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USER_NAMESPACES(7) Manuel du programmeur Linux USER_NAMESPACES(7)

NOM

user_namespaces – Présentation des espaces de noms utilisateur sous Linux

DESCRIPTION

Pour une présentation générale des espaces de noms, consultez namespaces(7).

Les espaces de noms utilisateur isolent les identifiants et attributs liés à la sécurité, en particulier les identifiants d'utilisateurs et de groupes (consultez credentials(7)), le répertoire racine, les clefs (consultez keyctl(2)) et les capacités (consultez capabilities(7)). Les identifiants d'utilisateur et de groupe d'un processus peuvent être différents selon que l'on se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur d'un espace de noms utilisateur. Un processus peut notamment avoir un identifiant sans privilège particulier en dehors d'un espace de noms et avoir l'identifiant 0 à l'intérieur d'un espace de noms. Autrement dit, le processus dispose de tous les privilèges pour des opérations effectuées dans l'espace de noms, tandis qu'il n'en a aucun pour les opérations réalisées en dehors de l'espace de noms utilisateur.

Espaces de noms imbriqués, appartenance aux espaces de noms

Les espaces de noms utilisateur peuvent être imbriqués. Cela signifie que chaque espace de noms utilisateur — à l'exception de l'espace de noms initial (« root ») — a un espace de noms parent et peut avoir éventuellement un ou plusieurs espaces de noms utilisateur enfant. L'espace de noms utilisateur parent est l'espace de noms du processus qui a créé l'espace de noms utilisateur au moyen de unshare(2) ou de clone(2) invoqué avec l'attribut CLONE_NEWUSER.

Le noyau impose (à partir de Linux 3.11) une limite de 32 niveaux d'imbrication pour les espaces de noms utilisateur. Si un appel à unshare(2) ou à clone(2) provoque le dépassement de cette limite, la commande échoue en renvoyant l'erreur EUSERS.

Chaque processus est membre d'exactement un espace de noms utilisateur. Un processus créé par fork(2) ou par clone(2) sans l'attribut CLONE_NEWUSER est membre du même espace de noms que son processus parent. Un processus mono-threadé peut rejoindre un autre espace de noms en utilisant setns(2) s'il dispose de la capacité CAP_SYS_ADMIN dans cet espace de noms ; cette action lui octroie un ensemble de capacités dans cet espace de noms.

Un appel à clone(2) ou à unshare(2) avec l'attribut CLONE_NEWUSER place le nouveau processus enfant (pour clone(2)) ou l'appelant (pour unshare(2)) dans le nouvel espace de noms utilisateur créé par l'appel.

L’opération ioctl(2) NS_GET_PARENT peut être utilisée pour découvrir les relations de parenté entre les espaces de noms utilisateur. Consultez ioctl_ns(2).

Capacités

Le processus enfant créé par clone(2) avec l'attribut CLONE_NEWUSER s’initialise avec un nouvel ensemble de capacités dans le nouvel espace de noms utilisateur. De même, un processus qui crée un nouvel espace de noms au moyen de unshare(2) ou qui rejoint un espace de noms existant à l’aide de setns(2) reçoit un ensemble de capacités dans cet espace de noms. D’un autre côté, le processus n’a aucune capacité dans le parent (dans le cas de clone(2)) ou dans le précédent espace de noms utilisateur (dans le cas de unshare(2) et setns(2)), même si le nouvel espace de noms utilisateur est créé ou rejoint par l’utilisateur racine (c’est-à-dire un processus avec l’ID utilisateur 0 dans l’espace de noms racine).

Remarquez qu'un appel à execve(2) déclenche la réévaluation des capacités selon la méthode habituelle (consultez capabilities(7)), de sorte que le processus perdra ses capacités, sauf si son identifiant utilisateur vaut 0 dans l'espace de noms ou si le fichier exécutable a un masque de capacités héritable non vide. Pour en savoir plus, consultez les commentaires sur le mappage entre utilisateurs et groupes ci-dessous.

Un appel à clone(2) ou unshare(2) en utilisant l'attribut CLONE_NEWUSER ou un appel à setns(2) qui déplace l’appelant dans d’autres jeux d’espaces de noms utilisateur positionne les indicateurs « securebits » (consultez capabilities(7)) à leurs valeurs par défaut (tous les indicateurs désactivés) dans l’enfant (pour clone(2)) ou l’appelant (pour unshare(2) ou setns(2)). Remarquez que parce que l’appelant n’a plus de capacités dans son espace de noms utilisateur après un appel à setns(2), il n’est pas possible à un processus de réinitialiser ses indicateurs « securebits » tout en conservant son appartenance à un espace de noms utilisateur en utilisant une paire d’appels setns(2) pour se déplacer vers un autre espace de noms utilisateur et ensuite retourner vers son espace de noms utilisateur original.

Les règles pour déterminer si un processus a ou n’a pas de capacités dans un espace de noms utilisateur particulier sont comme suit :

1.
Un processus dispose d'une capacité dans un espace de noms utilisateur s'il est membre de cet espace de noms et si cette capacité est activée dans son jeu de capacités. Un processus peut obtenir une nouvelle capacité dans son jeu de capacités de plusieurs façons. Il peut, par exemple, exécuter un programme set-user-ID ou un exécutable avec des capacités de fichier associées. Il peut également obtenir des capacités à l’aide de l'action de clone(2), unshare(2) ou setns(2) comme indiqué précédemment.
2.
Si un processus dispose d'une capacité dans un espace de noms utilisateur, alors il a cette même capacité dans tous les espaces de noms enfant (et les espaces descendants supprimés).
3.
Lorsqu'un espace de noms est créé, le noyau enregistre l'identifiant utilisateur effectif du processus de création comme étant le « propriétaire » de l'espace de noms. Un processus qui se trouve dans le parent d'un espace de noms utilisateur et qui a un identifiant utilisateur effectif qui correspond au propriétaire de l'espace de noms dispose de toutes les capacités dans cet espace de noms. En vertu de la règle précédente, cela signifie que ce processus a également toutes les capacités dans tous les descendants supprimés de cet espace de noms. L’opération NS_GET_OWNER_UID d’ioctl(2) peut être utilisée pour découvrir l’ID d’utilisateur du propriétaire de l’espace de noms. Consultez ioctl_ns(2).

