Published 2024年12月8日 by

Linux chroot 环境：原理与应用详解

目录 隐藏
1 深入理解 Linux chroot：从原理到实战
2 什么是 chroot？
3 chroot 的应用场景
4 chroot 实战：搭建模拟环境
4.1 1. 创建 chroot 环境目录
4.2 2. 准备必要的程序和资源
4.3 3. 模拟 saslauthd 的套接字
4.4 4. 进入 chroot 环境
4.5 5. 验证服务调用
4.6 6. 文件系统隔离验证
5 总结

深入理解 Linux chroot：从原理到实战

在 Linux 系统管理中，chroot 可以通过改变程序的根目录来实现文件系统的隔离。在本文中，我们将详细介绍 chroot 的原理，并通过一个模拟 Postfix 调用 SASL 的实战演示，帮助你掌握如何正确配置和验证 chroot 环境。

在一次smtp相关测试任务中， ubuntu虚拟机中搭建postfix服务器使用 sasl 中的密码验证方式使用 sasldb 报如下错误：

Sep 12 08:36:20 server postfix/smtpd[2384]: warning: SASL authentication failure: cannot connect to saslauthd server: No such file or directory

搜索到下面帖子：https://serverfault.com/questions/721925/postfix-smtpsaslauthd-autentication-failure，发现与chroot有关。

什么是 chroot？

chroot 是 Linux 提供的一种文件系统隔离机制，全称为 “change root”，它允许我们将某个进程及其子进程的根目录 / 改变为指定的目录。在这个受限环境中，进程只能访问新的根目录中的资源，而无法接触到系统其他部分。

chroot 的应用场景

  1. 安全隔离：
    • 限制进程访问系统文件，提高安全性。例如，运行 Postfix 等服务时，将其置于 chroot 环境中，防止潜在的漏洞被利用。
  2. 测试和调试：
    • 模拟不同的系统环境，调试服务或运行实验，而不会影响主系统。
  3. 系统修复：
    • 使用 chroot 进入受损系统进行修复操作。
  4. 简化依赖：
    • 将服务依赖的文件与主系统隔离，便于管理和迁移。

chroot 实战：搭建模拟环境

以下是一个以 Postfix 调用 SASL 为例的 chroot 配置实战，帮助我们验证服务在隔离环境中的运行。

1. 创建 chroot 环境目录

在 /tmp 下创建一个 chroot 目录，模拟服务运行环境：

sudo mkdir -p /tmp/chroot-demo/{bin,etc,lib,lib64,var/run}
sudo mkdir -p /tmp/chroot-demo/var/run/saslauthd

/var/run/saslauthd 模拟了 Postfix 中 saslauthd 的套接字路径。

2. 准备必要的程序和资源

为了运行一个简单的程序（如 bash），我们需要复制二进制文件及其依赖库到 chroot 环境。

  • 查找 bash 的依赖库：
ldd /bin/bash

输出：

linux-vdso.so.1 (0x00007ffc5f7d1000)
libtinfo.so.6 => /lib64/libtinfo.so.6 (0x00007fe3865d5000)
libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00007fe3865ce000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007fe3863f2000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fe38673a000)

ldd /bin/ls

linux-vdso.so.1 (0x00007ffd75518000)
*libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x00007f5b6d00e000)
*libcap.so.2 => /lib64/libcap.so.2 (0x00007f5b6d004000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f5b6ce28000)
*libpcre2-8.so.0 => /lib64/libpcre2-8.so.0 (0x00007f5b6cd9c000)
libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00007f5b6cd95000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f5b6d070000)
*libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00007f5b6cd73000)

ldd /bin/realpath

linux-vdso.so.1 (0x00007ffd2017e000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f1a4debe000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f1a4e0b7000)

ldd /bin/touch

linux-vdso.so.1 (0x00007ffc7370b000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f505a21e000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f505a422000)
  • 根据输出结果复制程序和依赖库到 chroot 环境：
sudo cp /bin/touch /tmp/chroot-demo/bin
sudo cp /bin/realpath /tmp/chroot-demo/bin
sudo cp /bin/ls /tmp/chroot-demo/bin
sudo cp /bin/bash /tmp/chroot-demo/bin/
sudo cp /lib64/libtinfo.so.6 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/libdl.so.2 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/libc.so.6 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/libselinux.so.1 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/libcap.so.2 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/libpcre2-8.so.0 /tmp/chroot-demo/lib64/
sudo cp /lib64/libpthread.so.0 /tmp/chroot-demo/lib64/
  • 创建基本配置文件：
sudo sh -c 'echo "root:x:0:0:root:/root:/bin/bash" > /tmp/chroot-demo/etc/passwd'
sudo sh -c 'echo "root:x:0:" > /tmp/chroot-demo/etc/group'

3. 模拟 saslauthd 的套接字

创建一个模拟的套接字文件 /var/run/saslauthd/mux：

sudo touch /tmp/chroot-demo/var/run/saslauthd/mux
sudo chown root:root /tmp/chroot-demo/var/run/saslauthd/mux
sudo chmod 777 /tmp/chroot-demo/var/run/saslauthd/mux

套接字文件的权限确保任何进程都可以访问它。

4. 进入 chroot 环境

使用 chroot 命令切换到新环境：

sudo chroot /tmp/chroot-demo /bin/bash

在 chroot 环境中，运行以下命令验证文件结构：

ls /
ls /var/run/saslauthd
exit

输出应类似：

bin etc lib lib64 var
mux

5. 验证服务调用

创建一个简单的脚本，模拟服务对 saslauthd 套接字的访问：
exit退出chroot

sudo sh -c 'echo -e "#!/bin/bash\necho Authentication successful via \$(realpath /var/run/saslauthd/mux)" > /tmp/chroot-demo/bin/auth_service.sh'
sudo chmod +x /tmp/chroot-demo/bin/auth_service.sh

在 chroot 环境中执行：

sudo chroot /tmp/chroot-demo /bin/bash
bin/auth_service.sh

输出：

Authentication successful via /var/run/saslauthd/mux

6. 文件系统隔离验证

在 chroot 环境中创建一个文件：

sudo chroot /tmp/chroot-demo /bin/bash
touch /etc/testfile
ls /etc/

退出 chroot 后检查：

ls /etc/testfile

总结

通过这次实战，我们完成了以下操作：
1. 创建了一个隔离的 chroot 环境。
2. 模拟了 Postfix 中 saslauthd 套接字的场景。
3. 验证了文件系统隔离的效果。

chroot 是一个轻量级的隔离工具，虽然不如容器技术（如 Docker）功能全面，但在许多场景中依然是高效且实用的选择。对于需要安全隔离或调试特定服务的情况，chroot 是一项不可忽视的技能。

 

图片from陳丁光

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