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EBPF 技术简介
eBPF 全称 extended BPF，Linux Kernel 3.15 中引入的全新设计, 是对既有 BPF 架构进行了全面扩大，一方面，反对了更多畛域的利用, 另一方面，在接口的设计以及易用性上，也有了较大的改良。
eBPF 是一个基于寄存器的虚拟机，应用自定义的 64 位 RISC 指令集，可能在 Linux 内核内运行即时本地编译的“BPF 程序”，并能拜访内核性能和内存的一个子集。
倒退历史
工作机制
ebpf 带来的平安威逼
eBPF 的 hook 点性能包含以下几局部：
- 能够在 Storage、Network 等与内核交互之间；
- 也能够在内核中的功能模块交互之间；
- 又能够在内核态与用户态交互之间；
- 更能够在用户态过程空间。
- eBPF 的性能笼罩 XDP、TC、Probe、Socket 等，每个性能点都能实现内核态的篡改行为，从而使得用户态齐全致盲，哪怕是基于内核模块的 HIDS，一样无奈感知到这些行为。
网络层歹意利用 ebpf
以一个 SSH、WEB 服务的服务器为例，在 IDC 常见网络拜访策略中，凋谢公网 web 80 端口容许任意起源的 IP 拜访。而 SSH 服务只容许特定 IP，或者只凋谢内网端口拜访。
假如这台服务器曾经被黑客入侵，黑客须要留下一个后门，且须要一个暗藏、牢靠的网络链路作为后门通道，那么在 eBPF 技术上，会如何实现呢？
XDP/TC 层批改 TCP 包
为了让后门暗藏的更好，最好是不开过程，不监听端口（以后局部咱们只探讨网络层暗藏）。而 eBPF 技术在 XDP、TC、socket 等内核层的性能，可能实现流量信息批改，这些性能常被利用在 L3、L4 的网络负载平衡上。比方 cilium 的网络策略都是基于 eBPF XDP 实现。eBPF hook 了 XDP 点后，更改了 TCP 包的指标 IP，零碎内核再将该数据包转发进来。
依照 XDP 与 TC 在 Linux 内核中，解决 ingress 与 egress 的地位，能够更精确地确定 hook 点。
零碎层歹意利用 ebpf
实现流程
回顾 eBPF 的 hook 点，作用在 syscall 的 kprobe、tracepoint 事件类型，假使用在后门 rootkit 场景，是非常可怕的。比方，批改内核态返回给用户态的数据，拦挡阻断用户态行为等随心所欲。而更可怕的是，常见的 HIDS 都是基于内核态或者用户态做行为监控，这恰好就绕开了大部分 HIDS 的监控，且不产生任何日志.
tracepoint 事件类型 hook
在 SSHD 利用中，当用户登录时，会读取 /etc/passwd 等文件。用户态 sshd 程序，调用 open、read 等零碎调用，让内核去硬件磁盘上检索数据，再返回数据给 sshd 过程。
用户态生成 payload
用户态实现 /etc/passwd、/etc/shadown 等文件 payload 的生成，并通过 eBPF 的 RewriteConstants 机制，实现对 elf .rodata 的字段值替换。
内核态通过 ebpf 调用实现了随机用户名明码的 root 账号增加。在鉴权认证上，也能够配合 eBPF 网络层歹意利用 的 demo，利用 eBPF map 交互，实现相应鉴权。但 rootkit 自身并没有更改硬盘上文件，不产生危险行为。并且，只针对特定过程的做笼罩，隐蔽性更好。
平安进攻应答
运行前
在恶意程序运行前，缩小攻击面，这个思路是不变的。
环境限度
不论是宿主机还是容器，都进行权限收敛，能不赋予 SYS_ADMIN、CAP_BPF 等权限，就禁止掉。若肯定要凋谢这个权限，那么只能放到运行时的检测环节了。
seccomp 限度
在容器启动时，批改默认 seccomp.json，禁止 bpf 零碎调用，避免容器逃逸，留神此办法对于 Privileged 特权容器有效。
内核编译参数限度
批改函数返回值做运行时防护时，须要用到 bpf_override_return，该函数须要内核开启 CONFIG_BPF_KPROBE_OVERRIDE 编译参数，因而非非凡状况不要开启该编译参数。
非特权用户指令
大部分 eBPF 程序类型都须要 root 权限的用户能力调用执行。但有几个例外，比方 BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER 和 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB 这两个类型，就不须要 root。但须要读取系统配置开关。
运行时
监控
Linux 零碎中，所有的程序运行，都必须进行零碎调用，eBPF 程序也不例外。须要调用 syscall 为 321 的 SYS_BPF 指令。并且，所有的 eBPF 程序执行、map 创立都必须进行这个 syscall 调用。那么，在这个必经之路进行拦挡监控，是最好的计划。
依据程序白名单筛选
在一些 BPF 利用的业务服务器上，自身业务行为会产生大量调用，会给平安预警带来较大审计压力。对于已知的过程，咱们能够依据过程特色过滤。
获取以后过程 pid、comm 等属性，依据用户态写入 eBPF map 的配置，决定是否上报、是否拦挡。
依据 SYSCALL 类型筛选
在 BPF syscall 里，子命令的性能蕴含 map、prog 等多种类型的操作，bpf() subcommand reference 里有具体的读写 API。在理论的业务场景里，“写”的平安危险比“读”大。所以，咱们能够过滤掉“读”操作，只上报、审计“写”操作。
运行后
如果恶意程序比查看工具运行的早，那么对于后果存在伪造的可能。
平安工程师须要依据不同场景作不同的溯源策略：
命令 bpftool prog show，能够看到以后零碎正在运行的 BPF 程序、关联的 BPF map ID，以及对应的过程信息等。
命令 bpftool map show，通过查看 map 信息，能够与程序信息作辅助改正。并且，能够导出 map 内数据用来辨认歹意过程行为。
bpflist-bpfcc -vv 命令能够看到以后服务器运行的“局部”BPF 程序列表。
bpftool net show dev ens33 - p 命令能够用于查看网络相干的 eBPF hook 点。
结语
EBPF 目前作为一门绝对热门的技术，在越来越多技术人员理解到其方便性和高效率的同时，也会带来相当一大部分的“滥用”和“歹意利用”。正越来越成为平安畛域不可回避的一个安全隐患甚至平安危险。
平安技术人员，既须要了解 ebpf 的实现机制，相熟罕用 ebpf 工具，又要可能理解并发现零碎中被有心或者无心引入的这些 ebpf 的“泛滥”应用，加以封堵和标准，能力真正的用好 ebpf，这把 linux 内核的平安“双刃剑”。