Linux 的账号与群组

理员的工作中，相当重要的一环就是『管理账号』啦！因为整个系统都是你在管理的， 并且所有一般用户的账号申请，都必须要透过你的协助才行！所以你就必须要了解一下如何管理好一个服务器主机的账号啦！ 在管理 Linux 主机的账号时，我们必须先来了解一下 Linux 到底是如何辨别每一个使用者的！

使用者标识符： UID 与 GID

虽然我们登陆 Linux 主机的时候，输入的是我们的账号，但是其实 Linux 主机并不会直接认识你的『账号名称』的，他仅认识 ID 啊 (ID 就是一组号码啦)。 由于计算机仅认识 0 与 1，所以主机对于数字比较有概念的；至于账号只是为了让人们容易记忆而已。 而你的 ID 与账号的对应就在 /etc/passwd 当中哩。

那么到底有几种 ID 呢？还记得我们在第六章内有提到过， 每一个文件都具有『拥有人与拥有群组』的属性吗？没错啦～每个登陆的使用者至少都会取得两个 ID ，一个是使用者 ID (User ID ，简称 UID)、一个是群组 ID (Group ID ，简称 GID)。

那么文件如何判别他的拥有者与群组呢？其实就是利用 UID 与 GID 啦！每一个文件都会有所谓的拥有者 ID 与拥有群组 ID ，当我们有要显示文件属性的需求时，系统会依据 /etc/passwd 与 /etc/group 的内容， 找到 UID / GID 对应的账号与组名再显示出来！我们可以作个小实验，你可以用 root 的身份 vi /etc/passwd ，然后将你的一般身份的使用者的 ID 随便改一个号码，然后再到你的一般身份的目录下看看原先该账号拥有的文件，你会发现该文件的拥有人变成了 『数字了』呵呵！这样可以理解了吗？来看看底下的例子：

你一定要了解的是，上面的例子仅是在说明 UID 与账号的对应性，在一部正常运行的 Linux 主机环境下，上面的动作不可随便进行， 这是因为系统上已经有很多的数据被创建存在了，随意修改系统上某些账号的 UID 很可能会导致某些程序无法进行，这将导致系统无法顺利运行的结果。 因为权限的问题啊！所以，了解了之后，请赶快回到 /etc/passwd 里面，将数字改回来喔！

使用者账号

Linux 系统上面的用户如果需要登陆主机以取得 shell 的环境来工作时，他需要如何进行呢？ 首先，他必须要在计算机前面利用 tty1~tty7 的终端机提供的 login 接口，并输入账号与口令后才能够登陆。 如果是透过网络的话，那至少使用者就得要学习 ssh 这个功能了 (服务器篇再来谈)。 那么你输入账号口令后，系统帮你处理了什么呢？

1. 先找寻 /etc/passwd 里面是否有你输入的账号？如果没有则跳出，如果有的话则将该账号对应的 UID 与 GID (在 /etc/group 中) 读出来，另外，该账号的家目录与 shell 配置也一并读出；
2. 再来则是核对口令表啦！这时 Linux 会进入 /etc/shadow 里面找出对应的账号与 UID，然后核对一下你刚刚输入的口令与里头的口令是否相符？
3. 如果一切都 OK 的话，就进入 Shell 控管的阶段啰！

大致上的情况就像这样，所以当你要登陆你的 Linux 主机的时候，那个 /etc/passwd 与 /etc/shadow 就必须要让系统读取啦 (这也是很多攻击者会将特殊账号写到 /etc/passwd 里头去的缘故)，所以呢，如果你要备份 Linux 的系统的账号的话，那么这两个文件就一定需要备份才行呦！

由上面的流程我们也知道，跟使用者账号有关的有两个非常重要的文件，一个是管理使用者 UID/GID 重要参数的 /etc/passwd ，一个则是专门管理口令相关数据的 /etc/shadow 啰！那这两个文件的内容就非常值得进行研究啦！ 底下我们会简单的介绍这两个文件，详细的说明可以参考 man 5 passwd 及 man 5 shadow (注1)。

