IMA之ima_read_file 和 ima_post_read_file不同

在 Linux 内核的完整性保护机制 IMA(Integrity Measurement Architecture)中,ima_read_fileima_post_read_file 是两个关键钩子函数,用于在文件读取的不同阶段执行完整性验证。以下是它们的对比分析:


1. 核心区别

特性 ima_read_file ima_post_read_file
触发时机 文件打开时(读取元数据阶段) 文件内容加载到内存后(如 execvemmap
验证目标 文件元数据(如 inode、扩展属性) 文件实际内容(二进制/数据)
典型场景 文件元数据篡改检测 内存执行/映射前的运行时完整性检查
依赖条件 需要文件已打开但未读取内容 需要文件内容已完整读取到内存

2. 代码实现分析

(1) ima_read_file

  • 调用路径open()vfs_open()ima_read_file
  • 作用
    验证文件元数据完整性(如 SELinux 上下文、文件哈希预注册值)。
  • 失败行为
    返回 -EACCES,阻止文件进一步操作。

(2) ima_post_read_file

  • 调用路径kernel_read_file()ima_post_read_file

  • 作用

    验证已加载到内存的文件内容完整性(如计算并比对哈希值)。

  • 失败行为

    内核模块加载场景中会触发 panic(),防止恶意代码驻留内存。


3. 典型应用场景

(1) ima_read_file 的触发场景

  • 文件打开open 系统调用)
  • 文件元数据查询 (如 stat
  • SELinux 上下文检查

(2) ima_post_read_file 的触发场景

  • 可执行文件加载execve

  • 内核模块加载insmod/modprobe

  • 固件加载request_firmware

  • 内存映射文件mmap


4. 策略配置影响

  • ima_read_file

    ima_policyfunc=FILE_CHECK 规则控制,例如:

  • ima_post_read_file

    func=MODULE_CHECKFIRMWARE_CHECKKEXEC_KERNEL_CHECK 等规则控制:


5. 安全影响对比

攻击类型 ima_read_file 防御效果 ima_post_read_file 防御效果
元数据篡改 ✅(阻止打开) ❌(已绕过)
内容替换(Race条件) ❌(仅检查初始状态) ✅(内存运行时验证)
恶意固件/模块加载 ✅(加载时阻断)

6. 性能开销

  • ima_read_file

    低开销(元数据校验,通常仅一次哈希计算)。

  • ima_post_read_file

    高开销(需计算完整内容哈希,大文件可能影响性能)。


总结

  • ima_read_file静态防御层,确保文件初始状态可信。
  • ima_post_read_file动态防御层,防止运行时内容篡改(如 TOCTOU 攻击)。
  • 协同工作模式
    文件需先通过 ima_read_file 验证才能进入读取流程,内容加载后由 ima_post_read_file 二次验证,形成纵深防御。
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