Effet des capacités à l’intérieur d’un espace de noms utilisateur

Un processus qui possède des capacités dans un espace de noms utilisateur a la possibilité d'effectuer des opérations (nécessitant des privilèges) seulement sur les ressources gérées par cet espace de noms. En d’autres mots, avoir une capacité dans un espace de noms permet à un processus de réaliser des opérations privilégiées sur des ressources gérées par des espaces de noms (non utilisateur) possédés par (associés avec) l’espace de noms utilisateur (consultez la sous-section suivante).

D’un autre coté, il existe beaucoup d’opérations privilégiées affectant les ressources qui ne sont associées à aucun type d’espace de noms, par exemple, modifier l’heure du système (c’est-à-dire le calendrier) (régi par CAP_SYS_TIME), charger un module du noyau (régi par CAP_SYS_MODULE) et créer un périphérique (régi par CAP_MKNOD). Seuls les processus avec privilèges dans l’espace de noms initial peuvent réaliser de telles opérations.

Avoir CAP_SYS_ADMIN dans un espace de noms utilisateur qui possède un espace de noms de montage de processus permet à ce processus de créer des remontages (bind mount) et de monter les types suivants de système de fichiers :

/proc/ (depuis Linux 3.8)
/sys (depuis Linux 3.8)
devpts (depuis Linux 3.9)
tmpfs(5) (depuis Linux 3.9)
ramfs (depuis Linux 3.9)
mqueue (depuis Linux 3.9)
bpf (depuis Linux 4.4)
overlayfs (depuis Linux 5.11)

Avoir CAP_SYS_ADMIN dans l’espace de noms utilisateur qui possède un espace de noms cgroup de processus permet (depuis Linux 4.6) à ce processus de monter un système de fichiers cgroup version 2 ou cgroup version 1 appelés hiérarchies (c’est-à-dire des systèmes de fichiers cgroup avec l’option « none,name= »).

Avoir CAP_SYS_ADMIN dans un espace de noms utilisateur qui possède un espace de noms PID de processus permet (depuis Linux 3.8) à ce processus de monter des systèmes de fichiers /proc.

Note, however, that mounting block-based filesystems can be done only by a process that holds CAP_SYS_ADMIN in the initial user namespace.

Liens entre les espaces de noms utilisateur et les autres espaces de noms

À partir de Linux 3.8, les processus sans privilèges peuvent créer des espaces de noms utilisateur et les autres espaces de noms peuvent être créés avec simplement la capacité CAP_SYS_ADMIN dans l'espace de noms utilisateur de l'appelant.

Lorsqu'un espace de noms autre qu'utilisateur est créé, il appartient à l'espace de noms utilisateur auquel appartenait à ce moment là le processus à l'origine de la création de cet espace de noms. Les opérations privilégiées sur des ressources régies par un espace de noms non utilisateur nécessitent que le processus aient les capacités requises dans l’espace de noms utilisateur qui possède l’espace de noms non utilisateur.

Si CLONE_NEWUSER est indiqué en complément de l'attribut CLONE_NEW* lors d'un appel simple à clone(2) ou à unshare(2), l'espace de noms utilisateur est garanti d'être créé en premier. Cela donne des privilèges à l’enfant (dans le cas de clone(2)) ou à l'appelant (dans le cas de unshare(2)) dans les espaces de noms subsistants créés par l'appel. Il est ainsi possible à un appelant sans privilèges d'indiquer ce jeu d'attributs.

Lorsqu'un nouvel espace de noms (autre qu’un espace de noms utilisateur) est créé à l’aide de clone(2) ou unshare(2), le noyau enregistre l'espace de noms utilisateur du processus créateur comme le propriétaire du nouvel espace de noms. (Cette association ne peut pas être changée). Lorsqu'un processus du nouvel espace de noms effectue ensuite une opération privilégiée sur une ressource globale isolée par l'espace de noms, les vérifications de permissions sont réalisées en fonction des capacités du processus dans l'espace de noms utilisateur que le noyau a associé au nouvel espace de noms. Par exemple, supposons qu’un processus essaie de modifier le nom d’hôte (sethostname(2)), une ressource régie par l’espace de noms UTS. Dans ce cas le noyau déterminera quel espace de noms utilisateur possède l’espace de noms UTS du processus et vérifiera si le processus à la capacité requise (CAP_SYS_ADMIN) dans cet espace de noms utilisateur.

L’opération NS_GET_USERNS d’ioctl(2) peut être utilisée pour découvrir l’espace de noms utilisateur possédant l’espace de noms non utilisateur. Consultez ioctl_ns(2).

Correspondance des identifiants d'utilisateur et de groupe : uid_map et gid_map

Lorsqu'un espace de noms utilisateur est créé, il s'initialise sans établir de mappage entre ses identifiants utilisateurs (identifiants de groupes) et ceux de l'espace de noms parent. Les fichiers /proc/[pid]/uid_map et /proc/[pid]/gid_map présentent (à partir de Linux 3.5) le mappage entre identifiants utilisateur et groupe à l'intérieur de l'espace de noms utilisateur pour le processus pid. Ces fichiers peuvent être consultés pour prendre connaissance des mappages dans un espace de noms utilisateur et peuvent être modifiés (une seule fois) pour définir les mappages.