• /etc/passwd 文件结构

这个文件的构造是这样的：每一行都代表一个账号，有几行就代表有几个账号在你的系统中！ 不过需要特别留意的是，里头很多账号本来就是系统正常运行所必须要的，我们可以简称他为系统账号， 例如 bin, daemon, adm, nobody 等等，这些账号请不要随意的杀掉他呢！ 这个文件的内容有点像这样：

我们先来看一下每个 Linux 系统都会有的第一行，就是 root 这个系统管理员那一行好了， 你可以明显的看出来，每一行使用『:』分隔开，共有七个咚咚，分别是：

1. 账号名称： 就是账号啦！用来对应 UID 的。例如 root 的 UID 对应就是 0 (第三字段)；
2. 口令： 早期 Unix 系统的口令就是放在这字段上！但是因为这个文件的特性是所有的程序都能够读取，这样一来很容易造成口令数据被窃取， 因此后来就将这个字段的口令数据给他改放到 /etc/shadow 中了。所以这里你会看到一个『 x 』，呵呵！
3. UID： 这个就是使用者标识符啰！通常 Linux 对于 UID 有几个限制需要说给您了解一下： id 范围 该 ID 使用者特性 0 (系统管理员) 当 UID 是 0 时，代表这个账号是『系统管理员』！ 所以当你要让其他的账号名称也具有 root 的权限时，将该账号的 UID 改为 0 即可。 这也就是说，一部系统上面的系统管理员不见得只有 root 喔！ 不过，很不建议有多个账号的 UID 是 0 啦～ 1~499 (系统账号) 保留给系统使用的 ID，其实除了 0 之外，其他的 UID 权限与特性并没有不一样。默认 500 以下的数字让给系统作为保留账号只是一个习惯。 由于系统上面启动的服务希望使用较小的权限去运行，因此不希望使用 root 的身份去运行这些服务， 所以我们就得要提供这些运行中程序的拥有者账号才行。这些系统账号通常是不可登陆的， 所以才会有我们在第十一章提到的 /sbin/nologin 这个特殊的 shell 存在。 根据系统账号的由来，通常系统账号又约略被区分为两种： 1~99：由 distributions 自行创建的系统账号； 100~499：若用户有系统账号需求时，可以使用的账号 UID。 500~65535 (可登陆账号) 给一般使用者用的。事实上，目前的 linux 核心 (2.6.x 版)已经可以支持到 4294967295 (2^32-1) 这么大的 UID 号码喔！ 上面这样说明可以了解了吗？是的， UID 为 0 的时候，就是 root 呦！所以请特别留意一下你的 /etc/passwd 文件！
4. GID： 这个与 /etc/group 有关！其实 /etc/group 的观念与 /etc/passwd 差不多，只是他是用来规范组名与 GID 的对应而已！
5. 用户信息说明栏： 这个字段基本上并没有什么重要用途，只是用来解释这个账号的意义而已！不过，如果您提供使用 finger 的功能时， 这个字段可以提供很多的信息呢！本章后面的 chfn 命令会来解释这里的说明。
6. 家目录： 这是用户的家目录，以上面为例， root 的家目录在 /root ，所以当 root 登陆之后，就会立刻跑到 /root 目录里头啦！呵呵！ 如果你有个账号的使用空间特别的大，你想要将该账号的家目录移动到其他的硬盘去该怎么作？ 没有错！可以在这个字段进行修改呦！默认的用户家目录在 /home/yourIDname
7. Shell： 我们在第十一章 BASH 提到很多次，当用户登陆系统后就会取得一个 Shell 来与系统的核心沟通以进行用户的操作任务。那为何默认 shell 会使用 bash 呢？就是在这个字段指定的啰！ 这里比较需要注意的是，有一个 shell 可以用来替代成让账号无法取得 shell 环境的登陆动作！那就是 /sbin/nologin 这个东西！这也可以用来制作纯 pop 邮件账号者的数据呢！

• /etc/shadow 文件结构

我们知道很多程序的运行都与权限有关，而权限与 UID/GID 有关！因此各程序当然需要读取 /etc/passwd 来了解不同账号的权限。 因此 /etc/passwd 的权限需配置为 -rw-r--r-- 这样的情况， 虽然早期的口令也有加密过，但却放置到 /etc/passwd 的第二个字段上！这样一来很容易被有心人士所窃取的， 加密过的口令也能够透过暴力破解法去 try and error (试误) 找出来！

