Security-Enhanced Linux (SELinux)

Security Enhanced Linux, SELinux, es una colección de parches que
modifican el núcleo del sistema operativo Linux, fortaleciendo los
mecanismos de control de acceso y forzando la ejecución de los procesos
dentro de un entorno con los mínimos privilegios necesarios.

Modelos de control de acceso en Unix

Tradicionalmente los sistemas Unix han utilizado el modelo de control de
acceso discrecional (Discretionary Access Control, DAC) en el que un
usuario tiene un completo control sobre los objetos que le pertenecen y
los programas que ejecuta. Así mismo, el programa ejecutado por un usuario
tendrá los mismos permisos de ese usuario que lo está ejecutando.

Esto implica que la seguridad del sistema depende de las aplicaciones que
se están ejecutando y, por tanto, cuando se produce una vulnerabilidad de
seguridad en una aplicación, ésta afecta a todos los objetos a los que el
usuario tiene acceso. Así, si la aplicación es ejecutada por root, el
atacante puede obtener los máximos privilegios en la máquina,
comprometiendo la seguridad global del sistema.

Otro modelo de control de acceso es el denominado control de acceso
obligatorio (Mandatory Access Control, MAC), donde existe una política de
seguridad definida por el administrador y que los usuarios no pueden
modificar. Esta política va más allá de establecer propietarios de
archivos sino que fija “contextos”, en donde se indica cuando un objeto
puede acceder a otro objeto. Este modelo de control de acceso puede
aumentar el nivel de seguridad, especialmente cuando se establece como
base de la política definida que no se permite cualquier operación no
expresamente autorizada.

La implementación de este modelo de seguridad para todo un sistema puede
ser una tarea muy tediosa. En teoría deben definirse reglas para cualquier
usuario que utiliza cualquier programa que accede a cualquier objeto del
sistema. Para evitar tener que llegar a este detalle de definición, algo
que fácilmente se convertiría en un monstruo inmanejable, se utiliza el
concepto de control de acceso basado en roles (Role-Based Access Control,
RBAC). Bajo este modelo, el administrador define una serie de roles y
asigna a los usuarios en los diferentes roles que corresponden a su
perfil.

Como ejemplo, el usuario de un programa únicamente necesita disponer de
permisos para leer y escribir los archivos utilizados por esa aplicación
concreta, pero nada más. Otros usuarios es posible que necesiten permisos
para poder leer archivos, pero no modificarlos. Cada uno de estos usuarios
se asignará a diferentes roles.

SELinux

La primera versión de SELinux se remonta a finales del año 2000 cuando la
NSA (Agencia Nacional de Seguridad de los Estados Unidos). El objetivo del
mismo es, por un lado, demostrar la posibilidad de implementar el modelo
de seguridad de control de acceso obligatorio (MDAC) y el control de
acceso basado en roles (RBAC) en entorno Linux. Como segundo objetivo, el
hacer frente a la eventualidad de que los sistemas operativos “trusted”
comerciales dejaran de estar disponibles.

SELinux puede considerarse como una implementación práctica del modelo de
seguridad de control de acceso obligatorio basado en el núcleo del sistema
operativo Linux. Un administrador de un sistema SELinux tiene la
posibilidad de configurar una política donde se define los archivos a que
tiene acceso cada programa.

Para poder realizar esto, SELinux implementa un mecanismo para establecer
en cada archivo y proceso el contexto en el que está siendo utilizado.
Mediante la utilización de un módulo del sistema operativo, es posible
establecer reglas para permitir o denegar el acceso a cualquier archivo
del sistema (utilizando el concepto de archivo de Unix, lo que incluye a
los dispositivos, archivos…).

El sistema operativo dispone de un proceso servidor de seguridad, que se
ejecuta como parte del núcleo, que decide en base a la política de
seguridad definida por el administrador, si algo (un proceso o un usuario)
dispone de permiso para acceder a un objeto (archivo, dispositivo…).
Este mecanismo de control se denomina Type Enforcement (TE).

Así, ante una incidencia de seguridad como puede ser un desbordamiento de
búfer en un proceso ejecutado por root, el atacante sólo podrá acceder a
los archivos para los cuales el proceso vulnerable esté autorizado por la
política del sistema. No tendrá ningún efecto sobre el resto de archivos u
objetos del sistema.

SELinux también permite implementar un modelo adicional de seguridad
(Multi-Level Security, MLS) en el que además de lo indicado hasta ahora es
posible, para cada objeto, una capa de seguridad (como “altamente
secreta”, “secreta”, “confidencial” y “sin restricción”). En este modelo,
a los mecanismos descritos anteriormente se añade la restricción de que
únicamente aquellos procesos y usuarios situados en la misma capa (o una
capa superior) puede acceder a los objetos, pero nunca al revés. Así un
usuario o un proceso de la capa “confidencial” puede acceder a la
información “confidencial” y “sin restricción”, pero nunca a la
información marcada como “secreta” o “altamente secreta”.

Instalación de SELinux

SELinux hasta ahora se ha venido distribuyendo como una colección de
parches para el código fuente del núcleo del sistema operativo. No
obstante, recientemente se ha cambiado la arquitectura, pasando a ser un
módulo que utiliza los enganches de seguridad facilitados por el Linux
Security Module (LSM).

Por tanto, como paso previo a la instalación de SELinux debe instalarse el
sistema operativo Linux. Actualmente, SELinux da soporte únicamente a Red
Hat Linux (versión 7.3), aunque se sabe por la experiencia de diversos
usuarios que funciona con otras distribuciones (Debian, SuSE,
Mandrake…).

