut.conf.d/static_ip.conf
kernel_cmdline="ip=192.0.2.10::192.0.2.1:255.255.255.0::ens3:none"

重新生成初始 RAM 磁盘镜像:

# dracut -fv --regenerate-all

其它资源

11.8. 使用 TPM 2.0 策略配置 LUKS 加密的卷的手动注册

使用以下步骤,使用受信任的平台模块 2.0(TPM 2.0)策略来配置 LUKS 加密卷的解锁。

先决条件

  • 一个可访问的 TPM 2.0 兼容设备。
  • 具有 64 位 Intel 或 64 位 AMD 架构的系统。

流程

  1. 要自动解锁现有的 LUKS 加密卷,请安装 clevis-luks 子软件包:

    # yum install clevis-luks
  2. 识别 PBD 的 LUKS 加密卷。在以下示例中,块设备是指 /dev/sda2

    # lsblk
    NAME                                          MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE  MOUNTPOINT
    sda                                             8:0    0    12G  0 disk
    ├─sda1                                          8:1    0     1G  0 part  /boot
    └─sda2                                          8:2    0    11G  0 part
      └─luks-40e20552-2ade-4954-9d56-565aa7994fb6 253:0    0    11G  0 crypt
        ├─rhel-root                               253:0    0   9.8G  0 lvm   /
        └─rhel-swap                               253:1    0   1.2G  0 lvm   [SWAP]
  3. 使用 clevis luks bind 命令将卷绑定到 TPM 2.0 设备,例如:

    # clevis luks bind -d /dev/sda2 tpm2 '{"hash":"sha256","key":"rsa"}'
    ...
    Do you wish to initialize /dev/sda2? [yn] y
    Enter existing LUKS password:

    此命令执行四个步骤:

    1. 使用与 LUKS 主密钥相同的无序状态测量法创建新的密钥。
    2. 使用 Clevis 加密新密钥.
    3. 将 Clevis JWE 对象存储在 LUKS2 标头令牌中,或者使用 LUKSMeta(如果使用非默认的 LUKS1 标头)。
    4. 启用与 LUKS 一起使用的新密钥。

      注意

      绑定过程假定至少有一个可用的 LUKS 密码插槽。clevis luks bind 命令占用了其中一个插槽。

      或者,如果您要将数据封装为特定的平台配置寄存器(PCR)状态,请在 clevis luks bind 命令中添加 pcr_bankpcr_ids 值,例如:

      # clevis luks bind -d /dev/sda2 tpm2 '{"hash":"sha256","key":"rsa","pcr_bank":"sha256","pcr_ids":"0,1"}'
      警告

      由于只有 PCR 哈希值与密封时使用的策略匹配,并且可以重写哈希时,数据才会被解封,因此添加一个强大的密码短语,以便您可以在 PCR 中的值变化时手动解锁加密的卷。

      如果在升级 shim-x64 软件包后系统无法自动解锁加密的卷,请遵照 重启后,Clevis TPM2 不再解密 LUKS 设备 KCS 文章中的步骤进行操作。

  4. 现在可以使用您的现有密码和 Clevis 策略来解锁卷。
  5. 要启用早期引导系统来处理磁盘绑定,请在已安装的系统上使用 dracut 工具:

    # yum install clevis-dracut
    # dracut -fv --regenerate-all

验证

  1. 要验证 Clevis JWE 对象是否已成功放入 LUKS 标头中,请使用 clevis luks list 命令:

    # clevis luks list -d /dev/sda2
    1: tpm2 '{"hash":"sha256","key":"rsa"}'

其它资源

  • clevis-luks-bind(1)clevis-encrypt-tpm2(1)dracut.cmdline(7) 手册页

11.9. 手动从 LUKS 加密卷中删除 Clevis pin

使用以下步骤手动删除 clevis luks bind 命令创建的元数据,以及擦除包含 Clevis 添加的密码短语的密钥插槽。

重要

从 LUKS 加密卷中删除 Clevis pin 的建议方法是通过 clevis luks unbind 命令。使用 clevis luks unbind 的删除过程只包含一个步骤,适用于 LUKS1 和 LUKS2 卷。以下示例命令删除绑定步骤创建的元数据,并擦除了 /dev/sda2 设备上的密钥插槽 1

# clevis luks unbind -d /dev/sda2 -s 1

先决条件

  • 具有 Clevis 绑定的 LUKS 加密卷。

流程

  1. 检查卷(如 /dev/sda2) 是使用哪个 LUKS 版本加密的,并标识绑定到 Clevis 的插槽和令牌:

    # cryptsetup luksDump /dev/sda2
    LUKS header information
    Version:        2
    ...
    Keyslots:
      0: luks2
    ...
    1: luks2
          Key:        512 bits
          Priority:   normal
          Cipher:     aes-xts-plain64
    ...
          Tokens:
            0: clevis
                  Keyslot:  1
    ...

    在上例中,Clevis 令牌标识为 0 ,关联的密钥插槽是 1

  2. 如果是 LUKS2 加密,请删除令牌:

    # cryptsetup token remove --token-id 0 /dev/sda2
  3. 如果您的设备是由 LUKS1 加密的,其在 cryptsetup luksDump 命令的输出中标识为 Version: 1 字符串,请使用 luksmeta wipe 命令执行这个额外步骤:

    # luksmeta wipe -d /dev/sda2 -s 1
  4. 擦除包含 Clevis 密码短语的密钥插槽:

    # cryptsetup luksKillSlot /dev/sda2 1

其它资源

  • clevis-luks-unbind(1)cryptsetup(8)luksmeta(8) 手册页

11.10. 使用 Kickstart 配置 LUKS 加密的卷的自动注册

按照此流程中的步骤配置使用 Clevis 注册 LUKS 加密卷的自动安装过程。

流程

  1. 指示 Kickstart 对磁盘进行分区,以便使用临时密码为所有挂载点(除 /boot )启用了 LUKS 加密。注册过程的这一步中的密码是临时密码。

    part /boot --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=256
    part / --fstype="xfs" --ondisk=vda --grow --encrypted --passphrase=temppass

    请注意,兼容 OSPP 的系统需要更复杂的配置,例如:

    part /boot --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=256
    part / --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=2048 --encrypted --passphrase=temppass
    part /var --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=1024 --encrypted --passphrase=temppass
    part /tmp --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=1024 --encrypted --passphrase=temppass
    part /home --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=2048 --grow --encrypted --passphrase=temppass
    part /var/log --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=1024 --encrypted --passphrase=temppass
    part /var/log/audit --fstype="xfs" --ondisk=vda --size=1024 --encrypted --passphrase=temppass
  2. 通过在 %packages 部分中列出它们来安装相关的 Clevis 软件包:

    %packages
    clevis-dracut
    clevis-luks
    clevis-systemd
    %end
  3. (可选)要确保您可以在需要时手动解锁加密的卷,请在删除临时密码短语前添加更强的密码短语。如需更多信息,请参阅 如何给现有 LUKS 设备添加密语、密钥或 keyfile 的文章。
  4. %post 部分中调用 clevis luks bind 来执行绑定。之后,删除临时密码:

    %post
    clevis luks bind -y -k - -d /dev/vda2 \
    tang '{"url":"http://tang.srv"}' <<< "temppass"
    cryptsetup luksRemoveKey /dev/vda2 <<< "temppass"
    dracut -fv --regenerate-all
    %end

    如果您的配置依赖于在早期引导过程中需要网络的 Tang pin,或者使用带有静态 IP 配置的 NBDE 客户端,那么您必须修改dracut 命令,如 配置 LUKS 加密卷的手动注册 中所述。

    请注意,RHEL 8.3 提供了 clevis luks bind 命令的 -y 选项。在 RHEL 8.2 及更旧版本中,在 clevis luks bind 命令中将 -y 替换为 -f,并从 Tang 服务器下载公告:

    %post
    curl -sfg http://tang.srv/adv -o adv.jws
    clevis luks bind -f -k - -d /dev/vda2 \
    tang '{"url":"http://tang.srv","adv":"adv.jws"}' <<< "temppass"
    cryptsetup luksRemoveKey /dev/vda2 <<< "temppass"
    dracut -fv --regenerate-all
    %end
    警告

    cryptsetup luksRemoveKey 命令可以防止对应用该命令的 LUKS2 设备进行任何进一步的管理。您只能对 LUKS1 设备使用 dmsetup 命令恢复删除的主密钥。

在使用 TPM 2.0 策略而不是 Tang 服务器时,您可以使用类似的流程。

其它资源

11.11. 配置 LUKS 加密的可移动存储设备的自动解锁

使用这个流程来设置 LUKS 加密的 USB 存储设备的自动解锁过程。

流程

  1. 要自动解锁 LUKS 加密的可移动存储设备,如 USB 驱动器,请安装 clevis-udisks2 软件包:

    # yum install clevis-udisks2
  2. 重启系统,然后使用 clevis luks bind 命令执行绑定步骤,如 配置 LUKS 加密卷的手动注册 中所述,例如:

    # clevis luks bind -d /dev/sdb1 tang '{"url":"http://tang.srv"}'
  3. 现在,可以在 GNOME 桌面会话中自动解锁 LUKS 加密的可移动设备。绑定到 Clevis 策略的设备也可以通过 clevis luks unlock 命令解锁:

    # clevis luks unlock -d /dev/sdb1

在使用 TPM 2.0 策略而不是 Tang 服务器时,您可以使用类似的流程。

其它资源

  • clevis-luks-unlockers(7) 手册页

11.12. 部署高可用性 NBDE 系统

Tang 提供两种构建高可用性部署的方法:

客户端冗余(推荐)
客户端应配置成能够绑定到多个 Tang 服务器。在此设置中,每个 Tang 服务器都有自己的密钥,客户端可以通过联系这些服务器的子集来进行解密。Clevis 已通过其 sss 插件支持此工作流。红帽建议对高可用性部署使用这个方法。
密钥共享
出于冗余的目的,可以部署多个 Tang 实例。要设置第二个或后续的实例,请安装 tang 软件包,并使用 rsync ,通过 SSH 将密钥目录复制到新主机上。请注意,红帽不推荐此方法,因为共享密钥会增加密钥的风险,需要额外的自动化基础设施。

使用 Shamir 的 Secret 共享的高可用性 NBDE

Shamir 的 Secret 共享(SSS)是一种加密方案,可将Secret 分成多个独特的部分。要重建 secret,需要几个部分。数字称为阈值,SSS 也被称为阈值方案。

