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    经典 Fork 炸弹解析

    原文出处:saymagic

    Jaromil 在 2002 年设计了最为精简的一个Linux Fork炸弹,整个代码只有13个字符,在 shell 中运行后几秒后系统就会宕机:

    :(){:|:&};:
    这样看起来不是很好理解,我们可以更改下格式:
    :()
    {
        :|:&
    };
    :

    更好理解一点的话就是这样:

    bomb()
    {
        bomb|bomb&
    };
    bomb

    因为shell中函数可以省略function关键字,所以上面的十三个字符是功能是定义一个函数与调用这个函数,函数的名称为:,主要的核心代码是:|:&,可以看出这是一个函数本身的递归调用,通过&实现在后台开启新进程运行,通过管道实现进程呈几何形式增长,最后再通过:来调用函数引爆炸弹。因此,几秒钟系统就会因为处理不过来太多的进程而死机,解决的唯一办法就是重启。
    <h3 id="lyuhf">Bomb一下</h3>
    秉着不作不死的心态,我们也来运行一下,于是我将矛头指向云主机,,我使用了国内的一个2G内存的云主机,首先在本地开启两个终端,在一个终端连接云主机后运行炸弹,秒后再尝试用另外一个终端登录,效果可以看下面Gif图:

    看,运行一段时间后直接报出了-bash: fork: Cannot allocate memory,说明内存不足了。并且我在二号终端上尝试连接也没有任何反应。因为是虚拟的云主机,所以我只能通过主机服务商的后台来给主机断电重启。然后才能重新登录:


    <h3 id="gtjjj">炸弹危害</h3>
    Fork炸弹带来的后果就是耗尽服务器资源,使服务器不能正常的对外提供服务,也就是常说的DoS(Denial of Service)。与传统1v1、通过不断向服务器发送请求造成服务器崩溃不同,Fork炸弹有种坐山观虎斗,不费一兵一卒斩敌人于马下的感觉。更吓人的是这个函数是不需要root权限就可以运行的。看到网上有帖子说某些人将个性签名改为Fork炸弹,结果果真有好奇之人中枪,试想如果中枪的人是在公司服务器上运行的话,oh,!
    <h3 id="wutmu">预防方式</h3>
    当然,Fork炸弹没有那么可怕,用其它语言也可以分分钟写出来一个,例如,python版:

    import os
    while True: 
        os.fork()

    Fork炸弹的本质无非就是靠创建进程来抢占系统资源,在Linux中,我们可以通过ulimit命令来限制用户的某些行为,运行ulimit -a可以查看我们能做哪些限制:

    ubuntu@10-10-57-151:~$ ulimit -a
    core file size          (blocks, -c) 0
    data seg size           (kbytes, -d) unlimited
    scheduling priority             (-e) 0
    file size               (blocks, -f) unlimited
    pending signals                 (-i) 7782
    max locked memory       (kbytes, -l) 64
    max memory size         (kbytes, -m) unlimited
    open files                      (-n) 1024
    pipe size            (512 bytes, -p) 8
    POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
    real-time priority              (-r) 0
    stack size              (kbytes, -s) 8192
    cpu time               (seconds, -t) unlimited
    max user processes              (-u) 7782
    virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
    file locks                      (-x) unlimited

    可以看到,-u参数可以限制用户创建进程数,因此,我们可以使用ulimit -u 20来允许用户最多创建20个进程。这样就可以预防bomb炸弹。但这样是不彻底的,关闭终端后这个命令就失效了。我们可以通过修改/etc/security/limits.conf文件来进行更深层次的预防,在文件里添加如下一行(ubuntu需更换为你的用户名):

    ubuntu - nproc 20
    这样,退出后重新登录,就会发现最大进程数已经更改为20了, 这个时候我们再次运行炸弹就不会报内存不足了,而是提示-bash: fork: retry: No child processes,说明Linux限制了炸弹创建进程。 <h3 id="chpik">参考</h3> http://en.wikipedia.org/wiki/Fork_bomb
    标签: Linux, Fork