防御课第一次作业第一天笔记整理

网络安全概述

  • 网络安全(Cyber Security)是指网络系统的硬件软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断
  • 中国网络安全市场近年来只增不减
  • 随着数字化时代的普及和更新,相应的威胁也不断升级,因此网络安全就显得尤为重要

网络安全背景

网络空间安全---Cyberspace

2003年美国提出网络空间的概念---一个由信息基础设施组成的互相依赖的网络。 我国官方文件定义:网络空间为继海,陆,空,天以外的第五大人类活动领域

通信保密阶段---计算机安全阶段---信息系统安全---网络空间安全---APT攻击---高级持续性威胁

网络安全威胁:

通常情况下,交换机的每个端口只会连接一台主机,因而在MAC地址表中每个端口只会对应1个MAC地址。但由于交换机还要用于级联其它的交换机,因而在相应的级联端口上就会对应多个MAC地址,从而在地址表产生大量记录。

由于交换机的缓存有限,因此它所能够记忆的MAC地址数量也是有限的,所以交换机不会永久地记住所有的端口与MAC地址的对应关系。在端口/MAC地址映射表中每一项记录都被设定了一个自动老化时间,若某MAC地址在一定时间内(默认为300秒)不再出现,那么交换机将自动把该MAC地址从地址表中清除。当下一次该MAC地址重新出现时,将会被当作新地址处理,从而使交换机可以维护一个精确、有用的MAC地址表。交换机档次越低,交换机的缓存就越小,它能记住的MAC地址数也就越少。

MAC泛洪攻击就是由攻击者通过攻击工具产生大量的数据帧,这些数据帧中的源MAC地址都是伪造的,并且不断变化。因而交换机将在攻击主机所连接的端口上产生大量的MAC地址表条目,从而在短时间内将交换机的MAC地址表填满,直到再无法接收新的条目。

当交换机的MAC表被填满后,交换机以广播方式处理通过交换机的报文,这时攻击者可以利用各种嗅探攻击获取网络信息。更为严重的是,这种攻击也会导致所有邻接的交换机MAC表被填满,流量以泛洪方式发送到所有交换机的所有含有此VLAN的接口,从而造成交换机负载过大、网络缓慢和丢包甚至瘫痪。

那么如何防止呢?

Port-Security( 端口安全 )

端口上最大可以通过的 MAC 地址数量

端口上学习或通过哪些 MAC 地址

对于超过规定数量的 MAC 处理进行违背处理

二层的缺陷:

缺乏认证,不知道源地址是否合法

采用广播,任何人都可以拦截

不得不处理,这是硬伤

ARP实现机制只考虑业务的正常交互,对非正常业务交互或恶意行为不做任何验证。比如当主机收到ARP响应包后,它并不会去验证自己是否发送过这个ARP请求,而是直接将应答包里的MAC地址与IP对应的关系替换掉原有的ARP缓存表。

在网络监听过程中,攻击者抢先合法主机B应答主机A发起的ARP请求;主机A被误导建立一个错误的映射并保存一段时间,在这段时间内,主机A发送给主机B的信息被误导致攻击者。如果攻击者持续抢先应答ARP请求,数据流就可能被一直误导下去。如果攻击者模拟网络出口路由器发动ARP攻击,内部网络的所有出口信息都将被接管。如果攻击者将出口路由器IP和一个不存在的MAC地址进行映射,即可以导致发送方受到拒绝服务的攻击。

ARP欺骗不仅仅可以通过ARP请求来实现,通过ARP响应也可以实现。

  • 使用静态ARP缓存
  • 使用三层交换设备
  • IP 与MAC地址绑定

ARP防御工具

防范:

DAI:Dynamic ARP Inspenction动态ARP检查,检查主动式和非主动式ARP,确定是否来自真正的ARP所有者

DHCP Snooping:监听绑定表,IP、MAC、与特定的交换机端口相关联

静态绑定关键主机的IP地址与MAC地址映射关系

网关/关键服务器

"arp -s IP地址 MAC地址 类型"

使用VLAN虚拟子网细分网络拓扑

加密传输数据以降低ARP欺骗攻击的危害后果

使用相应的ARP防范工具: ARP防火墙

探测出网络中欺骗的ARP包

并保护主机的ARP缓存不受欺骗

ICMP协议

因特网控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol)是一个差错报告机制,是TCP/IP协议簇中的一个重要子协议,通常被IP层或更高层协议(TCP或UDP)使用,属于网络层协议,主要用于在IP主机和路由器之间传递控制消息,用于报告主机是否可达、路由是否可用等。这些控制消息虽然并不传输用户数据,但是对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障以及用户数据的传递具有至关重要的作用

