通过监控Linux下进程来保证系统安全 （2）

系统调用存在缺点

我们上述所介绍的进程监控方法和工具都是基于调用操作系统给我们提供的相应的API接口函数或者系统调用来实现的。我们所得到的只是接口函数处理后的结果，不能够主动地从操作系统内核的进程数据结构当中获取我们需要的信息。因而，它们具有如下缺点:

1.传统的进程监控方法运行效率比较低，同时反应时间也比较长，实时性能差。

2.不能够实时、高效地向用户报告当前系统运行的安全状况，就算系统中有不法进程在运行，系统也不能识别出来。

3.不能给用户捕捉不法进程的行为提供证据和进程的活动轨迹。当一个不法进程运行并对系统产生破坏时，用户即使通过察看进程列表找到了不合法的进程，也不清楚到底从进程开始运行直到捕捉到这样一个不法进程这样一段时间内，进程都对系统造成了哪些破坏，比如说，访问、修改了哪些重要的系统文件，占用了哪些系统资源等等。这些都给以后的恢复和处理工作带来了很大的问题。

4.执行程序工作在用户态，本身就不安全，入侵系统的黑客可以轻松地找到这些进程监控程序的磁盘映像，进行删除甚至替换，从而会给系统带来不可估量的损失。这一点尤其需要强调，比如说，黑客入侵系统成功，就可以植入他们所改写的ps程序以替换原来系统的ps程序，这样就使得用户不能通过该工具得知系统中当前运行的不法进程，这样无论黑客如何植入木马或者其他程序，用户都无法知道，从而无法采取措施终止这些行为。不言而喻，这样的后果是很严重的。而在我们下面所要介绍的一种运行于内核的进程监控程序当中，黑客根本无法或者很难深入内核来破坏该进程监控程序，从而使其能够很好地保证自身的安全。

基于上述种种不足，我们提出了在Linux内核中实现进程实时监控的原理和技术。该技术主要分为以下几个步骤：

首先，在“干净”的系统环境下，全面地运行系统中的安全进程，分析和搜集Linux环境下这些进程的相关信息(包括进程ID号、进程名称、进程可执行映像、进程的开始时间、进程的父进程等主要信息)，形成一张“系统安全进程列表”，作为进程监控的依据。

接着，监控代码在进程调度过程中实时地搜集系统中运行进程的信息。如果发现进程不在“系统安全进程列表”当中，则马上通过终端输出该进程的PID号、名称、进程的可执行映像等信息，或者通过声音向用户报警，等待用户处理，在这个等待的过程中，终止调度该进程，直到用户做出响应(放行该进程或者杀死该进程)。

在第二步当中，如果超级用户(系统管理员)放行了该进程，则可以将该进程加入“系统安全进程列表”，以完善该列表;如果是一般用户在使用过程当中放行了某个进程，那么，需要将该用户的用户名和身份记录下来，并且将放行的进程记录下来存为日志，那么，当超级用户(系统管理员)无论是在审核用户行为还是在修改“系统安全进程列表”时，都是一个有力的依据。

另外，在系统运行过程当中，如果发现“系统安全进程列表”当中的某些重要的进程(包括kswapd、bdflush等)不在运行，则马上将该进程“遗失”的信息存入文件，以备在系统的恢复过程当中，对它们进行针对性的恢复，根据不同的情况，有的需要马上停机，恢复进程，有的则可以现场恢复。