אבטחת מחשבים ורשתות סמסטר חורף תשע ב (2011) הרצאה 6 איומים על רשתות מחשבים הרצאה 6 אבטחת מחשבים ורשתות חורף תשע ב

Size: px

Start display at page:

Download "אבטחת מחשבים ורשתות סמסטר חורף תשע ב (2011) הרצאה 6 איומים על רשתות מחשבים הרצאה 6 אבטחת מחשבים ורשתות חורף תשע ב"

Rosanna Oliver
6 years ago
Views:

1 אבטחת מחשבים ורשתות סמסטר חורף תשע ב (2011) הרצאה 6 איומים על רשתות מחשבים

2 Inter-network 2 אבטחת מחשבים ורשתות חורף תשע ב

3 מודל השכבות - TCP/IP Application Layer (telnet, ftp, , ) Transport Layer (TCP,UDP,ICMP) Network Layer (IP) Media Access Control (ethernet,frame relay, wireless) 3

4 מבנה החבילה MAC header IP header TCP/UDP header Application data MAC header משתנה לפי המדיה הפיסיקלית. מכיל את כתובת ה- MAC, את זהות הפרוטוקול הבא (IP) ואינפורמציה נוספת,TTL IP header - מכיל בין היתר: כתובות IP של השולח והמקבל, הפרוטוקול הבא TCP/UDP) או אחר), וגרסת פרוטוקול IP - UDP/TCP header מכיל: מספרי הפורטים של השולח והמקבל, ואינפורמצית בקרת שגיאות. TCP מכיל בנוסף חיווים (ack) ומספרים סידוריים 4

5 Ethernet דוגמה לרשת מקומית - רשתות Ethernet הן רשתות מקומיות נפוצות ביותר. בפרוטוקול משלוח חבילה הבסיסי ביותר של הרשת, החבילה משודרת בתפוצה כוללת,(broadcast) כאשר כל כרטיס רשת בודק האם החבילה מיועדת אליו, על-סמך כתובת MAC בת 48 סיביות. אם החבילה מיועדת אל המחשב הנוכחי החבילה מועברת לשכבת ה- IP. אחרת, היא נזרקת. 5

6 Ethernet ברשתות Ethernet רגילות קל מאוד להאזין לתעבורה ניתן לבקש מכרטיס הרשת להעביר את כל החבילות לשכבת ה- IP. בצורה זו עובדים מרבית ה- Sniffers (מצותתי רשת), אשר מאזינים לכל התעבורה העוברת. בגרסאות חדשות יותר של Ethernet הדורשת חומרה מתאימה, הרשת היא,switched ואז ההודעות עוברות דרך מרכזיה (switch) אל היעד בלבד. 6

7 Internet Protocol (IP) הניתוב בין הרשתות מבוסס על טבלאות ניתוב הנבנות תוך שימוש בפרוטוקולי ניתוב שונים חבילות שונות עשויות להשלח במסלולים שונים, ולכן סדר הגעת חבילות יכול להיות שונה מסדר שליחתן התרגום מכתובות לוגיות (campus.haifa.ac.il) לכתובות IP נעשה באמצעות מערכת שרתים בשם Domain Name Service או בקיצור DNS 7

8 שכבת התובלה Layer) (Transport התפקיד: לספק שירותי תקשורת לשכבה שמעליה (האפליקציה) כתובת ברמת התובלה היא מספר הפרוטוקול ) Protocol (Number שכבת התובלה מספקת שרותים לכל האפליקציות במכונה מחלקת את התעבורה (multiplexing) בין כל האפליקציות על פי מספרי פורטים Ports קיימים שני פרוטוקולים עיקריים: UDP ו- TCP 8

9 UDP protocol) UDP (user datagram מספק שירות unreliable ו- connectionless לא דואג לסדר, ואיננו מבחין בחבילות חסרות מותיר את האחריות לאפליקציה מתחזק מינימום משתני State 9

10 TCP TCP (transport control protocol) connection-oriented ו- reliable מספק שירות שהוא מתחזק :session מסדר את החבילות המתקבלות לפי סדר, ודואג לשידור מחדש של חבילות שהלכו לאיבוד מספק לאפליקציה stream של בתים מסודרים לשם כך מתחזק TCP חוצצים ומונים שמוקצים עם תחילת ה- session 10

