2.2 Linux Capabilities(细粒度)

机制原理

Linux 把传统 root 权限切成 40+ 个细粒度 capability(CAP_CHOWN、CAP_NET_ADMIN、CAP_SYS_ADMIN 等)。每个进程同时持 5 个 capability set:

Set含义
Permitted进程可以"尝试"使用的 capability 上限
Effective当前调用是否实际生效,内核只查此 set
Inheritableexec 时新进程继承的 capability
Boundingexec 时允许获得的 capability 上界
Ambient不带任何文件 capability 即可继承的 capability

完整实现见 agent/rustjail/src/capabilities.rs —— 解析 OCI spec 中的 capability 列表、编译、调用 capset() 写入 5 个 set。

drop_privileges(cfd_log, caps: &LinuxCapabilities) 这一函数确保:exec 后实际有效 capability 严格等于 spec 声明的部分,多一点都不给。

为什么 CubeSandbox 使用它

  • root 不是万能钥匙 —— 把 root 切成 40+ 个 cap,即使 sandbox 内某 root-only syscall 仍可调,也得保证它的 cap 是声明过的
  • 可逆向约束 —— spec 声明 CAP_NET_BIND_SERVICE 给 sandbox,程序才能 bind 80/443;否则 bind 不上
  • 与 seccomp 正交 —— seccomp 控"能调哪个 syscall",cap 控"通过 syscall 边检时还有什么权限";两者缺一不可
  • 跨进程 —— ambient/inheritable 这两个 set 让 fork+exec 链上的子进程也能继承约束,不会因为一次 exec 就"逃出"sandbox

如何使用 / 配置

OCI spec(用户视角)

{
  "process": {
    "capabilities": {
      "bounding":  ["CAP_NET_BIND_SERVICE"],
      "effective":  ["CAP_NET_BIND_SERVICE"],
      "permitted":  ["CAP_NET_BIND_SERVICE"],
      "inheritable": [],
      "ambient":    []
    }
  }
}

上面这个 spec 让 sandbox 内进程只多了 bind 80/443 的能力,其它一切皆按 no-cap。

主机侧(Cubelet 编译)

Cubelet/pkg/container/capability/capability.go 用 cap.Current() 读宿主机的 capability,然后根据 OCI spec 算出"差集"再下发:

specCaps := parseSpecCaps(spec.Linux.Capabilities)
hostCaps := cap.GetProc().GetAllCaps()
final := intersect(hostCaps, specCaps)

guest 落地(rustjail 侧)

drop_privileges(
    cfd_log,
    &LinuxCapabilities {
        bounding:   to_capshashset(spec.linux.capabilities.bounding),
        effective:  to_capshashset(spec.linux.capabilities.effective),
        permitted:  to_capshashset(spec.linux.capabilities.permitted),
        inheritable: to_capshashset(spec.linux.capabilities.inheritable),
        ambient:    to_capshashset(spec.linux.capabilities.ambient),
    },
)?;

推荐实践:

  • 不要给 CAP_SYS_ADMIN —— 等价于很多场景下的 root
  • 真的需要 mount 给 CAP_SYS_ADMIN 时,把 spec 用 NoNewPrivs 包起来防止再升级
  • 多 set 必须严格包含关系:effective ⊆ permitted,否则 rustjail 会拒绝启动
  • ambient 慎用——它能跨 exec 继承,是 ansible / apt-get 工作的关键,但滥用很危险