一、权限抽象
一个完整的权限管理体系，要有合理的抽象。这里就包括对用户、进程、文件、内存、系统调用等抽象。
1.1 用户和组
Linux 是一个多用户平台，允许多个用户同时登录系统工作。Linux 将用户抽象成了账户，账户可以登录系统，比如通过输入登录名 + 密码的方式登录；也可以通过证书的方式登录。
但为了方便分配每个用户的权限，Linux 还支持组 （Group）账户。组账户是多个账户的集合，组可以为成员们分配某一类权限。每个用户可以在多个组，这样就可以利用组给用户快速分配权限。
组的概念有点像微信群。一个用户可以在多个群中。比如某个组中分配了 10 个目录的权限，那么新建用户的时候可以将这个用户增加到这个组中，这样新增的用户就不必再去一个个目录分配权限。
而每一个微信群都有一个群主，Root 账户也叫作超级管理员，就相当于微信群主，它对系统有着完全的掌控。一个超级管理员可以使用系统提供的全部能力。
此外，Linux 还对文件进行了权限抽象（注意目录也是一种文件）。Linux 中一个文件可以设置下面 3 种权限：
- 读权限（r）：控制读取文件。
- 写权限（w）：控制写入文件。
- 执行权限（x）：控制将文件执行，比如脚本、应用程序等。
然后每个文件又可以从 3 个维度去配置上述的 3 种权限：
- 用户维度。每个文件可以所属 1 个用户，用户维度配置的 rwx 在用户维度生效；
- 组维度。每个文件可以所属 1 个分组，组维度配置的 rwx 在组维度生效；
- 全部用户维度。设置对所有用户的权限。
因此 Linux 中文件的权限可以用 9 个字符，3 组rwx描述：
- 第一组是用户权限
- 第二组是组权限
- 第三组是所有用户的权限
然后用-代表没有权限。比如rwxrwxrwx代表所有维度可以读写执行。rw--wxr-x代表用户维度不可以执行，组维度不可以读取，所有用户维度不可以写入。
通常情况下，如果用ls -l查看一个文件的权限，会有 10 个字符，这是因为第一个字符代表的是文件类型。我有管道文件、目录文件、链接文件等等。
-代表普通文件、d代表目录、p代表管道。
二、和权限有关的几个问题
2.1 文件被创建后，初始的权限如何设置？
一个文件创建后，文件的所属用户会被设置成创建文件的用户。谁创建谁拥有，这个逻辑很顺理成章。但是文件的组又是如何分配的呢？
这里 Linux 想到了一个很好的办法，就是为每个用户创建一个同名分组。
比如说zhang这个账户创建时，会创建一个叫作zhang的分组。zhang登录之后，工作分组就会默认使用它的同名分组zhang。如果zhang想要切换工作分组，可以使用newgrp指令切换到另一个工作分组。因此，被创建文件所属的分组是当时用户所在的工作分组，如果没有特别设置，那么就属于用户所在的同名分组。
再说下文件的权限如何？文件被创建后的权限通常是：
rw-rw-r--
也就是用户、组维度不可以执行，所有用户可读。
2.2 公共执行文件的权限
前面提到过可以用which指令查看ls指令所在的目录，我们发现在/usr/bin中。然后用ls -l查看ls的权限，可以看到下图所示：
~]# ls -l /usr/bin/ls -rwxr-xr-x 1 root root 143368 Jun 10 2020 /usr/bin/ls
第一个-代表这是一个普通文件，后面的 rwx 代表用户维度可读写和执行；第二个r-x代表组维度不可以写；第三个r-x代表所有用户可以读和执行。后面的两个root，第一个是所属用户，第二个是所属分组。
到这里你可能会有一个疑问：如果一个文件设置为不可读，但是可以执行，那么结果会怎样？
答案当然是不可以执行，无法读取文件内容自然不可以执行。
2.3 执行文件
在 Linux 中，如果一个文件可以被执行，则可以直接通过输入文件路径（相对路径或绝对路径）的方式执行。如果想执行一个不可以执行的文件，Linux 则会报错。
当用户输入一个文件名，如果没有指定完整路径，Linux 就会在一部分目录中查找这个文件。你可以通过echo $PATH看到 Linux 会在哪些目录中查找可执行文件，PATH是 Linux 的环境变量
~]# echo $PATH /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/go/bin:/root/bin
2.4 可不可以多个用户都登录root，然后只用root账户？最后一个问题是，可不可以都root？
答案当然是不行！但却我们实际生产中就这么使用，root权限真的太危险, 应该提高linux 权限使用的意识。
内核提供操作硬件、磁盘、内存分页、进程等最核心的能力，并拥有直接操作全部内存的权限，因此内核不能把自己的全部能力都提供给用户，而且也不能允许用户通过shell指令进行系统调用。Linux 下内核把部分进程需要的系统调用以 C 语言 API 的形式提供出来。部分系统调用会有权限检查，比如说设置系统时间的系统调用。
三、权限架构思想
优秀的权限架构主要目标是让系统安全、稳定且用户、程序之间相互制约、相互隔离。这要求权限系统中的权限划分足够清晰，分配权限的成本足够低。
