PAM应用开发和内部实现源码分析.docVIP

PAM 地应用开发和内部实现源码分析 本文主要通过对Linux PAM源代码进行分析,阐述了PAM地内部实现机制和怎样在应用程序中应用PAM进行认证,以及怎样开发PAM服务模块. 1 引言 身份认证是操作系统安全地重要机制之一,系统通过认证机制核查用户地身份证明,并作为用户进入系统地判定条件,是防止恶意用户进入系统地第一道门槛.近年来认证理论和技术得到了迅速发展,产生了各种认证机制,如口令机制,RSA, DCE, kerberos认证体制,S/Key和基于智能卡地身份认证等.然而,当系统中引入新地认证机制时,一些系统入口登录服务如login, rlogin和telnet等应用程序就必须改写以适应新地认证机制.为了解决这个问题,1995年Sun公司地Vipin Samar和 Charlie Lai提出了PAM(Pluggable Authentication Modules),并将其应用在Solaris系统上.PAM框架将应用程序与具体地认证机制分离,使得系统改变认证机制时,不再需要修改采用认证机制地应用程序,而只要由管理员配置应用程序地认证服务模块,极大地提高了认证机制地通用性与灵活性.各种版本操作系统pam实现原理一样,下面从PAM地应用开发开始介绍. 2 PAM地应用开发 2.1 PAM框架概览 PAM即可插拔认证模块.它提供了对所有服务进行认证地中央机制,适用于login,远程登录（telnet,rlogin,fsh,ftp,点对点协议（PPP））,su等应用程序中.系统管理员通过PAM配置文件来制定不同应用程序地不同认证策略；应用程序开发者通过在服务程序中使用PAM API(pam_xxxx( ))来实现对认证方法地调用；而PAM服务模块地开发者则利用PAM SPI来编写模块（主要是引出一些函数pam_sm_xxxx( )供PAM接口库调用）,将不同地认证机制加入到系统中；PAM接口库（libpam）则读取配置文件,将应用程序和相应地PAM服务模块联系起来.PAM框架结构如图所示. 图 PAM框架结构图 其中,pamh是一个pam_handle类型地结构,它是一个非常重要地处理句柄,是PAM与应用程序通信地唯一数据结构,也是调用PAM接口库API地唯一句柄.pam_handle数据结构将在下面地源代码分析一节地介绍. 另外,如上图所示地服务模块分auth（认证管理）、account（账号管理）、session（会话管理）、passwd（口令管理）四种类型,各个类型模块地作用以及配置文件地四个组成部分模块类型、控制标志、模块路径、模块参数等在很多讲PAM地配置管理地文章里都有介绍,这里就不再赘述了. 2.2 在应用程序中使用PAM认证 每个使用PAM认证地应用程序都以pam_start开始,pam_end结束.PAM还提供了pam_get_item和pam_set_item共享有关认证会话地某些公共信息,例如用户名,服务名,密码和会话函数.应用程序在调用了pam_start ()后也能够用这些APIs来改变状态信息.实际做认证工作地API函数有六个（以下将这六个函数简称为认证API）： 认证管理--包括pam_authenticate ()函数认证用户,pam_setcred ()设置,刷新,或销毁用户证书. 账号管理--包括pam_acc_mgmt ()检查认证地用户是否可以访问他们地账户,该函数可以实现口令有效期,访问时间限制等. 会话管理--包括pam_open_session ()和pam_close_session ()函数用来管理会话和记账.例如,系统可以存储会话地全部时间. 口令管理--包括pam_chauthok ()函数用来改变密码. 下面看一个简单地login模拟程序： /* 使用PAM所必需地两个头文件*/ #include security/pam_appl.h #include security/pam_misc.h void main(int argc, char *argv[], char **renvp) { /* 初始化,并提供一个回调函数 */ if ((pam_start(login, user_name, pam_conv, pamh)) != PAM_SUCCESS) exit(1); /* 设置一些关于认证用户信息地参数 */ pam_set_item(pamh, PAM_TTY, ttyn); pam_set_item(pamh, PAM_RHOST, remote_host); while (!authenticated retry MAX_RETRIES) { stat