關(guān)于防火墻幾種攻擊方法的研究

關(guān)于防火墻幾種攻擊方法的研究

[論文關(guān)鍵詞]防火墻網(wǎng)絡(luò)攻擊包過濾NAT代理協(xié)議隧道FTP-pasv[論文摘要]通過對(duì)幾種不同防火墻的攻擊方法和原理進(jìn)行研究，針對(duì)黑客攻擊的方法和原理，我們能夠部署網(wǎng)絡(luò)安全防御策略，為構(gòu)建安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)安全體系提供了理論原理和試驗(yàn)成果。

防火墻技術(shù)是一種用來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)之間訪問控制，防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶以非法手段通過外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源，以保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境的特殊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。它對(duì)兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包如鏈接方式按照一定的安全策略來實(shí)施檢查，以決定網(wǎng)絡(luò)之間的通信是否被允許。

從理論上看，防火墻處于網(wǎng)絡(luò)安全的最底層，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)間的安全認(rèn)證與傳輸，但隨著網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的整體發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷變化，現(xiàn)代防火墻技術(shù)已經(jīng)逐步走向網(wǎng)絡(luò)層之外的其他安全層次，不僅要完成傳統(tǒng)防火墻的過濾任務(wù)，同時(shí)還能為各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供相應(yīng)的安全服務(wù)。盡管如此，事情沒有我們想象的完美，攻擊我們的是人，不是機(jī)器，聰明的黑客們總會(huì)想到一些辦法來突破防火墻。

一、包過濾型防火墻的攻擊

包過濾技術(shù)是一種完全基于網(wǎng)絡(luò)層的安全技術(shù)，只能根據(jù)Packet的來源、目標(biāo)和端口等網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行判斷，無法識(shí)別基于應(yīng)用層的惡意入侵。

包過濾防火墻是在網(wǎng)絡(luò)層截獲網(wǎng)絡(luò)Packet，根據(jù)防火墻的規(guī)則表，來檢測(cè)攻擊行為。根據(jù)Packet的源IP地址；目的IP地址；TCP/UDP源端口；TCP/UDP目的端口來過濾。所以它很容易受到如下攻擊。

（一）ip欺騙

如果修改Packet的源，目的地址和端口，模仿一些合法的Packet就可以騙過防火墻的檢測(cè)。如：我將Packet中的源地址改為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址，防火墻看到是合法地址就會(huì)放行。

這種攻擊應(yīng)該怎么防范呢？

如果防火墻能結(jié)合接口，地址來匹配，這種攻擊就不能成功了。

eth1連接外部網(wǎng)絡(luò)，eth2連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，所有源地址為內(nèi)網(wǎng)地址的Packet一定是先到達(dá)eth2，我們配置eth1只接受來自eth2的源地址為內(nèi)網(wǎng)地址的Packet，那么這種直接到達(dá)eth1的偽造包就會(huì)被丟棄。

（二）分片偽造

分片是在網(wǎng)絡(luò)上傳輸IP報(bào)文時(shí)采用的一種技術(shù)手段，但是其中存在一些安全隱患。PingofDeath，teardrop等攻擊可能導(dǎo)致某些系統(tǒng)在重組分片的過程中宕機(jī)或者重新啟動(dòng)。這里我們只談?wù)勅绾卫@過防火墻的檢測(cè)。

在IP的分片包中，所有的分片包用一個(gè)分片偏移字段標(biāo)志分片包的順序，但是，只有第一個(gè)分片包含有TCP端口號(hào)的信息。當(dāng)IP分片包通過分組過濾防火墻時(shí)，防火墻只根據(jù)第一個(gè)分片包的Tcp信息判斷是否允許通過，而其他后續(xù)的分片不作防火墻檢測(cè)，直接讓它們通過。

工作原理弄清楚了，我們來分析：從上面可以看出，我們?nèi)绻氪┻^防火墻只需要第一個(gè)分片，也就是端口號(hào)的信息符合就可以了。

那我們先發(fā)送第一個(gè)合法的IP分片，將真正的端口號(hào)封裝在第二個(gè)分片中，那樣后續(xù)分片包就可以直接穿透防火墻，直接到達(dá)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，通過我的實(shí)驗(yàn)，觀察攻擊過程中交換的數(shù)據(jù)報(bào)片斷，發(fā)現(xiàn)攻擊數(shù)據(jù)包都是只含一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的報(bào)文，而且發(fā)送的次序已經(jīng)亂得不可辨別，但對(duì)于服務(wù)器TCP/IP堆棧來說，它還是能夠正確重組的。

