Linux-PAM 是一种可插拔式认证模块，是 Linux 操作系统首选的用户身份认证方式。OpenLDAP 是轻量级目录访问协议的实现，是企业广泛使用的用户管理工具。本文详细讲述了 Linux-PAM 集成 LDAP 实现企业用户的统一管理的方法，以及该类认证模式在企业中的应用。
Linux-PAM 和 OpenLDAP 简介
Linux-PAM 简介
Linux-PAM (Linux 系统的可插入式认证模块) 是一套共享函数库，它表示一种性能健硕而且灵活方便的用户级认证方式，允许系统管理员来决定应用程序如何识别用户，即不需要 (重写和) 重新编译一个 (支持 PAM 的) 应用，就可以切换它所用的认证机制。目前，Linux-PAM 已经成为 Linux、BSD 和其它一些 Unix 操作系统的首选认证方式，特别是在 Linux 上，几乎所有的 daemon 和一些与授权有关的命令都通过 PAM 来进行验证。
Linux-PAM 主要是由一组共享库文件（share libraries, 也就是.so 文件）和一些配置文件组成。当用户请求服务时，具有 PAM 认证功能的应用程序将与这些.so 文件进行交互，以此判断是否可以授权给发起请求的用户来使用服务，比如 su、vsftp、httpd 等。如果认证成功，那么用户便可以使用该服务或命令；如果认证失败，用户将不能使用该服务，同时，PAM 将向指定的 log 文件写入警告信息。PAM 不依赖于任何应用或服务，用户完全可以升级这些应用或服务而不必管 PAM 的共享库的更新或升级，反之亦然。所以它非常的灵活。
PAM 的认证过程是通过对一些服务或应用的配置文件来控制的。在 Linux 上，PAM 配置信息通常位于目录 /etc/pam.d，但是 UNIX 系统把所有的配置都放在/etc/pam.conf 文件里。对于使用 PAM 的各项服务，/etc/pam.d 目录中都有一个对应的配置文件，PAM 的配置文件是一系列的单行配置命令构成，每行配置都说明一种在操作系统上使用的特殊 PAM 模块。
其一般格式为：
[service] module-type control-flag module-path [arguments]
PAM 配置文件中的字段包括：
service： 指定服务/应用程序的名称，如 telnet、login、ftp 等（默认值为 OTHER）。
module-type： 为 service 字段中的服务/应用程序指定模块类型，模块类型有四种类型（auth/account/session/password）。
control-flag： 指定了"配置段"里的模块应该怎么相互作用，可以理解为对 PAM 认证的流程控制，它可以获取诸如 requisite、required、sufficient 和 optional 之类的值。
module-path： 指定实现模块的库对象的路径名称。最好使用绝对路径，缺省路径一般是/lib/security 或/lib64/security。
arguments：指定可以传递给服务模块的选项或参数（可选字段）。
PAM 框架将按照配置文件中列出的条目顺序调用相应的模块，这取决于每个条目允许的 control_flag 的值。control_flag 指定了"配置段"里的模块应该怎么相互作用，生成该配置段的最终结果。control_flag 值包括：
required：表示这一模块的认证是必须成功的，如果认证失败，认证过程不会即刻终止，PAM 将继续下一个同类型的模块认证。
requisite：与 required 类似，只是如果认证失败，认证过程将立即终止。
sufficient：表示如果认证成功，那么对这一类的模块认证是充足的，其它的模块将不会再检验。
optional：表示这一模块认证是可选的，也不会对认证成功或失败产生影响。
include：类似于 DNS 的 include。表示将包括其他的一些认证，这样可以建立一个分离式的配置文件管理机制。
清单 1. PAM 配置文件的示例：
/etc/pam.d/login
#%PAM-1.0
auth requisite pam_nologin.so
auth [user_unknown=ignore success=ok ignore=ignore auth_err=die default=bad]pam_securetty.so
auth includecommon-auth
account includecommon-account
password includecommon-password
session required pam_loginuid.so
session includecommon-session
session required pam_lastlog.so nowtmp
session optional pam_mail.so standard
PAM 配置文件来源于 SUSE Linux Enterprise Server11 操作系统。对于 PAM 的结构有了基本的了解，我们来看看 PAM 是如果控制 login 的，从上至下对于 login 的 PAM 配置文件的流程控制为：
login 的第一行 pam_nologin 模块检查有没有/etc/nologin 文件，如果有这个文件，除非是 root 用户，否则该模块就立即中止登陆。
继续第二项 auth 认证，第二行以方括号括起来的 key/value 值的组合用来表示 control_flag 的值，pam_securetty.so 模块确保 root 用户只能从文件/etc/securetty 里列出的那些终端登陆到系统里，限制 root 用户在特殊设备上登陆。
继续第三项 auth 认证，具体的验证规则包含在 common-auth 中。
继续第四项 account 认证，具体的验证规则包含在 common-account 中
继续第五项 password 认证，具体的验证规则在 common-password 中。
继续第六项 session 的验证。注意：pam_loginuid.so 模块用来设置 loginuid 过程属性，其他的 session 验证过程，请参照 control-flag 的说明，不再一一赘述。
OpenLDAP 简介
OpenLDAP 是轻型目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol，LDAP）的自由和开源的实现，是最常用的目录服务之一。在 Linux 的发型版本中提供的 OpenLDAP 软件按照客户机/服务器模式实现了轻量级目录访问协议（LDAP）。
