setuid(0)在Ubuntu 22与Raspian上的表现差异及原因排查

我编写了一个简单的setuid工具escalate.c，目的是无需root权限安全调用shutdown等需要高权限的操作，编译及权限配置步骤如下：

• 编译：gcc escalate.c -o escalate.out
• 修改所有者：sudo chown root:root escalate.out
• 设置setuid权限：sudo chmod 4755 escalate.out

工具代码如下：

//#escalate.c - a setuid utility so that we can call shutdown
//# and other things safely without needing root access.  We 
//# do need to:
//#   gcc escalate.c -o escalate.out
//#   sudo chown root:root escalate.out
//#   sudo chmod 4755 escalate.out

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

int main()
{
    int status;
    status = setuid( 0 );   // you can set it at run time also
    system("date > /tmp/date.fil");
    return errno;
 }

测试结果对比：

• 在Raspian系统中，生成的/tmp/date.fil文件属主为root，程序返回值为0，符合预期；
• 在Ubuntu 22系统中，生成的文件属主为当前用户，程序返回值为1，提权失效。

尝试调整文件权限、重新设置所有者等操作后问题仍未解决，最终定位到核心原因：Ubuntu的加密家目录挂载时默认设置了nosuid参数，该参数会禁用挂载分区上的setuid/setgid权限，导致工具无法正常完成提权操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jpmh