ICMP的典型应用

IP数据报及其他应用程序通过ICMP报文可以实现多种应用,其中Ping程序和Tracert(Traceroute)程序最为常见。此外,在网络管理和监测中,网络质量分析NQA(Network Quality Analysis)技术更加充分应用了ICMP

ICMP攻击

目前ICMP攻击绝大部分都可以归类为拒绝服务攻击(Denial of Service, DOS),其中最为常见的是ICMP泛洪攻击,是指攻击者在短时间内向目标设备发送大量的ICMP虚假报文,导致目标设备忙于应付无用报文,而无法为用户提供正常服务

ICMP泛洪攻击

ICMP泛洪攻击具体又可分为针对带宽的DOS攻击和端口扫描攻击(针对连接的DOS攻击)两类:

  • 针对带宽的DOS攻击攻击者发送大量伪造的ICMP Echo请求报文,交换机、路由器等网络设备的CPU需要响应这种报文,会占用大量的带宽和CPU资源,这种DOS攻击和其他DOS攻击一样,消耗设备的资源而使得设备无法提供正常服务。ICMP Echo响应报文具有较高的优先级,在一般情况下,网络总是允许内部主机使用Ping命令。这种攻击仅限于攻击网络带宽,单个攻击者就能发起这种攻击。更厉害的攻击形式,如smurf,可以使整个子网内的主机对目标主机进行攻击,从而扩大ICMP流量。
  • **端口扫描攻击(针对连接的DOS攻击)**端口扫描是指攻击者发送大量的端口扫描报文,交换机需要回应大量的ICMP目的不可达报文,这种攻击既消耗系统的资源,同时攻击者能够很轻易获得设备开启的端口,然后可以针对这些端口进行攻击,可以影响所有IP设备的网络连接。

此外,还有针对主机的DOS攻击 ,又被称为Ping-of-Death,主要是攻击操作系统的漏洞。

由于在早期的阶段,路由器对包的最大尺寸都有限制,许多操作系统在TCP/IP栈的实现中,对ICMP包的最大长度规定为64KB,并且在对ICMP包头进行读取之后,要根据该包头里包含的信息来为有效载荷生成缓冲区。当收到畸形的、声称自己的尺寸超过ICMP报文最大长度的包,接收方设备根据这个信息将分配超过64KB的有效载荷,就会出现内存分配错误,导致TCP/IP堆栈崩溃,从而产生宕机。

ICMP攻击防范

为了减轻设备处理ICMP报文的压力以及防范ICMP攻击,ICMP攻击防范技术尤为重要。目前主要采用ICMP报文限速、ICMP报文合法性检查、丢弃不需要处理的ICMP报文和不响应不可达报文来防范攻击,保护设备的CPU资源。

  • 报文限速ICMP报文限速包括端口限速、VLAN限速和全局限速,同时也实现芯片的限速,通过多个维度来保证ICMP的洪泛攻击。

  • 合法性检查&丢弃不需要处理的报文对于一些不合法的ICMP报文,比如TTL为0、ICMP类型为15、16、17的报文,都直接丢弃,同时可配置丢弃一些不常用或基本不使用的ICMP报文,包括TTL为1、带选项、不可达的ICMP报文。

  • 不响应不可达报文 在用户通过发送大量端口不可达或网络不可达报文攻击设备时,设备收到这些报文后可以不响应,直接丢弃,以保护CPU资源

    SYN Flood 攻击

    SYN Flood(SYN 泛洪) 攻击是一种广为人知的 DoS (Denial of Service 拒绝服务)攻击。这是一种利用 TCP 协议缺陷,传送大量伪造的 TCP 连接请求,从而使对方 TCP 资源耗尽,停止响应正常的 TCP 连接请求

    目前的解决方法:关闭处于Half Open 状态的连接

    一般攻击者会先攻陷其他电脑作为肉鸡(攻陷的电脑被控制作为攻击者)然后通过控制大量的肉鸡进行一个DOS攻击使被攻击者因资源耗尽而瘫痪

    防火墙---每目标IP代理阈值,每目标IP丢包阈值

    2,首包丢包

    3,SYN cookie

    就目前来说 大部分的攻击都是集中在应用层面的

    恶意程序---一般会具备一下的多个或全部特性

    1,非法性

    2,隐蔽性

    3,潜伏性

    4,可触发性

    5,表现性

    6,破坏性

    7,传染性---蠕虫病毒的典型特点

    8,针对性

    9,变异性

    10,不可预见性

    普通病毒---以破坏为目的

    木马病毒---以控制为目的

    蠕虫病毒---具有传播性

    总的来说病毒是人创造的,如何防范也事在人为,了解攻击者的攻击原理,才能更好的保护信息安全

    网络安全术语:

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