因此，优秀的架构，应该遵循最小权限原则（Least Privilege)。权限设计需要保证系统的安全和稳定。比如：每一个成员拥有的权限应该足够的小，每一段特权程序执行的过程应该足够的短。对于安全级别较高的时候，还需要成员权限互相牵制。比如金融领域通常登录线上数据库需要两次登录，也就是需要两个密码，分别掌握在两个角色手中。这样即便一个成员出了问题，也可以保证整个系统安全。
同样的，每个程序也应该减少权限，比如说只拥有少量的目录读写权限，只可以进行少量的系统调用。
3.1 权限划分
权限架构思想还应遵循一个原则，权限划分边界应该足够清晰，尽量做到相互隔离。Linux 提供了用户和分组。当然 Linux 没有强迫你如何划分权限，这是为了应对更多的场景。通常我们服务器上重要的应用，会由不同的账户执行。比如说 Nginx、Web 服务器、数据库不会执行在一个账户下。现在随着容器化技术的发展，我们甚至希望每个应用独享一个虚拟的空间，就好像运行在一个单独的操作系统中一样，让它们互相不用干扰。
3.2 分级保护
因为内核可以直接操作内存和 CPU，因此非常危险。驱动程序可以直接控制摄像头、显示屏等核心设备，也需要采取安全措施，比如防止恶意应用开启摄像头盗用隐私。通常操作系统都采取一种环状的保护模式。
如上图所示，内核在最里面，也就是 Ring 0。 应用在最外面也就是Ring 3。驱动在中间，也就是 Ring 1 和 Ring 2。对于相邻的两个 Ring，内层 Ring 会拥有较高的权限，可以改变外层的 Ring；而外层的 Ring 想要使用内层 Ring 的资源时，会有专门的程序（或者硬件）进行保护。
比如说一个 Ring3 的应用需要使用内核，就需要发送一个系统调用给内核。这个系统调用会由内核进行验证，比如验证用户有没有足够的权限，以及这个行为是否安全等等。
3.3 用户分组指令
3.3.1 查看
使用groups指令
上面指令列出当前用户的所有分组。第一个是同名的主要分组，后面从adm开始是次级分组。
我先给你介绍两个分组，其他分组你可以去查资料：
- adm 分组用于系统监控，比如/var/log中的部分日志就是 adm 分组。
- sudo 分组用户可以通过 sudo 指令提升权限。
如果想查看当前用户，可以使用id指令，如下所示：
~]# id uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)
- uid 是用户 id；
- gid 是组 id；
- groups 后面是每个分组和分组的 id。
如果想查看所有的用户，可以直接看/etc/passwd。
~]# more /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
/etc/passwd这个文件存储了所有的用户信息，如下图所示：
sudo usermod -a -G sudo foo
3.3.2 创建用户
sudo useradd foo
sudo 原意是 superuser do，后来演变成用另一个用户的身份去执行某个指令。如果没有指定需要 sudo 的用户，就像上面那样，就是以超级管理员的身份。因为 useradd 需要管理员身份。这句话执行后，会进行权限提升，并弹出输入管理员密码的输入界面。
3.3.3 创建分组
sudo groupadd hello
3.3.4 为用户增加次级分组
组分成主要分组（Primary Group）和次级分组（Secondary Group）。主要分组只有 1 个，次级分组可以有多个。如果想为用户添加一个次级分组，可以用usermod指令。下面指令将用户foo添加到sudo分组，从而foo拥有了sudo的权限。
sudo usermod -a -G sudo foo
-a代表append，-G代表一个次级分组的清单， 最后一个foo是账户名。
3.3.5 修改用户主要分组
sudo usermod -g somegroup foo
四、问题
1、为什么不用 root 账户执行程序？
举个例子，你有一个 Mysql 进程执行在 root（最大权限）账户上，如果有黑客攻破了你的 Mysql 服务，获得了在 Mysql 上执行 Sql 的权限，那么，你的整个系统就都暴露在黑客眼前了。这会导致非常严重的后果。
黑客可以利用 Mysql 的 Copy From Prgram 指令为所欲为，比如先备份你的关键文件，然后再删除他们，并要挟你通过指定账户打款。如果执行最小权限原则，那么黑客即便攻破我们的 Mysql 服务，他也只能获得最小的权限。当然，黑客拿到 Mysql 权限也是非常可怕的，但是相比拿到所有权限，这个损失就小多了。
2、请简述 Linux 权限划分的原则？
- Linux 遵循最小权限原则。
- 每个用户掌握的权限应该足够小，每个组掌握的权限也足够小。实际生产过程中，最好管理员权限可以拆分，互相牵制防止问题。
- 每个应用应当尽可能小的使用权限。最理想的是每个应用单独占用一个容器（比如 Docker），这样就不存在互相影响的问题。即便应用被攻破，也无法攻破 Docker 的保护层。
- 尽可能少的root。如果一个用户需要root能力，那么应当进行权限包围——马上提升权限（比如 sudo），处理后马上释放权限。
- 系统层面实现权限分级保护，将系统的权限分成一个个 Ring，外层 Ring 调用内层 Ring 时需要内层 Ring 进行权限校验。