Les paragraphes suivants décrivent uid_map en détails. gid_map est parfaitement analogue, chaque instance de « identifiant utilisateur » étant remplacée par « identifiant groupe ».

Le fichier uid_map présente le mappage entre les identifiants utilisateur de l'espace de noms utilisateur du processus pid et ceux de l'espace de noms utilisateur du processus qui a ouvert uid_map (mais consultez la réserve concernant ce point exposée ci-dessous). En d'autres termes, des processus qui se trouvent dans différents espaces de noms verront des valeurs différentes lors de la lecture d'un fichier uid_map selon les mappages des identifiants utilisateur pour l'espace de noms utilisateur du processus qui effectue la lecture.

Chaque ligne du fichier uid_map affiche un mappage un-pour-un d'un intervalle d'identifiants utilisateur contigus de deux espaces de noms utilisateur. Lorsqu'un espace de noms utilisateur vient d'être créé, ce fichier est vide. Chaque ligne contient trois nombres délimités par des espaces. Les deux premiers nombres indiquent les premiers identifiants utilisateur de chacun des deux espaces de noms. Le troisième nombre indique la longueur de l'intervalle de mappage. Plus précisément, les champs sont interprétés de la façon suivante :

(1)
Le début de l'intervalle d'identifiants utilisateur dans l'espace de noms utilisateur du processus pid.
(2)
Le début de l'intervalle d'identifiants utilisateur auquel mappe l'identifiant utilisateur indiqué dans le premier champ. Selon que le processus qui a ouvert le fichier uid_map et le processus pid sont ou non dans le même espace de noms, le deuxième champ est interprété de l'une des façons suivantes :
Si les deux processus sont dans différents espaces de noms utilisateur : le deuxième champ est le début de l'intervalle d'identifiants utilisateur dans l'espace de noms utilisateur du processus qui a ouvert uid_map.
Si les deux processus sont dans le même espace de noms utilisateur : le second champ correspond au début de la séquence d'identifiants utilisateur dans l'espace de noms utilisateur parent du processus pid. Cela permet au processus qui a ouvert uid_map (généralement, le processus ouvre /proc/self/uid_map) de voir le mappage des identifiants utilisateur dans l'espace de noms utilisateur du processus qui a créé cet espace de noms utilisateur.
(3)
La longueur de l'intervalle des identifiants utilisateur qui est mappé entre les deux espaces de noms utilisateur.

Les appels système qui renvoient des identifiants utilisateur (des identifiant de groupes) — comme par exemple, getuid(2), getgid(2), et les champs relatifs aux droits dans la structure renvoyée par stat(2) — affichent la valeur de l'identifiant utilisateur (l'identifiant de groupe) mappé dans l'espace de noms utilisateur de l'appelant.

Lorsqu'un processus accède à un fichier, ses identifiant utilisateur et groupe sont mappés dans l’espace de noms utilisateur initial pour pouvoir vérifier les droits ou pour assigner des identifiants lors de la création d'un fichier. Lorsqu'un processus obtient les identifiants utilisateur et groupe d'un fichier par la commande stat(2), les identifiants sont évalués dans le sens inverse, afin de renvoyer les valeurs relatives aux mappages des ID utilisateur et de groupe du processus.

L'espace de noms utilisateur initial n'a pas d'espace de noms parent, mais pour conserver la cohérence, le noyau lui attribue des fichiers de mappage d'identifiants utilisateur et groupe factices pour cet espace de noms. Si l'on consulte le fichier uid_map (ou gid_map de la même façon) depuis une invite de commande dans l'espace de noms initial, on peut voir :


$ cat /proc/$$/uid_map

0 0 4294967295

Ce mappage nous indique que l'intervalle commençant avec l'identifiant utilisateur 0 dans cet espace de noms mappe avec un intervalle commençant à 0 dans l'espace de noms parent (qui n'existe pas), et que la longueur de cet intervalle est la valeur du plus grand entier 32 bits non signé. Cela laisse 4294967295 (la valeur 32 bits signé moins 1) non mappé. Cela est voulu : (uid_t) -1 est utilisé dans plusieurs interfaces (par exemple, setreuid(2)) comme façon d’indiquer « pas d’ID utilisateur ». Laisser (uid_t) -1 non mappé et inutilisable garantit qu’il n’y aura aucune confusion lors de l’utilisation de ces interfaces.

Création des mappages d'ID utilisateur et groupe : écriture dans uid_map et gid_map

Après la création d'un nouvel espace de noms utilisateur, le fichier uid_map de l'un des processus de l'espace de noms peut être ouvert en écriture une seule fois pour y consigner le mappage des identifiants utilisateur dans le nouvel espace de noms utilisateur. Toute tentative d'écrire plus d'une fois dans un fichier uid_map se solde par un échec qui renvoie l'erreur EPERM. Des règles analogues s'appliquent aux fichiers gid_map.

The lines written to uid_map (gid_map) must conform to the following validity rules:

Les trois champs doivent être des nombres valables et le dernier champ doit être strictement positif.
Les lignes doivent se terminer par un saut de ligne.
Il y a une limite (arbitraire) du nombre de lignes que peut contenir le fichier. Dans Linux 4.14 et précédents, la limite est (arbitrairement) de 5 lignes. Depuis Linux 4.15, la limite est de 340 lignes. En outre, le nombre d'octets inscrits dans le fichier doit être inférieur à la taille d'une page du système, et l'écriture doit être réalisée au début du fichier (c’est-à-dire lseek(2) et pwrite(2) ne peuvent être utilisées pour écrire dans le fichier avec un décalage non nul).
L'intervalle d'identifiants utilisateur (ou de groupe) indiqué dans chaque ligne ne peut recouvrir les intervalles des autres lignes. Dans l'implémentation initiale (Linux 3.8), cette règle était assurée par une implémentation plus sommaire qui comprenait une contrainte supplémentaire : les deux premiers champs de chaque ligne devaient apparaître en ordre croissant. Cela empêchait cependant la création de mappages valables. Ce problème a été réglé dans Linux 3.9 et suivants, et toutes les combinaisons valables de mappages non recouvrantes sont désormais acceptées.
Au moins une ligne doit être inscrite dans le fichier.

