LINUX内核2.4.x的网络安全框架(3)

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更新时间：2007-06-21 14:15
关 键 词：内核  网络  LINUX  安全  框架
阅读提示：本文分析了LINUX2.4.x网络安全的实现。

3. iptables
iptables实现对规则的管理和访问。它里面有几个重要的数据结构ipt_entry，ipt_match，ipt_target，ipt_table，用于构造规则表。还有一个重要的函数ipt_do_table，用于遍历规则表并处理规则表上的结构。
ipt_entry是规则的数据结构，如下：

struct ipt_entry { struct ipt_ip ip; unsigned int nfcache; u_int16_t target_offset;/* target在规则中的偏移 */ u_int16_t next_offset;/* 下一条规则的偏移 */ unsigned int comefrom; struct ipt_counters counters;/* 匹配规则的数据包的统计计数 */ unsigned char elems[0]; };

在ipt_entry中ipt_ip是一个基本的match，它是固定的，用于匹配数据包的源地址/源端口、目的地址/目的端口、协议等。其他的match按需要添加，个数并不固定，所以在ipt_entry有一个变长的字符数组保存规则中match的指针，这些指针指向系统中注册的match。每个规则有一个target，决定数据包完全匹配规则后怎样处理这个数据包，它也是一个指向系统注册的target的指针，并且也放在前面提到的变长字符数组中。ipt_entry中的target_offset是target在规则中的偏移，偏移是从规则的起始地址到target所在位置的长度，还有一个变量next_offset指示下一条规则偏移，它其实就是本条规则的长度。
前面提到在iptables中沿用了LINUX2.2.x中的chain和rule的概念，那么在ipt_entry中如何区分chain和rule的哪？
我们知道chain是某个检查点上检查的规则的集合。除了默认的chain外，还可以创建新的chain。在iptables中，同一个chain里的规则是连续存放的。默认的chain的最后一条规则的target是chain的policy。用户创建的chain的最后一条规则的target的调用返回值是NF_RETURN，遍历过程将返回原来的chain。规则中的target也可以指定跳转到某个用户创建的chain上，这时它的target是ipt_stardard_target，并且这个target的verdict值大于0。如果在用户创建的chain上没有找到匹配的规则，遍历过程将返回到原来chain的下一条规则上。
ipt_match用于匹配数据包的参数，如TCP数据包中的标志位，ICMP协议中的类型等，每个match所感兴趣的参数都不一样，所以一条规则可能有多个match。ipt_target决定在数据包完全匹配规则后应做什么样的处理。这两个在使用之间都必须先注册到系统的链表中才能被规则引用。对这两个数据结构不做过多分析，读者可以自行参考源代码。
ipt_table是规则表的数据结构，如下：

struct ipt_table { struct list_head list; char name[IPT_TABLE_MAXNAMELEN]; struct ipt_replace table;/* 用户空间传递的规则表 */ unsigned int valid_hooks;/* 有效的检查点置位*/ rwlock_t lock; struct ipt_table_info private;/* 规则表在内核中的存储结构 */ struct module *me; };

在ipt_table中，ipt_replace是用户空间配置程序传递给内核的规则表，这个规则表不能直接使用，必须先根据它里面包含的match和target的名称将match和target转换成在内核注册的match和target的指针，还有一项重要的工作是检查规则表中是否有循环，如果有循环，要给用户空间的配置程序报告错误。转换之后的规则表存储在ipt_table_info中。valid_hooks指示与这个表相关的检查点，并把相应的位置为1。一个table中可以有多个chain，chain分为系统默认的chain（与table注册的检查点对应）和用户创建的。

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