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企业通常会使用Gitlab作为内部代码管理平台，一来私有仓库更加安全，二来gitlab的功能十分完整。但仍不能保证私有仓库中的代码不被泄露到外部，于是对gitlab的权限审计以及下载审计就变得尤为重要。本文将基于gitlab-ee-11.10版本，详细叙述如何对gitlab的权限及代码下载进行审计。

0x00 快速部署gitlab

笔者使用了docker进行快速部署：

docker pull gitlab/gitlab-ee
docker run --detach --hostname gitlab.example.com --publish 443:443 --publish 80:80 --publish 22:22 --name gitlab --restart always --volume /srv/gitlab/config:/etc/gitlab --volume /srv/gitlab/logs:/var/log/gitlab --volume /srv/gitlab/data:/var/opt/gitlab gitlab/gitlab-ee:latest

gitlab可以与ldap绑定，使用AD域账号进行登录。如果想要修改gitlab.rb文件，可以登入到容器中修改：

docker exec -it CONTAINER_ID /bin/bash

配置完成后，使用root访问http://ip：

官方网站： https://docs.gitlab.com/omnibus/docker/

0x01 Git的传输协议了解

Git主要以两种方式跨越两个仓库传输数据。 

1.哑协议 

Git基于HTTP之上传输通常被称为哑协议，这是因为它在服务端不需要有针对Git特有的代码。这个获取过程仅仅是一系列GET请求，客户端可以假定服务端的Git仓库中的布局。简单解读官方给出的举例，一次git clone过程：

git clone http://github.com/schacon/simplegit-progit.git  //下载simplegit-progit
Initialized empty Git repository in /private/tmp/simplegit-progit/.git/  //在/private/tmp/simplegit-progit/.git/目录中初始化一个空的git仓库
got ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949  //获取info/refs文件，这个文件由服务端的update-server-info生成，用于给不进行动态包生成的哑服务器提供辅助信息文件，以帮助客户机发现服务器有哪些引用和包，哑服务器意味着通过http访问
walk ca82a6dff817ec66f44342007202690a93763949  //获取commit对象
got 085bb3bcb608e1e8451d4b2432f8ecbe6306e7e7 //查看commit对象的内容
Getting alternates list for http://github.com/schacon/simplegit-progit.git  //获取替代仓库list
Getting pack list for http://github.com/schacon/simplegit-progit.git //获取打包文件list
Getting index for pack 816a9b2334da9953e530f27bcac22082a9f5b835 //获取这个打包文件的索引
Getting pack 816a9b2334da9953e530f27bcac22082a9f5b835 which contains cfda3bf379e4f8dba8717dee55aab78aef7f4daf  //查看打包文件的索引是否包括要找的对象
walk 085bb3bcb608e1e8451d4b2432f8ecbe6306e7e7  //获取commit
walk a11bef06a3f659402fe7563abf99ad00de2209e6  //下载对象

2.智能协议 

HTTP方法是很简单但效率不是很高。使用智能协议是传送数据的更常用的方法。这些协议在远端都有Git智能型进程在服务，它可以读出本地数据并计算出客户端所需要的合适的数据给它，这有两类传输数据的进程：一对用于上传数据和一对用于下载。此处只对下载展开描述：

当下载数据时，fetch-pack和upload-pack进程就起作用了。客户端启动fetch-pack进程，连接至远端的upload-pack进程，以协商后续数据传输过程。在远端仓库有不同的方式启动upload-pack进程。你可以使用与receive-pack（接收推送到存储库中的内容时所启用的进程）相同的透过SSH管道的方式，也可以通过Git后台来启动这个进程，它默认监听在9418号端口上。这里fetch-pack进程在连接后像这样向后发送数据： 

fgit-upload-pack schacon/simplegit-progit.git\0host=myserver.com\0

它也是以4字节指定后续字节长度的方式开始，然后是要运行的命令，和一个空字节，然后是服务端的主机名，再跟随一个最后的空字节。Git后台进程会检查这个命令是否可以运行，以及那个仓库是否存在，以及是否具有公开权限。如果所有检查都通过了，它会启动这个upload-pack进程并将客户端的请求移交给它。
如果你透过SSH使用获取功能，fetch-pack会像这样运行： 

ssh -x git@github.com "git-upload-pack 'schacon/simplegit-progit.git'"