Les opérations d'écritures qui ne respectent pas les règles énoncées précédemment échouent en renvoyant l'erreur EINVAL.

In order for a process to write to the /proc/[pid]/uid_map (/proc/[pid]/gid_map) file, all of the following permission requirements must be met:

1.
Le processus réalisant l'écriture doit disposer de la capacité CAP_SETUID (CAP_SETGID) dans l'espace de noms utilisateur du processus pid.
2.
Le processus réalisant l'écriture doit se trouver soit dans l'espace de noms utilisateur du processus pid, soit dans l'espace de noms utilisateur parent du processus pid.
3.
Les identifiants utilisateur (ou groupe) mappés doivent, en retour, avoir un mappage dans l'espace de noms utilisateur parent.
4.
If updating /proc/[pid]/uid_map to create a mapping that maps UID 0 in the parent namespace, then one of the following must be true:
if writing process is in the parent user namespace, then it must have the CAP_SETFCAP capability in that user namespace; or
if the writing process is in the child user namespace, then the process that created the user namespace must have had the CAP_SETFCAP capability when the namespace was created.
This rule has been in place since Linux 5.12. It eliminates an earlier security bug whereby a UID 0 process that lacks the CAP_SETFCAP capability, which is needed to create a binary with namespaced file capabilities (as described in capabilities(7)), could nevertheless create such a binary, by the following steps:
Create a new user namespace with the identity mapping (i.e., UID 0 in the new user namespace maps to UID 0 in the parent namespace), so that UID 0 in both namespaces is equivalent to the same root user ID.
Since the child process has the CAP_SETFCAP capability, it could create a binary with namespaced file capabilities that would then be effective in the parent user namespace (because the root user IDs are the same in the two namespaces).
5.
L'un des deux points suivants est vérifié :
soit le processus réalisant l'écriture doit disposer de la capacité CAP_SETUID ( CAP_SETGID) dans l'espace de noms utilisateur parent.
*
Aucune autre restriction, le processus peut établir des mappages vers les ID utilisateur (groupe) dans l’espace de noms parent.
Ou sinon toutes les restrictions suivantes s’appliquent :
  • Les données inscrites dans uid_map (gid_map) doivent consister en une seule ligne qui mappe l'identifiant utilisateur effectif (groupe) du processus écrivant dans l’espace de noms utilisateur parent à un ID utilisateur (groupe) dans l’espace de noms utilisateur.
  • Le processus réalisant l'écriture doit avoir le même ID utilisateur effectif que le processus ayant créé l’espace de noms utilisateur.
  • Dans le cas de gid_map, l’utilisation de l’appel système setgroups(2) doit être d’abord interdit en écrivant « deny » dans le fichier /proc/[pid]/setgroups (voir ci-dessous) avant d’écrire dans gid_map.

Les écritures violant ces règles échouent avec l’erreur EPERM.

Project ID mappings: projid_map

Similarly to user and group ID mappings, it is possible to create project ID mappings for a user namespace. (Project IDs are used for disk quotas; see setquota(8) and quotactl(2).)

Project ID mappings are defined by writing to the /proc/[pid]/projid_map file (present since Linux 3.7).

The validity rules for writing to the /proc/[pid]/projid_map file are as for writing to the uid_map file; violation of these rules causes write(2) to fail with the error EINVAL.

The permission rules for writing to the /proc/[pid]/projid_map file are as follows:

1.
Le processus réalisant l'écriture doit se trouver soit dans l'espace de noms utilisateur du processus pid, soit dans l'espace de noms utilisateur parent du processus pid.
2.
The mapped project IDs must in turn have a mapping in the parent user namespace.

Violation of these rules causes write(2) to fail with the error EPERM.

Interaction avec les appels système qui modifient les UID ou les GID

Dans un espace de noms utilisateur où aucun fichier uid_map n’a été écrit, les appels système qui modifient l’ID utilisateur échoueront. De la même manière, si le fichier gid_map n’a pas été écrit, les appels système modifiant les ID de groupe échoueront. Après que les fichiers uid_map et gid_map aient été écrits, seules les valeurs mappées peuvent être utilisées dans les appels système modifiant les ID utilisateur et groupe.

Pour les ID utilisateur, les appels système concernés incluent setuid(2), setfsuid(2), setreuid(2) et setresuid(2). Pour les ID de groupe, les appels système concernés incluent setgid(2), setfsgid(2), setregid(2), setresgid(2) et setgroups(2).

Écrire « deny » dans le fichier /proc/[pid]/setgroups avant d’écrire dans /proc/[pid]/gid_map désactivera de manière permanente setgroups(2) dans un espace de noms utilisateur et permettra d’écrire dans /proc/[pid]/gid_map sans avoir la capacité CAP_SETGID dans l’espace de noms utilisateur parent.

Le fichier /proc/[pid]/setgroups

Le fichier /proc/[pid]/setgroups affichera la chaîne « allow » si les processus dans l’espace de noms utilisateur qui contient le processus pid sont autorisés à employer l’appel système setgroups(2). Il affichera « deny » si setgroups(2) n’est pas autorisé dans cet espace de noms utilisateur. Remarquez que quelque soit la valeur dans le fichier /proc/[pid]/setgroups (et quelque soient les capacités du processus), les appels à setgroups(2) ne sont pas aussi permis si /proc/[pid]/gid_map n’a pas encore été défini.

