以与长时间运行的 Python 进程不同的用户身份运行子进程

Question

我有一个长时间运行的守护进程 Python 进程，当某些事件发生时，它使用子进程生成新的子进程。长时间运行的进程由具有超级用户权限的用户启动。我需要它生成的子进程以不同的用户（例如“nobody”）运行，同时保留父进程的超级用户权限。

我目前正在使用，

su -m nobody -c <program to execute as a child>

但这看起来很重量级，并且死得不是很干净。

有没有办法以编程方式完成此操作而不是使用 su？我正在查看 os.set*uid 方法，但 Python 标准库中的文档在该区域非常稀疏。

Answer 1

既然你提到了守护进程，我可以断定你正在类 Unix 操作系统上运行。这很重要，因为如何做到这一点取决于操作系统的类型。这个答案仅适用于Unix，包括Linux和Mac OS X。

1. 定义一个函数来设置正在运行的进程的gid和uid。
2. 将此函数作为 preexec_fn 参数传递给 subprocess.Popen

subprocess.Popen 将使用 fork/exec 模型来使用您的 preexec_fn。这相当于按顺序调用 os.fork()、preexec_fn()（在子进程中）和 os.exec()（在子进程中）。由于 os.setuid、os.setgid 和 preexec_fn 都仅在 Unix 上受支持，因此该解决方案无法移植到其他类型的操作系统。

以下代码是一个脚本（Python 2.4+），演示了如何执行此操作：

import os
import pwd
import subprocess
import sys


def main(my_args=None):
    if my_args is None: my_args = sys.argv[1:]
    user_name, cwd = my_args[:2]
    args = my_args[2:]
    pw_record = pwd.getpwnam(user_name)
    user_name      = pw_record.pw_name
    user_home_dir  = pw_record.pw_dir
    user_uid       = pw_record.pw_uid
    user_gid       = pw_record.pw_gid
    env = os.environ.copy()
    env[ 'HOME'     ]  = user_home_dir
    env[ 'LOGNAME'  ]  = user_name
    env[ 'PWD'      ]  = cwd
    env[ 'USER'     ]  = user_name
    report_ids('starting ' + str(args))
    process = subprocess.Popen(
        args, preexec_fn=demote(user_uid, user_gid), cwd=cwd, env=env
    )
    result = process.wait()
    report_ids('finished ' + str(args))
    print 'result', result


def demote(user_uid, user_gid):
    def result():
        report_ids('starting demotion')
        os.setgid(user_gid)
        os.setuid(user_uid)
        report_ids('finished demotion')
    return result


def report_ids(msg):
    print 'uid, gid = %d, %d; %s' % (os.getuid(), os.getgid(), msg)


if __name__ == '__main__':
    main()

您可以像这样调用此脚本：

以 root 身份启动...

(hale)/tmp/demo$ sudo bash --norc
(root)/tmp/demo$ ls -l
total 8
drwxr-xr-x  2 hale  wheel    68 May 17 16:26 inner
-rw-r--r--  1 hale  staff  1836 May 17 15:25 test-child.py

在子进程中成为非 root...

(root)/tmp/demo$ python test-child.py hale inner /bin/bash --norc
uid, gid = 0, 0; starting ['/bin/bash', '--norc']
uid, gid = 0, 0; starting demotion
uid, gid = 501, 20; finished demotion
(hale)/tmp/demo/inner$ pwd
/tmp/demo/inner
(hale)/tmp/demo/inner$ whoami
hale

当子进程退出时，我们返回到父进程的根目录...

(hale)/tmp/demo/inner$ exit
exit
uid, gid = 0, 0; finished ['/bin/bash', '--norc']
result 0
(root)/tmp/demo$ pwd
/tmp/demo
(root)/tmp/demo$ whoami
root

注意让父进程等待子进程退出仅用于演示目的。我这样做是为了让父母和孩子可以共享一个终端。守护进程没有终端，并且很少等待子进程退出。

Answer 2

新版本的 Python（3.9 及以上）支持 user 和 group 选项开箱即用：

process = subprocess.Popen(args, user=username)

新版本还提供了 subprocess.run 功能。它是 subprocess.Popen 的简单包装。当 suprocess.Popen 在后台运行命令时，subprocess.run 运行命令并等待命令完成。

因此我们还可以这样做：

subprocess.run(args, user=username)

Answer 3

有一个 os.setuid()方法。您可以使用它来更改此脚本的当前用户。

一种解决方案是，在子进程启动的地方，调用 os.setuid() 和 os.setgid() 来更改用户和组 ID，然后调用其中之一os.exec* 方法来生成一个新的子进程。新生成的子级将与较弱的用户一起运行，而无法再次成为更强大的用户。

另一种方法是在守护进程（主进程）启动时执行此操作，然后所有新生成的进程将在同一用户下运行。

有关信息，请参阅 setuid 手册页。

Answer 4

实际上， preexec_fn 的示例对我不起作用。
我的解决方案可以很好地从另一个用户运行一些 shell 命令并获取其输出：

apipe=subprocess.Popen('sudo -u someuser /execution',shell=True,stdout=subprocess.PIPE)

然后，如果您需要从进程 stdout 中读取：

cond=True
while (cond):
  line=apipe.stdout.getline()
  if (....):
    cond=False

希望，它不仅在我的情况下很有用。