LDAP 目录以树状的层次结构来存储数据（这很类同于 DNS），最顶层即根部称作"基准 DN"，形如"dc=mydomain, dc=org"或者"o= mydomain.org"，在根目录的下面有很多的文件和目录，为了把这些大量的数据从逻辑上分开，LDAP 像其它的目录服务协议一样使用 OU （Organization Unit），可以用来表示公司内部机构，如部门等，也可以用来表示设备、人员等。同时 OU 还可以有子 OU，用来表示更为细致的分类。
Linux 系统配置 OpenLDAP
本文使用 OpenLDAP 2.4.30 来构建 LDAP 的服务器和客户机。操作系统使用 SUSE Linux Enterprise Server11。用户可以从 OpenLDAP 下载页http://www.openldap.org/software/download/或者ftp://ftp.openldap.org/pub/OpenLDAP/下载 OpenLDAP 软件到/usr/local，解压 OpenLDAP，并进入 OpenLDAP 的最外层目录，编译并安装 LDAP。
清单 2. 编译及安装 OpenLDAP 示例
#tarzxvfopenldap-stable-20120311.tgz
#cd /usr/local/openldap-2.4.30
#./configure −−with−wrappers
Please "make depend" to build dependencies
#make depend
#make
#make test
#make install
OpenLDAP 依赖于一些第三方软件包，因此安装配置 OpenLDAP 之前需要首先安装第三方软件包。执行"make install"命令要求用户有超级用户权限。安装成功后，可以配置 OpenLDAP 的服务器端和客户端。
配置 OpenLDAP 服务器
OpenLDAP 安装成功后，用户会在/usr/local/etc/openldap 找到配置文件 slapd.conf。/usr/local/etc/openldap/slapd.conf 是 OpenLDAP 服务器最重要的配置文件，配置权限、口令、数据库类型和数据库位置等等。slapd.conf 文件中包括一系列全局配置选项，它们作为一个整体应用到 slapd 上面，后面是包含数据库特有信息的数据库后端定义。空行和以 "#" 字符开头的注释行都会被忽略。
清单 3. slapd.conf 示例：
#
# See slapd.conf(5) for details on configuration options.
# This file should NOT be world readable.
#
include /etc/openldap/schema/core.schema
include /etc/openldap/schema/cosine.schema
include /etc/openldap/schema/inetorgperson.schema
include /etc/openldap/schema/rfc2307bis.schema
include /etc/openldap/schema/yast.schema
# Define global ACLs to disable default read access.
# Do not enable referrals until AFTER you have a working directory
# service AND an understanding of referrals.
#referral ldap://root.openldap.org
pidfile /var/run/slapd/slapd.pid
argsfile/var/run/slapd/slapd.args
# Load dynamic backend modules:
# modulepath/usr/lib/openldap/modules
# moduleloadback_bdb.la
# moduleloadback_hdb.la
# moduleloadback_ldap.la
# Sample security restrictions
# Require integrity protection (prevent hijacking)
# Require 112-bit (3DES or better) encryption for updates
# Require 63-bit encryption for simple bind
# security ssf=1 update_ssf=112 simple_bind=64
# Sample access control policy:
# Root DSE: allow anyone to read it
# Subschema (sub)entry DSE: allow anyone to read it
# Other DSEs:
# Allow self write access to user password
# Allow anonymous users to authenticate
# Allow read access to everything else
# Directives needed to implement policy:
access to dn.base=""
by * read
access to dn.base="cn=Subschema"
by * read
access to attrs=userPassword,userPKCS12
by self write
by * auth
access to attrs=shadowLastChange
by self write
by * read
access to *
by * read
#################################
# BDB database definitions
#################################
databasebdb
suffix "dc=my-domain,dc=com"
rootdn "cn=Manager,dc=my-domain,dc=com"