0x02 gitlab数据库结构了解

docker镜像使用的是postgresql数据库，一共有236张数据表，我们知道gitlab采用了ueba的用户权限管理模型，因此想要获得用户、项目、项目组、key之间的关系，我们首先要关心这几张表：

identities存储ldap的信息，其中extern_uid存储ldap的部门等信息 ：

keys存储key，以及与user_id的对应关系：

namespaces存储用户及项目组的路径，主要用于获取项目组（type='Group'）的信息（description）

project_authorizations存储用户、项目以及访问权限的关系

其中，access_level的含义为：

10 => Guest access    
20 => Reporter access    
30 => Developer access    
40 => Maintainer access    
50 => Owner access # Only valid for groups

projects存储项目信息：

0x03 Gitlab日志了解

Gitlab初始化配置中，会在/var/log/gitlab目录下保存近1个月的日志，每天凌晨1点左右将目录下的*.log文件压缩为gz格式，比如将gitlab-shell.log压缩为gitlab-shell.log.1.gz，这个数字从1-30依次增加和轮换。

基于传输协议我们知道，当git执行一次git clone/git pull/git fetch的下载操作时，会在服务端启用<upload-pack>协议，gitlab本身没有提供直观的下载日志，因此我们需要通过这个协议的启动来进行gitlab的下载审计。 

gitlab-shell.log：此日志文件位于/var/log/gitlab/gitlab-shell中，该日志文件的作用是记录执行gitlab命令以及为项目添加ssh权限的日志文件： 

time="2019-05-06T08:27:37+00:00" level=info msg="executing git command" command="gitaly-upload-pack unix:/var/opt/gitlab/gitaly/gitaly.socket {\"repository\":{\"storage_name\":\"default\",\"relative_path\":\"root/mytest.git\",\"git_object_directory\":\"\",\"git_alternate_object_directories\":[],\"gl_repository\":\"project-1\",\"gl_project_path\":\"root/mytest\"},\"gl_repository\":\"project-1\",\"gl_project_path\":\"root/mytest\",\"gl_id\":\"key-2\",\"gl_username\":\"root\",\"git_config_options\":[],\"git_protocol\":null}" pid=29421 user="user with id key-2" 

更多其他日志的介绍可以浏览：https://docs.gitlab.com/ee/administration/logs.html

0x04 Gitlab代码下载以及权限审计

在了解了以上Gitlab的基础知识后，开始着手于对Gitlab的审计。首先我们讨论如何对代码下载进行审计。
gitlab-shell日志记录了upload pack 的操作，但是日志中并不直观，因此需要对日志处理，希望获取到json日志格式： 

{    
"time": "2019-05-06T08:27:37+00:00",     
"gitcommand": "git-upload-pack",     
"username": "test",     
"name": "测试账号",     
“user_department”: "运维部"    
"project_description": "用于gitlab测试",    
"gitpath": "/data/gitlab/git-data/repositories/root/mytest.git"    
”key_id": "233",     
} 

为了得到上方的日志信息，我们先从gitlab-shell.log日志中提取time、git command、gl_project_path、gl_id： 

time="2019-05-06T08:27:37+00:00"    
git command="gitaly-upload-pack    
gl_project_path:"root/mytest"    
gl_id:"key-233" 

由于日志中没有直接显示user的信息，因此需要从Gitlab的数据库users、keys、identities、namespaces表中查询：

通过key-id 获取user_id：

SELECT user_id FROM keys WHERE id=key-id 

通过user_id获取name、username以及部门信息user_department：

SELECT name,username FROM users WHERE id=user_id
SELECT extern_uid FROM identities WHERE user_id=usr_id 

再从namespaces中查询path='mytest'，以获取项目的描述信息project_description，用于与user_department进行比对。

SELECT description FROM projects where path=path

至此我们需要的信息就可以存为一条日志了，通过这种方法将gitlab-shell.log处理为可读性的json日志，再接入到ELK中用于审计。

通过Python可以再写一些告警规则，比如当用户所属部门与项目的描述不一致时，则发出邮件告警。也可以从数据库中获取其他的信息来补充日志。

在Gitlab数据库中，project_authorizations表记录用户、项目以及项目访问权限的关系：

user_id | project_id | access_level     
---------+------------+--------------    
       1 |          1 |           40 

