良许Linux教程网 干货合集 如何用 Shell 轻松搞定 Linux 命令审计

如何用 Shell 轻松搞定 Linux 命令审计

首先,当谈到 Linux 的操作审计需求时,大多数我们希望的是还原线上服务器被人为(误)操作时执行的命令行,以及它关联的上下文。这个需求场景其实跟通用的业务日志采集一致,简单一点可以直接通过 history 将内容发给 syslog,复杂一点的采用 auditd 或 ebpf 在内核层面上捕获行为。

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不过本文不打算对上述的方案做原理解释,仅仅站在一个运维小白的角度来完成日常 80%(80%的数据来源?我也不知道,大概是二八原则)的操作审计 。既然文章标题是用 Shell 来完成, 由此可见今天的主题跟 Bash 脱不了关系了。

一句话概括今天的主题:利用定制 Bash 源增加日志审计功能,并将用户操作发给 rsyslog 聚合,最后在 elasticsearch 做日志存储和查询

Linux 部分

  1. 准备一些必要的工具
  • rsyslog: 一个Linux上自带并兼容 syslog 语法的日志处理服务
  • jq: 一个在 shell 下处理 json 数据的小工具
  • logger: 一个可以往 syslog 输入日志的工具

这些小工具除 jq 外,大多操作系统发行版都自带,如果没有的话也可以直接用操作系统内置的包管理工具安装。

  1. 定制 bash.audit.sh,并将其拷贝到 /etc/profile.d/ 目录下
if [ "${SHELL##*/}" != "bash" ]; then
 return
fi

if [ "${AUDIT_READY}" = "yes" ]; then
   return
fi

declare -rx HISTFILE="$HOME/.bash_history"
declare -rx HISTSIZE=500000
declare -rx HISTFILESIZE=500000
declare -rx HISTCONTROL=""
declare -rx HISTIGNORE=""
declare -rx HISTCMD
declare -rx AUDIT_READY="yes"

shopt -s histappend
shopt -s cmdhist
shopt -s histverify

if shopt -q login_shell && [ -t 0 ]; then
 stty -ixon
fi

if groups | grep -q root; then
 declare -x TMOUT=86400
 # chattr +a "$HISTFILE"
fi

declare -a LOGIN_INFO=( $(who -mu | awk '{print $1,$2,$6}') )
declare -rx AUDIT_LOGINUSER="${LOGIN_INFO[0]}"
declare -rx AUDIT_LOGINPID=
"${LOGIN_INFO[2]}"
declare -rx AUDIT_USER="$USER"
declare -rx AUDIT_PID="$$"
declare -rx AUDIT_TTY="${LOGIN_INFO[1]}"
declare -rx AUDIT_SSH="$([ -n "$SSH_CONNECTION" ] && echo "$SSH_CONNECTION" | awk '{print $1":"$2"->"$3":"$4}')"
declare -rx AUDIT_STR="$AUDIT_LOGINUSER  $AUDIT_LOGINPID  $AUDIT_TTY  $AUDIT_SSH"
declare -rx AUDIT_TAG
=$(echo -n $AUDIT_STR | sha1sum |cut -c1-12)
declare -x AUDIT_LASTHISTLINE=""

set +o functrace
shopt -s extglob

function AUDIT_DEBUG() {
 if [ -z "$AUDIT_LASTHISTLINE" ]; then
   local AUDIT_CMD="$(fc -l -1 -1)"
   AUDIT_LASTHISTLINE="${AUDIT_CMD%%+([^ 0-9])*}"
 else
   AUDIT_LASTHISTLINE="$AUDIT_HISTLINE"
 fi
 local AUDIT_CMD="$(history 1)"
 AUDIT_HISTLINE="${AUDIT_CMD%%+([^ 0-9])*}"
 if [ "${AUDIT_HISTLINE:-0}" -ne "${AUDIT_LASTHISTLINE:-0}" ] || [ "${AUDIT_HISTLINE:-0}" -eq "1" ]; then
   MESSAGE=$(jq -c -n \
    --arg pwd "$PWD" \
    --arg cmd "${AUDIT_CMD##*( )?(+([0-9])?(\*)+( ))}" \
    --arg user "$AUDIT_LOGINUSER" \
    --arg become "$AUDIT_USER" \
    --arg pid "$AUDIT_PID" \
    --arg info "${AUDIT_STR}" \
    '{cmd: $cmd, user: $user, become: $become, pid: $pid, pwd: $pwd, info: $info}')
   logger -p local6.info -t "$AUDIT_TAG" "@cee: $MESSAGE"
 fi
}

function AUDIT_EXIT() {
 local AUDIT_STATUS="$?"
 if [ -n "$AUDIT_TTY" ]; then
   MESSAGE_CLOSED=$(jq -c -n \
       --arg action "session closed" \
       --arg user "$AUDIT_LOGINUSER" \
       --arg become "$AUDIT_USER" \
       --arg pid "$AUDIT_PID" \
       --arg info "${AUDIT_STR}" \
       '{user: $user, become: $become, pid: $pid, action: $action, info: $info}')
   logger -p local6.info -t "$AUDIT_TAG" "@cee: $MESSAGE_CLOSED"
 fi
 exit "$AUDIT_STATUS"
}

