+
+
+% TODO trattare quote disco
+% vedi man quotactl
+
+
+
+
+\subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
+\label{sec:proc_capabilities}
+
+\itindbeg{capabilities}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
+gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
+fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
+quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
+di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
+sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
+ modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
+stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
+potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
+ nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
+ la marcatura di immutabilità.}
+
+Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
+sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
+separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
+processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti;
+per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
+diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
+definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
+
+Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
+introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
+suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
+un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
+potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
+processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
+molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
+situazione di ``\textsl{tutto o nulla}''.
+
+Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
+ si rifà ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e,
+ poi abbandonato.} prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai
+singoli file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono
+essere utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma
+(una sorta di \acr{suid} anch'esso parcellizzato); ma il supporto per questa
+funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è stato introdotto soltanto
+a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva essere il programma stesso
+ad eseguire una riduzione esplicita delle sue capacità, cosa che ha reso l'uso
+di questa funzionalità poco diffuso, vista la presenza di meccanismi
+alternativi per ottenere limitazioni delle capacità dell'amministratore a
+livello di sistema operativo, come \index{SELinux} SELinux.
+
+Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
+2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
+rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intezioni originali dello standard
+POSIX, rimovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la capacità
+\macro{CAP\_SETPCAP} e le modalità di funzionamento del cosiddetto
+\itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding
+ set}. Ulteriori modifiche sono state apportate con il kernel 2.6.26 per
+consentire la rimozione non ripristinabile dei privilegi di
+amministratore. Questo fa sì che il significato ed il comportamento del kernel
+finisca per dipendere dalla versione dello stesso e dal fatto che le nuove
+\textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per capire meglio la
+situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con maggiori dettagli
+come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
+
+Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
+supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
+cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
+\textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
+\textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
+in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
+ i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
+ \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
+ fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
+ \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
+ \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
+ intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
+ attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
+ 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
+
+L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
+per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
+sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
+sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
+lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla instroduzione delle
+\textit{file capabilities} è il seguente:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
+ \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
+ \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
+ non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
+ previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
+ supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
+ casistica.}
+\item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
+ delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
+ chiamata ad \func{exec}.
+\item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
+ kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
+ compiute dal processo.
+\label{sec:capabilities_set}
+\end{basedescript}
+
+Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
+altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
+ eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
+ \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
+ in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
+ \macro{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
+soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
+\func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
+con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione dell'uso del
+\acr{suid} di root. Anche questi tre insiemi sono identicati con gli stessi
+nomi, ma il loro significato è diverso:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
+ delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
+ capacità \textsl{permesse} del processo.
+\item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
+ l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
+ ereditate dal processo originario (che cioè vengono tolte
+ dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
+ \func{exec}).
+\item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
+ unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
+ capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
+ inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
+ capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resta vuoto).
+\end{basedescript}
+
+\itindbeg{capabilities~bounding~set}
+
+Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
+\textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
+limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
+funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
+\textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
+casistica assai complessa.
+
+Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
+\textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
+parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
+\procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in
+sede di compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la
+presenza di tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In
+questa situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
+\textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
+modificarlo, ogni processo eseguito successivamente, anche se eseguito con
+privilegi di amministratore,\footnote{per essere precisi occorreva la capacità
+ \const{CAP\_SYS\_MODULE}.} è in grado soltanto di rimuovere una delle
+\textit{capabilities} già presenti dell'insieme.
+
+In questo caso l'effetto del \textit{capabilities bounding set} è che solo le
+capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro programma
+attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se si elimina da
+esso una capacità, considerato che \texttt{init} (almeno nelle versioni
+ordinarie) non supporta la reimpostazione del \textit{bounding set}, questa
+non sarà più disponibile per nessun processo a meno di un riavvio, eliminando
+così in forma definitiva quella capacità per tutti, compreso
+l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default usato per il
+ \textit{capabilities bounding set}, significa anche che \const{CAP\_SETPCAP}
+ non è stata praticamente mai usata nella sua forma orginale.}
+
+Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
+è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
+sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
+\procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
+ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
+presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
+
+Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
+ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
+limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
+presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
+sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
+suo \textit{permitted set} solo se questa è anche nel \textit{bounding
+ set}. In questo modo si possono rimuovere definitivamente certe capacità da
+un processo, anche qualora questo dovesse eseguire un programma
+privilegiato.
+
+Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
+esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
+che verrebbero attivate in caso di esecuzione, non quelle eventualmente già
+presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
+presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
+eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
+\textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
+
+In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
+un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
+ set} del processo con \func{capset}, sempre nel senso che queste devono
+essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel \textit{permitted set}
+del processo.
+
+\itindend{capabilities~bounding~set}
+
+Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
+comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
+presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
+delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
+incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
+sappiano tener conto,\footnote{si ebbe un grosso problema di sicurezza con
+ \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
+ dall'\textit{inheritable set} si ottenne di far fallire una \func{setuid},
+ in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi il successo della
+ funzione non ne controllava lo stato di uscita) con la conseguenza di
+ effettuare come amministratore operazioni che altrimenti sarebbero state
+ eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.} ci soffermeremo
+solo sulla implementazione completa presente a partire dal kernel 2.6.25,
+tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione precedente.
+
+
+
+Quando un programma viene messo in esecuzione\footnote{cioè quando viene
+ eseguita la \func{execve} con cui lo si lancia; in corrispondenza di una
+ \func{fork} le \textit{capabilities} non vengono modificate.} esso eredita
+(nel senso che assume negli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted})
+le \textit{capabilities} mantenute nell'insieme \textit{inherited}, a meno che
+non sia eseguito un programma \acr{suid} di root o la \func{exec} sia stata
+eseguita da un programma con \textsl{uid} reale zero; in tal caso il programma
+ottiene tutte le \textit{capabilities} presenti nel \textit{capabilities
+ bounding set}. In questo modo si può far si che ad un processo eseguito in
+un secondo tempo possano essere trasmesse solo un insieme limitato di
+capacità, impedendogli di recuperare quelle assenti nell'insieme
+\textit{inherited}. Si tenga presente invece che attraverso una \func{fork}
+vengono mantenute le stesse capacità del processo padre.
+
+
+% TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
+% http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
+
+% TODO capire cosa cambia con i patch vari, vedi
+% http://lwn.net/Articles/280279/
+% http://lwn.net/Articles/256519/
+% http://lwn.net/Articles/211883/
+
+
+Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
+breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
+in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
+ tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
+ capabilities}) e dalle definizioni in \texttt{linux/capabilities.h}, è
+ aggiornato al kernel 2.6.26.} la tabella è divisa in due parti, la prima
+riporta le \textit{capabilities} previste anche nella bozza dello standard
+POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux. Come si può notare dalla
+tabella alcune \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono
+molto specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto,
+che è opportuno dettagliare maggiormente.
+
+\begin{table}[!h!btp]