我们可以结合users和projects表，统计出可读的用户-项目访问权限表，以此来审计gitlab项目的访问权限，也可将这些用户对项目的访问权限加入到gitlab代码下载日志中去。

由于gitlab的数据库中包含了密钥这类重要敏感信息，因此gitlab的数据库建议绑定本地IP，笔者的做法是每天将仅需要使用到的数据推送到MySQL服务器中，再从MySQL服务器中获取对应信息。

推送users以及keys表：

#!/bin/bash
psql -h /var/opt/gitlab/postgresql -d gitlabhq_production <<EOF
        COPY (SELECT id,user_id FROM keys) TO '/var/opt/gitlab/postgresql/key.csv' with csv header;
        COPY (SELECT id,name,username FROM users) TO '/var/opt/gitlab/postgresql/user.csv' with csv header;
        COPY (SELECT user_id,extern_uid FROM users) TO '/var/opt/gitlab/postgresql/department.csv' with csv header;
EOF
scp user.csv root@远程主机IP:/root
scp key.csv root@ 远程主机IP :/root
scp department.csv root@ 远程主机IP :/root

推送最新打包好的gitlab-shell.log.x.gz日志： 

#!/bin/bash
ls | find /var/log/gitlab/gitlab-shell/ -mtime -1 |grep gz |xargs -i cp -f {} /var/log/gitlab/gitlab-shell/gitlab-shell.log.gz
scp -i /var/log/gitlab/gitlab-shell/.ssh/id_rsa gitlab-shell.log.gz root@远程主机IP:远程目录
sleep 10
rm -f gitlab-shell.log.gz

Python处理日志格式（部分代码）：

import json
import pymysql
from datetime import datetime
def get_info(key_id):
        conn = pymysql.connect(
                host = 'x.x.x.x',
                port = 3306,
                user = 'gitlab',
                password = 'password',
                database = 'gitlab'
                )
        cursor = conn.cursor()
        #get user_id
        sql = "SELECT user_id FROM keys WHERE id=" + str(key_id)
        cursor.execute(sql)
        row_1 = cursor.fetchone()
        if row_1 != None:
                user_id = row_1[0]
                #get name_username
                sql2 = "SELECT name,username FROM users WHERE id=" + str(user_id)
                cursor.execute(sql2)
                row_2 = cursor.fetchone()
                name_username = row_2
                #get user_department
                sql3 = "SELECT  extern_uid  FROM identities WHERE id=" + str(user_id)
                cursor.execute(sql3)
                row_3 = cursor.fetchone()
                if row_3 != None:
                        userdepartment = row_3[0].split(",")[1]
                else:
                        userdepartment = 'null'
                user_department = userdepartment
        else:
                name_username = {'null','null'
        return (name_username,user_department)
def logtojson():
        with open(r'gitlab-shell.log') as myfile:
                logs = myfile.readlines()
                array = []
                for log in logs:
                        array.append(log)
        logdict = []
        for i in range(len(array)):
                info = array[i]
                info1 = info.split()
                if info1[0] == "I," and info1[6] == "gitlab-shell:":
                        time1 = info1[1].split("[")[1]
                        time = time1.split(".")[0]
                        gitcommand = info1[10].split("<")[1]
                        gitpath = info1[11].split(">")[0]
                        key = info1[16].split("-")[1]
                        key_id = key.split(".")[0]
                        group = gitpath.split("/")[5]
                        info = get_info(key_id)
                        name = info[0][0]
                        username = info[0][1]
                        user_department = info[1]
                        newlog = {
                                "logDate": time,
                                "gitcommand":gitcommand,
                                "gitpath":gitpath,
                                "name":name,
                                "username":username,
                                "user_department":user_department,
                                "key_id":key_id
                                }
                        logdict.append(newlog)
        with open(datetime.now().date().isoformat()+'.log',"w") as f:
                for i in logdict:
                        json.dump(i,f,ensure_ascii=False)
                        f.write('\n')
if __name__ == '__main__':
        logtojson()

以上就是gitlab下载及权限审计，欢迎各位大佬指教。

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