Un processus privilégié (un avec la capacité CAP_SYS_ADMIN dans l’espace de noms) peut écrire une des chaînes « allow » ou « deny » dans ce fichier avant d’écrire un mappage d’ID de groupe pour cet espace de noms utilisateur dans le fichier /proc/[pid]/gid_map. Écrire la chaîne « deny » empêche tout processus dans l’espace de noms utilisateur d’employer setgroups(2).

L’idée de ces restrictions décrites dans le paragraphe précédent est qu’il est permis d’écrire dans /proc/[pid]/setgroups seulement à condition que l’appel à setgroups(2) est désactivé parce que /proc/[pid]/gid_map n’a pas été défini. Cela garantit qu’un processus ne peut transiter d’un état dans lequel setgroups(2) est autorisé vers un état dans lequel setgroups(2) est interdit. Un processus peut transiter seulement de setgroups(2) interdit vers setgroups(2) autorisé.

La valeur par défaut dans ce fichier dans l’espace de noms utilisateur initial est « allow ».

Une fois que /proc/[pid]/gid_map ait été écrit (ce qui a pour effet d’activer setgroups(2) dans l’espace de noms utilisateur), il n’est plus possible de désactiver setgroups(2) en écrivant « deny » dans /proc/[pid]/setgroups (l’écriture échoue avec l’erreur EPERM).

Un espace de noms utilisateur enfant hérite du réglage /proc/[pid]/setgroups de son parent.

Si le fichier setgroups a la valeur « deny », alors l’appel système setgroups(2) ne peut pas par la suite être réactivé (en écrivant « allow » dans le fichier) dans cet espace de noms utilisateur (toute tentative échouera avec l’erreur EPERM). Cette restriction se propage vers les espaces de noms utilisateur enfant de cet espace de noms utilisateur.

Le fichier /proc/[pid]/setgroups a été ajouté dans Linux 3.19, mais a été rétroporté vers plusieurs séries stables du noyau car il corrige un problème de sécurité. Cela concernait les fichiers avec les permissions telles que « rwx---rwx ». De tels fichiers accordent moins de permissions au « group » qu’elles ne donnent à « other ». Cela signifie qu’abandonner les groupes utilisant setgroups(2) peut permettre un accès au fichier du processus que celui-ci n’avait pas auparavant. Avant l’existence des espaces de noms utilisateur cela n’était pas un problème, puisque seul un processus privilégié (un avec la capacité CAP_SETGID) pouvait appeler setgroups(2). Cependant, avec l’introduction des espaces de noms utilisateur, il est devenu possible pour un processus non privilégié de créer un nouvel espace de noms dans lequel l’utilisateur a tous les privilèges. Cela permet alors à des utilisateurs anciennement non privilégiés d’abandonner les groupes et donc obtenir l’accès à des fichiers auxquels ils ne pouvaient pas accéder. Le fichier /proc/[pid]/setgroups a été ajouté pour régler le problème de sécurité en refusant à tout chemin pour un processus non privilégié d’abandonner les groupes avec setgroups(2).

ID utilisateur et groupe non mappés

Il existe différentes situations dans lesquelles un identifiant utilisateur (ou de groupe) non mappé peut être exposé dans un espace de noms utilisateur. Par exemple, le premier processus d'un nouvel espace de noms utilisateur peut appeler getuid() avant que le mappage des identifiants utilisateur ait été défini pour l'espace de noms. Dans la plupart de ces cas, l'identifiant utilisateur non mappé est converti en un identifiant utilisateur (groupe) au-delà de la limite de débordement ; la valeur par défaut au delà de cette limite pour un identifiant utilisateur (ou groupe) est 65534. Consultez les descriptions de /proc/sys/kernel/overflowuid et de /proc/sys/kernel/overflowgid dans proc(5).

Les situations dans lesquelles des identifiants non mappés sont transformés de cette façon comprennent les cas des appels système qui renvoient des identifiants utilisateur (getuid(2), getgid(2) et les appels similaires), les accréditations passées à l’aide d’un socket de domaine UNIX, les accréditations renvoyées par stat(2), waitid(2) et les autres opérations IPC « ctl » IPC_STAT de System V, les accréditations présentées par /proc/[pid]/status et les fichiers /proc/sysvipc/*, les accréditations renvoyées par le champ si_uid de siginfo_t reçues avec un signal (consultez sigaction(2)), les accréditations écrites dans le fichier du processus de tenue des comptes (consultez acct(5)) et les accréditations renvoyées avec des notifications de files de messages POSIX (consultez mq_notify(3)).

Il est un cas notable où des identifiants d'utilisateur et de groupe non mappés ne sont pas convertis en des valeurs d’ID correspondantes au-delà de la limite. Lors de la consultation d'un fichier uid_map ou gid_map dans lequel il n'y a pas de mappage pour le second champ, ce champ apparaît comme 4294967295 (-1 représenté comme un entier non signé).

Accession aux fichiers

Dans le but de déterminer les permissions quand un processus non privilégié accède à un fichier, les accréditations du processus (UID, GID) et les accréditations du fichier sont en réalité mappées vers ce qu’elles seraient dans l’espace de noms utilisateur initial et alors comparées pour déterminer les permissions que le processus possède sur le fichier. La même chose est valable pour les autres objets qui emploient les accréditations plus le modèle d’accessibilité avec le masque de permission, tels que les objets IPC de System V.

Opérations sur les capacités relatives aux fichiers

Certaines capacités permettent à un processus de contourner diverses restrictions imposées par le noyau lors d’opérations sur des fichiers possédés par d’autres utilisateurs ou groupes. Ce sont CAP_CHOWN, CAP_DAC_OVERRIDE, CAP_DAC_READ_SEARCH, CAP_FOWNER et CAP_FSETID.

