来源：《Computer Security》A Hands-on Approach — Wenliang Du
Chapter02 Attacks Through Environment Variables
书上的内容是很好的。这里仅仅做个学习笔记。
我把这些整体放在一章。如果对要点进行详细说明，可能得好几篇文章才能搞定，比较花时间。而现在网上的文章已经很多，比较旧的知识点应该大体都有不错的整理。故而，简略写之。
当然，还有自身能力的原因。比如动态库那里。书上的动态库那样写有它的原因。但我比较喜欢的库写法还是 头文件+编译参数 来实现。但是我有写过几次库呢？
文章目录
摘要&&总结
这章是对上一章的补充。
讲述环境变量对特权程序的影响。
一般是普通用户，执行特权程序。而特权程序一般是非特权程序(eg:bash)的子进程。
这导致特权程序的环境变量来自普通用户。这具有一定的危险性。
从安全的角度，来看本章，并没有很多知识点。
但是本章提供的背景知识还是不错的。
要点：
- 环境变量、shell变量、环境变量与shell变量的关系、环境变量在进程中的位置、shell变量对子进程的影响
- 静态库、动态库、增加自定义的库
getenv()与secure_getenv()- Set-UID方法和Service方法
- built-in命令
环境变量对特权程序的影响
在开始本章之前，我们得先热身下：linux中环境变量的设置。
我随意从网上搜了两篇文章。
linux 环境变量设置（临时 + 永久）
Linux /etc/profile文件详解
环境变量与shell变量
Linux 环境变量&&进程 ⭐️ （这篇链接文章是很好的。）
（记得当年这内容相关的讨论课是我讲滴。但是当时我肯定是不懂的）
我这里仅仅做下总结性的描述，不用实验进行验证。详细内容见书上+链接文章。
(1) 环境变量是name-value pairs ,存储在进程的内存中。
(2) 在程序中，存储位置是**environ全局变量。可以通过putenv() 、unsetenv() 、setenv()、 getenv(）进行环境的增删该查。
//打印所有环境变量
//strings /proc/$$/environ
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
extern char** environ;
void main(int argc,char *agrv[],char *envp[]){
int i=0;
while (environ[i]!=NULL){
printf("%s\n",envp[i]);
i++;
}
}
/*******************************************/
//环境变量&&execve()
/*我们现在要构建一个函数
* ./switch_show_env x
*
* 当参数是1：不传递环境变量
* 当参数是2：传递自定义的环境变量
* 当参数是3：传递所有的环境变量
*
* 之后打印所有变量
* 很漂亮的程序，演示execve的使用，展示了三种不同情况下的环境变量的传递
*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
extern char **environ;
void main(int argc,char *argv[],char *envp[]){
char *v[2];
char *new_envp[3];
if(argc<2)
return;
v[0] = "/usr/bin/env";
v[1] = NULL;
new_envp[0] = "name=dacao";
new_envp[1] = "Tel=173";
new_envp[2] = NULL;
switch (argv[1][0])
{
case '1':
execve(v[0],v,NULL);
break;
case '2':
execve(v[0],v,new_envp);
break;
case '3':
execve(v[0],v,environ);
default:
printf("enter the correct argv");
break;
}
}
(3)环境变量在内存给中的位置
(4)shell变量是由shell程序来维护。
(5)环境变量的设置，可以见之前的参考文章。
(6)shell程序(eg:bash)会拷贝环境变量到shell变量中。
(7)书上说，shell变量，也能增添到环境变量中。我尝试了下：export并不能增添进程自身的环境变量，但可以增添环境变量到子进程。
