Jailer - eBPF 强制访问控制

警告：该项目正处于密集开发阶段，尚未准备好用于生产环境。API、策略格式及行为可能随时更改，恕不另行通知。仅供测试和实验使用。

致谢

注意：这是一个独立的实现，与 Meta 的解决方案并非同一项目。虽然 BpfJailer 在功能上类似，并且受到 Meta 的 Liam Wisehart、Justin Nga、Carl El Khoury、Mansee Chadha 原创想法和设计的启发，但这是独立开发的独立代码库。我们感谢激发此项工作的愿景和基础概念。

社区

Jailer 是一个基于 eBPF 的进程隔离系统，为 Linux 提供强制访问控制（MAC）。它使用 BPF task_storage 映射跟踪进程，并对文件访问、网络操作和进程执行实施基于角色的策略。

功能（当前版本）

功能	状态	描述
进程跟踪	✅ 可用	使用 `task_storage` BPF 映射跟踪进程
Socket 注册	✅ 可用	进程通过 Unix socket API 注册
基于角色的策略	✅ 可用	受限角色和允许角色
文件访问控制	✅ 可用	阻止/允许文件打开操作
Jail 继承	✅ 可用	子进程继承父进程的 jail
网络控制	✅ 可用	阻止/允许 socket 绑定/连接
端口/协议过滤	✅ 可用	按端口 TCP/UDP 允许/拒绝规则
执行控制	✅ 可用	阻止/允许进程执行
路径匹配	✅ 可用	带缓存失效的目录项遍历
签名二进制文件	🚧 占位	二进制签名验证（未实现）
备选注册	✅ 可用	按可执行文件、cgroup 或 xattr 自动注册
无守护进程模式	✅ 可用	引导二进制文件在早期启动时固定程序
审计事件	✅ 可用	用于 systemd-journald 集成的 perf 缓冲区

Nginx 演示

复杂演示

内核要求

最低内核版本

Linux 5.11+（支持 BPF_MAP_TYPE_TASK_STORAGE）
推荐：Linux 6.1+（更好的 BTF 支持）

所需内核配置

# 检查当前内核配置
zcat /proc/config.gz 2>/dev/null || cat /boot/config-$(uname -r)

必需选项：

CONFIG_BPF=y
CONFIG_BPF_SYSCALL=y
CONFIG_BPF_LSM=y
CONFIG_DEBUG_INFO_BTF=y

启用 BPF LSM

BPF LSM 必须在内核启动参数中启用：

# 检查 BPF LSM 是否激活
cat /sys/kernel/security/lsm
# 列表中应包含 "bpf"

# 如果没有，请添加到内核启动参数：
# 编辑 /etc/default/grub，在 GRUB_CMDLINE_LINUX 中添加：
#   lsm=lockdown,capability,landlock,yama,apparmor,bpf

# 然后更新 grub 并重启：
sudo update-grub
sudo reboot

对于 Ubuntu/Debian 系统，也可以使用：

# 创建启用 BPF LSM 的脚本
cat > /tmp/enable_bpf_lsm.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
GRUB_FILE="/etc/default/grub"
if grep -q "lsm=" "$GRUB_FILE"; then
    sudo sed -i 's/lsm=[^""]*/lsm=lockdown,capability,landlock,yama,apparmor,bpf/' "$GRUB_FILE"
else
    sudo sed -i 's/GRUB_CMDLINE_LINUX="\(.*\)"/GRUB_CMDLINE_LINUX="\1 lsm=lockdown,capability,landlock,yama,apparmor,bpf"/' "$GRUB_FILE"
fi
sudo update-grub
echo "BPF LSM 已启用。请重启。"
EOF
chmod +x /tmp/enable_bpf_lsm.sh
sudo /tmp/enable_bpf_lsm.sh

构建

先决条件

# 安装 Rust
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

# 安装构建依赖（Ubuntu/Debian）
sudo apt-get install -y clang llvm libelf-dev linux-headers-$(uname -r)

# 安装 Rust 的 BPF 目标
rustup target add bpfel-unknown-none

构建所有组件

cd bpfjail

# 构建 BPF 程序
cd bpfjailer-bpf && cargo build --release && cd ..

# 构建守护进程和客户端
cargo build --release

快速开始

1. 启动守护进程

# 以 root 身份运行（如果存在则加载 config/policy.json）
sudo RUST_LOG=info ./target/release/bpfjailer-daemon

预期输出：

[INFO] BpfJailer daemon starting...
[INFO] Loading BpfJailer eBPF programs with libbpf-rs...
[INFO] ✓ pending_enrollments map available for enrollment
[INFO] ✓ network_rules map available for port/protocol filtering
[INFO] ✓ task_storage map created successfully
[INFO] ✓ Program task_alloc attached
[INFO] ✓ Program file_open attached
[INFO] ✓ Program socket_bind attached
[INFO] ✓ Program socket_connect attached
[INFO] ✓ Program bprm_check_security attached
[INFO] Initialized with default roles: restricted (1), permissive (2)
[INFO] Loaded policy from config/policy.json
[INFO] Loaded 5 roles
[INFO] Enrollment server listening on /run/bpfjailer/enrollment.sock