Dans un espace de noms utilisateur, ces capacités permettent à un processus de contourner les règles si le processus possède la capacité adéquate sur le fichier, signifiant que :

le processus a la capacité effective adéquate dans son espace de noms utilisateur;
les ID utilisateur et groupe du fichier ont tous les deux des mappages valables dans l’espace de noms utilisateur.

La capacité CAP_FOWNER est traitée de manière quelque peu exceptionnelle. Elle permet à un processus de contourner les règles correspondantes à condition qu’au moins l’ID utilisateur du fichier possède un mappage dans l’espace de noms utilisateur (c’est-à-dire que l’ID de groupe du fichier n’a nul besoin d’avoir un mappage valable).

Programmes set-user-ID et set-group-ID

Lorsqu'un processus appartenant à un espace de noms exécute un programme set-user-ID (set-group-ID), l'identifiant utilisateur (groupe) effectif du processus dans l'espace de noms est changé à n’importe quelle valeur mappée pour l’identifiant utilisateur (groupe) du fichier. Cependant, si l'identifiant utilisateur ou groupe n'a pas de mappage dans l'espace de noms, le bit set-user-ID (set-group-ID) est ignoré silencieusement : le nouveau programme est exécuté, mais l'identifiant utilisateur (groupe) effectif n’est pas modifié. Cela reproduit la sémantique d'exécution d'un programme set-user-ID ou set-group-ID qui se trouve dans un système de fichiers monté avec l'indicateur MS_NOSUID, comme indiqué dans mount(2).

Divers

Lorsque les identifiants utilisateur et groupe d'un processus sont transmis à l’aide d’un socket de domaine UNIX à un processus d'un autre espace de noms (consultez la description de SCM_CREDENTIALS dans unix(7)), ils sont transformés en leur valeur correspondante suivant les mappages des identifiants utilisateur et groupe du processus réceptionnaire.

CONFORMITÉ

Les espaces de noms sont propres à Linux.

NOTES

Au fil des ans, de nombreuses fonctionnalités ont été ajoutées au noyau Linux mais réservées aux utilisateurs disposant de privilèges du fait de la confusion qu'elles peuvent induire dans les applications set-user-ID-root. En général, il n'est pas dangereux d'autoriser un superutilisateur d'un espace de noms à utiliser ces fonctionnalités parce qu'il est impossible, dans un espace de noms utilisateur, d'obtenir plus de droits que ce que peut obtenir le superutilisateur d’un espace de noms utilisateur.

Global root

The term "global root" is sometimes used as a shorthand for user ID 0 in the initial user namespace.

Disponibilité

Le noyau doit avoir été configuré avec l'option CONFIG_USER_NS pour permettre l'utilisation des espaces de noms utilisateur. Ces espaces doivent également être pris en charge par un ensemble de sous-systèmes du noyau. Si un sous-système non pris en charge est activé dans le noyau, il n'est pas possible de configurer la prise en charge des espaces de noms.

Depuis Linux 3.8, la plupart des principaux sous-systèmes prennent en charge les espaces de noms utilisateur, mais certains systèmes de fichiers n'ont pas l'infrastructure nécessaire pour mapper les identifiants utilisateur et groupe entre les espaces de noms utilisateur. Linux 3.9 a fourni l'infrastructure nécessaire à la prise en charge de nombreux systèmes de fichiers restants (Plan 9 (9P), Andrew File System (AFS), Ceph, CIFS, CODA, NFS et OCFS2). Linux 3.12 a apporté la prise en charge du dernier des principaux systèmes de fichiers non encore géré, XFS.

EXEMPLES

Le programme suivant est conçu pour permettre de s'exercer avec les espaces de noms utilisateur, comme avec d'autres espaces de noms. Il crée des espaces de noms tels que définis dans les options de la ligne de commande et exécute une commande dans ces espaces de noms. Les commentaires et la fonction usage() dans le programme fournissent une explication détaillée du programme. La session shell suivante illustre son utilisation.

Tout d'abord, regardons l'environnement d'exécution :


$ uname -rs     # à partir de Linux 3.8
Linux 3.8.0
$ id -u         # exécuté comme utilisateur sans privilèges
1000
$ id -g
1000

Démarrons maintenant un nouveau shell dans les nouveaux espaces de noms utilisateur (-U), de montage (-m) et de PID (-p), avec l'identifiant utilisateur (-M) et groupe (-G) 1000 mappés à 0 dans l'espace de noms utilisateur :


$ ./userns_child_exec -p -m -U -M '0 1000 1' -G '0 1000 1' bash

Le shell a le PID 1 puisqu'il est le premier processus de l'espace de noms :


bash$ echo $$
1

Lorsque l'on monte un nouveau système de fichiers /proc et que l'on affiche tous les processus visibles dans le nouvel espace de noms PID, on constate que le shell peut voir tous les processus qui se trouvent à l'extérieur de l'espace de noms PID :


bash$ mount -t proc proc /proc
bash$ ps ax

PID TTY STAT TIME COMMAND
1 pts/3 S 0:00 bash
22 pts/3 R+ 0:00 ps ax

Dans l'espace de noms utilisateur, le shell a les identifiants utilisateur et groupe 0, ainsi qu'un ensemble complet de capacités autorisées et effectives :


bash$ cat /proc/$$/status | egrep '^[UG]id'
Uid:	0	0	0	0
Gid:	0	0	0	0
bash$ cat /proc/$$/status | egrep '^Cap(Prm|Inh|Eff)'
CapInh:	0000000000000000
CapPrm:	0000001fffffffff
CapEff:	0000001fffffffff