因为这样的关系，所以后来发展出将口令移动到 /etc/shadow 这个文件分隔开来的技术， 而且还加入很多的口令限制参数在 /etc/shadow 里头呢！在这里，我们先来了解一下这个文件的构造吧！ 鸟哥的 /etc/shadow 文件有点像这样：

基本上， shadow 同样以『:』作为分隔符，如果数一数，会发现共有九个字段啊，这九个字段的用途是这样的：

1. 账号名称： 由于口令也需要与账号对应啊～因此，这个文件的第一栏就是账号，必须要与 /etc/passwd 相同才行！
2. 口令： 这个字段内的数据才是真正的口令，而且是经过编码的口令 (加密) 啦！ 你只会看到有一些特殊符号的字母就是了！需要特别留意的是，虽然这些加密过的口令很难被解出来， 但是『很难』不等于『不会』，所以，这个文件的默认权限是『-rw-------』或者是『-r--------』，亦即只有 root 才可以读写就是了！你得随时注意，不要不小心更动了这个文件的权限呢！ 另外，由于各种口令编码的技术不一样，因此不同的编码系统会造成这个字段的长度不相同。 举例来说，旧式的 DES 编码系统产生的口令长度就与目前惯用的 MD5 不同(注2)！MD5 的口令长度明显的比较长些。由于固定的编码系统产生的口令长度必须一致，因此『当你让这个字段的长度改变后，该口令就会失效(算不出来)』。 很多软件透过这个功能，在此字段前加上 ! 或 * 改变口令字段长度，就会让口令『暂时失效』了。 
3. 最近更动口令的日期： 这个字段记录了『更动口令那一天』的日期，不过，很奇怪呀！在我的例子中怎么会是 14126 呢？呵呵，这个是因为计算 Linux 日期的时间是以 1970 年 1 月 1 日作为 1 而累加的日期，1971 年 1 月 1 日则为 366 啦！ 得注意一下这个数据呦！上述的 14126 指的就是 2008-09-04 那一天啦！了解乎？ 而想要了解该日期可以使用本章后面 chage 命令的帮忙！至于想要知道某个日期的累积日数， 可使用如下的程序计算： [root@www ~]# echo $(($(date --date="2008/09/04" +%s)/86400+1)) 14126 上述命令中，2008/09/04 为你想要计算的日期，86400 为每一天的秒数， %s 为 1970/01/01 以来的累积总秒数。 由于 bash 仅支持整数，因此最终需要加上 1 补齐 1970/01/01 当天。
4. 口令不可被更动的天数：(与第 3 字段相比) 第四个字段记录了：这个账号的口令在最近一次被更改后需要经过几天才可以再被变更！如果是 0 的话， 表示口令随时可以更动的意思。这的限制是为了怕口令被某些人一改再改而设计的！如果配置为 20 天的话，那么当你配置了口令之后， 20 天之内都无法改变这个口令呦！
5. 口令需要重新变更的天数：(与第 3 字段相比) 经常变更口令是个好习惯！为了强制要求用户变更口令，这个字段可以指定在最近一次更改口令后， 在多少天数内需要再次的变更口令才行。你必须要在这个天数内重新配置你的口令，否则这个账号的口令将会『变为过期特性』。 而如果像上面的 99999 (计算为 273 年) 的话，那就表示，呵呵，口令的变更没有强制性之意。
6. 口令需要变更期限前的警告天数：(与第 5 字段相比) 当账号的口令有效期限快要到的时候 (第 5 字段)，系统会依据这个字段的配置，发出『警告』言论给这个账号，提醒他『再过 n 天你的口令就要过期了，请尽快重新配置你的口令呦！』，如上面的例子，则是口令到期之前的 7 天之内，系统会警告该用户。
7. 口令过期后的账号宽限时间(口令失效日)：(与第 5 字段相比) 口令有效日期为『升级日期(第3字段)』+『重新变更日期(第5字段)』，过了该期限后用户依旧没有升级口令，那该口令就算过期了。 虽然口令过期但是该账号还是可以用来进行其他工作的，包括登陆系统取得 bash 。不过如果口令过期了， 那当你登陆系统时，系统会强制要求你必须要重新配置口令才能登陆继续使用喔，这就是口令过期特性。 那这个字段的功能是什么呢？是在口令过期几天后，如果使用者还是没有登陆更改口令，那么这个账号的口令将会『失效』， 亦即该账号再也无法使用该口令登陆了。要注意口令过期与口令失效并不相同。
8. 账号失效日期： 这个日期跟第三个字段一样，都是使用 1970 年以来的总日数配置。这个字段表示： 这个账号在此字段规定的日期之后，将无法再使用。 就是所谓的『账号失效』，此时不论你的口令是否有过期，这个『账号』都不能再被使用！ 这个字段会被使用通常应该是在『收费服务』的系统中，你可以规定一个日期让该账号不能再使用啦！
9. 保留： 最后一个字段是保留的，看以后有没有新功能加入。

