堡垒跳板机实现——架构实现

刘阳龙Herman

总述

这是关于堡垒机实现的第二篇文章,主要阐述三层架构分别如何实现,包括第一层&第二层的设计与实现,即用户登录堡垒机的入口 & 授权验证, 第三层,如何通过ldap来统一管理服务器账号权限。

关于堡垒机三层架构可以参见前一篇blog:堡垒跳板机实现——整体架构

登录入口

先说第一层,这层的主要功能为检测用户是否有使用堡垒机的权限。
这个很好理解,总不能来个匿名用户就可以让他随意使用堡垒机,虽说在二层授权验证这里可以有效的抵挡,但是,既然可以在第一层有效的对无效用户做快捷的拦截,为什么要放后呢?

验证的方式可以有很多种,比如,如果用linux用作第一层架构中的服务器,那么可以天然的使用linux的user auth作为检验机制,单纯为有使用权限的用户在服务器上adduser,单独创建一个唯一的32位的密码。

服务器定制

我们在这层的做法是 将用户验证与我们内部的动态Token服务相结合(类似google authenticator),同时还要提供友好的登录shell界面,这样的话单纯的使用user auth就不太能够达到我们的目的,这里,我们对一层服务器做了ssh登录all permit定制,修改/etc/pam.d/sshd:

auth     required       pam_permit.so
account  required       pam_permit.so
password required       pam_permit.so
session  required       pam_permit.so

开启sshd的pam认证,修改sshd_config:

UsePAM yes

然后重启sshd:

/etc/ini.d/sshd restart

同时将用户对应的默认login shell改为我们自定义的。

代码结构

放上我们的代码结构,主要结构如下:

├── gateway-shell
├── login-shell
├── mshell
└── sdshell

功能描述

接下来对上述文件做下功能描述:

  • login-shell: 用户的login shell,调用sdshell验证用户的login passwd,初始化用户的监控日志路径,并开启监控。

  • sdshell:读取用户的login passwd并判断验证结果,以exit code来对表示验证结果,0表示验证成功,1表示验证失败,2表示root用户登录并且验证成功。

  • mshell:验证用户passwd成功能,循环调用gateway-shell来读取用户的action操作选择,并执行。

  • gateway-shell:提供给用户操作cli界面,供用户选择操作。

调用顺序为:

login_shell(入口) -> sdshell(判断PIN+TOKEN) -> mshell -> gateway-shell(判断/获取 用户选项) 

代码解读

login_shell:

当用户登录时首先进入到这里进行验证

  1 #!/bin/bash
  2 
  3 WORKDIR=`dirname $0`
  4 source $WORKDIR/sentry.env
  5 BINDIR="$WORKDIR"
  6 #LOGDIR="/data0/logdir"
  7 
  8 #1, 验证token
  9 $BINDIR/sdshell
 10 sdstats=$?
 11 #sdstats=0
 12 
 13 # 当sdshell返回为0时,表示当前用户登录成功
 14 # 当sdshell返回为1时,表示当前用户验证失败
 15 # 当sdshell返回为2时,表示root登录成功
 16 if [[ $sdstats -eq 1 ]];then
 17     exit 1
 18 elif [[ $sdstats -eq 2 ]];then
 19     /bin/bash
 20     exit 0
 21 fi
 22 
 23 #2, gen_log_dir
 24 user=`/usr/bin/whoami`
 25 if [ ! -d $LOGDIR/$user ];then
 26     mkdir -p $LOGDIR/$user
 27     chown -R $user $LOGDIR/$user
 28     chmod a+w $LOGDIR/$user
 29 fi
 30 
 31 #3, param
 32 lip=`/usr/bin/env|grep SSH_CONNECTION|cut -f 2 -d =|cut -f 1 -d ' '`
 33 now=`date '+%F-%k:%M:%S'|tr -d " "`
 34 user=`/usr/bin/whoami`
 35 sip=`/usr/bin/env|grep SSH_CONNECTION|cut -f 2 -d =|cut -f 3 -d ' '`
 36 
 37 #4, begin script
 38 export TMOUT=10
 39 export SHELL=$BINDIR/mshell
 40 /usr/bin/script -q -t 2>$LOGDIR/$user/$user-$lip-$sip-$now.time -f $LOGDIR/$user/$user-$lip-$sip-$now.txt

其中,3-5行做基本的环境变量初始化,第9行调用 sdshell 验证用户输入的动态码的验证结果,即,用户在这时进入到 sdshell 做验证,此时,就可以随意对 sdshell 做功能定制了,我们实现的功能定制界面类如:
图片描述

是不是比较酷炫~~

当一切都验证完毕,我们进入到login_shell第24-35行,初始化用户行为日志记录的初始化。

我们这里使用linux自带的script命令做用户的记录操作,简单有效到没有朋友啊有木有!!