Clevis 提供 SSS 的实施。它创建一个密钥,并将其分为若干个片。每片都使用另一个 pin 进行加密,甚至包括递归 SSS。另外,您可以定义阈值 t。如果 NBDE 部署至少解密了 t 片,那么它将恢复加密密钥,并且解密过程会成功。当 Clevis 检测到比阈值中指定的部分少时,它会打印错误消息。

示例 1:带有两个 Tang 服务器的冗余

当两个 Tang 服务器中至少有一个可用时,以下命令会解密 LUKS 加密设备:

# clevis luks bind -d /dev/sda1 sss '{"t":1,"pins":{"tang":[{"url":"http://tang1.srv"},{"url":"http://tang2.srv"}]}}'

上一命令使用以下配置方案:

{
    "t":1,
    "pins":{
        "tang":[
            {
                "url":"http://tang1.srv"
            },
            {
                "url":"http://tang2.srv"
            }
        ]
    }
}

在此配置中,SSS 阈值 t 设置为 1,如果列出的两个 tang 服务器中至少有一台可用,则 clevis luks bind 命令可以成功重建 secret。

示例 2:Tang 服务器和 TPM 设备上共享的 secret

tang 服务器和 tpm2 设备都可用时,以下命令可成功解密 LUKS 加密设备:

# clevis luks bind -d /dev/sda1 sss '{"t":2,"pins":{"tang":[{"url":"http://tang1.srv"}], "tpm2": {"pcr_ids":"0,7"}}}'

现在 SSS 阀值 't' 设置为 '2' 的配置方案是:

{
    "t":2,
    "pins":{
        "tang":[
            {
                "url":"http://tang1.srv"
            }
        ],
        "tpm2":{
            "pcr_ids":"0,7"
        }
    }
}

其它资源

  • Tang(8)高可用性 部分)、clevis(1)Shamir 的 Secret 共享 部分)和 clevis-encrypt-sss(1) 手册页

11.13. NBDE 网络中虚拟机的部署

clevis luks bind 命令不会改变 LUKS 主密钥。这意味着,如果您创建了一个在虚拟机或云环境中使用的 LUKS 加密镜像,则所有运行此镜像的实例都会共享一个主密钥。这极其不安全,应始终避免。

这不是 Clevis 的一个限制,而是 LUKS 的设计原则。如果您的场景需要在云中有加密的根卷,请也对云中 Red Hat Enterprise Linux 的每个实例执行安装过程(通常使用 Kickstart)。如果没有共享 LUKS 主密钥,就无法共享镜像。

要在虚拟环境中部署自动解锁,请将诸如 loraxvirt-install 的系统与 Kickstart 文件一起使用(请参阅 使用 Kickstart 配置 LUKS 加密卷的自动注册)或其它自动配置工具来确保每个加密的虚拟机都有一个唯一的主密钥。

其它资源

  • clevis-luks-bind(1) 手册页

11.14. 使用 NBDE 为云环境构建可自动注册的虚拟机镜像

在云环境中部署可自动注册的加密镜像会带来一系列独特的挑战。与其他虚拟化环境一样,建议减少从一个镜像启动的实例数量,以避免共享 LUKS 主密钥。

因此,最佳实践是创建自定义映像,这些映像不在任何公共存储库中共享,为部署有限数量的实例提供了基础。要创建的实例的确切数量应当由部署的安全策略定义,并且基于与 LUKS 主密钥攻击向量相关联的风险容忍度。

要构建启用 LUKS 的自动化部署,应当使用 Lorax 或 virt-install 等系统以及一个 Kickstart 文件,来确保镜像构建过程中主密钥的唯一性。

云环境支持我们在这里考虑的两种 Tang 服务器部署选项。首先,Tang 服务器可以在云环境本身中部署。其次,Tang 服务器可以部署在云外的独立的基础架构上,并且这两个基础架构之间有 VPN 连接。

在云中原生部署 Tang 可以轻松部署。但是,考虑到它与其他系统的密文数据持久性层共享基础设施,因此 Tang 服务器的私钥和 Clevis 元数据可以存储在同一个物理磁盘上。对这个物理磁盘的访问允许密文数据的完全泄露。

重要

因此,红帽强烈建议在存储数据的位置和运行 Tang 的系统之间保持物理隔离。在云和 Tang 服务器之间的这种隔离可确保 Tang 服务器的私钥不会被意外与 Clevis 元数据组合。如果云基础设施面临风险,它还提供了对 Tang 服务器的本地控制。

11.15. 将 Tang 部署为容器

tang 容器镜像为在 OpenShift Container Platform(OCP)集群中或独立的虚拟机中运行的 Clevis 客户端提供 Tang-server 解密功能。

先决条件

  • podman 软件包及其依赖项已安装在系统上。
  • 你可以使用 podman login registry.redhat.io 命令登录到 registry.redhat.io 容器目录。如需更多信息,请参阅 红帽容器注册表身份验证
  • Clevis 客户端安装在包含 LUKS 加密卷的系统上,您希望使用 Tang 服务器自动解锁这些卷。

流程

  1. registry.redhat.io 注册中心中拉取 tang 容器镜像:

    # podman pull registry.redhat.io/rhel8/tang
  2. 运行容器,指定其端口,并指定到 Tang 密钥的路径。前面的示例运行 tang 容器,指定端口 7500,并指示到 /var/db/tang 目录的 Tang 密钥的路径:

    # podman run -d -p 7500:7500 -v tang-keys:/var/db/tang --name tang registry.redhat.io/rhel8/tang

    请注意,Tang 默认使用端口 80,但这可能与其他服务冲突,如 Apache HTTP 服务器。

  3. [可选] 为提高安全性,定期轮转 Tang 密钥。您可以使用 tangd-rotate-keys 脚本,例如:

    # podman run --rm -v tang-keys:/var/db/tang registry.redhat.io/rhel8/tang tangd-rotate-keys -v -d /var/db/tang
    Rotated key 'rZAMKAseaXBe0rcKXL1hCCIq-DY.jwk' -> .'rZAMKAseaXBe0rcKXL1hCCIq-DY.jwk'
    Rotated key 'x1AIpc6WmnCU-CabD8_4q18vDuw.jwk' -> .'x1AIpc6WmnCU-CabD8_4q18vDuw.jwk'
    Created new key GrMMX_WfdqomIU_4RyjpcdlXb0E.jwk
    Created new key _dTTfn17sZZqVAp80u3ygFDHtjk.jwk
    Keys rotated successfully.

验证

  • 在包含 LUKS 加密卷的系统上,通过 Tang 服务器自动解锁,检查 Clevis 客户端是否可以使用 Tang 加密和解密纯文本消息:

    # echo test | clevis encrypt tang '{"url":"http://localhost:7500"}' | clevis decrypt
    The advertisement contains the following signing keys:
    
    x1AIpc6WmnCU-CabD8_4q18vDuw
    
    Do you wish to trust these keys? [ynYN] y
    test

    localhost URL 上的 Tang 服务器可用并通过端口 7500 进行通信时,上一示例命令在其输出的末尾显示 test 字符串。

其它资源

  • podman(1)clevis(1)tang(8)手册页

11.16. nbde_clientnbde_server 系统角色 (Clevis 和 Tang) 简介

RHEL 系统角色是 Ansible 角色和模块的集合,可为远程管理多个 RHEL 系统提供一致的配置界面。

RHEL 8.3 引入了 Ansible 角色,用于使用 Clevis 和 Tang 自动部署基于策略的解密(PBD)解决方案。rhel-system-roles 软件包包含这些系统角色、相关示例以及参考文档。

nbde_client 系统角色可让您以自动的方式部署多个 Clevis 客户端。请注意,nbde_client 角色只支持 Tang 绑定,您目前无法将其用于 TPM2 绑定。

nbde_client 角色需要已经使用 LUKS 加密的卷。此角色支持将 LUKS 加密卷绑定到一个或多个网络绑定(NBDE)服务器 - Tang 服务器。您可以使用密码短语保留现有的卷加密,或者将其删除。删除密码短语后,您只能使用 NBDE 解锁卷。当卷最初是使用在置备系统后会删除的临时密钥或密码进行加密时,这非常有用,

如果您同时提供密语和密钥文件,角色将使用您首先提供的那一个。如果找不到任何有效密语或密码,它将尝试从现有的绑定中检索密码短语。

PBD 将绑定定义为设备到插槽的映射。这意味着对同一个设备你可以有多个绑定。默认插槽是插槽 1。

nbde_client 角色也提供了 state 变量。使用 present 值来创建新绑定或更新现有绑定。与 clevis luks bind 命令不同,您可以使用 state: present 来覆盖其设备插槽中的现有绑定。absent 的值会删除指定的绑定。

使用 nbde_client 系统角色,您可以部署和管理 Tang 服务器作为自动磁盘加密解决方案的一部分。此角色支持以下功能:

  • 轮转 Tang 密钥
  • 部署和备份 Tang 密钥

其它资源

  • 有关网络绑定磁盘加密(NBDE)角色变量的详细参考,请安装 rhel-system-roles 软件包,并查看 /usr/share/doc/rhel-system-roles/nbde_client//usr/share/doc/rhel-system-roles/nbde_server/ 目录中的 README.mdREADME.html 文件。
  • 关于系统角色 playbook 示例,请安装 rhel-system-roles 软件包,并查看 /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.nbde_server/examples/ 目录。
  • 有关 RHEL 系统角色的更多信息,请参阅 准备控制节点和受管节点以使用 RHEL 系统角色

11.17. 使用 nbde_server 系统角色设置多个 Tang 服务器

按照以下步骤准备和应用包含您的 Tang 服务器设置的 Ansible playbook。

先决条件

  • 您已准备好控制节点和受管节点
  • 以可在受管主机上运行 playbook 的用户登录到控制节点。
  • 用于连接到受管节点的帐户具有 sudo 权限。
  • 要在其上运行此 playbook 的受管节点或受管节点组列在 Ansible 清单文件中。

流程

  1. 准备包含 Tang 服务器设置的 playbook。您可以从头开始,或使用 /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.nbde_server/examples/ 目录中的一个 playbook 示例。