11 TCP Three Way Handshake three way ב TCP -מתחיל session handshake (לחיצת יד משולשת) הלקוח שולח לשרת חבילה שבה סיבית ה- syn דלוקה וה- Ack כבויה. בתור תשובה השרת שולח חבילה ובה גם סיבית ה- syn וגם סיבית ה- Ack דלוקות. לסיום, שולח הלקוח חבילה עם סיבית.Ack בהמשך סיבית ה- syn כבויה בעוד סיבית ה- Ack דלוקה מידע מתחיל לעבור עם סיום לחיצת היד (בתקני TCP חדשים, ניתן להצמיד מידע כבר להודעה השלישית של לחיצת היד) שרת SYN SYN, ACK ACK לקוח ACK :כל חבילה נוספת 11

12 שכבת האפליקציה Layer) (Application התקשורת ברמת האפליקציה מתבצעת בעזרת פורטים בכל מחשב קיימות שתי סדרות של פורטים: UDP ו- TCP האפליקציות הן מבוזרות, והתקשורת מתבצעת בין חלקי אפליקציות ברמת האפליקציה מתקיים קשר (session) בין שני שותפים הפורטים של השותפים בקשר מיצגים את זהות התהליך (או האפליקציה) וזהות הקשר המסוים בכל מחשב בתוך כל חבילה כתובים פורט המקור ופורט היעד, והם מהווים חלק מכתובת המקור והיעד של החבילה ברמת האפליקציה 12

13 שכבת האפליקציה Layer) (Application שכבה זו מנצלת את שירותי התעבורה שמספקות השכבות מתחתיה. יש התאמה מקובלת תקנית בין מספרי הפורטים של החיבור והאפליקציה המאזינה להם (אך מנהל המערכת יכול להפר אותו בשעת הצורך או הרצון). בין הפרוטוקולים הרצים בשכבה זו (והפורטים): (פורטים (פורט (פורט (20,21 (80 הגירסה המאובטחת של HTTP (פורט (פורט (443 (23 (22 25) (פורט FTP HTTP HTTPS SSH Telnet SMTP 13

14 מעבר חבילה ברשת Host A Gateway G1 Gateway G2 Host B Application Application TCP UDP TCP UDP IP IP IP IP MAC MAC MAC MAC 14

15 איומים על רשתות תקשורת רשתות מחשבים נועדו להקל על המשתמשים ניתן למצוא מידע בקלות, קל להעביר אותו ממקום למקום וכו'. הבעיה הנלווית היא שקל למצוא את המידע, קל להעביר אותו וכו' גם לתוקפים. קיים יחס חליפין בין נוחות השימוש ברשת לבין בטיחות המידע: התחברות לרשת יוצרת נקודות תורפה, דרכן ניתן לפרוץ למערכת ביזור נתונים ומשאבים, דורש לאבטח נקודות תורפה רבות שירותים רבים (אך רובם לא מוגנים) 15

16 תמונת עולם מרושת 16

17 התקפות ניתן לתקוף כל אחת מהשכבות במודל לכל שכבה שתוקפים יש משמעות שונה, דרישות שונות, וכלים שונים לדוגמא, תקיפת שכבת ה- MAC יכולה להיות sniffing (הקשבה למידע שלא מיועד אלינו), אך היא אפשרית רק ברשת המקומית (לא ניתן לבצע sniffing למחשב ברשת מקומית אחרת) פעמים רבות ניתן לתקוף את החיבורים בין השכבות אנו נדון בעיקר על התקפות ברמת ה- IP וה- TCP (ונראה בעתיד הגנות המשתלבות ברמות שונות) 17

18 IP Spoofing מטרה: התחזות הוא שינוי שדה כתובת ה- IP של host IP spoofing ברוב מערכות ההפעלה קל לשנות (לזייף) את כתובת ה- IP של host ע"י זיוף כתובת ה- IP של השולח בחבילות הנשלחות יכול מתקיף (A) לשכנע את המותקף שהחבילות שהוא שולח, מגיעות ממחשב אחר (B) אבל חבילות התשובה שהמחשב המותקף שולח לא יגיעו אל המחשב המתחזה, אלא אל המחשב B. שימו לב כי במקרה של,UDP לא בהכרח תהיינה חבילות תשובה 18