举个例子来说好了，假如我的 dmtsai 这个用户的口令栏如下所示：

这表示什么呢？先要注意的是 14299 是 2009/02/24 。所以 dmtsai 这个用户的口令相关意义是：

• 由于口令几乎仅能单向运算(由明码计算成为口令，无法由口令反推回明码)，因此由上表的数据我们无法得知 dmstai 的实际口令明文；
• 此账号最近一次更动口令的日期是 2009/02/24 (14299)；
• 能够再次修改口令的时间是 5 天以后，也就是 2009/03/01 以前 dmtsai 不能修改自己的口令；如果用户还是尝试要更动自己的口令，系统就会出现这样的信息： You must wait longer to change your password passwd: Authentication token manipulation error 画面中告诉我们：你必须要等待更久的时间才能够变更口令之意啦！
• 由于口令过期日期定义为 60 天后，亦即累积日数为： 14299+60=14359，经过计算得到此日数代表日期为 2009/04/25。 这表示：『使用者必须要在 2009/03/01 到 2009/04/25 之间的 60 天限制内去修改自己的口令，若 2009/04/25 之后还是没有变更口令时，该口令就宣告为过期』了！
• 警告日期设为 7 天，亦即是口令过期日前的 7 天，在本例中则代表 2009/04/19 ~ 2009/04/25 这七天。 如果用户一直没有更改口令，那么在这 7 天中，只要 dmtsai 登陆系统就会发现如下的信息： Warning: your password will expire in 5 days
• 如果该账号一直到 2009/04/25 都没有更改口令，那么口令就过期了。但是由于有 5 天的宽限天数， 因此 dmtsai 在 2009/04/30 前都还可以使用旧口令登陆主机。 不过登陆时会出现强制更改口令的情况，画面有点像底下这样： You are required to change your password immediately (password aged) WARNING: Your password has expired. You must change your password now and login again! Changing password for user dmtsai. Changing password for dmtsai (current) UNIX password: 你必须要输入一次旧口令以及两次新口令后，才能够开始使用系统的各项资源。如果你是在 2009/04/30 以后尝试以 dmtsai 登陆的话，那么就会出现如下的错误信息且无法登陆，因为此时你的口令就失效去啦！ Your account has expired; please contact your system administrator
• 如果使用者在 2009/04/25 以前变更过口令，那么第 3 个字段的那个 14299 的天数就会跟着改变，因此， 所有的限制日期也会跟着相对变动喔！^_^
• 无论使用者如何动作，到了 14419 (大约是 2009/07/24 左右) 该账号就失效了～

透过这样的说明，您应该会比较容易理解了吧？由于 shadow 有这样的重要性，因此可不能随意修改喔！ 但在某些情况底下你得要使用各种方法来处理这个文件的！举例来说，常常听到人家说：『我的口令忘记了』， 或者是『我的口令不晓得被谁改过，跟原先的不一样了』，这个时候怎么办？

• 一般用户的口令忘记了：这个最容易解决，请系统管理员帮忙， 他会重新配置好你的口令而不需要知道你的旧口令！利用 root 的身份使用 passwd 命令来处理即可。
• root 口令忘记了：这就麻烦了！因为你无法使用 root 的身份登陆了嘛！ 但我们知道 root 的口令在 /etc/shadow 当中，因此你可以使用各种可行的方法启动进入 Linux 再去修改。 例如重新启动进入单人维护模式(第二十章)后，系统会主动的给予 root 权限的 bash 接口， 此时再以 passwd 修改口令即可；或以 Live CD 启动后挂载根目录去修改 /etc/shadow，将里面的 root 的口令字段清空， 再重新启动后 root 将不用口令即可登陆！登陆后再赶快以 passwd 命令去配置 root 口令即可。

