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Seccomp

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基本情報

Seccomp（セキュアコンピューティングモードの略）は、Linuxカーネルのシステムコールをフィルタリングするためのセキュリティ機能です。これは、プロセスを限られたシステムコール（すでにオープンしているファイルディスクリプタに対するexit()、sigreturn()、read()、およびwrite()）に制限します。プロセスが他のシステムコールを呼び出そうとすると、カーネルによってSIGKILLまたはSIGSYSで終了されます。このメカニズムはリソースを仮想化するのではなく、プロセスをそれらから隔離します。

seccompを有効にする方法は2つあります：PR_SET_SECCOMPを使用したprctl(2)システムコール、またはLinuxカーネル3.17以降の場合はseccomp(2)システムコールです。/proc/self/seccompに書き込む古い方法は、prctl()に取って代わられました。

拡張機能であるseccomp-bpfは、Berkeley Packet Filter（BPF）ルールを使用してカスタマイズ可能なポリシーでシステムコールをフィルタリングする機能を追加します。この拡張は、OpenSSH、vsftpd、Chrome OSおよびLinux上のChrome/Chromiumブラウザなどのソフトウェアによって利用され、柔軟で効率的なシステムコールフィルタリングを提供し、現在サポートされていないLinux用のsystraceの代替手段を提供します。

オリジナル/厳格モード

このモードでは、Seccompは**exit()、sigreturn()、read()、およびwrite()**のシステムコールのみをすでにオープンしているファイルディスクリプタに対して許可します。他のシステムコールが行われると、プロセスはSIGKILLで終了されます。

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

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

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

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

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

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

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

Seccomp-bpf

このモードは、バークレー・パケット・フィルタールールを使用して実装された構成可能なポリシーを使用してシステムコールをフィルタリングすることを許可します。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

DockerにおけるSeccomp

Seccomp-bpfは、Dockerによってサポートされており、コンテナからのsyscallsを制限することで、攻撃面を効果的に減少させます。デフォルトでブロックされているsyscallsはhttps://docs.docker.com/engine/security/seccomp/で確認でき、デフォルトのseccompプロファイルはここで見つけることができますhttps://github.com/moby/moby/blob/master/profiles/seccomp/default.json。 異なるseccompポリシーでdockerコンテナを実行するには、次のようにします:

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

もし、例えばコンテナが uname のような syscall を実行することを 禁止 したい場合は、https://github.com/moby/moby/blob/master/profiles/seccomp/default.json からデフォルトプロファイルをダウンロードし、リストから uname 文字列を削除 するだけです。 もし あるバイナリが docker コンテナ内で動作しないことを確認 したい場合は、strace を使用してバイナリが使用している syscalls をリストし、それらを禁止することができます。 次の例では、uname の syscalls が発見されます：

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

アプリケーションを起動するためだけにDockerを使用している場合は、straceでプロファイルを作成し、必要なシステムコールのみを許可できます

Seccompポリシーの例

こちらからの例

Seccomp機能を示すために、以下のように「chmod」システムコールを無効にするSeccompプロファイルを作成しましょう。

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

上記のプロファイルでは、デフォルトアクションを「allow」に設定し、「chmod」を無効にするブラックリストを作成しました。より安全にするために、デフォルトアクションをドロップに設定し、システムコールを選択的に有効にするホワイトリストを作成できます。 以下の出力は、「chmod」コールがseccompプロファイルで無効になっているため、エラーを返すことを示しています。

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

以下の出力は、プロファイルを表示する「docker inspect」を示しています：

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

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