declare -frx +t AUDIT_DEBUG
declare -frx +t AUDIT_EXIT

if [ -n "$AUDIT_TTY" ]; then
 MESSAGE_OPENED=$(jq -c -n \
     --arg action "session opened" \
     --arg user "$AUDIT_LOGINUSER" \
     --arg become "$AUDIT_USER" \
     --arg pid "$AUDIT_PID" \
     --arg info "${AUDIT_STR}" \
     '{user: $user, become: $become, pid: $pid, action: $action, info: $info}')
 logger -p local6.info -t "$AUDIT_TAG" "@cee: $MESSAGE_OPENED"
fi

declare -rx PROMPT_COMMAND=
"[ -n "$AUDIT_DONE" ] && echo ''; AUDIT_DONE=; trap 'AUDIT_DEBUG && AUDIT_DONE=1;
 trap DEBUG' DEBUG"
declare -rx BASH_COMMAND
declare -rx SHELLOPT

trap AUDIT_EXIT EXIT

简单说明下这个脚本,大致就是定义了 shell 的历史条目、登录超时时间、以及审计日志的格式和发送。

  1. 配置rsyslog 客户端,本地创建一个 /etc/rsyslog.d/40-audit.conf 文件,用于将本地local6级别的系统日志发送远端的rsyslog服务集中处理
$RepeatedMsgReduction off

local6.info @:514
& stop

配置完成后,别忘了重启下 rsyslog 服务!

数据部分

数据部分顾名思义,用于接收并处理客户端发来的操作系统日志。这里我们用到了 rsyslog 和 elasticsearch 两个服务了。

  1. 准备rsyslog-elasticsearch

要让 rsyslog 将日志发送给 elastichsearch,我们就必须安装它的 es 模块

# Ubuntu
apt-get install -y rsyslog-elasticsearch rsyslog-mmjsonparse
 
#CentOS
yum install rsyslog-elasticsearch rsyslog-mmjsonparse
  1. 准备 ElasticSearch 服务

为了简单部署,本文直接用 docker 快速拉起一个 ES 服务

docker run -d --name elasticsearch  -p 9200:9200 -p 9300:9300 -e "discovery.type=single-node" elasticsearch:7.3.1
  1. 配置 rsyslog 服务端,创建一个文件 /etc/rsyslog.d/40-audit-server.conf,用于定义日志的写入策略。
$RepeatedMsgReduction off

$ModLoad imudp
$UDPServerRun 514

module(load="mmjsonparse")          # for parsing CEE-enhanced syslog messages
module(load="omelasticsearch")      
# for outputting to Elasticsearch

#try to parse a structured log


# this is for index names to be like: rsyslog-YYYY.MM.DD
template(name="rsyslog-index" type="string" string="bashaudit-%$YEAR%.%$MONTH%.%$DAY%")

# this is for formatting our syslog in JSON with @timestamp
template(name="json-syslog" type="list") {
   constant(value="{")
    constant(value="\"@timestamp\":\"")     property(name="timegenerated" 
dateFormat="rfc3339" date.inUTC="on")
     constant(value="\",\"host\":\"")        property(name="fromhost-ip")
     constant(value="\",\"severity\":\"")    property(name="syslogseverity-text")
     constant(value="\",\"facility\":\"")    property(name="syslogfacility-text")
     constant(value="\",\"program\":\"")     property(name="programname")
     constant(value="\",\"tag\":\"")         property(name="syslogtag" format="json")
     constant(value="\",")                   property(name="$!all-json" position.from="2")
   # closing brace is in all-json
}

if ($syslogfacility-text == 'local6' and $syslogseverity-text == 'info'then {
action(type="mmjsonparse")
action(type="omelasticsearch" template="json-syslog" searchIndex="rsyslog-index" dynSearchIndex="on" server="" serverport="")
       # action(type="omfile" file="/var/log/bashaudit.log")
       stop
}

这里采用了 rsyslog 的两个 module 来处理收集的日志

  • mmjsonparse用于 json 格式化日志
  • omelasticsearch用于配置 ElastichSearch

配置完成重启 rsyslog 服务

查询部分

审计日志的查询我们可以使用 Kibana 或者自己根据 ElasticSearch API 进行二次开发。这里我们以 Kibana 举例。

cat  ./kibana.yml
server.port: 15601
elasticsearch.hosts: ["http://:"]
i18n.locale: "zh-CN"
EOF

docker run -d --ulimit nofile=1000000:1000000 --net host --name elasticsearch-audit -v ./kibana.yml:/usr/share/kibana/config/kibana.yml  --restart always docker.elastic.co/kibana/kibana-oss:7.3.1

本地访问http://localhost:15601进入 kibana 配置创建一个名为 bashaudit 的索引模式

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之后,我们就能进入 Discover 中查询审计日志了,包含了基本Shell执行时间来源用户执行目录等数据。

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再进一步,我们也可以通过调用 API 的方式对审计日志做一些额外的二次开发,例如:

  • 对线上服务器热点用户统计
  • 对线上服务器做热点操作统计
  • 对线上危险Shell 操作做告警
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总结

本文讲述了采用定制 Bash 的方式,在用户登录初始化 Shell 的方式将其后续的命令行操作发送给 rsyslog 服务进行处理,并将格式化后的日志存储在 ElasticSearch 中方便辅助系统管理者在线上故障定位时使用,也可以依此对 Linux命令行审计做可视化的二次开发。

不过本文基于定制 Bash 的方式仍然具备很多局限性,例如:

  • 不能审计 ShellScript 内的执行逻辑;
  • 存在用其他 shell 绕过审计,如 zsh 等;

可以看到要想审计到更详细的内容,光在 Bash(表面功夫)上实现并不能满足,读者可以尝试使用snoopy 对 Shell 脚本内部做跟踪审计。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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