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。

详细介绍IP欺骗

下面详细的介绍一下。

IP欺骗

IP欺骗由若干步骤组成,这里先简要地描述一下,随后再做详尽地解释。先做以下假定:首先,目标主机已经选定。其次,信任模式已被发现,并找到了一个被目标主机信任的主机。>黑客为了进行IP欺骗,进行以下工作:使得被信任的主机丧失工作能力,同时采样目标主机发出的TCP 序列号,猜测出它的数据序列号。然后,伪装成被信任的主机,同时建立起与目标主机基于地址验证的应用连接。如果成功,黑客可以使用一种简单的命令放置一个系统后门,以进行非授权操作。

使被信任主机丧失工作能力

一旦发现被信任的主机,为了伪装成它,往往使其丧失工作能力。由于攻击者将要代替真正的被信任主机,他必须确保真正被信任的主机不能接收到任何有效的网络数据,否则将会被揭穿。有许多方法可以做到这些。这里介绍“TCP SYN 淹没”。

前面已经谈到,建立TCP连接的第一步就是客户端向服务器发送SYN请求。 通常,服务器将向客户端发送SYN/ACK 信号。这里客户端是由IP地址确定的。客户端随后向服务器发送ACK,然后数据传输就可以进行了。然而,TCP处理模块有一个处理并行SYN请求的最上限,它可以看作是存放多条连接的队列长度。其中,连接数目包括了那些三步握手法没有最终完成的连接,也包括了那些已成功完成握手,但还没有被应用程序所调用的连接。如果达到队列的最上限,TCP将拒绝所有连接请求,直至处理了部分连接链路。因此,这里是有机可乘的。

黑客往往向被进攻目标的TCP端口发送大量SYN请求,这些请求的源地址是使用一个合法的但是虚假的IP地址(可能使用该合法IP地址的主机没有开机)。而受攻击的主机往往是会向该IP地址发送响应的,但可惜是杳无音信。与此同时IP包会通知受攻击主机的TCP:该主机不可到达,但不幸的是TCP会认为是一种暂时错误,并继续尝试连接(比如继续对该IP地址进行路由,发出SYN/ACK数据包等等),直至确信无法连接。

当然,这时已流逝了大量的宝贵时间。值得注意的是,黑客们是不会使用那些正在工作的IP地址的,因为这样一来,真正IP持有者会收到SYN/ACK响应,而随之发送RST给受攻击主机,从而断开连接。前面所描述的过程可以表示为如下模式。

1 Z (X) ---SYN ---> B

Z (X) ---SYN ---> B

Z (X) ---SYN ---> B

2 X <---SYN/ACK-- B

X <---SYN/ACK-- B

3 X <--- RST --- B

在时刻1时,攻击主机把大批SYN 请求发送到受攻击目标(在此阶段,是那个被信任的主机),使其TCP队列充满。在时刻2时,受攻击目标向它所相信的IP地址(虚假的IP)作出SYN/ACK反应。在这一期间,受攻击主机的TCP模块会对所有新的请求予以忽视。不同的TCP 保持连接队列的长度是有所不同的。BSD 一般是5,Linux一般是6。使被信任主机失去处理新连接的能力,所赢得的宝贵空隙时间就是黑客进行攻击目标主机的时间,这使其伪装成被信任主机成为可能。

序列号取样和猜测

前面已经提到,要对目标主机进行攻击,必须知道目标主机使用的数据包序列号。现在,我们来讨论黑客是如何进行预测的。他们先与被攻击主机的一个端口(SMTP是一个很好的选择)建立起正常的连接。通常,这个过程被重复若干次,并将目标主机最后所发送的ISN存储起来。黑客还需要估计他的主机与被信任主机之间的RTT时间(往返时间),这个RTT时间是通过多次统计平均求出的。RTT 对于估计下一个ISN是非常重要的。前面已经提到每秒钟ISN增加128000,每次连接增加64000。现在就不难估计出ISN的大小了,它是128000乘以RTT的一半,如果此时目标主机刚刚建立过一个连接,那么再加上一个64000。再估计出ISN大小后,立即就开始进行攻击。当黑客的虚假TCP数据包进入目标主机时,根据估计的准确度不同,会发生不同的情况:

·如果估计的序列号是准确的,进入的数据将被放置在接收缓冲器以供使用。

·如果估计的序列号小于期待的数字,那么将被放弃。

·如果估计的序列号大于期待的数字,并且在滑动窗口(前面讲的缓冲)之内,那么,该数据被认为是一个未来的数据,TCP模块将等待其它缺少的数据。如果估计的序列号大于期待的数字,并且不在滑动窗口(前面讲的缓冲)之内,那么,TCP将会放弃该数据并返回一个期望获得的数据序列号。下面将要提到,黑客的主机并不能收到返回的数据序列号。

1 Z(B) ----SYN ---> A

2 B <---SYN/ACK--- A

3 Z(B) -----ACK---> A

4 Z(B) ---——PSH---> A

攻击者伪装成被信任主机的IP 地址,此时,该主机仍然处在停顿状态(前面讲的丧失处理能力),然后向目标主机的513端口(rlogin的端口号)发送连接请求,如时刻1所示。在时刻2,目标主机对连接请求作出反应,发送SYN/ACK数据包给被信任主机(如果被信任主机处于正常工作状态,那么会认为是错误并立即向目标主机返回RST数据包,但此时它处于停顿状态)。按照计划,被信任主机会抛弃该SYN/ACK数据包。然后在时刻3,攻击者向目标主机发送ACK数据包,该ACK使用前面估计的序列号加1(因为是在确认)。如果攻击者估计正确的话,目标主机将会接收该ACK 。至耍,将开始数据传输。一般地,攻击者将在系统中放置一个后门,以便侵入。经常会使用 ′cat ++ >> ~/.rhosts′。之所以这样是因为,这个办法迅速、简单地为下一次侵入铺平了道路。

一个和这种TCP序列号攻击相似的方法,是使用NETSTAT服务。在这个攻击中,入侵者模拟一个主机关机了。如果目标主机上有NETSTAT,它能提供在另一端口上的必须的序列号。这取消了所有要猜测的需要。

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