    # cp /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.nbde_server/examples/simple_deploy.yml ~/my-tang-playbook.yml
  2. 编辑 playbook ,并添加所需的参数。以下 playbook 示例确保部署 Tang 服务器和密钥轮转:

    ---
    - hosts: all
    
      vars:
        nbde_server_rotate_keys: yes
        nbde_server_manage_firewall: true
        nbde_server_manage_selinux: true
    
      roles:
        - rhel-system-roles.nbde_server
    注意

    nbde_server_manage_firewallnbde_server_manage_selinux 都被设置为 true 时,nbde_server 角色使用 firewallselinux 角色来管理 nbde_server 角色使用的端口。

  3. 验证 playbook 语法:

    # ansible-playbook ~/my-tang-playbook.yml --syntax-check

    请注意,这个命令只验证语法,不会防止错误但有效的配置。

  4. 应用完成的 playbook:

    # ansible-playbook ~/my-tang-playbook.yml
重要

在安装了 Clevis 的系统上使用 grubby 工具来确保 Tang pin 的网络可用:

# grubby --update-kernel=ALL --args="rd.neednet=1"

其它资源

  • 如需更多信息,请安装 rhel-system-roles 软件包,并查看 /usr/share/doc/rhel-system-roles/nbde_server/usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.nbde_server/ 目录。

11.18. 使用 nbde_client RHEL 系统角色设置多个 Clevis 客户端

使用 nbde_client RHEL 系统角色,您可以在多个系统上准备并应用包含 Clevis 客户端设置的 Ansible playbook。

注意

nbde_client 系统角色只支持 Tang 绑定。这意味着您目前无法将其用于 TPM2 绑定。

先决条件

  • 您已准备好控制节点和受管节点
  • 以可在受管主机上运行 playbook 的用户登录到控制节点。
  • 用于连接到受管节点的帐户具有 sudo 权限。
  • 要在其上运行此 playbook 的受管节点或受管节点组列在 Ansible 清单文件中。

流程

  1. 准备包含 Clevis 客户端设置的 playbook。您可以从头开始,或使用 /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.nbde_client/examples/ 目录中的一个 playbook 示例。

    # cp /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.nbde_client/examples/high_availability.yml ~/my-clevis-playbook.yml
  2. 在您选择的文本编辑器中编辑 playbook,例如:

    # vi ~/my-clevis-playbook.yml
  3. 添加所需参数。以下 playbook 示例在两个 Tang 服务器中至少有一个可用时配置 Clevis 客户端来自动解锁两个 LUKS 加密卷:

    ---
    - hosts: all
    
      vars:
        nbde_client_bindings:
          - device: /dev/rhel/root
            encryption_key_src: /etc/luks/keyfile
            servers:
              - http://server1.example.com
              - http://server2.example.com
          - device: /dev/rhel/swap
            encryption_key_src: /etc/luks/keyfile
            servers:
              - http://server1.example.com
              - http://server2.example.com
    
      roles:
        - rhel-system-roles.nbde_client
  4. 验证 playbook 语法:

    # ansible-playbook ~/my-clevis-playbook.yml --syntax-check

    请注意,这个命令只验证语法,不会防止错误但有效的配置。

  5. 应用完成的 playbook:

    # ansible-playbook ~/my-clevis-playbook.yml
重要

当前 nbde_client 系统角色只支持动态主机配置协议(DHCP)的场景。要将 NBDE 用于具有静态 IP 配置的客户端,请执行以下操作之一:

  • 将网络配置传给 dracut 命令,例如:

    # dracut -fv --regenerate-all --kernel-cmdline "ip=192.0.2.10::192.0.2.1:255.255.255.0::ens3:none"
  • 或者,在 /etc/dracut.conf.d/ 目录中使用静态网络信息创建一个 .conf 文件,例如:

    # cat /etc/dracut.conf.d/static_ip.conf
    kernel_cmdline="ip=192.0.2.10::192.0.2.1:255.255.255.0::ens3:none"

    然后,重新生成初始 RAM 磁盘镜像。

  • 您还可以在 playbook 中添加以下代码片段:

      tasks:
      - name: Configure a client with a static IP address during early boot
        ansible.builtin.command:
          cmd: grubby --update-kernel=ALL --args='GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="ip={{ <ansible_default_ipv4.address> }}::{{ <ansible_default_ipv4.gateway> }}:{{ <ansible_default_ipv4.netmask> }}::{{ <ansible_default_ipv4.alias> }}:none"'

    在前面的代码片段中,将 <ansible_default_ipv4.*> 字符串替换为您的网络的 IP 地址,例如:ip={{ 192.0.2.10 }}::{{ 192.0.2.1 }}:{{ 255.255.255.0 }}::{{ ens3 }}:none

其它资源

第 12 章 审计系统

审计不会为您的系统提供额外的安全,而是用于发现系统上使用的安全策略的违规。可以通过其他安全措施(如 SELinux)进一步防止这些违规。

12.1. Linux 审计

Linux 审计系统提供了一种跟踪您的系统与安全相关的信息的方法。根据预配置的规则,审计会生成日志条目,来尽可能多地记录系统上所发生的事件的相关信息。对于关键任务环境而言至关重要,可用来确定安全策略的违反者及其所执行的操作。

以下列表总结了审计可以在其日志文件中记录的一些信息:

  • 事件的日期、时间、类型和结果
  • 主题和对象的敏感度标签
  • 事件与触发事件的用户身份的关联
  • 所有对审计配置的修改,并尝试访问审计日志文件
  • 所有身份验证机制的使用,如 SSH 和 Kerberos 等
  • 对任何可信数据库的更改,如 /etc/passwd
  • 尝试向或从系统导入或导出信息
  • 根据用户身份、主题和对象标签和其他属性包含或排除事件

审计系统的使用也是许多安全相关认证的一项要求。审计旨在满足或超出以下认证或合规指南的要求:

  • 受控访问保护配置文件(CAPP)
  • 标记的安全保护配置文件(LSPP)
  • 规则集基本访问控制(RSBAC)
  • 国家工业安全计划操作手册(NISPOM)
  • 联邦信息安全管理法案(FISMA)
  • 支付卡行业 - 数据安全标准(PCI-DSS)
  • 安全技术实施指南(STIG)

审计还包括:

  • 由国家信息保障合作伙伴(NIAP)和最佳安全行业(BSI)进行评估.
  • 在 Red Hat Enterprise Linux 5 上认证到 LSPP/CAPP/RSBAC/EAL4+
  • 在 Red Hat Enterprise Linux 6 上认证到操作系统保护配置文件/评估保证级别 4+(OSPP/EAL4+)

使用案例

监视文件访问
审计可以跟踪文件或目录是否已被访问、修改、执行或文件属性是否已被改变。例如,这有助于检测对重要文件的访问,并在其中一个文件损坏时提供审计跟踪。
监控系统调用
可将审计配置为在每次使用特定系统调用时生成日志条目。例如,这可用于通过监控 settimeofdayclock_adjtime 和其他与时间相关的系统调用来跟踪对系统时间的修改。
记录用户运行的命令
审计可以跟踪文件是否已被执行,因此可以定义一个规则以记录每次特定命令的执行。例如,可以对 /bin 目录中的每个可执行文件定义一个规则。然后,可以按用户 ID 搜索生成的日志条目,以生成每个用户所执行的命令的审计跟踪。
记录系统路径名称的执行
除了观察在规则调用时将路径转换为 inode 的文件访问之外,审计现在还可以观察路径的执行,即使路径在规则调用中不存在,或者在规则调用后文件被替换了。这允许规则在升级程序可执行文件后或甚至在其安装之前继续运行。
记录安全事件
pam_faillock 认证模块能够记录失败的登录尝试。也可以将审计设置为记录失败的登录尝试,并提供试图登录的用户的额外信息。
搜索事件
审计提供了 ausearch 工具,可用于过滤日志条目,并根据多个条件提供完整的审计跟踪。
运行总结报告
aureport 实用程序可用于生成记录事件的日常报告等。然后,系统管理员可以分析这些报告,并进一步调查可疑的活动。
监控网络访问
nftablesiptablesebtables 工具可以配置为触发审计事件,使系统管理员能够监控网络访问。
注意

系统性能可能会受到影响,具体取决于审计所收集的信息量。

12.2. 审计系统架构

审计系统由两个主要部分组成:用户空间应用程序和工具,以及内核端系统调用处理。内核组件接收用户空间应用程序的系统调用,并通过以下过滤器对其进行过滤:usertaskfstypeexit

系统调用通过 exclude 过滤器后,它将通过上述其中一个过滤器发送,根据审计规则配置,将其发送到审计守护进程以进行进一步处理。

用户空间审计守护进程从内核收集信息,并在日志文件中创建条目。其他审计用户空间工具与审计守护进程、内核审计组件或审计日志文件进行交互:

  • auditctl 审计控制工具与内核审计组件交互,来管理规则并控制事件生成进程的许多设置和参数。
  • 其余的审计工具将审计日志文件的内容作为输入,并根据用户的要求生成输出。例如,aureport 工具生成所有记录的事件的报告。

在 RHEL 8 中,审计分配程序守护进程(audisp)的功能集成在审计守护进程(auditd)中。用于实时分析程序与审计事件交互的插件配置文件默认位于 /etc/audit/plugins.d/ 目录中。

