Linux中更改当前进程运行身份

在上一篇文章中，我们讲了如何在 Linux 上用 Python 编写一个守护进程。

主要原理是利用 Linux 的 fork 函数创建一个进程，然后退出父进程，生成的子进程就会成为一个守护进程。细心观察的可能会发现，这个守护进程的运行身份，就是执行这个程序的用户。如果把这个守护程序加入到系统的服务项，那么这个守护程序的执行身份通常就是 root。

这里就出现了一个问题。root 的权限比较大，如果通过 root 身份的守护程序来处理请求，危险性还是比较大的。一种比较好的办法，是生成一个身份为 root 的 master 进程，用来接受请求，然后再生成若干个 worker 进程来处理请求。这样，真正处理请求的进程就不需要拥有 root 的全部权限。

事实上，现在很多软件，例如 Nginx、MySQL、Apache、vsftpd 等，基本都是类似的思路。那么，怎么样在 Linux 中更改子进程的运行身份呢？

实际上，Linux 提供了相应的函数。来看一下 Python 代码：

#!/usr/bin/env python
import time
import os
import pwd
import sys
import signal

logfile = "/tmp/d2.log"

# step one，获取希望程序运行的用户名
try:
    user = sys.argv[1]
except:
    user = raw_input(
        "Please input a username in this machine "
        "you want to run this program: "
    )

if user == "":
    sys.exit(-1)

try:
    uid = pwd.getpwnam(user)
    uid = uid.pw_uid
except:
    print "User not exists!"
    sys.exit(-1)


# step two，生成 daemon
pid = os.fork()

if pid:
    sys.exit(0)

os.setsid()
os.chdir("/")
os.umask(0)


# step three，再次 fork
pid = os.fork()

if pid == 0:
    os.setuid(uid)
    os.setsid()
    os.chdir("/")
    os.umask(0)


log = open(logfile, 'a')

log.write(
    'Daemon start up at %s\n' %
    (
        time.strftime(
            '%Y:%m:%d',
            time.localtime(time.time())
        )
    )
)

log.close()


def reload(a, b):
    log = open(logfile, 'a')
    log.write(
        'Daemon reload at %s\n' %
        (
            time.strftime(
                '%Y:%m:%d',
                time.localtime(time.time())
            )
        )
    )
    log.close()


while True:
    signal.signal(
        signal.SIGHUP,
        reload
    )
    time.sleep(2)

运行这个程序的时候，比如输入：

nginx

这里假设 nginx 是系统中已经存在的用户。

然后使用：

ps aux | grep python

查看系统中正在运行的 Python 程序，可以看到，其中一个 worker 进程的运行身份已经变成了 nginx：

[root@home ~]# ps aux | grep python
root      1139  0.0  0.5  5288  2372 ?        Ss   22:40   0:00 python ./d2.py nginx
nginx     1140  0.0  0.5  5288  2360 ?        S    22:40   0:00 python ./d2.py nginx
root      1151  0.0  0.1  2336   648 pts/0    S+   22:50   0:00 grep python

这里可以看到：

root   → master
nginx  → worker

也就是说，负责处理实际请求的 worker 进程已经不再使用 root 身份。因为身份为 nginx 的进程主要用来处理请求，所以一些属于 root 的权限就不会被这个进程直接调用。同时，还可以进一步通过设置文件权限，对进程能够操作的文件进行限制。这样就可以在一定程度上实现权限控制，减少因为进程权限过大而带来的安全隐患。