linux c setuid函数解析

在讨论这个setuid函数之前，我们首先要了解的一个东西就是内核为每个进程维护的三个UID值。这三个UID分别是实际用户ID(real uid)、有效用户ID(effective uid)、保存的设置用户ID(saved set-user-ID)。

　　首先说这个实际用户ID，就是我们当前以哪个用户登录了，我们运行的程序的实际用户ID就是这个用户的ID。有效用户ID就是当前进程是以哪个用户ID来运行的，一般情况下是实际用户ID，如果可执行文件具有了SUID权限，那么它的有效用户ID就是可执行文件的拥有者。保存的设置用户ID就是有效用户ID的一个副本，与SUID权限有关。

　　关于那个SUID，最经典的例子莫过于passwd命令。passwd这个可执行文件的所有者是root，但是其他用户对于它也有执行权限，并且它自身具有SUID权限。那么当其他用户来执行passwd这个可执行文件的时候，产生的进程的就是以root用户的ID来运行的。如下图所示：

　　这个passwd的所有者是root，并且在权限那一栏中s代表的是SUID权限。我以普通用户michael来运行这个命令，产生的进程如下：

　　大家可以看到，倒数第二行这个进程其命令是passwd，但是其USER却是root。这就是SUID权限。

　　接下来，我们开始扯正题，setuid函数。这是setuid函数的声明和返回值：

　　如果成功返回0，如果失败返回-1，并将errno设置为合适的值。

　　关于这个函数的功能，APUE(《UNIX环境高级编程》，下面的APUE为相同的意思，不再赘述)上面是这样写的：

　　这样光讲概念可能有点干巴巴了，下面我来举几个分别说明一下：

　　开始讲之前，我先验证一下我的电脑是支持"保存的设置用户ID"这个功能的，在电脑上运行以下代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdarg.h>
#include<errno.h>
#include<unistd.h>
#define BUFSIZE 512
void err_exit(char *fmt,...);
int main(int argc,char *argv[])
{if(sysconf(_SC_SAVED_IDS) > 0)printf("_POSIX_SAVED_IDS effective!\n");return 0;
}

程序的运行结果如下：

　　首先说一下我用到的用户，一共使用了三个用户，root(UID=0)，michael(UID=500)，xiaojie(UID=501)如下图所示：

　　先讲第一点，如果进程具有超级用户特权，那么这三个UID都被设置成了uid（setuid函数的参数）的值。比如下面这段代码：

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{uid_t ruid,euid,suid;//这三个uid分别是实际用户ID，有效用户ID，保存的设置用户IDsetuid(500);getresuid(&ruid,&euid,&suid);printf("real:%d\teffective:%d\tset-user-id:%d\n",ruid,euid,suid);return 0;
}

我用root用户来运行这个程序，那么刚开始这个进程的有效用户ID为0，然后这个进程中调用setuid(500),这三个UID的值都会被设置成500（在程序中通过getresuid函数来获取进程的三个UID的值），运行结果如下图：

　　接下来我们再来讨论第二种情况，如果函数的参数uid等于进程的实际用户ID或者保存的设置用户ID，那么就将有效用户ID设置为uid，其他的两个（实际用户ID和保存的设置用户ID）保持不变。比如下面这个程序：

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
void err_exit(char *fmt,...);
int main(int argc,char *argv[])
{uid_t ruid,euid,suid;printf("Before:\n");if(-1 == getresuid(&ruid,&euid,&suid))err_exit("[getresuid]: ");printf("real:%d\teffective:%d\tset-user:%d\n",ruid,euid,suid);setuid(500);printf("After:\n");if(-1 == getresuid(&ruid,&euid,&suid))err_exit("[getresuid]: ");printf("real:%d\teffective:%d\tset-user:%d\n",ruid,euid,suid);return 0;
}

　　关于这段代码生成的可执行文件，我让它的拥有者变成了xiaojie(UID=501)，并且给它加上了SUID权限，如下图所示：

　　然后我用michael用户(UID=500)来运行这个程序，那么这个程序的实际用户ID=500，而有效用户ID和保存的设置用户ID都为501。接着，在这个程序中调用setuid函数，传入的参数为500，大家可以猜想到，最终应该只有有效用户ID受到影响，而保存的设置用户ID保持不变。运行结果如下图所示：

　　这就符合了我们的预期，仅仅只有有效用户ID受到了影响，而实际用户ID和保存的设置用户ID并没有改变。（这里我仅仅是验证了保存的设置用户ID不受影响，大家也可以自己写一个程序，来验证实际用户ID并不受影响。）

　　最后一点，如果setuid函数的参数的uid的值即不等于实际用户ID，也不等于保存的设置用户ID，而且这个进程的有效用户ID也不是0（非特权进程）。那么这个程序就会出错，并将errno设置为EPERM。比如下面这个程序：

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main(int argc,char *argv[])
{uid_t ruid,euid,suid;getresuid(&ruid,&euid,&suid);printf("real:%d\teffective:%d\tset-user:%d\n",ruid,euid,suid);if(-1 == setuid(500)){printf("%s\n",strerror(errno));if(errno == EPERM){printf("Error number is EPERM!\n");}}else{getresuid(&ruid,&euid,&suid);printf("real:%d\teffective:%d\tset-user:%d\n",ruid,euid,suid);}return 0;
}

　　我以xiaojie用户(UID=501)来运行这个程序，那么这个程序的三个用户ID都为501，然后在这个程序中，调用setuid(500)。于是程序就会报错，并将errno设置为EPERM，如下图所示：

OK，这就是APUE上关于setuid函数的解释，讲了这么多，综合成一句话就是，root是神，想怎么干就怎么干，没人管得了。而普通用户呢，只能管自己分内的事（把进程的有效ID改成自己的ID），不能胡乱来。

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