12.3. 为安全环境配置 auditd

默认的 auditd 配置应该适合于大多数环境。但是,如果您的环境必须满足严格的安全策略,您可以在 /etc/audit/auditd.conf 文件中更改审计守护进程配置的以下设置:

log_file
包含审计日志文件的目录(通常为 /var/log/audit/)应位于单独的挂载点上。这可以防止其他进程消耗此目录的空间,并为审计守护进程提供准确的剩余空间检测。
max_log_file
指定单个审计日志文件的最大大小,必须设置为充分利用保存审计日志文件的分区上的可用空间。max_log_file 参数指定最大文件大小(以 MB 为单位)。给出的值必须是数字。
max_log_file_action
一旦达到 max_log_file 中设置的限制,决定要采取什么行动,应将其设置为 keep_logs,以防止审计日志文件被覆盖。
space_left
指定磁盘上剩余的可用空间量,其是space_left_action参数中设置的触发时所采取的操作。必须设置一个数字,让管理员有足够的时间来响应,并释放磁盘空间。space_left 的值取决于审计日志文件的生成速度。如果将 space_left 的值指定为整数,它将解释为绝对大小(MiB)。如果该值指定为 1 到 99 之间的数字,后跟一个百分比符号(例如 5%),则审计守护进程会根据包含 log_file 的文件系统大小计算绝对大小(以 MB 为单位)。
space_left_action
建议将 space_left_action 参数设置为 email 或 使用适当通知方法的 exec
admin_space_left
指定绝对最小可用空间量,其是 admin_space_left_action 参数中设置的触发时所采取的操作,必须设置一个值,为记录管理员所执行的操作保留足够的空间。此参数的数字值应小于 space_left 的数。您还可以将百分比符号(例如 1%)附加到数字,以使审计守护进程根据磁盘分区计算数。
admin_space_left_action
应设置为 single 来将系统置于单用户模式,并允许管理员释放一些磁盘空间。
disk_full_action
指定当保存审计日志文件的分区上没有可用空间时触发的操作,必须设置为 haltsingle。当审计无法记录事件时,这可确保系统关闭或以单用户模式运行。
disk_error_action
指定当在包含审计日志文件的分区上检测到错误时触发的操作,必须设置为 syslogsinglehalt,具体取决于您处理硬件故障的本地安全策略。
flush
应设置为 incremental_async。它与 freq 参数相结合,该参数决定了在强制与硬盘进行硬盘同步前可以将多少条记录发送到磁盘。freq 参数应设置为100。这些参数可确保审计事件数据与磁盘上的日志文件同步,同时保持良好的活动性能。

其余配置选项应根据您的本地安全策略来设置。

12.4. 启动和控制 auditd

配置了 auditd 后,启动服务以收集 审计信息,并将它存储在日志文件中。以 root 用户身份运行以下命令来启动 auditd

service auditd start

auditd 配置为在引导时启动:

systemctl enable auditd

您可以使用 # auditctl -e 0 命令临时禁用 auditd,并使用 # auditctl -e 1 重新启用它。

您可以使用 service auditd <action> 命令对 auditd 执行其他操作,其中 <action> 可以是以下之一:

stop
停止 auditd
restart
重新启动 auditd
reloadforce-reload
重新加载 /etc/audit/auditd.conf 文件中 auditd 的配置。
rotate
轮转 /var/log/audit/ 目录中的日志文件。
resume
在其之前被暂停后重新恢复审计事件记录,例如,当保存审计日志文件的磁盘分区中没有足够的可用空间时。
condrestarttry-restart
只有当 auditd 运行时才重新启动它。
status
显示 auditd 的运行状态。
注意

service命令是与 auditd 守护进程正确交互的唯一方法。您需要使用 service 命令,以便正确记录 auid 值。您只将 systemctl 命令用于两个操作: enablestatus

12.5. 了解审计日志文件

默认情况下,审计系统将日志条目存储在 /var/log/audit/audit.log 文件中;如果启用了日志轮转,则轮转的 audit.log 文件也在存储同一个目录中。

添加以下审计规则,来记录读取或修改 /etc/ssh/sshd_config 文件的每次尝试:

# auditctl -w /etc/ssh/sshd_config -p warx -k sshd_config

如果 auditd 守护进程正在运行,使用以下命令在审计日志文件中创建新事件,例如:

cat /etc/ssh/sshd_config

audit.log 文件中的该事件如下。

type=SYSCALL msg=audit(1364481363.243:24287): arch=c000003e syscall=2 success=no exit=-13 a0=7fffd19c5592 a1=0 a2=7fffd19c4b50 a3=a items=1 ppid=2686 pid=3538 auid=1000 uid=1000 gid=1000 euid=1000 suid=1000 fsuid=1000 egid=1000 sgid=1000 fsgid=1000 tty=pts0 ses=1 comm="cat" exe="/bin/cat" subj=unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023 key="sshd_config"
type=CWD msg=audit(1364481363.243:24287):  cwd="/home/shadowman"
type=PATH msg=audit(1364481363.243:24287): item=0 name="/etc/ssh/sshd_config" inode=409248 dev=fd:00 mode=0100600 ouid=0 ogid=0 rdev=00:00 obj=system_u:object_r:etc_t:s0  nametype=NORMAL cap_fp=none cap_fi=none cap_fe=0 cap_fver=0
type=PROCTITLE msg=audit(1364481363.243:24287) : proctitle=636174002F6574632F7373682F737368645F636F6E666967

以上事件由四个记录组成,它们共享相同的时间戳和序列号。记录始终以 type= 关键字开头。每个记录由多个 name=value 对组成,它们之间由空格或逗号分开。对上述事件的详细分析如下:

第一条记录

type=SYSCALL
type 字段包含记录的类型。在本例中,SYSCALL 值指定此记录是由对内核的系统调用触发的。
msg=audit(1364481363.243:24287):

msg 字段记录:

  • 记录的时间戳和唯一 ID 的格式为 audit(time_stamp:ID)。如果多个记录是作为同一审计事件的一部分而产生的,则它们共享相同的时间戳和 ID。时间戳使用 Unix 时间格式 - 自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 以来的秒数。
  • 内核或用户空间应用程序提供的各种特定于事件的 name=value 对。
arch=c000003e
arch 字段包含系统的 CPU 架构信息。该值 c000003e 以十六进制表示法编码。当使用 ausearch 命令搜索审计记录时,请使用 -i--interpret 选项来自动将十六进制值转换成人类可读的等效值。c000003e 值被解释为 x86_64
syscall=2
syscall字段记录了发送到内核的系统调用的类型。值 2 可以与 /usr/include/asm/unistd_64.h 文件中人类可读的等效值匹配。在本例中,2打开 系统调用。请注意,ausyscall 工具允许您将系统调用号转换为人类可读的等效值。使用 ausyscall --dump 命令显示所有系统调用及其编号的列表。如需更多信息,请参阅 ausyscall(8)手册页。
success=no
success 字段记录了该特定事件中记录的系统调用是成功还是失败。在这种情况下,调用不成功。
exit=-13

exit 字段包含一个值,指定系统调用返回的退出码。此值因不同的系统调用而不同。您可以使用以下命令将值解释成人类可读的等效值:

ausearch --interpret --exit -13

请注意,上例假定您的审计日志包含一个失败的事件,其退出码为 -13

a0=7fffd19c5592, a1=0, a2=7fffd19c5592, a3=a
a0a3字段记录了该事件中系统调用的前四个参数,用十六进制符号编码。这些参数取决于使用的系统调用,可以通过 ausearch 工具来解释它们。
items=1
items 字段包含系统调用记录后面的 PATH 辅助记录的数量。
ppid=2686
ppid 字段记录了父进程ID(PPID)。在这种情况下,2686 是父进程(如 bash)的 PPID 。
pid=3538
pid 字段记录了进程 ID(PID)。在本例中,3538cat 进程的 PID。
auid=1000
auid字段记录了审计用户 ID,即loginuid。此 ID 在登录时分配给用户,并被每个进程继承,即使用户的身份改变了,例如使用 su - john 命令切换用户帐户。
uid=1000
uid 字段记录了启动分析过程的用户的用户 ID。使用以下命令可以将用户 ID 解释成用户名:ausearch -i --uid UID
gid=1000
gid 字段记录了启动分析过程的用户的组 ID。
euid=1000
euid 字段记录了启动分析过程的用户的有效用户 ID。
suid=1000
suid 字段记录了启动分析过程的用户的设置用户 ID。
fsuid=1000
fsuid 字段记录了启动分析进程的用户的文件系统用户 ID。
egid=1000
egid 字段记录了启动分析过程的用户的有效组 ID。
sgid=1000
sgid 字段记录了启动分析过程的用户的组 ID。
fsgid=1000
fsgid 字段记录了启动分析进程的用户的文件系统组 ID。
tty=pts0
tty 字段记录了分析过程被调用的终端。
ses=1
ses 字段记录了分析过程被调用的会话的会话 ID。
comm="cat"
comm 字段记录了用于调用分析过程的命令行名称。在本例中,cat 命令用于触发此审计事件
exe="/bin/cat"
exe 字段记录了用于调用分析过程的可执行文件的路径。
subj=unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023
subj 字段记录了被分析的进程在执行时被标记的 SELinux 上下文。
key="sshd_config"
key 记录了与在审计日志中生成该事件的规则相关联的管理员定义的字符串。

第二条记录

type=CWD

在第二条记录中,type 字段值为 CWD - 当前工作目录。此类型用于记录从中调用第一条记录中指定的系统调用的进程的工作目录。

此记录的目的是记录当前进程的位置,以防在相关 PATH 记录中捕获到相对路径。这样,就可以重建绝对路径。

msg=audit(1364481363.243:24287)
msg 字段持有与第一条记录中的值相同的时间戳和 ID 值。时间戳使用 Unix 时间格式 - 自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 以来的秒数。
cwd="/home/user_name"
cwd 字段包含系统调用所在目录的路径。

第三条记录

type=PATH
在第三条记录中,type 字段值为 PATH。审计事件包含作为参数传递给系统调用的每个路径的 PATH 类型记录。在这个审计事件中,只有一个路径(/etc/ssh/sshd_config) 被用作参数。
msg=audit(1364481363.243:24287):
msg 字段拥有与第一和第二条记录中的值相同的时间戳和 ID 值。
item=0
item 字段表示在 SYSCALL 类型记录所引用的项目总数中,当前记录是哪个项目。这个数是以零为基础的;值为 0 表示它是第一项。
name="/etc/ssh/sshd_config"
name 字段记录了作为参数传递给系统调用的文件或目录的路径。在本例中,它是 /etc/ssh/sshd_config 文件。
inode=409248

inode 字段包含与该事件中记录的文件或目录相关联的 inode 号。以下命令显示与 409248 inode 号相关联的文件或目录:

find / -inum 409248 -print
/etc/ssh/sshd_config
dev=fd:00
dev 字段指定了包含该事件中记录的文件或目录的设备的次要和主要 ID。在本例中,值表示 /dev/fd/0 设备。
mode=0100600
mode 字段记录文件或目录权限,由数字标记。它是 st_mode 字段中的 stat 命令返回。如需更多信息,请参阅 stat(2) 手册页。在这种情况下,0100600 可以解释为 -rw-------,这意味着只有 root 用户对 /etc/ssh/sshd_config 文件具有读和写的权限。
ouid=0
ouid 字段记录了对象所有者的用户 ID。
ogid=0
ogid 字段记录了对象所有者的组 ID。
rdev=00:00
rdev 字段包含一个记录的设备标识符,仅用于特殊文件。在这种情况下,不会使用它,因为记录的文件是一个常规文件。
obj=system_u:object_r:etc_t:s0
obj 字段记录了 SELinux 上下文,在执行时,记录的文件或目录被贴上了标签。
nametype=NORMAL
nametype 字段记录了每个路径记录在给定系统调用的上下文中的操作意图。
cap_fp=none
cap_fp 字段记录了与设置文件或目录对象的基于文件系统的允许能力有关的数据。
cap_fi=none
cap_fi 字段记录了与文件或目录对象的基于继承文件系统的能力设置有关的数据。
cap_fe=0
cap_fe 字段记录了文件或目录对象基于文件系统能力的有效位的设置。
cap_fver=0
cap_fver 字段记录了文件或目录对象基于文件系统能力的版本。