二、NAT防火墻的攻擊

這里其實(shí)談不上什么攻擊，只能說是穿過這種防火墻的技術(shù)，而且需要新的協(xié)議支持，因?yàn)檫@種方法的是為了讓兩個(gè)不同NAT后面的p2p軟件用戶可以不通過端口映射直接進(jìn)行連接，我們稱為UDP打洞技術(shù)。

UDP打洞技術(shù)允許在有限的范圍內(nèi)建立連接。STUN（TheSimpleTraversalofUserDatagramProtocolthroughNetworkAddressTranslators）協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一種打洞技術(shù)可以在有限的情況下允許對(duì)NAT行為進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)然后建立UDP連接。在UDP打洞技術(shù)中，NAT分配的外部端口被發(fā)送給協(xié)助直接連接的第三方。在NAT后面的雙方都向?qū)Ψ降耐獠慷丝诎l(fā)送一個(gè)UDP包，這樣就在NAT上面創(chuàng)建了端口映射，雙方就此可以建立連接。一旦連接建立，就可以進(jìn)行直接的UDP通信了。

但是UDP連接不能夠持久連接。UDP是無連接的并且沒有對(duì)誰明確的通信。一般地，NAT見了的端口映射，如果一段時(shí)間不活動(dòng)后就是過期。為了保持UDP端口映射，必須每隔一段時(shí)間就發(fā)送UDP包，就算沒有數(shù)據(jù)的時(shí)候，只有這樣才能保持UDP通信正常。另外很多防火墻都拒絕任何的外來UDP連接。

由于各方面原因，這次沒有對(duì)建立TCP的連接做研究，估計(jì)是能連接的。

三、代理防火墻的攻擊

代理防火墻運(yùn)行在應(yīng)用層，攻擊的方法很多。這里就以WinGate為例。WinGate是以前應(yīng)用非常廣泛的一種Windows95/NT代理防火墻軟件，內(nèi)部用戶可以通過一臺(tái)安裝有WinGate的主機(jī)訪問外部網(wǎng)絡(luò)，但是它也存在著幾個(gè)安全脆弱點(diǎn)。

黑客經(jīng)常利用這些安全漏洞獲得WinGate的非授權(quán)Web、Socks和Telnet的訪問，從而偽裝成WinGate主機(jī)的身份對(duì)下一個(gè)攻擊目標(biāo)發(fā)動(dòng)攻擊。因此，這種攻擊非常難于被跟蹤和記錄。

導(dǎo)致WinGate安全漏洞的原因大多數(shù)是管理員沒有根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況對(duì)WinGate代理防火墻軟件進(jìn)行合理的設(shè)置，只是簡(jiǎn)單地從缺省設(shè)置安裝完畢后就讓軟件運(yùn)行，這就讓攻擊者可從以下幾個(gè)方面攻擊：

（一）非授權(quán)Web訪問

某些WinGate版本（如運(yùn)行在NT系統(tǒng)下的2.1d版本）在誤配置情況下，允許外部主機(jī)完全匿名地訪問因特網(wǎng)。因此，外部攻擊者就可以利用WinGate主機(jī)來對(duì)Web服務(wù)器發(fā)動(dòng)各種Web攻擊（如CGI的漏洞攻擊等），同時(shí)由于Web攻擊的所有報(bào)文都是從80號(hào)Tcp端口穿過的，因此，很難追蹤到攻擊者的來源。

檢測(cè)WinGate主機(jī)是否有這種安全漏洞的方法如下：

（1）以一個(gè)不會(huì)被過濾掉的連接（譬如說撥號(hào)連接）連接到因特網(wǎng)上。

（2）把瀏覽器的代理服務(wù)器地址指向待測(cè)試的WinGate主機(jī)。

如果瀏覽器能訪問到因特網(wǎng)，則