Linux与Unix二大操作系统编程的安全.txt

上传者：汤亚波
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上传时间：2015-04-26
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Linux与Unix二大操作系统编程的安全.txt

在考虑操作系统的继承安全性的时候，有一个常常被忽略了的问题（这到符合微软的口
味）：如果你为Windows 平台编程，那么你的软件就只能够在有限的操作系统、版本和补丁层
上运行。而UNIX 和Linux 则相反，它们包括很多开放源代码、商业，以及政府开发的版本，
而且应用程序常常跨很多不同平台自由发布，而这些平台都有相当不同的安全特性。

由于有些读者只在Windows 上工作，所以这里要介绍一下*nix。UNIX 和Linux 的划分在
于其内核以及用户空间上。大多数程序都可以在用户空间里的内核之上运行。刚刚接触Linux
的程序员，尤其是有经验的 UNIX 开发人员，有时候无法意识 Linux 并不只是是免费版本的
UNIX；事实上，两者的确存在一些很大的不同之处。从安全的角度讲，大多数版本Linux 都
非常相似，因为它们都基于相同的内核和 C 库。一个显著的不同之处是，Linux 对按需动态
加载内核模块提供了专门的支持。

除了UNIX 和Linux 以上的不同之处，不同版本的UNIX 之间也存在很大的安全差别。对
于转到UNIX 的Linux 开发人员来说，这些差别不太明显，但是很重要。例如，有些和 UNIX
类似的操作系统会进行强制的访问控制，而有的则不会。

还有一个紧密相关的平台：Free Software HURD 宏内核的*nix，它有自己的安全特性。

有些UNIX 平台，其中最显著的是OpenBSD，在进行缺省安装的时候本身就要比其它的操
作系统更加安全；如果为它们所写的应用程序还会运行在其他一些版本的UNIX 系统上，那么
这些应用程序仍然需要实现它们自己的安全特性，并遵照一些好的编程惯例。

对于开发人员而言，理解线程和进程是尤其重要的。在UNIX 的变体里，线程常常会被单
独处理，而执行则由系统来计划安排。而在Linux 里，进程和线程事实上没有区别。在UNIX
里，同一个进程里的线程会共享内存，但是Linux 的进程会创建另外的进程，并能够定义哪
些资源可以被共享，而哪些不能。Linux 的开发人员常常会用到“任务（task）”这个词，
而他们事实上是在谈论进程。为了以最安全的方式让应用程序能够被移植，开发人员应该坚
持使用标准的线程库。

特别的，如果你希望应用程序能够被移植，那么就要使用“fork”调用来创建新的进程。
要注意，如果可能的话要坚持使用 fork，这一点很重要。不要使用“vfork”，它是由 BSD
开发的一个优化版本的fork（因此被广泛使用），而且出于兼容性的考虑，也被引入了Linux。
其原因很简单：vfork 会让子进程共享（或者更准确地说，接管）父进程的内存和控件，这
会导致子进程和父进程之间的相互冲突。在有些版本的 Linux 里，vfork 在特定情况下会被
黑客攻破。

尽管Windows 有这样或者那样明显的和著名的问题，从某种角度上讲，微软的开发人员
实现编程安全要相对容易一些，因为他们所工作平台的多样性受到了限制。

UNIX 和 Linux 的开发人员，尤其是跨平台的开发人员，可能对安全具有特别的敏感性，
因为它们的操作系统可能在缺省的条件下就更加安全；但是，不同版本的UNIX 之间在安全上
有很多的不同，其差别甚至要比UNIX 和Linux 之间的还要大。它们之间众多的相同特性常常
掩盖掉了这些差别，而可移植性的因素则加剧了这些差别。没有哪个 Windows 下的 C 或者
VBASIC 程序员，会认为他的或者她的应用程序会一成不变的只运行在 UNIX 平台上，或者相

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