第四条记录

type=PROCTITLE
type 字段包含记录的类型。在本例中,PROCTITLE 值指定此记录提供触发此审计事件的完整命令行,该事件是由对内核的系统调用触发的。
proctitle=636174002F6574632F7373682F737368645F636F6E666967
proctitle 字段记录了用于调用分析过程的命令的完整命令行。该字段采用十六进制表示法编码,不允许用户影响审计日志解析器。对触发此审计事件的命令进行文本解码。当使用 ausearch 命令搜索审计记录时,请使用 -i--interpret 选项来自动将十六进制值转换成人类可读的等效值。636174002F6574632F7373682F737368645F636F6E666967 值解释为 cat /etc/ssh/sshd_config

12.6. 使用 auditctl 来定义和执行审计规则

审计系统根据一组规则进行操作,这些规则定义日志文件中所捕获的内容。使用 auditctl 工具,可以在命令行或 /etc/audit/rules.d/ 目录中设置审计规则。

auditctl 命令使您能够控制审计系统的基本功能,并定义决定记录哪些审计事件的规则。

文件系统规则示例

  1. 要定义一条规则,记录对 /etc/passwd 文件的所有写访问和每个属性的修改:

    # auditctl -w /etc/passwd -p wa -k passwd_changes
  2. 要定义一条规则,记录对 /etc/selinux/ 目录中所有文件的写访问和每个属性的修改:

    # auditctl -w /etc/selinux/ -p wa -k selinux_changes

系统调用规则示例

  1. 要定义一条规则,当程序每次使用 adjtimexsettimeofday 系统调用时就创建一条日志,系统使用 64 位构架:

    # auditctl -a always,exit -F arch=b64 -S adjtimex -S settimeofday -k time_change
  2. 定义一条规则,在 ID 为 1000 或以上的系统用户每次删除或重命名文件时创建一条日志:

    # auditctl -a always,exit -S unlink -S unlinkat -S rename -S renameat -F auid>=1000 -F auid!=4294967295 -k delete

    请注意,-F auid!=4294967295 选项用于排除未设置登录 UID 的用户。

可执行文件规则

要定义一条规则,记录所有 /bin/id 程序的执行,请执行以下命令:

# auditctl -a always,exit -F exe=/bin/id -F arch=b64 -S execve -k execution_bin_id

其它资源

  • auditctl(8) 手册页。

12.7. 定义持久性审计规则

要定义在重启过程中保持不变的审计规则,必须直接将其包含在 /etc/audit/rules.d/audit.rules 文件中,或者使用 augenrules 程序读取位于/etc/audit/rules.d/ 目录中的规则。

请注意,每次 auditd 服务启动时都会生成 /etc/audit/audit.rules 文件。/etc/audit/rules.d/ 中的文件使用相同的 auditctl 命令行语法来指定规则。哈希符号(#)后面的空行和文本将被忽略。

另外,您可以使用 auditctl 命令来从用 -R 选项指定的文件中读取规则,例如:

# auditctl -R /usr/share/audit/sample-rules/30-stig.rules

12.8. 预配置的审计规则文件,以符合标准

要配置 Audit 以符合特定的认证标准(如 OSPP、PCI DSS 或 STIG),您可以使用 audit 软件包安装的一组预配置的规则文件来作为起点。示例规则位于 /usr/share/audit/sample-rules 目录中。

警告

sample-rules 目录中的 Audit 示例规则并不详尽,也不是最新的,因为安全标准是动态的,并可能会发生变化。提供这些规则仅为了演示如何构建和编写审计规则。它们不能确保立即符合最新的安全标准。要根据特定安全准则使您的系统符合最新的安全标准,请使用 基于 SCAP 的安全合规性工具

30-nispom.rules
满足国家工业安全计划操作手册"信息系统安全"一章中指定的要求的审计规则配置.
30-ospp-v42*.rules
满足 OSPP(通用目的操作系统保护配置文件)配置文件版本 4.2 中定义的要求的审计规则配置。
30-pci-dss-v31.rules
满足支付卡行业数据安全标准(PCI DSS)v3.1 要求的审计规则配置。
30-stig.rules
满足安全技术实施指南(STIG)要求的审计规则配置。

要使用这些配置文件,将其复制到 /etc/audit/rules.d/ 目录中,并使用 augenrules --load 命令,例如:

# cd /usr/share/audit/sample-rules/
# cp 10-base-config.rules 30-stig.rules 31-privileged.rules 99-finalize.rules /etc/audit/rules.d/
# augenrules --load

您可以使用编号方案对审核规则进行排序。如需更多信息,请参阅 /usr/share/audit/sample-rules/README-rules 文件。

其它资源

  • audit.rules(7) 手册页。

12.9. 使用 augenrules 来定义持久性规则

augenrules脚本读取位于/etc/audit/rules.d/目录下的规则,并将它们编译成audit.rures文件。这个脚本会根据文件的自然排列顺序,按特定顺序处理以 .rules 结尾的所有文件。这个目录中的文件被组织到具有如下含义的组中:

10
内核和 auditctl 配置
20
可以匹配常规规则但您想要不同匹配的规则
30
主规则
40
可选规则
50
特定于服务器的规则
70
系统本地规则
90
完成(不可变)

规则并非是一次全部使用。它们是策略的一部分,应仔细考虑,并将单个文件复制到 /etc/audit/rules.d/。例如,要在 STIG 配置中设置系统,请复制规则 10-base-config30-stig31-privileged99-finalize

/etc/audit/rules.d/ 目录中有了规则之后,运行带有 --load 参数的 augenrules 脚本来加载它们:

# augenrules --load
/sbin/augenrules: No change
No rules
enabled 1
failure 1
pid 742
rate_limit 0
...

其它资源

  • audit.rules(8)augenrules(8) 手册页。

12.10. 禁用 augenrules

使用以下步骤来禁用 augenrules 工具。这会将审计切换为使用 /etc/audit/audit.rules 文件中定义的规则。

流程

  1. /usr/lib/systemd/system/auditd.service 文件复制到 /etc/systemd/system/ 目录中:

    # cp -f /usr/lib/systemd/system/auditd.service /etc/systemd/system/
  2. 在您选择的文本编辑器中编辑 /etc/systemd/system/auditd.service 文件,例如:

    # vi /etc/systemd/system/auditd.service
  3. 注释掉包含 augenrules 的行,将包含 auditctl -R 命令的行取消注释:

    #ExecStartPost=-/sbin/augenrules --load
    ExecStartPost=-/sbin/auditctl -R /etc/audit/audit.rules
  4. 重新载入 systemd 守护进程以获取 auditd.service 文件中的修改:

    # systemctl daemon-reload
  5. 重启 auditd 服务:

    # service auditd restart

其它资源

12.11. 设置审计来监控软件更新

在 RHEL 8.6 及更高版本中,您可以使用预配置的规则 44-installers.rules 配置审计,来监控安装软件的以下工具:

  • dnf [4]
  • yum
  • pip
  • npm
  • cpan
  • gem
  • luarocks

默认情况下,rpm 在安装或更新软件包时就已提供审计 SOFTWARE_UPDATE 事件。您可以通过在命令行上输入 ausearch -m SOFTWARE_UPDATE 来列出它们。

在 RHEL 8.5 和更早版本中,您可以手动添加规则来监控工具,这些工具将软件安装到 /etc/audit/rules.d/ 目录中的 .rules 文件中。

注意

预配置的规则文件不能用于 ppc64leaarch64 架构的系统。

先决条件

流程

  1. 在 RHEL 8.6 及更高版本中,将 /usr/share/audit/sample-rules/ 目录中的预配置的规则文件 44-installers.rules 复制到 /etc/audit/rules.d/ 目录中:

    # cp /usr/share/audit/sample-rules/44-installers.rules /etc/audit/rules.d/

    在 RHEL 8.5 及更早版本中,在 /etc/audit/rules.d/ 目录中创建一个名为 44-installers.rules 的新文件,并插入以下规则:

    -a always,exit -F perm=x -F path=/usr/bin/dnf-3 -F key=software-installer
    -a always,exit -F perm=x -F path=/usr/bin/yum -F

    您可以使用相同的语法为安装软件的其他工具,如 pipnpm 添加额外的规则。

  2. 加载审计规则:

    # augenrules --load

验证

  1. 列出载入的规则:

    # auditctl -l
    -p x-w /usr/bin/dnf-3 -k software-installer
    -p x-w /usr/bin/yum -k software-installer
    -p x-w /usr/bin/pip -k software-installer
    -p x-w /usr/bin/npm -k software-installer
    -p x-w /usr/bin/cpan -k software-installer
    -p x-w /usr/bin/gem -k software-installer
    -p x-w /usr/bin/luarocks -k software-installer
  2. 执行安装,例如:

    # yum reinstall -y vim-enhanced
  3. 在审计日志中搜索最近的安装事件,例如:

    # ausearch -ts recent -k software-installer
    ––––
    time->Thu Dec 16 10:33:46 2021
    type=PROCTITLE msg=audit(1639668826.074:298): proctitle=2F7573722F6C6962657865632F706C6174666F726D2D707974686F6E002F7573722F62696E2F646E66007265696E7374616C6C002D790076696D2D656E68616E636564
    type=PATH msg=audit(1639668826.074:298): item=2 name="/lib64/ld-linux-x86-64.so.2" inode=10092 dev=fd:01 mode=0100755 ouid=0 ogid=0 rdev=00:00 obj=system_u:object_r:ld_so_t:s0 nametype=NORMAL cap_fp=0 cap_fi=0 cap_fe=0 cap_fver=0 cap_frootid=0
    type=PATH msg=audit(1639668826.074:298): item=1 name="/usr/libexec/platform-python" inode=4618433 dev=fd:01 mode=0100755 ouid=0 ogid=0 rdev=00:00 obj=system_u:object_r:bin_t:s0 nametype=NORMAL cap_fp=0 cap_fi=0 cap_fe=0 cap_fver=0 cap_frootid=0
    type=PATH msg=audit(1639668826.074:298): item=0 name="/usr/bin/dnf" inode=6886099 dev=fd:01 mode=0100755 ouid=0 ogid=0 rdev=00:00 obj=system_u:object_r:rpm_exec_t:s0 nametype=NORMAL cap_fp=0 cap_fi=0 cap_fe=0 cap_fver=0 cap_frootid=0
    type=CWD msg=audit(1639668826.074:298): cwd="/root"
    type=EXECVE msg=audit(1639668826.074:298): argc=5 a0="/usr/libexec/platform-python" a1="/usr/bin/dnf" a2="reinstall" a3="-y" a4="vim-enhanced"
    type=SYSCALL msg=audit(1639668826.074:298): arch=c000003e syscall=59 success=yes exit=0 a0=55c437f22b20 a1=55c437f2c9d0 a2=55c437f2aeb0 a3=8 items=3 ppid=5256 pid=5375 auid=0 uid=0 gid=0 euid=0 suid=0 fsuid=0 egid=0 sgid=0 fsgid=0 tty=pts0 ses=3 comm="dnf" exe="/usr/libexec/platform-python3.6" subj=unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0-s0:c0.c1023 key="software-installer"


[4] 由于dnf 在 RHEL 中是符号链接,因此 dnf 审计规则中的路径必须包含符号链接的目标。要接收正确的审计事件,请通过将 path=/usr/bin/dnf 路径改为 /usr/bin/dnf-3 来修改 44-installers.rules 文件。

12.12. 使用审计监控用户登录时间

要监控特定时间哪个用户登录了,您不需要以任何特殊的方式配置审计。您可以使用 ausearchaureport 工具,它们提供不同的方法来展示相同的信息。

先决条件

流程

要显示用户登录的时间,请使用以下命令之一:

  • 在审计日志中搜索 USER_LOGIN 消息类型:

    # ausearch -m USER_LOGIN -ts '12/02/2020' '18:00:00' -sv no
    time->Mon Nov 22 07:33:22 2021
    type=USER_LOGIN msg=audit(1637584402.416:92): pid=1939 uid=0 auid=4294967295 ses=4294967295 subj=system_u:system_r:sshd_t:s0-s0:c0.c1023 msg='op=login acct="(unknown)" exe="/usr/sbin/sshd" hostname=? addr=10.37.128.108 terminal=ssh res=failed'
    • 您可以使用 -ts 选项指定日期和时间。如果不使用这个选项,ausearch 将提供从当天开始的结果,如果您省略时间,ausearch 将提供从午夜开始的结果。
    • 您可以使用 -sv yes 选项来过滤成功的登录尝试,-sv no 用来过滤失败的登录尝试。
  • ausearch 命令的原始输出传送给 aulast 工具,它以类似于 last 命令的输出格式显示输出。例如:

    # ausearch --raw | aulast --stdin
    root     ssh          10.37.128.108    Mon Nov 22 07:33 - 07:33  (00:00)
    root     ssh          10.37.128.108    Mon Nov 22 07:33 - 07:33  (00:00)
    root     ssh          10.22.16.106     Mon Nov 22 07:40 - 07:40  (00:00)
    reboot   system boot  4.18.0-348.6.el8 Mon Nov 22 07:33
  • 使用 aureport 命令及 --login -i 选项来显示登录事件列表。

    # aureport --login -i
    
    Login Report
    ============================================
    # date time auid host term exe success event
    ============================================
    1. 11/16/2021 13:11:30 root 10.40.192.190 ssh /usr/sbin/sshd yes 6920
    2. 11/16/2021 13:11:31 root 10.40.192.190 ssh /usr/sbin/sshd yes 6925
    3. 11/16/2021 13:11:31 root 10.40.192.190 ssh /usr/sbin/sshd yes 6930
    4. 11/16/2021 13:11:31 root 10.40.192.190 ssh /usr/sbin/sshd yes 6935
    5. 11/16/2021 13:11:33 root 10.40.192.190 ssh /usr/sbin/sshd yes 6940
    6. 11/16/2021 13:11:33 root 10.40.192.190 /dev/pts/0 /usr/sbin/sshd yes 6945

其它资源

  • ausearch(8) 手册页。
  • aulast(8) 手册页。
  • aureport(8) 手册页。

第 13 章 使用 fapolicyd 阻止和允许应用程序

根据规则集设置和强制实施允许或拒绝应用程序执行的策略,可有效防止执行未知的和具有潜在恶意的软件。

13.1. fapolicyd 简介

fapolicyd 软件框架根据用户定义的策略来控制应用程序的执行。这是防止在系统上运行不受信任的和可能具有恶意的应用程序的最有效的方法之一。

fapolicyd 框架提供以下组件。

  • fapolicyd 服务
  • fapolicyd 命令行工具
  • fapolicyd RPM 插件
  • fapolicyd 规则语言
  • fagenrules 脚本

管理员可以为任何应用程序定义 allowdeny 执行规则,并根据路径、哈希、MIME 类型或信任进行审计。

fapolicyd 框架引入了信任的概念。在被系统软件包管理器正确安装后,应用程序是可信的,因此它会在系统 RPM 数据库中注册。fapolicyd 守护进程使用 RPM 数据库作为受信任的二进制文件和脚本的列表。fapolicyd RPM 插件注册由 YUM 软件包管理器或 RPM 软件包管理器处理的任何系统更新。插件会通知 fapolicyd 守护进程有关此数据库中的更改。添加应用程序的其他方法需要创建自定义规则,并重新启动 fapolicyd 服务。

fapolicyd 服务配置位于 /etc/fapolicyd/ 目录中,结构如下。

  • /etc/fapolicyd/fapolicyd.trust 文件包含一个可信文件的列表。您还可以在 /etc/fapolicyd/trust.d/ 目录中使用多个信任文件。
  • 包含 allowdeny 执行规则的文件的 /etc/fapolicyd/rules.d/ 目录。fagenrules 脚本将这些组件规则文件合并到 /etc/fapolicyd/compiled.rules 文件中。
  • fapolicyd.conf 文件包含守护进程的配置选项。此文件主要用于性能调优目的。

/etc/fapolicyd/rules.d/ 中的规则被组织在几个文件中,每个文件自代表不同的策略目标。对应文件名开头的数字决定了 /etc/fapolicyd/compiled.rules 中的顺序:

10
语言规则.
20
Dracut 相关的规则。
21
更新程序的规则。
30
模式。
40
ELF 规则。
41
共享对象规则。
42
可信 ELF 规则。
70
可信语言规则。
72
shell 规则.
90
拒绝执行规则。
95
允许打开的规则。

您可以使用以下一种方法进行 fapolicyd 完整性检查:

  • 文件大小检查
  • SHA-256 哈希的比较
  • 完整性映射架构(IMA)子系统

默认情况下,fapolicyd 不进行完整性检查。根据文件大小进行完整性检查很快,但攻击者可以替换文件的内容并保留其字节大小。计算和检查 SHA-256 校验和更安全,但这会影响系统性能。fapolicyd.conf 中的 integrity = ima 选项需要在包含可执行文件的所有文件系统上支持文件扩展属性(也称为 xattr)。

其它资源

13.2. 部署 fapolicyd

在 RHEL 中部署 fapolicyd 框架:

流程

  1. 安装 fapolicyd 软件包:

    # yum install fapolicyd
  2. 启用并启动 fapolicyd 服务:

    # systemctl enable --now fapolicyd

验证

  1. 验证 fapolicyd 服务是否正常运行:

    # systemctl status fapolicyd
    ● fapolicyd.service - File Access Policy Daemon
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/fapolicyd.service; enabled; vendor p>
       Active: active (running) since Tue 2019-10-15 18:02:35 CEST; 55s ago
      Process: 8818 ExecStart=/usr/sbin/fapolicyd (code=exited, status=0/SUCCESS)
     Main PID: 8819 (fapolicyd)
        Tasks: 4 (limit: 11500)
       Memory: 78.2M
       CGroup: /system.slice/fapolicyd.service
               └─8819 /usr/sbin/fapolicyd
    
    Oct 15 18:02:35 localhost.localdomain systemd[1]: Starting File Access Policy D>
    Oct 15 18:02:35 localhost.localdomain fapolicyd[8819]: Initialization of the da>
    Oct 15 18:02:35 localhost.localdomain fapolicyd[8819]: Reading RPMDB into memory
    Oct 15 18:02:35 localhost.localdomain systemd[1]: Started File Access Policy Da>
    Oct 15 18:02:36 localhost.localdomain fapolicyd[8819]: Creating database
  2. 以没有 root 权限的用户身份登录,检查 fapolicyd 是否正常工作,例如:

    $ cp /bin/ls /tmp
    $ /tmp/ls
    bash: /tmp/ls: Operation not permitted

13.3. 使用其它信任源将文件标记为可信

fapolicyd 框架信任 RPM 数据库中包含的文件。您可以通过在 /etc/fapolicyd/fapolicyd.trust 纯文本文件或 /etc/fapolicyd/trust.d/ 目录下添加相应的条目来将额外文件标记为信任的文件,这支持将信任的文件列表分割成多个文件。您可以直接使用文本编辑器或通过 fapolicyd-cli 命令来修改 fapolicyd.trust/etc/fapolicyd/trust.d 中的文件。

注意

由于性能的原因,使用 fapolicyd.trusttrust.d/ 将文件标记为信任的比编写自定义的 fapolicyd 规则要好些。

先决条件

  • fapolicyd 框架部署在您的系统上。

流程

  1. 将自定义二进制文件复制到所需的目录中,例如:

    $ cp /bin/ls /tmp
    $ /tmp/ls
    bash: /tmp/ls: Operation not permitted
  2. 将自定义二进制文件标记为信任的,并将相应的条目添加到 /etc/fapolicyd/trust.d/ 中的 myapp 文件中:

    # fapolicyd-cli --file add /tmp/ls --trust-file myapp
    • 如果您跳过 --trust-file 选项,则之前的命令会将相应的行添加到 /etc/fapolicyd/fapolicyd.trust
    • 要将目录中所有现有的文件标记为信任的,请将目录路径提供为 --file 选项的参数,例如:fapolicyd-cli --file add /tmp/my_bin_dir/ --trust-file myapp
  3. 更新 fapolicyd 数据库:

    # fapolicyd-cli --update
注意

更改信任的文件或目录的内容会改变其校验和,因此 fapolicyd 不再将它们视为信任的。

要使新内容再次被信任,请使用 fapolicyd-cli --file update 命令刷新文件信任数据库。如果没有提供任何参数,则整个数据库都会刷新。或者,您可以指定特定文件或目录的路径。然后,使用 fapolicyd-cli --update 更新数据库。

验证

  1. 检查您的自定义二进制文件现在是否可以执行,例如:

    $ /tmp/ls
    ls

其它资源

  • fapolicyd.trust(13) 手册页。

13.4. 为 fapolicyd 添加自定义 allow 和 deny 规则

fapolicyd 包中的默认规则集不影响系统功能。对于自定义场景,比如在非标准目录中存储二进制文件和脚本,或者不使用 yumrpm 安装程序添加应用程序,则您必须将额外文件标记为信任的,或者添加新的自定义规则。

对于基本场景,首选 使用额外的信任源来将文件标记为信任的文件 。在更高级的场景中,如仅允许为特定用户和组标识符来执行一个自定义二进制文件,请将新的自定义规则添加到 /etc/fapolicyd/rules.d/ 目录中。

以下步骤演示了如何添加新的规则以允许自定义二进制文件。

先决条件

  • fapolicyd 框架部署在您的系统上。

流程

  1. 将自定义二进制文件复制到所需的目录中,例如:

    $ cp /bin/ls /tmp
    $ /tmp/ls
    bash: /tmp/ls: Operation not permitted
  2. 停止 fapolicyd 服务:

    # systemctl stop fapolicyd
  3. 使用 debug 模式来识别相应的规则。因为 fapolicyd --debug 命令的输出很冗长,所以您只能按 Ctrl+C 或终止相应的进程来停止它,并将错误输出重定向到文件中。在这种情况下,您可以使用 --debug-deny 选项而不是 --debug 来限制输出只访问拒绝:

    # fapolicyd --debug-deny 2> fapolicy.output &
    [1] 51341

    或者,您可以在另一个终端中运行 fapolicyd debug 模式。

  4. 重复 fapolicyd 拒绝的命令:

    $ /tmp/ls
    bash: /tmp/ls: Operation not permitted
  5. 通过在前台恢复并按 Ctrl+C 来停止 debug 模式:

    # fg
    fapolicyd --debug 2> fapolicy.output
    ^C
    ...

    或者,杀掉 fapolicyd debug 模式的进程:

    # kill 51341
  6. 查找拒绝执行应用程序的规则:

    # cat fapolicy.output | grep 'deny_audit'
    ...
    rule=13 dec=deny_audit perm=execute auid=0 pid=6855 exe=/usr/bin/bash : path=/tmp/ls ftype=application/x-executable trust=0
  7. 找到包含阻止自定义二进制文件执行的规则的文件。在这种情况下,deny_audit perm=execute 规则属于 90-deny-execute.rules 文件:

    # ls /etc/fapolicyd/rules.d/
    10-languages.rules  40-bad-elf.rules	   72-shell.rules
    20-dracut.rules     41-shared-obj.rules    90-deny-execute.rules
    21-updaters.rules   42-trusted-elf.rules   95-allow-open.rules
    30-patterns.rules   70-trusted-lang.rules
    
    
    # cat /etc/fapolicyd/rules.d/90-deny-execute.rules
    # Deny execution for anything untrusted
    
    deny_audit perm=execute all : all
  8. 将一个新的 allow 规则添加到规则文件 之前 的文件中,该文件包含了拒绝执行 /etc/fapolicyd/rules.d/ 目录中自定义二进制文件的规则:

    # touch /etc/fapolicyd/rules.d/80-myapps.rules
    # vi /etc/fapolicyd/rules.d/80-myapps.rules

    将以下规则插入到 80-myapps.rules 文件中:

    allow perm=execute exe=/usr/bin/bash trust=1 : path=/tmp/ls ftype=application/x-executable trust=0

    另外,您可以通过将以下规则添加到 /etc/fapolicyd/rules.d/ 中的规则文件中,来允许执行 /tmp 目录中所有的二进制文件:

    allow perm=execute exe=/usr/bin/bash trust=1 : dir=/tmp/ trust=0
  9. 要防止自定义二进制文件内容的更改,请使用 SHA-256 校验和定义所需的规则:

    $ sha256sum /tmp/ls
    780b75c90b2d41ea41679fcb358c892b1251b68d1927c80fbc0d9d148b25e836  ls

    将规则改为以下定义:

    allow perm=execute exe=/usr/bin/bash trust=1 : sha256hash=780b75c90b2d41ea41679fcb358c892b1251b68d1927c80fbc0d9d148b25e836
  10. 检查编译的列表是否与 /etc/fapolicyd/rules.d/ 中设置的规则不同,并更新列表,该列表存储在 /etc/fapolicyd/compiled.rules 文件中:

    # fagenrules --check
    /usr/sbin/fagenrules: Rules have changed and should be updated
    # fagenrules --load
  11. 检查您的自定义规则是否在阻止执行的规则之前的 fapolicyd 规则列表中:

    # fapolicyd-cli --list
    ...
    13. allow perm=execute exe=/usr/bin/bash trust=1 : path=/tmp/ls ftype=application/x-executable trust=0
    14. deny_audit perm=execute all : all
    ...
  12. 启动 fapolicyd 服务:

    # systemctl start fapolicyd

验证

  1. 检查您的自定义二进制文件现在是否可以执行,例如:

    $ /tmp/ls
    ls

其它资源

  • fapolicyd.rules(5)fapolicyd-cli(1) 手册页。
  • 文档与 fapolicyd 软件包一起安装在 /usr/share/fapolicyd/sample-rules/README-rules 文件中。

13.5. 启用 fapolicyd 完整性检查

默认情况下,fapolicyd 不执行完整性检查。您可以配置 fapolicyd,来通过比较文件大小或 SHA-256 哈希执行完整性检查。您还可以使用完整性度量架构(IMA)子系统来设置完整性检查。

先决条件

  • fapolicyd 框架部署在您的系统上。

流程

  1. 在您选择的文本编辑器中打开 /etc/fapolicyd/fapolicyd.conf 文件,例如:

    # vi /etc/fapolicyd/fapolicyd.conf
  2. integrity 选项的值从 none 改为 sha256,保存文件并退出编辑器:

    integrity = sha256
  3. 重启 fapolicyd 服务:

    # systemctl restart fapolicyd

验证

  1. 备份用于验证的文件:

    # cp /bin/more /bin/more.bak
  2. 更改 /bin/more 二进制文件的内容:

    # cat /bin/less > /bin/more
  3. 以普通用户身份使用更改的二进制文件:

    # su example.user
    $ /bin/more /etc/redhat-release
    bash: /bin/more: Operation not permitted
  4. 恢复更改:

    # mv -f /bin/more.bak /bin/more

13.7. 其它资源

  • 使用 man -k fapolicyd 命令列出与 fapolicyd 相关的手册页。
  • FOSDEM 2020 fapolicyd 演示。

第 14 章 保护系统免受入侵 USB 设备的攻击

USB 设备可能会加载间谍软件、恶意软件或特洛伊木马,这可能会窃取你的数据或破坏你的系统。作为 Red Hat Enterprise Linux 管理员,您可以使用USBGuard 来防止此类 USB 攻击。

14.1. USBGuard

借助 USBGuard 软件框架,您可以根据内核中的 USB 设备授权功能,使用允许和禁止设备的基本列表来防止系统免受入侵 USB 设备的攻击。

USBGuard 框架提供以下组件:

  • 带有用于动态交互和策略实施的进程间通信(IPC)接口的系统服务组件
  • 与正在运行的 usbguard 系统服务交互的命令行接口
  • 编写 USB 设备授权策略的规则语言
  • 用于与共享库中实施的系统服务组件交互的 C++ API

usbguard系统服务配置文件(/etc/usbguard/usbguard-daemon.conf)包括授权用户和组使用 IPC 接口的选项。

重要

系统服务提供 USBGuard 公共 IPC 接口。在 Red Hat Enterprise Linux 中,对此接口的访问默认只限于 root 用户。

考虑设置 IPCAccessControlFiles 选项(推荐)或 IPCAllowedUsersIPCAllowedGroups 选项,来限制对 IPC 接口的访问。

确保您没有未配置 Access Control List(ACL),因为这会将 IPC 接口公开给所有本地用户,允许他们操作 USB 设备的授权状态,并修改 USBGuard 策略。

14.2. 安装 USBGuard

使用这个流程安装并启动 USBGuard 框架。

流程

  1. 安装 usbguard 软件包:

    # yum install usbguard
  2. 创建初始规则集:

    # usbguard generate-policy > /etc/usbguard/rules.conf
  3. 启动 usbguard 守护进程,并确保它会在引导时自动启动:

    # systemctl enable --now usbguard

验证

  1. 验证 usbguard 服务是否正在运行:

    # systemctl status usbguard
    ● usbguard.service - USBGuard daemon
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/usbguard.service; enabled; vendor preset: disabled)
       Active: active (running) since Thu 2019-11-07 09:44:07 CET; 3min 16s ago
         Docs: man:usbguard-daemon(8)
     Main PID: 6122 (usbguard-daemon)
        Tasks: 3 (limit: 11493)
       Memory: 1.2M
       CGroup: /system.slice/usbguard.service
               └─6122 /usr/sbin/usbguard-daemon -f -s -c /etc/usbguard/usbguard-daemon.conf
    
    Nov 07 09:44:06 localhost.localdomain systemd[1]: Starting USBGuard daemon...
    Nov 07 09:44:07 localhost.localdomain systemd[1]: Started USBGuard daemon.
  2. 列出 USBGuard 识别的 USB 设备:

    # usbguard list-devices
    4: allow id 1d6b:0002 serial "0000:02:00.0" name "xHCI Host Controller" hash...

其它资源

  • usbguard(1)usbguard-daemon.conf(5) 手册页。

14.3. 使用 CLI 阻止和授权 USB 设备

您可以在终端中使用 usbguard 命令设置 USBGuard ,来授权和阻止一个 USB 设备。

先决条件

  • usbguard 服务已安装并运行。

流程

  1. 列出 USBGuard 识别的 USB 设备,例如:

    # usbguard list-devices
    1: allow id 1d6b:0002 serial "0000:00:06.7" name "EHCI Host Controller" hash "JDOb0BiktYs2ct3mSQKopnOOV2h9MGYADwhT+oUtF2s=" parent-hash "4PHGcaDKWtPjKDwYpIRG722cB9SlGz9l9Iea93+Gt9c=" via-port "usb1" with-interface 09:00:00
    ...
    6: block id 1b1c:1ab1 serial "000024937962" name "Voyager" hash "CrXgiaWIf2bZAU+5WkzOE7y0rdSO82XMzubn7HDb95Q=" parent-hash "JDOb0BiktYs2ct3mSQKopnOOV2h9MGYADwhT+oUtF2s=" via-port "1-3" with-interface 08:06:50
  2. 授权设备 <6> 来与系统进行交互:

    # usbguard allow-device <6>
  3. 取消授权并删除设备 <6>:

    # usbguard reject-device <6>
  4. 取消授权并保留设备 <6>

    # usbguard block-device <6>
注意

USBGuard 使用术语 blockreject,其含义如下:

block
现在不要与此设备进行交互。
reject
忽略此设备,就好像它不存在一样。

其它资源

  • usbguard (1) 手册页
  • usbguard --help 命令

14.4. 永久阻止和授权 USB 设备

您可以使用 -p 选项永久阻止和授权一个 USB 设备。这会在当前策略中添加一条特定于设备的规则。

先决条件

  • usbguard 服务已安装并运行。

流程

  1. 配置 SELinux,以允许 usbguard 守护进程编写规则。

    1. 显示与 usbguard 相关的 semanage 布尔值。

      # semanage boolean -l | grep usbguard
      usbguard_daemon_write_conf     (off  ,  off)  Allow usbguard to daemon write conf
      usbguard_daemon_write_rules    (on   ,   on)  Allow usbguard to daemon write rules
    2. 可选:如果 usbguard_daemon_write_rules 布尔值已关闭,请将其打开。

      # semanage boolean -m --on usbguard_daemon_write_rules
  2. 列出 USBGuard 识别的 USB 设备:

    # usbguard list-devices
    1: allow id 1d6b:0002 serial "0000:00:06.7" name "EHCI Host Controller" hash "JDOb0BiktYs2ct3mSQKopnOOV2h9MGYADwhT+oUtF2s=" parent-hash "4PHGcaDKWtPjKDwYpIRG722cB9SlGz9l9Iea93+Gt9c=" via-port "usb1" with-interface 09:00:00
    ...
    6: block id 1b1c:1ab1 serial "000024937962" name "Voyager" hash "CrXgiaWIf2bZAU+5WkzOE7y0rdSO82XMzubn7HDb95Q=" parent-hash "JDOb0BiktYs2ct3mSQKopnOOV2h9MGYADwhT+oUtF2s=" via-port "1-3" with-interface 08:06:50
  3. 永久授权设备 6 ,以与系统进行交互:

    # usbguard allow-device 6 -p
  4. 永久取消授权并删除设备 6

    # usbguard reject-device 6 -p
  5. 永久取消授权并保留设备 6

    # usbguard block-device 6 -p
注意

USBGuard 使用术语 blockreject,其含义如下:

block
现在不要与此设备进行交互。
reject
忽略此设备,就好像它不存在一样。

验证

  1. 检查 USBGuard 规则是否包含您所做的更改。

    # usbguard list-rules

其它资源

  • usbguard(1) 手册页。
  • 使用 usbguard --help 命令列出内置的帮助信息。

14.5. 为 USB 设备创建自定义策略

以下流程包含了为 USB 设备创建反映您场景需求的规则集的步骤。

先决条件

  • usbguard 服务已安装并运行。
  • /etc/usbguard/rules.conf 文件包含了由usbguard generate-policy 命令生成的初始规则集。

流程

  1. 创建一个策略,其授权当前连接的 USB 设备,并将生成的规则保存到 rules.conf 文件中:

    # usbguard generate-policy --no-hashes > ./rules.conf

    --no-hashes 选项不会为设备生成哈希属性。在配置设置中避免哈希属性,因为它们可能不是永久的。

  2. 使用您选择的文本编辑器编辑 rules.conf 文件,例如:

    # vi ./rules.conf
  3. 根据需要添加、删除或编辑规则。例如,以下规则只允许带有一个大容量存储接口的设备与系统进行交互:

    allow with-interface equals { 08:*:* }

    有关详细的规则语言描述和更多示例,请参阅 usbguard-rules.conf(5)手册页。

  4. 安装更新的策略:

    # install -m 0600 -o root -g root rules.conf /etc/usbguard/rules.conf
  5. 重启 usbguard 守护进程以应用您的更改:

    # systemctl restart usbguard

验证

  1. 检查您的自定义规则是否在活动的策略中,例如:

    # usbguard list-rules
    ...
    4: allow with-interface 08:*:*
    ...

其它资源

  • usbguard-rules.conf(5) 手册页。

14.6. 为 USB 设备创建结构化自定义策略

您可以在 /etc/usbguard/rules.d/ 目录中的多个 .conf 文件中组织自定义 USBGuard 策略。然后 usbguard-daemon 将主 rules.conf 文件与目录中的 .conf 文件按字母顺序组合在一起。

先决条件

  • usbguard 服务已安装并运行。

流程

  1. 创建一个授权当前连接的 USB 设备的策略,并将生成的规则保存到一个新的 .conf 文件,如 policy.conf

    # usbguard generate-policy --no-hashes > ./policy.conf

    --no-hashes 选项不会为设备生成哈希属性。在配置设置中避免哈希属性,因为它们可能不是永久的。

  2. 使用您选择的文本编辑器显示 policy.conf 文件,例如:

    # vi ./policy.conf
    ...
    allow id 04f2:0833 serial "" name "USB Keyboard" via-port "7-2" with-interface { 03:01:01 03:00:00 } with-connect-type "unknown"
    ...
  3. 将所选行移到一个单独的 .conf 文件中。

    注意

    文件名开头的两位数字指定守护进程读取配置文件的顺序。

    例如,将键盘的规则复制到一个新的 .conf 文件中。

    # grep "USB Keyboard" ./policy.conf > ./10keyboards.conf
  4. 将新策略安装到 /etc/usbguard/rules.d/ 目录中。

    # install -m 0600 -o root -g root 10keyboards.conf /etc/usbguard/rules.d/10keyboards.conf
  5. 将其余的行移到主 rules.conf 文件中。

    # grep -v "USB Keyboard" ./policy.conf > ./rules.conf
  6. 安装其余的规则。

    # install -m 0600 -o root -g root rules.conf /etc/usbguard/rules.conf
  7. 重新启动 usbguard 守护进程,以应用您的更改。

    # systemctl restart usbguard

验证

  1. 显示所有活动的 USBGuard 规则。

    # usbguard list-rules
    ...
    15: allow id 04f2:0833 serial "" name "USB Keyboard" hash "kxM/iddRe/WSCocgiuQlVs6Dn0VEza7KiHoDeTz0fyg=" parent-hash "2i6ZBJfTl5BakXF7Gba84/Cp1gslnNc1DM6vWQpie3s=" via-port "7-2" with-interface { 03:01:01 03:00:00 } with-connect-type "unknown"
    ...
  2. 显示 /etc/usbguard/rules.d/ 目录中的 rules.conf 文件以及所有.conf 文件的内容。

    # cat /etc/usbguard/rules.conf /etc/usbguard/rules.d/*.conf
  3. 验证活动的规则是否包含文件中的所有规则,并且顺序正确。

其它资源

  • usbguard-rules.conf(5) 手册页。

14.7. 授权用户和组使用 USBGuard IPC 接口

使用这个流程授权特定用户或组使用 USBGuard 公共 IPC 接口。默认情况下,只有 root 用户可以使用此接口。

先决条件

  • usbguard 服务已安装并运行。
  • /etc/usbguard/rules.conf 文件包含了由usbguard generate-policy 命令生成的初始规则集。

流程

  1. 使用您选择的文本编辑器编辑 /etc/usbguard/usbguard-daemon.conf 文件:

    # vi /etc/usbguard/usbguard-daemon.conf
  2. 例如,添加一行规则,允许 wheel 组中的所有用户使用 IPC 接口,并保存文件:

    IPCAllowGroups=wheel
  3. 您还可以使用 usbguard 命令添加用户或组。例如,以下命令可让 joesec 用户拥有访问 DevicesExceptions 部分的所有权限。另外,joesec 可以列出并修改当前的策略:

    # usbguard add-user joesec --devices ALL --policy modify,list --exceptions ALL

    若要删除对 joesec 用户授予的权限,可使用 usbguard remove-user joesec 命令。

  4. 重启 usbguard 守护进程以应用您的更改:

    # systemctl restart usbguard

其它资源

  • usbguard(1)usbguard-rules.conf(5) 手册页。

14.8. 将 USBguard 授权事件记录到 Linux 审计日志中

使用以下步骤将 USBguard 授权事件记录集成到标准的 Linux 审计日志中。默认情况下,usbguard 守护进程将事件记录到 /var/log/usbguard/usbguard-audit.log 文件中。

先决条件

  • usbguard 服务已安装并运行。
  • auditd 服务正在运行。

流程

  1. 使用您选择的文本编辑器编辑 usbguard-daemon.conf 文件:

    # vi /etc/usbguard/usbguard-daemon.conf
  2. AuditBackend 选项从 FileAudit 改为 LinuxAudit

    AuditBackend=LinuxAudit
  3. 重启 usbguard 守护进程以应用配置更改:

    # systemctl restart usbguard

验证

  1. 查询 USB 授权事件的 audit 守护进程日志,例如:

    # ausearch -ts recent -m USER_DEVICE

其它资源

  • usbguard-daemon.conf(5) 手册页。

14.9. 其它资源

  • usbguard(1)usbguard-rules.conf(5)usbguard-daemon(8)usbguard-daemon.conf(5) 手册页。
  • USBGuard 主页

法律通告

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