IP欺骗原理精解及防范综述

互联网 | 编辑: 2005-01-03 00:00:00 一键看全文

即使是很好的实现了TCP/IP协议,由于它本身有着一些不安全的地方,从而可以对TCP/IP网络进行攻击。这些攻击包括序列号欺骗,路由攻击,源地址欺骗和授权欺骗。本文除了介绍IP欺骗攻击方法外,还介绍怎样防止这个攻击手段。

序列编号、确认和其它标志信息

序列编号、确认和其它标志信息

由于TCP是基于可靠性的,它能够提供处理数据包丢失,重复或是顺序紊乱等不良情况的机制。实际上,通过向所传送出的所有字节分配序列编号,并且期待接收端对发送端所发出的数据提供收讫确认,TCP 就能保证可靠的传送。接收端利用序列号确保数据的先后顺序,除去重复的数据包。TCP 序列编号可以看作是32位的计数器。它们从0至2^32-1 排列。每一个TCP连接(由一定的标示位来表示)交换的数据都是顺序编号的。在TCP数据包中定义序列号(SYN)的标示位位于数据段的前端。确认位(ACK)对所接收的数据进行确认,并且指出下一个期待接收的数据序列号。

TCP通过滑动窗口的概念来进行流量控制。设想在发送端发送数据的速度很快而接收端接收速度却很慢的情况下,为了保证数据不丢失,显然需要进行流量控制,协调好通信双方的工作节奏。所谓滑动窗口,可以理解成接收端所能提供的缓冲区大小。TCP利用一个滑动的窗口来告诉发送端对它所发送的数据能提供多大的缓冲区。由于窗口由16位bit所定义,所以接收端TCP 能最大提供65535个字节的缓冲。由此,可以利用窗口大小和第一个数据的序列号计算出最大可接收的数据序列号。

其它TCP标示位有RST(连接复位,Reset the connection)、PSH(压入功能,Push function)和FIN (发送者无数据,No more data from sender)。如果RST 被接收,TCP连接将立即断开。RST 通常在接收端接收到一个与当前连接不相关的数据包时被发送。有些时候,TCP模块需要立即传送数据而不能等整段都充满时再传。一个高层的进程将会触发在TCP头部的PSH标示,并且告诉TCP模块立即将所有排列好的数据发给数据接收端。FIN 表示一个应用连接结束。当接收端接收到FIN时,确认它,认为将接收不到任何数据了。

TCP序列号预测最早是由Morris对这一安全漏洞进行阐述的。他使用TCP序列号预测,即使是没有从服务器得到任何响应, 来产生一个TCP包序列。这使得他能欺骗在本地网络上的主机。

通常TCP连接建立桓霭?次握手的序列。客户选择和传输一个初始的序列号(SEQ标志)ISN C,并设置标志位SYN=1,告诉服务器它需要建立连接。服务器确认这个传输,并发送它本身的序列号ISN S,并设置标志位ACK,同时告知下一个期待获得的数据序列号是ISN=1。客户再确认它。在这三次确认后,开始传输数据。整个过程如下所示:

(C:Client S:Server)

C---S: SYN(ISN C )

S---C: SYN(ISN S ) ,ACK(ISN C )

C---S: ACK(ISN S )

C---S:数据 或S---C:数据

也就是说对一个会话,C必须得到ISN S确认。ISN S可能是一个随机数。

了解序数编号如何选择初始序列号和如何根据时间变化是很重要的。似乎应该有这种情况,当主机启动后序列编号初始化为1,但实际上并非如此。初始序列号是由tcp_init函数确定的。ISN每秒增加128000,如果有连接出现,每次连接将把计数器的数值增加64000。很显然,这使得用于表示ISN的32位计数器在没有连接的情况下每9.32 小时复位一次。之所以这样,是因为这样有利于最大限度地减少旧有连接的信息干扰当前连接的机会。这里运用了2MSL 等待时间的概念(不在本文讨论的范围之内)。如果初始序列号是随意选择的,那么不能保证现有序列号是不同于先前的。假设有这样一种情况,在一个路由回路中的数据包最终跳出了循环,回到了“旧有”的连接(此时其实是不同于前者的现有连接),显然会发生对现有连接的干扰。

假设一个入侵者X有一种方法,能预测ISN S。在这种情况下,他可能将下列序号送给主机T来模拟客户的真正的ISN S:

X---S: SYN(ISN X ) ,SRC = T

S---T: SYN(ISN S ) ,ACK(ISN X )

X---S: ACK(ISN S ) ,SRC =T

尽管消息S*T并不到X,但是X能知道它的内容,因此能发送数据。如果X要对一个连接实施攻击,这个连接允许执行命令,那么另外的命令也能执行。

那么怎样产生随机的ISN?在Berkeley系统,最初的序列号变量由一个常数每秒加一产生,等到这个常数一半时,就开始一次连接。这样,如果开始了一个合法连接,并观察到一个ISN S在用,便可以计算,有很高可信度,ISN S 用在下一个连接企图。

Morris 指出,回复消息

S---T:SYN(ISN S ) ,ACK(ISN X )

事实上并不消失,真正主机将收到它,并试图重新连接。这并不是一个严重的障碍。

Morris发现,通过模仿一个在T上的端口,并向那个端口请求一个连接,他就能产生序列溢出,从而让它看上去S*T消息丢失了。另外一个方法,可以等待知道T关机或重新启动。

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