ความซับซ้อนของความปลอดภัยใน Linux kernel เป็นความท้าทายสำหรับผู้ดูแลระบบและผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยมาอย่างยาวนาน ทรัพยากรแผนภาพใหม่ที่เรียกว่า Linux Kernel Defence Map กำลังได้รับความสนใจในชุมชนเนื่องจากมีวิธีการที่ครอบคลุมในการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างประเภทของช่องโหว่ เทคนิคการโจมตี กลไกการตรวจจับข้อบกพร่อง และเทคโนโลยีการป้องกัน
แผนภาพนี้สร้างโดยนักพัฒนาคนเดียวกับที่สร้างเครื่องมือ kernel-hardening-checker ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือนำทางผ่านภูมิทัศน์อันซับซ้อนของความปลอดภัยใน Linux kernel โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าสำหรับผู้ที่ต้องการทำความเข้าใจว่าแนวคิดด้านความปลอดภัยต่างๆ มีปฏิสัมพันธ์และเกี่ยวข้องกันอย่างไร
องค์ประกอบหลักของแผนผังการป้องกันเคอร์เนล Linux:
- ประเภทของช่องโหว่ (พร้อมหมายเลข CWE)
- เทคนิคการโจมตี
- กลไกการตรวจจับข้อบกพร่อง
- เทคโนโลยีการป้องกัน (ทั้งในสายหลักและนอกสายหลัก)
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง:
- kernel-hardening-checker: ตรวจสอบตัวเลือกการเสริมความปลอดภัย
- มีให้ใช้ที่: https://github.com/a13xp0p0v/kernel-hardening-checker
การสร้างแผนผัง:
- เขียนด้วยภาษา DOT เพื่อให้ง่ายต่อการดูแลใน Git
- สร้างโดยใช้ Graphviz
- คำสั่ง:
dot -Tsvg linux-kernel-defence-map.dot -o linux-kernel-defence-map.svg - ลิขสิทธิ์: GPL-3.0
เครื่องมือชุมชนสำหรับการเสริมความแข็งแกร่งให้ Kernel
เครื่องมือ kernel-hardening-checker ได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าคู่กับ Defence Map เครื่องมืออรรถประโยชน์นี้วิเคราะห์ไฟล์การกำหนดค่า kernel และระบุการปรับปรุงความปลอดภัยที่เป็นไปได้ ซึ่งแก้ไขจุดปวดร่วมกันในหมู่ผู้ใช้ Linux
นี่เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากสำหรับการวิเคราะห์ไฟล์การกำหนดค่า kernel ส่วนตัวของคุณและชี้ให้เห็นพื้นที่สำหรับการปรับปรุงความปลอดภัย มันครอบคลุมมากกว่า KSPP แต่บางครั้งก็ไปไกลเกินไป โดยแนะนำให้ปิดการใช้งานคุณสมบัติ kernel ที่คุณอาจใช้งานอยู่
วิธีการของเครื่องมือนี้สอดคล้องกับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านความปลอดภัยในการปิดช่องทางที่ไม่จำเป็นและเปิดเฉพาะสิ่งที่จำเป็นเท่านั้น แม้ว่าสมาชิกในชุมชนบางคนจะสังเกตว่าบางครั้งมันแนะนำให้ปิดการใช้งานคุณสมบัติที่อาจใช้งานอยู่ แต่ลักษณะที่ครอบคลุมทำให้มันเป็นส่วนเสริมที่มีคุณค่าในชุดเครื่องมือของผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัย
ข้อพิจารณาด้านความปลอดภัยเชิงสถาปัตยกรรม
Defence Map ได้จุดประกายการสนทนาที่น่าสนใจเกี่ยวกับแนวทางสถาปัตยกรรมพื้นฐานสำหรับความปลอดภัย สมาชิกชุมชนบางคนได้ตั้งคำถามว่ากลยุทธ์ปัจจุบันในการขยายสถาปัตยกรรม von Neumann มีปัญหาโดยธรรมชาติหรือไม่ ซึ่งนำไปสู่การแบ่งส่วนซอฟต์แวร์ที่เปราะบางและช่องโหว่ด้านความปลอดภัย
มีการกล่าวถึงแนวทางทางเลือกหลายอย่างในการสนทนา รวมถึง Barrelfish (ระบบปฏิบัติการวิจัยจาก Microsoft Research และ ETH Zurich) ซึ่งจัดการกับโปรเซสเซอร์หลายแกนเป็นระบบเครือข่ายแทนที่จะเป็นระบบหน่วยความจำร่วม แนวทางนี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญจากการออกแบบระบบปฏิบัติการแบบดั้งเดิม ซึ่งอาจแก้ไขปัญหาความปลอดภัยบางอย่างในระดับสถาปัตยกรรม
การสนทนายังได้หวนกลับไปยังการโต้เถียงคลาสสิกระหว่าง microkernel กับ monolithic kernel โดยมีการอ้างอิงถึง Minix OS และการสนทนาทางประวัติศาสตร์ระหว่าง Tanenbaum-Torvalds แนวโน้มฮาร์ดแวร์สมัยใหม่ที่แสดงลักษณะ network-on-chip มากขึ้นบ่งชี้ว่าคำถามเชิงสถาปัตยกรรมเหล่านี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน
โมเดลความปลอดภัยเชิงเปรียบเทียบ
ลักษณะที่ครอบคลุมของ Defence Map ได้กระตุ้นให้เกิดการเปรียบเทียบกับระบบปฏิบัติการที่เน้นความปลอดภัยอื่นๆ เช่น OpenBSD สมาชิกชุมชนสังเกตว่าแนวทางความปลอดภัยของ OpenBSD แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ โดยความปลอดภัยส่วนใหญ่มาจากความเรียบง่ายและการลดพื้นที่การโจมตีมากกว่าเทคนิคการบรรเทาที่กว้างขวาง
สิ่งนี้เน้นความแตกต่างสำคัญในปรัชญาความปลอดภัย: Linux มักจะรวมชุดคุณสมบัติที่กว้างขวางพร้อมมาตรการรักษาความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่ระบบเช่น OpenBSD มักจะบรรลุความปลอดภัยผ่านการละเว้นคุณสมบัติและความเรียบง่าย มีการประมาณการว่า Linux kernel เพียงอย่างเดียวมีขนาดใหญ่กว่าระบบพื้นฐาน OpenBSD ทั้งหมด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงขนาดที่แตกต่างกันซึ่งระบบเหล่านี้ทำงาน
Linux Kernel Defence Map เป็นการมีส่วนร่วมที่สำคัญในการทำความเข้าใจและการแสดงภาพความสัมพันธ์ด้านความปลอดภัยภายใน kernel สำหรับผู้ดูแลระบบที่กังวลเกี่ยวกับการคงอยู่ของการกำหนดค่าความปลอดภัยผ่านการอัปเดต kernel เครื่องมือ kernel-hardening-checker ให้วิธีตรวจสอบว่าการตั้งค่าความปลอดภัยที่สำคัญยังคงอยู่ ตามที่สมาชิกชุมชนคนหนึ่งได้กล่าวไว้ แผนที่นี้มีคุณค่าไม่เพียงแต่สำหรับนักพัฒนา kernel เท่านั้น แต่ยังสำหรับทุกคนที่ทำงานกับโค้ดระบบระดับต่ำในภาษาเช่น Rust หรือ Zig
อ้างอิง: Linux Kernel Defence Map