Source du programme

/* userns_child_exec.c

Sous licence publique générale GNU, versions 2 ou postérieures Créer un processus enfant qui exécute une commande de shell dans un nouvel espace de noms. Il permet de préciser les mappages d'identifiants utilisateur et groupe lors de la création d’un nouvel espace de noms utilisateur. #define _GNU_SOURCE #include <sched.h> #include <unistd.h> #include <stdint.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> #include <signal.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <limits.h> #include <errno.h> /* Une fonction de gestion des erreurs simple : afficher un message d'erreur dépendant de la valeur de 'errno' et terminer le processus appelant. */ #define errExit(msg) do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
} while (0) struct child_args {
char **argv; /* Commande à exécuter par l’enfant, avec arguments */
int pipe_fd[2]; /* Tube utilisé pour synchroniser le parent et l’enfant */ }; static int verbose; static void usage(char *pname) {
fprintf(stderr, "Utilisation: %s [options] cmd [arg...]\n\n", pname);
fprintf(stderr, "Créer un processus enfant qui exécute une invite "
"de commandes dans un nouvel espace de noms utilisateur et\n"
"éventuellement au moins un nouvel espace de noms.\n\n");
fprintf(stderr, "Les options sont :\n\n"); #define fpe(str) fprintf(stderr, " %s", str);
fpe("-i Nouvel espace de noms IPC\n");
fpe("-m Nouvel espace de noms de montage\n");
fpe("-n Nouvel espace de noms réseau \n");
fpe("-p Nouvel espace de noms PID\n");
fpe("-u Nouvel espace de noms UTS\n");
fpe("-U Nouvel espace de noms utilisateur\n");
fpe("-M uid_map Mappage UID pour l'espace de noms utilisateur\n");
fpe("-G gid_map Mappage GID pour l'espace de noms utilisateur\n");
fpe("-z Mappage des UID et GID à 0 dans l'espace de noms
utilisateur\n");
fpe(" (équivalent à: -M '0 <uid> 1' -G '0 <gid> 1')\n");
fpe("-v Affichage détaillé\n");
fpe("\n");
fpe("Si -z, -M, or -G est invoqué, -U doit être précisé.\n");
fpe("Il n'est pas possible d'utiliser -z et soit -M, soit -G.\n");
fpe("\n");
fpe("Les chaînes de mappages pour -M et -G se composent"
"d'enregistrements de la forme :\n");
fpe("\n");
fpe(" ID-inside-ns ID-outside-ns len\n");
fpe("\n");
fpe("Une chaîne de mappage peut contenir plusieurs"
"enregistrements séparés par des virgules;\n");
fpe("les virgules sont remplacées par des retours à la ligne"
"avant l'écriture des fichiers de mappage.\n");
exit(EXIT_FAILURE); } /* Mise à jour du fichier de mappage 'map_file', avec la valeur fournie
dans 'mapping', une chaîne qui définit un mappage d'identifiant
utilisateur ou groupe. Un mappage d'identifiant d'utilisateur ou groupe
se compose d'un ou plusieurs enregistrements séparés par des retours
à la ligne de la forme suivante :
ID_dans-Espace ID-hors-Espace longueur
La nécessité de fournir une chaîne qui contienne des retours
à la ligne ne convient pas bien à une utilisation en ligne de commande.
C'est pour cette raison que l'utilisation des virgules pour délimiter les
champs de la chaîne est autorisée. Celles-ci sont remplacées par des
retours à la ligne avant l'écriture de la chaîne dans le fichier. */ static void update_map(char *mapping, char *map_file) {
int fd;
size_t map_len; /* Longueur de 'mapping' */
/* Remplacer les virgules de la chaîne de mappage
par des retours à la ligne */
map_len = strlen(mapping);
for (int j = 0; j < map_len; j++)
if (mapping[j] == ',')
mapping[j] = '\n';
fd = open(map_file, O_RDWR);
if (fd == -1) {
fprintf(stderr, "ERROR: open %s: %s\n", map_file,
strerror(errno));
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (write(fd, mapping, map_len) != map_len) {
fprintf(stderr, "ERROR: write %s: %s\n", map_file,
strerror(errno));
exit(EXIT_FAILURE);
}
close(fd); } /* Linux 3.19 a modifié la gestion de setgroups(2) et le fichier
'gid_map' pour corriger le problème de sécurité. Celui-ci
permet aux utilisateurs *non privilégiés* d’employer des espaces de
noms utilisateur pour aboutir. Le résultat des modifications de 3.19
est que dans le but de mettre à jour le fichier 'gid_maps',
l’utilisation de l’appel système setgroups() dans cet espace de noms
utilisateur doit d’abord être désactivée en écrivant « deny » dans
un des fichiers /proc/PID/setgroups pour cet espace de noms. C’est
le but de la fonction suivante. */ static void proc_setgroups_write(pid_t child_pid, char *str) {
char setgroups_path[PATH_MAX];
int fd;
snprintf(setgroups_path, PATH_MAX, "/proc/%jd/setgroups",
(intmax_t) child_pid);
fd = open(setgroups_path, O_RDWR);
if (fd == -1) {
/* Nous sommes peut être sur un système qui ne gère pas
/proc/PID/setgroups. Dans ce cas, le fichier n’existe pas
et le système n’impose pas les restrictions que Linux 3.19
a ajoutées. Bien, nous n’avons pas besoin de faire quelque
chose pour permettre la mise à jour de 'gid_map'.
Cependant, si l’erreur d’open() était quelque chose autre que
l’erreur ENOENT attendue dans ce cas, faisons que l’utilisateur
le sache. */
if (errno != ENOENT)
fprintf(stderr, "ERROR: open %s: %s\n", setgroups_path,
strerror(errno));
return;
}
if (write(fd, str, strlen(str)) == -1)
fprintf(stderr, "ERROR: write %s: %s\n", setgroups_path,
strerror(errno));