关于群组： 有效与初始群组、groups, newgrp

认识了账号相关的两个文件 /etc/passwd 与 /etc/shadow 之后，你或许还是会觉得奇怪， 那么群组的配置文件在哪里？还有，在 /etc/passwd 的第四栏不是所谓的 GID 吗？那又是啥？ 呵呵～此时就需要了解 /etc/group 与 /etc/gshadow 啰～

• /etc/group 文件结构

这个文件就是在记录 GID 与组名的对应了～鸟哥测试机的 /etc/group 内容有点像这样：

这个文件每一行代表一个群组，也是以冒号『:』作为字段的分隔符，共分为四栏，每一字段的意义是：

1. 组名： 就是组名啦！
2. 群组口令： 通常不需要配置，这个配置通常是给『群组管理员』使用的，目前很少有这个机会配置群组管理员啦！ 同样的，口令已经移动到 /etc/gshadow 去，因此这个字段只会存在一个『x』而已；
3. GID： 就是群组的 ID 啊。我们 /etc/passwd 第四个字段使用的 GID 对应的群组名，就是由这里对应出来的！
4. 此群组支持的账号名称： 我们知道一个账号可以加入多个群组，那某个账号想要加入此群组时，将该账号填入这个字段即可。 举例来说，如果我想要让 dmtsai 也加入 root 这个群组，那么在第一行的最后面加上『,dmtsai』，注意不要有空格， 使成为『 root:x:0:root,dmtsai 』就可以啰～

谈完了 /etc/passwd, /etc/shadow, /etc/group 之后，我们可以使用一个简单的图示来了解一下 UID / GID 与口令之间的关系， 图示如下。其实重点是 /etc/passwd 啦，其他相关的数据都是根据这个文件的字段去找寻出来的。 下图中， root 的 UID 是 0 ，而 GID 也是 0 ，去找 /etc/group 可以知道 GID 为 0 时的组名就是 root 哩。 至于口令的寻找中，会找到 /etc/shadow 与 /etc/passwd 内同账号名称的那一行，就是口令相关数据啰。

图 1.3.1 、账号相关文件之间的 UID/GID 与口令相关性示意图

至于在 /etc/group 比较重要的特色在于第四栏啦，因为每个使用者都可以拥有多个支持的群组，这就好比在学校念书的时候， 我们可以加入多个社团一样！ ^_^。不过这里你或许会觉得奇怪的，那就是：『假如我同时加入多个群组，那么我在作业的时候，到底是以那个群组为准？』 底下我们就来谈一谈这个『有效群组』的概念。

• 有效群组(effective group)与初始群组(initial group)

还记得每个使用者在他的 /etc/passwd 里面的第四栏有所谓的 GID 吧？那个 GID 就是所谓的『初始群组 (initial group) 』！也就是说，当用户一登陆系统，立刻就拥有这个群组的相关权限的意思。 举例来说，我们上面提到 dmtsai 这个使用者的 /etc/passwd 与 /etc/group 还有 /etc/gshadow 相关的内容如下：

仔细看到上面这个表格，在 /etc/passwd 里面，dmtsai 这个使用者所属的群组为 GID=504 ，搜寻一下 /etc/group 得到 504 是那个名为 dmtsai 的群组啦！这就是 initial group。因为是初始群组， 使用者一登陆就会主动取得，不需要在 /etc/group 的第四个字段写入该账号的！

但是非 initial group 的其他群组可就不同了。举上面这个例子来说，我将 dmtsai 加入 users 这个群组当中，由于 users 这个群组并非是 dmtsai 的初始群组，因此， 我必须要在 /etc/group 这个文件中，找到 users 那一行，并且将 dmtsai 这个账号加入第四栏， 这样 dmtsai 才能够加入 users 这个群组啊。