$ export Tong=haha
$ echo Tong
haha
$ strings /proc/$$/environ | grep Tong
#(进程自身)输出空
$ env | grep Tong
Tong=haha
#env不是内置命令，所以作为(bash)的子进程。子进程中，有增添的环境变量
(8)子进程的环境变量
(9) 当环境变量和predefined shell 变量 名称相同时，会发生什么？
比如说：在~/.bashrc中，定义export BASHPID=1000 ；而bash启动的时候，会随机有个pid。
首先我们有观点:
- 后面的会覆盖前面的。或者说是后面的起作用。
- BASHPID被修改对程序暂时没有什么影响。就像我们修改PWD之后，并不代表我们的工作目录是指被改动。这些变量记录“现象”，但本质没有改动。
好，我们来验证下。
#打开一个bash
#查看当前的pid
$ echo $$ (echo $BASHPID)
15812
#修改 ~/.bashrc,在末尾增加 export BASHPID=1000
$ vim ~/.bashrc
$ cat ~/.bashrc | grep BASHPID
export BASHPID=1000
$ source ~/.bashrc
$ echo $$ (echo $BASHPID)
15812
#关闭shell重开
echo $$ (echo $BASHPID)
不是1000
#直接修改BASHPID，被自动修正
$ BASHPID=1000
$ echo $BASHPID
20040
实验至此结束。实验结果未知。
静态库&&动态库
以前，编译程序的时候，报错缺少库。缺少的库名+这个库默认的查找路径+增添自定义的库路径
这一套下来，大体能把问题解决了。参考：
静态程序链接的时候，把库中对应的函数，拷贝过去。这面临的两个问题是：程序加载进入内存，比较费内存；当库更新的时候，已编译的程序没有更新。
动态库，在链接的时候，.interp记录动态链接器(ld)的位置生成可执行文件；可执行文件被加载进内存；在.interp中查找连接器的位置；通过链接器找到共享库函数；进入main函数；
特权程序链接的时候，我目前感觉没有什么风险。因为：
在特权程序中，当使用到动态链接的时候，与链接有关的变量的使用，必须要求用户ID和有效ID相同。
感觉这挺安全的。
其他
getenv() 和 secure_getenv()
我们在特权程序中，一般不会用getenv(),因为获取的环境变量来自普通用户，这并不安全。
另一个要注意的是，我们可能会使用execve()，来唤醒另一个程序。
这被唤醒的程序，可能是普通程序。这个普通程序中，也不要用getenv()。
**可以用secure_getenv()，代替。**当检测到有效ID和实际ID不同的时候，其返回NULL。即：
特权程序中，无法正常使用secure_getenv()。
如果要使用secure_getenv()，在程序的开头加上#define _GNU_SOURCE (原因见man getenv)
built-in命令
参考：
Shell 的内置（builtin）命令是什么，常常傻傻分不清
另外一种 Shell 支持的命令即本文要重点总结的 builtin（“内置”） 命令，builtin 命令是 shell （譬如 bash）里自带的命令，由于其作为 shell 程序（进程）的一部分常驻在内存中，所以和一个普通命令相比起来， builtin 命令的执行速度要快得多。具体的原因很简单，就是因为在 Shell 中执行普通命令即运行程序，要先
fork()，然后是exec()，经历创建 子 Shell 进程以及从磁盘上调入程序覆盖原进程的完整过程，而调用一个 builtin 命令本质上只是执行 bash 进程中的一个常驻内存的函数，其速度绝对不可同日而语。
由于各种 Shell 所支持的 builtin 命令各不相同，对于有些常用的命令，为避免用户当前所使用的 Shell 不支持，系统会提供同名的程序文件。譬如
echo，既是 bash 的 builtin 命令也是一个独立的命令程序。根据 bash 中执行命令的优先级，对于同名的命令，内置命令会优先被执行，所以当我们在 bash 中直接输入echo命令时执行的是 bash 的 buildin 命令，如果要执行独立的命令程序echo，则需要输入全路径/bin/echo。
Set-UID方法和Service方法
Set-UID方法，没有Service方法安全。但Set-UID方法，节省内存，不需要常驻的后台服务。
参考文章
Linux 环境变量&&进程 —> 未读完