# Cleartext passwords, especially for the rootdn, should
# be avoid. See slappasswd(8) and slapd.conf(5) for details.
# Use of strong authentication encouraged.
rootpw secret
# The database directory MUST exist prior to running slapd AND
# should only be accessible by the slapd and slap tools.
# Mode 700 recommended.
directory /var/lib/ldap
# Indices to maintain
index objectClass eq
下面解释一下配置文件中的设置：
database bdb
定义使用的后端数据存储方式，数据库格式默认采用 Berkeley DB。其后可以跟的值有 bdb、ldbm、passwd 和 shell。bdb 指使用 Berkley DB 4 数据库。
suffix "dc=my-domain,dc=com"
suffix 是"LDAP 基准名"，它是 LDAP 名字空间在这里的根。设置想要创建的子树的根的 DN（distinguished name），将 my-domain 替换成用户实际使用的 domain。
rootdn "cn=Manager,dc=my-domain,dc=com"
设置管理 LDAP 目录的超级用户的 DN。这个用户名不要出现在"/etc/passwd"文件里。
rootpw secret
设置这个数据库的超级用户的口令验证方式。也就是上面"rootdn"设置的用户的口令。千万不要用明文进行口令验证，一定要用加密的口令，可以使用的加密方式有：CRYPT、MD5、SMD5、SHA 和 SSHA。
directory var/lib/ldap
设置 LDAP 数据库和索引文件所在的目录。在安装阶段指定 LDAP 的后台数据库。
access to dn.base=""
by * read
access to dn.base="cn=Subschema"
by * read
…...
用来定义访问控制列表。
attrs=userPassword #指定"密码"属性
by self write #用户自己可更改
by * auth #所有访问者需要通过认证
到现在为止，服务器基本就配置完成，在启动 slapd 之前可以使用 slaptest 测试一下，slaptest 在/usr/sbin 目录下。出现 config file testing succeeed 就表示配置没有问题了。
清单 4. 测试 OpenLDAP 配置：
#/usr/sbin/slaptest
bdb_monitor_db_open: monitoring disabled; configure monitor database to enable
config file testing succeeded
清单 5. 启动 OpenLDAP：
#/usr/local/openldap/libexec/slapd
root@localhost.loca ldomain:/usr/local/src/openldap-2.4.30/servers/slapd
可以用 ps -aux 查看，或用以下命令查询服务器，测试服务启动是否成功：
ldapsearch -x -b '' -s base '(objectclass=*)' namingContexts
如果命令执行成功，返回一些信息，则说明服务器正常运行了。如果启动不成功，它会提示一些出错信息，多数是 slapd.conf 配置出错。仔细核查一下配置文件。如果 OpenLDAP 配置为非匿名访问，请在 ldapsearch 命令中加入-D 和-w 参数。
配置 OpenLDAP 客户机
手工配置 OpenLDAP 客户机，编辑/etc/openldap/ldap.conf。
清单 6. ldap.conf 示例：
TLS_REQCERT never
URI ldap://localhost:389
base dc=base,dc=com
binddn cn=manager,dc=base,dc=com
bindpw crypt{ae2ec15710d547a0}
searchfilter (&(uid=%v)(objectclass=person))
pam_login_attribute uid
ldap_version 3
timelimit 30
bind_timelimit 30
pam_lookup_policy yes
URI ：访问LDAP server的URI，默认端口为389；启用SSL/TLS时，使用ldaps://host，端口为636。
base ：指定默认的base DN。
binddn： 指定默认的bind DN。
bindpw: 认证用户的密码，建议使用密文。
基于 PAM 的 LDAP 用户身份验证
基于 PAM 的 LDAP 身份验证要想正常的工作，还需要配置其他服务：系统命名服务和身份验证服务。
系统命名服务（NSS）需要配置为使用 LDAP 来解析诸如用户和组帐号之类的资源，即将用户的 uid 解析为用户名。由于未来用户都存储在 LDAP 目录中，因此系统需要配置成同时对 /etc/passwd 文件和 LDAP 目录中的帐号进行解析。这种功能是通过 /usr/lib/libnss_ldap.so 库提供的。
