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從權限到安全：為何要理解保存的用戶 ID？
在當今的數位環境中，理解用戶身份的管理對於維護系統的安全至關重要。Unix風格的操作系統使用一個稱為用戶標識符（UID）的數值來識別用戶。UID不僅與用戶的權限有關，還影響著用戶能夠訪問的系統資源。本文將探討UID的不同類型及其在系統安全中的重要性。
UID與組標識符（GID）及其他訪問控制標準一起，被用來確定用戶可以訪問哪些系統資源。
操作系統中的UID是負責權限管理的基本單位。UID通常在系統的密碼文件中映射到文本用戶名，並存儲在Unix文件系統的inode中，還包括正在運行的進程、tar檔案以及已經過時的網絡信息服務（NIS）中。對於POSIX-compliant環境，可以使用命令'id'來獲取當前用戶的UID及其他信息，例如用戶名和主要用戶組的GID。
進程屬性
根據POSIX標準，進程描述表引入了三個不同的UID字段，使得特權進程能夠動態地採取不同的角色：
有效用戶 ID
進程的有效UID（euid）是進行大多數訪問檢查時使用的值，也是該進程創建的文件的擁有者。進程的有效GID（egid）則影響訪問控制，且可能影響文件創建的語義，具體取決於特定內核實現及可能使用的掛載選項。
根據BSD Unix語義，新的文件的組擁有權是無條件地從其創建目錄的組擁有權繼承的。
文件系統用戶 ID
Linux還有一個文件系統用戶ID（fsuid），這是明確用於文件系統的訪問控制。它通常與euid匹配，除非被明確設置為其他值。fsuid的目的是允許程序在不授予某個用戶權限的情況下，限制自己在文件系統中的權利。隨著內核2.0的出現，fsuid的存在已不再必要，但仍然出於兼容性原因保留。
保存用戶 ID
當運行特權的程序需要暫時執行某些無特權的工作時，將euid從特權值（通常是0）更改為某個無特權值時，這個特權值會被存儲到suid中。這意味著程序可以隨時將其euid恢復為suid中存儲的值，從而恢復特權。
實際用戶 ID
實際UID（ruid）和實際GID（rgid）識別進程的實際擁有者，並影響發送信號的權限。只有當發送者的ruid或euid與接收者的ruid或suid匹配時，一個未擁有超級用戶權限的進程才能對另一個進程發送信號。
約定與特殊值
POSIX要求UID為整數類型，並且大多數Unix式操作系統將UID表示為無符號整數。不同系統中，UID值的大小會有所不同。
Linux標準基礎核心規範規定，範圍為0到99的UID應由系統靜態分配，而不應由應用程序創建。
在許多Linux系統中，這些範圍通常在/etc/login.defs中指定。在企業網絡中，集中UID分配可能僅限於1000以上的UID，以避免與本地計算機上分配的UID發生衝突。當新用戶在本地創建時，系統應檢查並避免與已有UID發生衝突。
替代方案
NFSv4旨在通過使用文本的“user@domain”名稱而非整數來幫助避免用戶（和組）識別符的衝突。然而，操作系統內核和本地文件系統仍然使用整數用戶標識符，因此這將導致額外的轉換步驟，可能引入額外的故障點。
多數現有的實現僅允許將NFSv4域設置為固定值，這使其變得無用。因此，引入更為靈活的用戶身份管理成為當前系統安全的一項挑戰。
隨著系統不斷演進，對用戶身份的理解將成為系統安全的一個核心部分。要記住，理解UID背後的運作方式，不僅是為了管理權限，更是確保整個系統安全的基石。作為用戶，您是否已經充分認識到自己在數位世界中的身份與權限之間的關係呢？