Los requerimientos para la instalación del sistema operativo Linux son:
utilizar sistema de archivos ext2 o ext3, instalar las herramientas
necesarias para compilar el núcleo e instalar los diversos componentes que
deberá ejecutar el servidor (como BIND, Apache, Samba…). Se recomienda
no instalar el soporte gráfico.

Cuando tengamos operativo el sistema operativo puede procederse a la
instalación de SELinux. Actualmente existen versiones para las versiones
2.4 y 2.5 del núcleo del sistema operativo. La distribución actual de
SELinux incluye:

* El código fuente del núcleo estándar de Linux, con los parches de
SELinux ya aplicados.
* El soporte para Linux Security Modules (LSM)
* El soporte de SELinux para LSM
* Programas para la administración de SELinux y las políticas de seguridad
* Diversos ejemplos de políticas de seguridad
* Diversas utilidades para sustituir algunas de las utilidades estándar
del sistema (cp, find, id, ls, mkdir…) de forma que reconozcan las
políticas.

En este punto, sólo queda compilar el núcleo modificado de Linux
distribuido en el paquete SELinux, utilizando cualquiera de los métodos
habituales para recompilar el núcleo del sistema operativo. Deberemos
seleccionar las opciones “NSA SELinux Support” y “NSA SELinux Development
Support”.

Utilizando SELinux

Cuando ya tenemos SELinux funcionando, la mayoría de herramientas estándar
del sistema, como ps o ls, disponen de una nueva opción –context que nos
permite determinar el contexto de seguridad en el que se están ejecutando:

[root@test /]# ps -e –context
PID SID CONTEXT COMMAND
1 7 system_u:system_r:init_t init
2 1 system_u:system_r:kernel_t [keventd]
3 1 system_u:system_r:kernel_t [kapmd]
…
2728 323 root:user_r:user_t -bash
2920 323 root:user_r:user_t ps -e –context
[root@test /]#

Como podemos ver hay dos columnas adicionales: SID (identificador de
seguridad) y el contexto de seguridad, compuesto por el usuario asociado,
el rol y su tipo. El usuario system_u se asigna automáticamente a todos
los archivos existentes antes de la instalación de SELinux.

Como durante la instalación de SELinux hemos configurado el núcleo con el
SELinux Development Support, el sistema está funcionando en modalidad
permisiva. Esto significa que en lugar de bloquear aquellas funciones no
permitidas por la política de seguridad simplemente las registra (por
defecto en /var/log/messages).

Utilizando el mandato avc_toggle podemos cambiar la modalidad para que el
sistema bloquee cualquier función no expresamente autorizada:

[root@test /] # tail /var/log/messages
. el contenido del registro de actividad …

[root@test /] # avc_toggle
enforcing
[root@test /] # tail /var/log/messages
tail: /var/log/messages: Permission denied
[root@test /] # avc_toggle
avc_toggle: Permission denied
[root@test /] #

Es decir, una vez aplicada la política ningún usuario no autorizado puede
modificarla, ni tan siquiera el propio root.

La restauración de la modalidad permisiva sólo puede realizarla bajo el
rol de sysadm_r:

[root@test /] # newrole -r sysadm_r
Authenticating root.
Password: root@password
[root@test /] # avc_toggle
permissive
[root@test /] # tail /var/log/messages
. el contenido del registro de actividad …

Ahora en el registro de actividad del sistema podemos ver que han quedado
registrados los intentos que hemos realizado y han sido denegados por la
política.

Definición de la política

Explicar como configurar la política de SELinux es algo que se escapa al
alcance de este boletín, pero facilitamos algunos datos básicos. Los
lectores interesados encontrarán información más detallada en la
documentación incluida dentro de SELinux.

Los archivos de la política residen en el directorio
/etc/security/selinux/src. Dentro de este directorio encontramos el
archivo users que contiene la relación de usuarios y las definiciones de
roles.

En el subdirectorio file_contexts se definen las plantillas de política
para los diversos tipos de archivos existentes en el sistema. Por ejemplo:

/etc/security/selinux/src/file_context/program/ntpd.fc

/var/lib/ntp(/.*)? system_u:object_r:var_lib_ntp_t
/etc/ntp.conf system_u:object_r:etc_ntp_t
/usr/sbin/ntpd system_u:object_r:ntpd_exec_t
/var/log/ntpstats(/.*)? system_u:object_r:var_log_ntp_t
/var/log/ntpd.* system_u:object_r:var_log_ntp_t
/etc/cron.(daily|weekly)/ntp-simple system_u:object_r:ntpd_exec_t

La primera columna es una expresión regular para los nombres de archivos
sobre los que se aplica la política y la segunda columna es el contexto
sobre el que se aplica la política.

En el directorio /etc/security/selinix/src/domains se establecen las TE
(Type Enformcement) para los objetos del sistema. La forma habitual de
realizar esta definición es mediante el lenguaje de marcas m4.

Obtener SELinux

La versión actual de SELinux da soporte a las versiones 2.4.* y 2.5.* del
núcleo de Linux y está disponible en forma de modulo para LSM (que también
está incluido en la distribución). También incluye versiones modificadas
de algunos paquetes y utilidades estándares del sistema GNU/Linux. Entre
otras utilidades encontramos fileutils (para poder visualizar o
especificar el contexto de seguridad), findutils (para poder buscar
archivos en base a su contexto de seguridad), logrotate (modificado para
conservar el contexto de seguridad de los archivos de registro de
actividad rotados), procps (para visualización del contexto de seguridad
de los procesos), openssh (modificado para establecer el contexto de
seguridad en los procesos de usuario), tar (para almacenar el contexto de
seguridad en los archivos .tar, etc..