身份验证服务是实际执行 LDAP 验证用户身份的服务。Linux-PAM 提供了本地 Linux 身份验证服务。基于 PAM 的 LDAP 身份认证首先在本地的 /etc/passwd 文件检查用户帐号，如果用户在/etc/passwd 中存在，则 PAM LDAP 模块可以将身份验证重定向到 LDAP 目录上。并进行密码的校验，/lib/security/pam_ldap.so PAM 模块提供了 LDAP 身份验证功能。如果用户在/etc/passwd 中不存在，则对 LDAP 服务器进行检查，用户在 LDAP 上存在，且用户所在的组有权限登录 Linux 操作系统，则 PAM 身份认证程序自动在 Linux 操作系统上创建同名的用户，并将用户加入默认的组。以后用户只需要在 LDAP 上维护，不需要在 Linux 操作系统上维护。从而减轻了管理员的维护工作，也是用户免去了记录多个用户 ID 和密码的烦恼。
图 1. 基于 PAM 的 LDAP 身份验证流程
注：以上图片上传到红联Linux系统教程频道中。
PAM 身份验证服务程序
Linux 系统成功配置 OpenLDAP 后，为了与 PAM 集成统一管理用户，需要开发 PAM 相关的 so 文件实现用户的身份验证，在本文中 so 文件命名为 pam_ldap_union.so。当 LDAP 用户首次登陆 Linux terminal 时，首先判断用户在 Linux 操作系统中是否存在。如果用户在操作系统中存在，则直接返回 PAM_SUCCESS。如果用户不存在，则查询 OpenLDAP server。如果用户在 OpenLDAP server 存在，并且用户所在的组具有登陆 Linux 操作系统的权限，则在本地创建同名的用户，并给用户分配相应的权限。
清单 7. pam_ldap_union.so 代码示例
//判断用户在 Linux 操作系统中是否存在。用户存在，直接返回 PAM_SUCCESS；否则，查询 OpenLDAP server。
int pam_sm_authenticate(pam_handle_t *pamh,int flags,int argc,const char **argv)
{
rc = pam_get_user(pamh, &user, NULL);// the user name is in the authentication handle – pamh
rc = pam_get_item(pamh, PAM_SERVICE, (const void**)&service);// get current user service.
localuser = getpwnam(user); // get user from /etc/passwd
if ( localuser != NULL ) {
return PAM_SUCCESS;
}
……
}
//从文件/etc/openldap/ldap.conf 获取 binddn 的 bindpw 值，作为 ldapsearch 命令的参数。
FILE *fp = fopen("/etc/openldap/ldap.conf", "r");
int rc=0;
char ldapsearch[300];
//通过 ldapsearch 命令查询当前用户是否在 LDAP server 中。
sprintf(ldapsearch, "/usr/bin/ldapsearch -x -D \"%s\" -w \"%s\" cn=%s | grep \"=%s,\" 2>&1",
binddn, bindpw, group, user);
rc = system(ldapsearch);
if(rc == 0){
printf ("pam_ldap_union: user %s found in LDAP directory", user);
break;
}else {
printf("pam_ldap_union: user %s not found in LDAP directory ,local account will not be created",
user, user);
if(i == 5){
return(PAM_AUTH_ERR);
}
}
char useradd[100];
char *homeDir = "-m";
char *primarygroup = "-g users";
char *supplgroup = "-G \'\'";
char *shell = "-s /bin/smrsh";
//如果用户在 LDAP server 中，通过 useradd 命令在 Linux 操作系统创建同名用户。
sprintf(useradd, "/usr/sbin/useradd %s %s %s %s %s >/dev/null 2>&1", homeDir, primarygroup,
supplgroup, shell, user);
rc = system(useradd);
if ( rc != 0 ) {
printf("pam_ldap_union: useradd command failed with return code %d", rc);
}
return PAM_SUCCESS;
PAM 身份验证配置
要让 PAM 身份验证服务使用 OpenLDAP 服务器中的用户，将 pam_ldap 和 pam_ldap_union 加入到 PAM 配置文件/etc/pam.d/login 中，/etc/pam.d/login 中包含了 common-auth、common-account、common-password。将 pam_ldap 和 pam_ldap_union 按照以下方式加入到相应配置文件中。