2. 运行安全测试

# 在没有 jail 的情况下运行漏洞测试（显示攻击成功）
sudo python3 tests/vulnerable_apps/run_tests.py

# 使用受限角色运行漏洞测试（显示攻击被阻止）
sudo python3 tests/vulnerable_apps/run_tests.py --role 1

# 运行特定测试
sudo python3 tests/vulnerable_apps/run_tests.py --role 1 --test path

# 列出可用测试和角色
sudo python3 tests/vulnerable_apps/run_tests.py --list

使用受限角色的示例输出：

============================================================
TEST: Path Traversal / Arbitrary File Read
============================================================
Attempting to read /etc/passwd via path traversal...
BLOCKED - Permission denied (BpfJailer blocked file access)

============================================================
TEST: Command Injection
============================================================
Attempting command injection...
BLOCKED - Permission denied (BpfJailer blocked exec)

============================================================
TEST: Reverse Shell / Data Exfiltration
============================================================
Test 1: Reverse shell connection to 127.0.0.1:4444
BLOCKED - Permission denied (BpfJailer blocked connect)

可用安全测试

测试	漏洞	缓解方式
`path_traversal`	通过 `../` 读取任意文件	restricted, isolated
`command_injection`	Shell 命令执行	restricted, webserver, isolated
`reverse_shell`	与攻击者建立出站连接	restricted, isolated
`ssrf`	访问内部服务/云元数据	restricted, isolated
`arbitrary_write`	写入敏感路径	restricted
`crypto_miner`	下载 + 执行 + 连接矿池	restricted, webserver
`privilege_escalation`	读取 shadow、写入 sudoers	restricted

3. 手动注册测试

#!/usr/bin/env python3
import socket
import json
import os

# 连接到守护进程
sock = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect("/run/bpfjailer/enrollment.sock")

# 使用受限角色（ID 1）注册
request = {"Enroll": {"pod_id": 1, "role_id": 1}}
sock.send((json.dumps(request) + "\n").encode())
response = sock.recv(4096).decode()
print(f"Enrollment: {response}")
sock.close()

# 尝试读取文件（应被阻止）
try:
    open("/etc/passwd").read()
    print("File access: ALLOWED")
except PermissionError:
    print("File access: BLOCKED")

策略文件

BpfJailer 从 JSON 策略文件加载角色。守护进程按以下顺序搜索策略文件：

$BPFJAILER_POLICY 环境变量
/etc/bpfjailer/policy.json
config/policy.json（相对于工作目录）

示例策略文件

{
  "roles": {
    "restricted": {
      "id": 1,
      "name": "restricted",
      "flags": {
        "allow_file_access": false,
        "allow_network": false,
        "allow_exec": false
      },
      "network_rules": []
    },
    "webserver": {
      "id": 3,
      "name": "webserver",
      "flags": {
        "allow_file_access": true,
        "allow_network": true,
        "allow_exec": false
      },
      "network_rules": [
        {"protocol": "tcp", "port": 80, "allow": true},
        {"protocol": "tcp", "port": 443, "allow": true}
      ]
    }
  },
  "pods": []
}

策略标志

标志	描述
`allow_file_access`	允许文件打开操作
`allow_network`	允许 socket 绑定/连接
`allow_exec`	允许进程执行
`allow_setuid`	允许 setuid 操作
`allow_ptrace`	允许 ptrace 操作

默认角色

角色 ID	名称	文件访问	网络	执行
1	restricted	阻止	阻止	阻止
2	permissive	允许	允许	允许
3	webserver	允许	端口 80, 443, 8080	阻止
4	database	允许	端口 5432, 6379	阻止
5	isolated	允许	阻止	阻止
6	web_with_db	允许	端口 80, 443, 5432, 3306, 6379	阻止
7	worker	允许	端口 443, 5432, 6379, 5672	允许

网络端口/协议过滤

BpfJailer 支持细粒度网络控制，带有按端口 TCP/UDP 规则。

规则结构

network_rules 映射：
  键：{ role_id, port, protocol, direction }
  值：允许 (1) 或拒绝 (0)

protocol：6 = TCP，17 = UDP
direction：0 = 绑定，1 = 连接
port：0 = 通配（所有端口）

规则评估顺序

检查角色对应的特定端口规则
检查角色对应的通配端口规则（port=0）
回退到 role_flags（位 1 = 网络允许）

示例：仅允许受限角色的 HTTP/HTTPS

// 在守护进程代码中：
use bpfjailer_daemon::process_tracker::{PROTO_TCP, DIR_CONNECT};

// 仅允许 TCP 连接到端口 80 和 443
process_tracker.add_network_rule(RoleId(1), 80, PROTO_TCP, DIR_CONNECT, true)?;
process_tracker.add_network_rule(RoleId(1), 443, PROTO_TCP, DIR_CONNECT, true)?;

jailer

最受欢迎