19 שימושי ה- Spoofing IP לעיתים זיהוי משתמש מתבצע על סמך כתובת IP בלבד ו-/. rhosts ) etc/hosts.allow/ ע"ס הקבצים rlogin) מניעת מעקב אחר התוקף האמיתי (בשילוב עם התקפה אחרת) נראה בהמשך כי התקפה זו שימושית כאשר מגבילים את כמות המשאבים שמקצים עבור IP נתון 19

20 הגנה כנגד Cookies IP Spoofing הגנה אפשרית כנגד IP spoofing היא השימוש בעוגיות Cookies הרעיון: עם תחילת ה- session נשלח ליוזם הקשר cookie שהיא מחרוזת בלתי ניתנת לחיזוי מראש. לאחר מכן, נדרוש לקבל אותה חזרה מיוזם הקשר. אם הוא מחזיר אותה, הרי שה- cookie אכן הגיעה ליוזם הקשר, משמע היוזם נמצא ב- IP spoofing שהוא טוען ששייך לו. אחרת, זיהינו IP פתרון נוסף (ודומה במהותו) משמש ב- TCP : לחיצת יד משולשת, בסיומה ידוע כי ה- IP של הצד השני אכן מאויש ביוזם הקשר 20

21 IP Spoofing דו כיווני מטרה: התחזות IP spoofing דו כיווני מאפשר למחשב מתחזה לשלוח חבילות מכתובת IP שאיננה שלו, ואף לקבל אליה תשובה דו כיווני הרבה יותר קשה לביצוע מ- IP IP spoofing spoofing רגיל, מכיוון שהוא מצריך ביצוע של שינויים ברשת (בנתבים), ולא רק במחשב המתחזה IP spoofing נגדה דו כיווני הינה התקפה שקשה מאוד להתגונן במהלך הקורס התקפה זו תחשב כלא סבירה 21

22 DNS Poisoning מטרה: התחזות, גרימת נזק מכיוון שהקישור בין שם domain וכתובת ה- IP שלו דורשת גישה לשרתי ה- DNS, ומכיוון שפרוטוקול ה- DNS איננו בטוח, ניתן לתקוף את קו התפר הזה הרעיון הבסיסי התוקף ישלח חבילה המתחזה להיות התשובה משרת ה- DNS. לדוגמה, במקום ש- campus.haifa.ac.il יוכר כ התוקף יגרום לו להיות יש לפרוטוקול ה- DNS מעין מנגנון הגנה מינימלי כנגד תופעה זו אבל הוא לא מספק 22

23 התקפות על TCP ראינו ש- UDP רגיש ל- IP-spoofing יותר מ- TCP. נראה עכשיו דוגמה של התקפות להן TCP רגיש יותר מ- UDP נשים לב שכאשר מתחיל,TCP session מערכת ההפעלה מקצה משאבים (כולל הקצאת זכרון) המשאבים משוחררים בזמן סגירת ה- session בפתיחת session קיים timeout של כשתי דקות לקבלת המענה: אם אין מענה ה- session מבוטל והמשאבים משוחררים פתיחה של המחשב TCP sessions רבים מדי יכולה להפיל את 23

שליחת כמות גדולה של חבילות, גורמת לניצול כל המקום בתורים הללו והמערכת לא יכולה לקבל חיבורים נוספים לדוגמה, באפריל

24 Syn Attack מטרה: Service) DoS (Denial of ב- attack Syn שולח המתקיף אל המותקף כמות גדולה מאד של חבילות ראשונות ב- TCP session במטרה להפיל את המותקף. למערכת ההפעלה תורים מיוחדים (וקטנים) המיועדים לשמירת נתונים של חיבורים באמצע לחיצת היד. שליחת כמות גדולה של חבילות, גורמת לניצול כל המקום בתורים הללו והמערכת לא יכולה לקבל חיבורים נוספים לדוגמה, באפריל :CNN,2008 Syn attack שמקורו בסין פגע בזמינות אתר 24

25 Syn Attack (המשך) הגנה אפשרית: נגביל את מספר ה- sessions המורשים עבור כתובת מקור IP התקפה אפשרית: syn attack + IP spoofing הגנה אפשרית: cookies התקפה אפשרית: Distributed DoS (using zombies or victim machines) 25