最后39-40两行,将用户的shell指向 mshell ,同时,开始记录用户行为。

mshell

现在用户的行为已经进入到这里,说明这个用户通过了第一层校验,现在需要他进行相关action操作。

  1 #!/bin/bash
  2 
  3 WORKDIR=`dirname $0`
  4 source $WORKDIR/sentry.env
  5 user=`/usr/bin/whoami`
  6 GWDIR=$WORKDIR
  7 privatekey=$RSAFILE
  8 mkdir /home/$user/.ssh 2>/dev/null
  9 cat $privatekey > /home/$user/.ssh/id_rsa
 10 chmod 600 /home/$user/.ssh/id_rsa
 11 
 12 while true
 13 do
 14     clear
 15     $GWDIR/gateway-shell
 16     gsstats=$?
 17 
 18     # 返回值说明:
 19     # 0 表示正常,要登录了;
 20     # 1 表示立即quit
 21     # 2 表示因为超时而quit
 22     # 3 表示登录本地服务器
 23     # 其他未异常
 24     case $gsstats in
 25         0)
 26             ssh -2 -i ~/.ssh/id_rsa -l $user `cat $ACTIONDIR/$user.action`
 27             ;;
 28         1)
 29             exit
 30             ;;
 31         2)
 32             echo "action timeout"
 33             exit
 34             ;;
 35         3)
 36         /bin/bash
 37             ;;
 38         *)
 39             echo "error"
 40             sleep 2
 41             ;;
 42     esac
 43 done

3-10行环境初始化,然后开启循环监听用户输入的action,为用户展示可使用的action list以及判断用户是否有对应操作的权限则都是第15行的 mshell 来进行操作,之后同样根据exit code来执行相关的动作。

对于 mshell ,同样可以自行设计相关的功能,我们设计的shell操作界面如下:
图片描述

同样酷炫有木有!

一层架构总结

此时,一层架构中的流程实现基本完成,剩下的就是具体控制登录服务器的技术管理工作,即第三层的工作了,稍后为大家分享。

再次总结下一层架构中的调用关系:

login_shell(入口) -> sdshell(判断PIN+TOKEN) -> mshell -> gateway-shell(判断/获取 用户选项) 

咦,好像缺少第二层的说明?

其实第二层主要做action行为授权&校验工作,还记得 gateway-shell 的作用吗:

为用户展示可使用的action list以及判断用户是否有对应操作的权限

在这里 gateway-shell 通过api与第二层做交互,对用户的行为及授权范围作了操作,具体交互的功能包括:

  • 搜索服务器信息;

  • 获取用户有权限的服务器list;

  • 获取用户有权限的服务器Group list;

  • 获取服务器Group下的server list;

  • 获取当前所有有权限的user list

具体怎么实现? 相信1000个工程师有1001中不同的做法,这里就不在阐述~

如何统一管理服务器的登录账号

接入我们有1000台服务器,有100个人,需要统一管理 哪些账号 可以登录 哪些服务器哪些账号哪些服务器 上可以 sudo哪些命令
问题抛出来了,下面就是如何解决它。

单刀直入的方案,我为每个服务器根据需要创建对应的人的账号,在分别配置sudoer的权限。
缺点就不说了,改个配置能累死人。。。。。

所以,我们最好能有个地方能够统一来配置:

  1. 创建一个人的账号后,那么这个人就能登录所有的服务器;

  2. 管理这个人的登录服务器的范围;

  3. 为这个人分配统一的sudo权限,及在哪些目标服务器上有执行哪些命令的sudo权限;

上述的需求可以通过服务器接入ldap,通过ldap管理在实现上述的需求。
具体的过程这里不再累赘,可以参见网上的博文,还是挺多的,比如:
使用 OpenLDAP 集中管理用户帐号
基于 PAM 的 LDAP 用户身份验证

这里只贴上完成后类似的ldap结构:

[[email protected] openldap]# ldapsearch -x -LLL -D "cn=admin,dc=lianjia,dc=com" uid=test -W
Enter LDAP Password:
dn: uid=test,ou=people,dc=lianjia,dc=com
objectClass: posixAccount
objectClass: shadowAccount
objectClass: person
objectClass: inetOrgPerson
objectClass: ldapPublicKey
cn: System
sn: li
givenName: test
displayName: test
uid: test
userPassword:: testpasswd
uidNumber: 1001
gidNumber: 1001
gecos: System Manager
homeDirectory: /home/test
shadowLastChange: 16020
shadowMin: 0
shadowMax: 999999
shadowWarning: 7
shadowExpire: -1
employeeNumber: 20248353
mobile: 18519199234
mail: [email protected]
postalAddress: beijing
initials: test
loginShell: /bin/bash
sshPublicKey: ssh-rsa Axxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx32x9jF5cFDqktiTQIdD9
 PMq8b86v2p8Es4us7OTzo7XomcjEPpfP/Realy9BOuteohA4JzezrAyFQhJui6BdovkzhnVRyFERJ
 uTA/19biQkCZB91XrWxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxJXH+f0
 VOvx5FiF0bV3IfJt32cdmI8O7hNI+ttPCQ4V1R8vr0wIhCmUcKzD5vOx+0H9B1EY4d/imSxFHIebe
 4l//rthyAr3x0XmNvuFD9khqfDK7bmXnHu26s++O8A1SDJ5beuu4xXl/mN8mc5WPmoQQSjIzruWPa
 jLx8m6HF [email protected]

这样,对于此用户,就可以通过password 或者 publickey的方式,登录服务器,同理,也可以对sudo进行类似的管理,还是真心强大的。

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Herman.Liu
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