那么在这个例子当中，因为我的 dmtsai 账号同时支持 dmtsai 与 users 这两个群组， 因此，在读取/写入/运行文件时，针对群组部分，只要是 users 与 dmtsai 这两个群组拥有的功能， 我 dmtsai 这个使用者都能够拥有喔！这样瞭呼？不过，这是针对已经存在的文件而言， 如果今天我要创建一个新的文件或者是新的目录，请问一下，新文件的群组是 dmtsai 还是 users？呵呵！这就得要检查一下当时的有效群组了 (effective group)。

• groups: 有效与支持群组的观察

如果我以 dmtsai 这个使用者的身份登陆后，该如何知道我所有支持的群组呢？ 很简单啊，直接输入 groups 就可以了！注意喔，是 groups 有加 s 呢！结果像这样：

在这个输出的信息中，可知道 dmtsai 这个用户同时属于 dmtsai 及 users 这个两个群组，而且， 第一个输出的群组即为有效群组 (effective group) 了。 也就是说，我的有效群组为 dmtsai 啦～此时，如果我以 touch 去创建一个新档，例如： 『 touch test 』，那么这个文件的拥有者为 dmtsai ，而且群组也是 dmtsai 的啦。

这样是否可以了解什么是有效群组了？通常有效群组的作用是在新建文件啦！那么有效群组是否能够变换？

• newgrp: 有效群组的切换

那么如何变更有效群组呢？就使用 newgrp 啊！不过使用 newgrp 是有限制的，那就是你想要切换的群组必须是你已经有支持的群组。举例来说， dmtsai 可以在 dmtsai/users 这两个群组间切换有效群组，但是 dmtsai 无法切换有效群组成为 sshd 啦！使用的方式如下：

此时，dmtsai 的有效群组就成为 users 了。 我们额外的来讨论一下 newgrp 这个命令，这个命令可以变更目前用户的有效群组， 而且是另外以一个 shell 来提供这个功能的喔，所以，以上面的例子来说， dmtsai 这个使用者目前是以另一个 shell 登陆的，而且新的 shell 给予 dmtsai 有效 GID 为 users 就是了。如果以图示来看就是如下所示：

图 1.3.2 、newgrp 的运行示意图

虽然用户的环境配置(例如环境变量等等其他数据)不会有影响，但是使用者的『群组权限』将会重新被计算。 但是需要注意，由于是新取得一个 shell ，因此如果你想要回到原本的环境中，请输入 exit 回到原本的 shell 喔！

既然如此，也就是说，只要我的用户有支持的群组就是能够切换成为有效群组！好了， 那么如何让一个账号加入不同的群组就是问题的所在啰。你要加入一个群组有两个方式，一个是透过系统管理员 (root) 利用 usermod 帮你加入，如果 root 太忙了而且你的系统有配置群组管理员，那么你可以透过群组管理员以 gpasswd 帮你加入他所管理的群组中！详细的作法留待下一小节再来介绍啰！

• /etc/gshadow

刚刚讲了很多关于『有效群组』的概念，另外，也提到 newgrp 这个命令的用法， 但是，如果 /etc/gshadow 这个配置没有搞懂得话，那么 newgrp 是无法动作的呢！ 鸟哥测试机的 /etc/gshadow 的内容有点像这样：

这个文件内同样还是使用冒号『:』来作为字段的分隔字符，而且你会发现，这个文件几乎与 /etc/group 一模一样啊！是这样没错～不过，要注意的大概就是第二个字段吧～第二个字段是口令栏， 如果口令栏上面是『!』时，表示该群组不具有群组管理员！至于第四个字段也就是支持的账号名称啰～ 这四个字段的意义为：

1. 组名
2. 口令栏，同样的，开头为 ! 表示无合法口令，所以无群组管理员
3. 群组管理员的账号 (相关信息在 gpasswd 中介绍)
4. 该群组的所属账号 (与 /etc/group 内容相同！)

以系统管理员的角度来说，这个 gshadow 最大的功能就是创建群组管理员啦！ 那么什么是群组管理员呢？由于系统上面的账号可能会很多，但是我们 root 可能平时太忙碌，所以当有使用者想要加入某些群组时， root 或许会没有空管理。此时如果能够创建群组管理员的话，那么该群组管理员就能够将那个账号加入自己管理的群组中！ 可以免去 root 的忙碌啦！不过，由于目前有类似 sudo 之类的工具， 所以这个群组管理员的功能已经很少使用了。我们会在后续的 gpasswd 中介绍这个实作。