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。
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- 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
- 准备一些必要的工具
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。
- ash.audit.sh,并将其拷贝到 /etc/profile.d/ 目录下
if [ "${ SHELL##*/}" != "bash" ]; then returnfiif [ "${ AUDIT_READY}" = "yes" ]; then returnfideclare -rx HISTFILE="$HOME/.bash_historydeclare -rx HISTSIZE=500000declare -rx HISTFILESIZE=500000declare -rx HISTCONTROL=""declare -rx HISTIGNORE=""declare -rx HISTCMDdeclare -rx AUDIT_READY="yes"shopt -s histappendshopt -s cmdhistshopt -s histverifyif shopt -q login_shell && [ -t 0 ]; then stty -ixonfiif groups | grep -q root; then declare -x TMOUT=86400 # chattr +a "$HISTFILE"fideclare -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 $AUDIT_STR | sha1sum |cut -c1-12)declare -x AUDIT_LASTHISTLINE=""set +o functraceshopt -s extglobfunction AUDIT_DEBUG() { if [ -z "$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_DEBUGdeclare -frx +t AUDIT_EXITif [ -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: $MESSAGE_OPENED"fideclare -rx PROMPT_COMMAND="[ -n "$AUDIT_DONE" ] && echo ''; AUDIT_DONE=; trap 'AUDIT_DEBUG && AUDIT_DONE=1; trap DEBUG' DEBUGdeclare -rx BASH_COMMANDdeclare -rx SHELLOPTtrap 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。
- 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 offlocal6.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。
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 #CentOSyum install rsyslog-elasticsearch rsyslog-mmjsonparse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$UDPServerRun 514module(load="mmjsonparse") # for parsing CEE-enhanced syslog messagesmodule(load="omelasticsearch") # for outputting to Elasticsearch#try to parse a structured log# this is for index names to be like: rsyslog-YYYY.MM.DDtemplate(name="rsyslog-index" type="string" string="bashaudit-%$YEAR%.%$MONTH%.%$DAY%")# this is for formatting our syslog in JSON with @timestamptemplate(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
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 << EOF > ./kibana.ymlserver.port: 15601elasticsearch.hosts: ["http://:"]i18n.locale: "zh-CN"EOFdocker 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
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。
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
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。