清单 8. login 文件清单
#%PAM-1.0
authrequisite pam_nologin.so
auth[user_unknown=ignore success=ok ignore=ignore auth_err=die default=bad]
pam_securetty.so
auth includecommon-auth
account includecommon-account
password includecommon-password
session required pam_loginuid.so
session includecommon-session
session required pam_lastlog.so nowtmp
session optional pam_mail.so standard
清单 9. common-auth 文件清单
auth required pam_tally2.so onerr=fail deny=20 unlock_time=3600 silent
auth required /lib/security/pam_ldap_union.so
auth sufficient /lib/security/pam_ldap.so config=/etc/openldap/ldap.conf
ignore_authinfo_unavail ignore_unknown_user
auth required pam_unix_auth.so try_first_pass delay#nullok set_setrpc
清单 10. common-account 文件清单:
account required pam_tally2.so
account required pam_unix_acct.so
account sufficient /lib/security/pam_ldap.so config=/etc/openldap/ldap.conf
清单 11. common-password 文件清单
Password requiredpam_cracklib.so type=#
password sufficient /lib/security/pam_ldap.so config=/etc/openldap/ldap.conf use_authtok
password requiredpam_unix_passwd.so use_first_pass sha512
清单 12. common-session 文件清单
session requiredpam_limits.so
session requiredpam_unix_session.so debug # none or trace
session optionalpam_umask.so
LDAP 用户的统一管理
经过以上 PAM 程序的开发和配置，LDAP 用户以后可以直接登陆 Linux 操作系统。企业中的用户只需要记录一套用户名和密码，就可以登录企业其他应用服务。当 LDAP server 上的用户出现新增、修改、删除等变化时，用户可以开发一套脚本，实现 Linux 操作系统和 LDAP server 上用户的同步。主要使用的命令如下：
新增用户使用的命令：
LDAP：ldapadd，例如 ldapadd -x -D <bindDN> -w <password>
Linux：useradd，例如 useradd –m –g <group> -s <shell> <name>
修改用户使用的命令：
LDAP：ldapmodify 或者 ldappasswd，ldappasswd 用于设置密码。
Linux：usermod，修改用户相关信息。
删除用户使用的命令：
LDAP：ldapdelete,例如 ldapdelete -x -D <bindDN> -w secret <userinfo>
Linux：userdel <username>
用户也可以不开发此类脚本，这样在操作系统上会存在一些冗余的用户，但是不影响用户的登陆，凡是在 LDAP server 上作废的用户，是无法在操作系统上登陆的。
基于 PAM 的 LDAP 用户统一管理的应用
随着企业业务的不断发展，企业的信息系统随之增加，用户信息相对分散，为保障系统的安全正常使用和信息的一致性，需要将分散的用户信息整合集中进行统一管理，LDAP 是用户首选的用户管理工具，由 LDAP 统一管理企业的所有用户，能够快速构建出符合企业自身用户信息管理的需求，消除应用系统间用户信息孤岛，实现人员集中管理和企业各级分散的授权管理，形成人员和应用统一入口、统一管理。Linux-PAM 与 LDAP 的集成，可以用来管理企业的 Linux 服务器的用户。LDAP 服务器上有非常多的用户，属于不同组的用户具有不同的权限，只要将用户添加到相应的组，用户便有权限登陆操作系统或维护企业的 Linux 操作系统服务器，虽然用户可以在 LDAP 上维护，但是用户的权限信息还是维护在各自的应用系统上。在一些拥有几十万员工和以及拥有数以千计的服务器的企业中，这种应用能够简化管理员的维护工作，也能免去用户繁琐的记录多套用户名和密码的烦恼。
结束语
本文通过对 Linux-PAM 的介绍，和 OpenLDAP 的安装与配置，详细讲述了如果通过将 Linux-PAM 和 OpenLDAP 结合来统一管理企业的用户的过程，企业在未来的发展中，应用系统、服务器、以及企业的用户一定越来越多，通过 Linux-PAM 和 OpenLDAP 的集成可以有效地管理企业的用户，既减轻了管理员维护的工作，也是用户免去记录多套用户名和密码的烦恼，减少了企业的维护成本。