close(fd); } static int /* Lancer la fonction pour l’enfant cloné */ childFunc(void *arg) {
struct child_args *args = arg;
char ch;
/* Attendre que le parent ait mis à jour les mappages d'identifiants
d'utilisateur et de groupe. Consultez le commentaire de main(). On
attend le signal de fin de fichier dans le tube qui sera fermé par le
processus parent lorsque les mappages seront mis à jour. */
close(args->pipe_fd[1]); /* Fermer notre descripteur à la fin
d’écriture du tube afin de présenter EOF
lorsque le parent ferme son descripteur */
if (read(args->pipe_fd[0], &ch, 1) != 0) {
fprintf(stderr,
"Échec dans l’enfant : donnée renvoyée par le tube != 0\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
close(args->pipe_fd[0]);
/* Lancer une commande de shell */
printf("About to exec %s\n", args->argv[0]);
execvp(args->argv[0], args->argv);
errExit("execvp"); } #define STACK_SIZE (1024 * 1024) static char child_stack[STACK_SIZE]; /* Espace pour la pile de l’enfant */ int main(int argc, char *argv[]) {
int flags, opt, map_zero;
pid_t child_pid;
struct child_args args;
char *uid_map, *gid_map;
const int MAP_BUF_SIZE = 100;
char map_buf[MAP_BUF_SIZE];
char map_path[PATH_MAX];
/* Analyser les options de la ligne de commande. Le caractère
'+' initial de l'argument final de getopt() empêche la
permutation des options de la ligne de commande de style
GNU. Cela peut être utile dans les cas où la 'commande'
exécutée par le programme lui-même a des options de ligne de
commande. Cela évite que getopt() ne traite ces options comme
étant celles du programme */
flags = 0;
verbose = 0;
gid_map = NULL;
uid_map = NULL;
map_zero = 0;
while ((opt = getopt(argc, argv, "+imnpuUM:G:zv")) != -1) {
switch (opt) {
case 'i': flags |= CLONE_NEWIPC; break;
case 'm': flags |= CLONE_NEWNS; break;
case 'n': flags |= CLONE_NEWNET; break;
case 'p': flags |= CLONE_NEWPID; break;
case 'u': flags |= CLONE_NEWUTS; break;
case 'v': verbose = 1; break;
case 'z': map_zero = 1; break;
case 'M': uid_map = optarg; break;
case 'G': gid_map = optarg; break;
case 'U': flags |= CLONE_NEWUSER; break;
default: usage(argv[0]);
}
}
/* -M ou -G sans -U est incohérent */
if (((uid_map != NULL || gid_map != NULL || map_zero) &&
!(flags & CLONE_NEWUSER)) ||
(map_zero && (uid_map != NULL || gid_map != NULL)))
usage(argv[0]);
args.argv = &argv[optind];
/* L'utilisation d'un tube pour réaliser la synchronisation du parent et
de l’enfant a pour but d'obliger le parent à définir les mappages
d'identifiants utilisateur et groupe avant que l’enfant n'appelle
execve(). Cela permet d'assurer que l’enfant conserve ses capacités
pendant l'exécution de execve() dans le cas classique où l'on souhaite
mapper l’identifiant utilisateur effectif de l’enfant avec 0 dans le
nouvel espace de noms utilisateur. Sans cette synchronisation, l’enfant
perdrait ses capacités s'il effectuait execve() avec un identifiant
utilisateur autre que 0 (consultez la page du manuel consacrée
à capabilities(7) pour plus de détails sur la modification des capacités
d'un processus lors de l'exécution de execve()). */
if (pipe(args.pipe_fd) == -1)
errExit("pipe");
/* Création de l’enfant dans le ou les nouveaux espaces de noms. */
child_pid = clone(childFunc, child_stack + STACK_SIZE,
flags | SIGCHLD, &args);
if (child_pid == -1)
errExit("clone");
/* Le parent se retrouve ici. */
if (verbose)
printf("%s: le PID de l’enfant créé par clone() est %jd\n",
argv[0], (intmax_t) child_pid);
/* Mise à jour des mappages de l'UID et du PID pour l’enfant. */
if (uid_map != NULL || map_zero) {
snprintf(map_path, PATH_MAX, "/proc/%jd/uid_map",
(intmax_t) child_pid);
if (map_zero) {
snprintf(map_buf, MAP_BUF_SIZE, "0 %jd 1",
(intmax_t) getuid());
uid_map = map_buf;
}
update_map(uid_map, map_path);
}
if (gid_map != NULL || map_zero) {
proc_setgroups_write(child_pid, "deny");
snprintf(map_path, PATH_MAX, "/proc/%jd/gid_map",
(intmax_t) child_pid);
if (map_zero) {
snprintf(map_buf, MAP_BUF_SIZE, "0 %ld 1",
(intmax_t) getgid());
gid_map = map_buf;
}
update_map(gid_map, map_path);
}
/* Fermer le côté écriture du tube afin d'indiquer à l’enfant
que les mappages d'UID et de GID ont été mis à jour */
close(args.pipe_fd[1]);
if (waitpid(child_pid, NULL, 0) == -1) /* Attente de l’enfant */
errExit("waitpid");
if (verbose)
printf("%s: fin d'exécution\n", argv[0]);
exit(EXIT_SUCCESS); }

VOIR AUSSI

newgidmap(1), newuidmap(1), clone(2), ptrace(2), setns(2), unshare(2), proc(5), subgid(5), subuid(5), capabilities(7), cgroup_namespaces(7), credentials(7), namespaces(7), pid_namespaces(7)

The kernel source file Documentation/admin-guide/namespaces/resource-control.rst.

COLOPHON

Cette page fait partie de la publication 5.13 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des instructions pour signaler des anomalies et la dernière version de cette page peuvent être trouvées à l'adresse https://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TRADUCTION

La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org>, Cédric Boutillier <cedric.boutillier@gmail.com>, Frédéric Hantrais <fhantrais@gmail.com> et Jean-Paul Guillonneau <guillonneau.jeanpaul@free.fr>

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27 août 2021 Linux