經典的 Fork 炸彈解析

Jaromil 在 2002 年設計了最為精簡的一個 Linux Fork 炸彈，整行程式碼只有 13 個字元（包括空格在內，空格不能刪除），在 shell 中執行後幾秒後系統就會當機：

:(){ :|:& };:

這樣看起來不是很好理解，我們可以更改下格式：

:()
{
	:|:&
};
:

更好理解一點的話就是這樣:

bomb()
{
	bomb|bomb&
};
bomb

因為 shell 中函式可以省略 function 關鍵字，所以上面的 13 個字元的功能是定義一個函式並呼叫這個函式，函式的名稱為 : ，主要的核心程式碼是 :|:&，可以看出這是一個對函式本身的遞迴呼叫，透過 & 實現在後臺開啟新程式執行，透過管道實現程式呈幾何形式增長，最後再透過 : 來呼叫此函式引爆炸彈。因此，幾秒鐘內，系統就會因為處理不過來太多的程式而當機，解決的唯一辦法就是重啟。

Bomb 一下

秉著不作不死的心態，我們也來執行一下，於是我將矛頭指向雲主機，我使用了一個 2G 記憶體的雲主機，首先在本地開啟兩個終端，在一個終端連線雲主機後執行炸彈，幾秒後再嘗試用另外一個終端登入，效果可以看下圖：

看，執行一段時間後直接報出了 -bash: fork: Cannot allocate memory，說明記憶體不足了。並且我在二號終端上嘗試連線也沒有任何反應。因為是虛擬的雲主機，所以我只能透過主機服務商的後臺來給主機斷電重啟。然後才能重新登入：

炸彈的危害

Fork 炸彈帶來的後果就是耗盡伺服器資源，使伺服器不能正常的對外提供服務，也就是常說的 DoS。與傳統 1v1、透過不斷向伺服器傳送請求造成伺服器崩潰不同，Fork 炸彈有種坐山觀虎鬥，不費一兵一卒斬敵人於馬下的感覺。更嚇人的是這個函式是不需要 root 許可權就可以執行的。看到網上有帖子說某些人將個性簽名改為 Fork 炸彈，結果真有好奇之人中槍，試想如果中槍的人是在公司伺服器上執行的話，oh，！

預防方式

當然，Fork 炸彈沒有那麼可怕，用其它語言也可以分分鐘寫出來一個，例如，Python 版：

import os
 	while True: 
 	os.fork()

Fork 炸彈的本質無非就是靠建立程式來搶佔系統資源，在 Linux 中，我們可以透過 ulimit 命令來限制使用者的某些行為，執行 ulimit -a 可以檢視我們能做哪些限制：

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 引數可以限制使用者建立程式數，因此，我們可以使用 ulimit -u 20 來允許使用者最多建立 20 個程式。這樣就可以預防 Fork 炸彈。但這樣是不徹底的，關閉終端後這個命令就失效了。我們可以透過修改 /etc/security/limits.conf 檔案來進行更深層次的預防，在檔案裡新增如下一行（下面的 ubuntu 需更換為你的使用者名稱）：

ubuntu - nproc 20

這樣，退出後重新登入，就會發現最大程式數已經更改為 20 了：

這個時候我們再次執行炸彈就不會報記憶體不足了，而是提示 -bash: fork: retry: No child processes，說明 Linux 限制了炸彈建立程式。

參考資料

• http://en.wikipedia.org/wiki/Fork_bomb