Linux下SUID工具kos认证存储漏洞修复方案问询（纯C/C++）

问题根源 #

当前实现依赖/var/kos/<user id>文件的修改时间判断免密时效，但用户可通过循环执行while true; do echo | kos touch "/var/kos/$(id -u)"; done，利用SUID进程切换到用户权限后修改文件mtime，无限延长免密有效期，完全绕过时效限制。

改进方案：基于不可篡改的过期时间戳存储 #

核心思路是将明确的过期时间戳存储在用户无法修改的文件中，而非依赖文件元数据，同时通过严格的权限控制防止用户伪造或篡改凭证。

具体实现步骤 #

1. 目录与文件权限加固

   • 确保/var/kos目录权限为root:root 0700：仅root能读写该目录，用户无法自行创建或修改其中的文件
   • 每个用户的凭证文件/var/kos/<user id>权限设为root:root 0600：仅root能写入，用户仅能读取（甚至可以设为0400，用户只读）

2. 认证通过后的凭证生成
   当用户密码验证通过后：

   • 计算过期时间：time_t expire_time = time(NULL) + X;（X为设定的免密秒数）
   • 以root身份（SUID进程保持euid=root时操作）创建/覆盖用户的凭证文件，写入expire_time的二进制值或字符串格式

3. 免密验证逻辑
   工具启动时，先检查免密凭证：

   • 检查/var/kos/<user id>是否存在，通过stat验证文件所有者为root、权限符合预期（防止用户伪造文件）
   • 读取文件中的expire_time
   • 对比当前时间time(NULL)：
     • 若当前时间 <= expire_time：允许免密执行命令
     • 若过期或验证失败：要求用户输入密码，认证通过后更新凭证文件的过期时间

关键C代码示例 #

写入过期时间戳

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>

#define KOS_DIR "/var/kos"
#define EXPIRE_SECONDS 300 // 5分钟免密

void write_expire_file(uid_t user_id) {
    // 确保目录存在且权限正确
    mkdir(KOS_DIR, 0700);
    chown(KOS_DIR, 0, 0);
    chmod(KOS_DIR, 0700);

    // 构造文件路径
    char file_path[256];
    snprintf(file_path, sizeof(file_path), "%s/%u", KOS_DIR, user_id);

    // 计算过期时间
    time_t expire_time = time(NULL) + EXPIRE_SECONDS;

    // 以root身份写入文件，设置严格权限
    int fd = open(file_path, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0600);
    if (fd == -1) {
        perror("open expire file");
        return;
    }
    chown(file_path, 0, 0);
    chmod(file_path, 0600);

    // 写入时间戳（二进制格式，也可以用文本）
    write(fd, &expire_time, sizeof(expire_time));
    close(fd);
}

验证免密凭证

int check_expire(uid_t user_id) {
    char file_path[256];
    snprintf(file_path, sizeof(file_path), "%s/%u", KOS_DIR, user_id);

    struct stat st;
    if (stat(file_path, &st) == -1) {
        return 0; // 文件不存在，需要认证
    }

    // 验证文件所有者和权限
    if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & 0777) != 0600) {
        // 非法文件，删除并返回需要认证
        unlink(file_path);
        return 0;
    }

    // 读取过期时间
    int fd = open(file_path, O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        return 0;
    }

    time_t expire_time;
    ssize_t read_bytes = read(fd, &expire_time, sizeof(expire_time));
    close(fd);

    if (read_bytes != sizeof(expire_time)) {
        unlink(file_path);
        return 0;
    }

    // 对比当前时间
    return (time(NULL) <= expire_time) ? 1 : 0;
}

额外安全增强（可选） #

为防止用户通过某种方式篡改文件内容（即使权限严格），可以加入简单的校验机制：

• 在程序中嵌入一个固定密钥（编译时写入）
• 存储内容改为过期时间戳 + HMAC(过期时间戳, 密钥)
• 验证时重新计算HMAC，与文件中的值对比，一致才认可过期时间

这样即使文件被意外篡改，也无法通过校验，避免权限绕过。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user17411100