26 RST Attack מטרה: להפריע לחיבור TCP ב- attack RST שולח המתקיף אל המותקף כמות גדולה מאד של חבילות TCP במטרה לאתחל מחדש חיבור TCP קיים. ל- TCP קיים מנגנון לסגירת,session וכן מנגנון לאתחול ה- session לרוב, אין לכך משמעות, אך אם לאיכות החיבור יש השלכה על הפרוטוקול שרץ מעל ל- TCP, הפרוטוקול עלול "להזדהם". לדוגמה,,BGP4 פרוטוקול הניתוב הנפוץ ברשת, מבסס חלק מההחלטות של נתב מסוים על איכות חיבור ה- TCP עם נתבים שכנים 26

27 RST Attack (המשך) דרישות נוספות מההתקפה: מכיוון שיש צורך לבצע injection של חבילה ל- session,tcp יש לנחש את ה- sequence number ואת הפורט אליו יש לשלוח את ההודעה בעבר חשבו כי מכיוון ששדה ה- number sequence הוא בן 32 סיביות, ומכיוון שיש מספר גדול של פורטים אפשריים (65536), כמות ההודעות שעל מתקיף לשלוח כדי לזהם חיבור TCP היא עצומה 27

28 RST Attack (המשך) עם זאת, TCP מאפשר קבלת חבילות לא בסדר השליחה window),(tcp כדי שחבילות המגיעות ללא שגיאה אך לא בסדר הנכון, לא תשלחנה שוב. ולכן, מספר ה- sequence number שעל התוקף לנחש הוא בטווח מסוים ולא ערך אחד נתון. חבילות RST מועברות מיידית עם הגעתן, אם מספרן בחלון כמו כן, עבור קישור בין נתבים חלון זה הוא בד כ גדול (גודל החלון נקבע ע ס איכות הקשר) בנוסף, מסתבר שרוב הנתבים בוחרים מספרי הניתנים לחיזוי sequence 28

29 התקפות על UDP UDP לא שומר מצב של connectionולכן, הוא חשוף יותר, להתקפות המשולבות עםspoofing IPחד כיווני חלק גדול מהתקפות ה- poisoning DNS מבוססות על כך שפרוטוקול ה- DNS רץ מעל,UDP ולכן ניתן לפגוע בשרתי DNS מרוחקים 29

30 Ping Flood פרוטוקול נוסף שקיים מעל שכבת ה- IP הינו פרוטוקול ה- ICMP (או בשמו המלא (Internet Control Message Protocol פרוטוקול זה עוזר לשכבת ה- IP, אך הוא נמצא מעט מעליה לדוגמה, כשאתם מריצים ping לשרת מרוחק, אתם שולחים הודעות ICMP מסוג ping אל השרת, ומחכים לתגובת pong ממנו שליחת הודעות אלה יוצרות עומס על חיבור האינטרנט של המותקף. אם החיבור של התוקף מהיר, ושל המותקף איטי והוא עונה על כל שאילתת,ping הרי שאפשר לאלץ אותו לענות על הרבה הודעות שכאלה קיבלנו DoS attack על לקוח שכזה היום ישנם פחות שרתים המחוברים בחיבור איטי, ובנוסף, שרתים מגבילים מענה להודעות ping 30

31 התקפות ברמת האפליקציה ההתקפות תלויות באפליקציות. דוגמאות: באגים שימוש בפונקציות לא בטוחות (כמו (gets, scanf שימוש במוד debug Session hijacking DoS פתרון: לקשר DDoS session key עם זהות המשתמש 31

32 Cookie Poisoning (HTTP) פרוטוקול הגלישה ברשת (http) מאפשר לשרת לשמור מידע אצל הלקוח דרך מכניזם שנקרא cookies (שימו לב שאלה עוגיות של,HTTP ולא למטרות מניעת (IP spoofing ה- cookies מאפשרים לשרת לשמור את המצב של הגולש באתר (לדוגמה, סל קניות) על הכונן הקשיח של המשתמש, כך שגם אם השרת נופל, או התקשורת ניתקת, המידע עדיין קיים וזמין 32

33 Cookie Poisoning (HTTP) יש לזכור כי העוגיות נשמרות אצל המשתמש! המשתמש יכול לשנות את תוכנן וערכן של העוגיות לשינוי שכזה קוראים Cookie Poisoning 33

34 SQL Injection הינה שפת תכנות למאגרי נתונים (Databases) במקרים רבים, שאילתות ברשת מועברות למנגנון שמטפל בבקשה SQL SQL אם המכניזם שמפעיל את ה- SQL לא בודק שהשאילתא "תקינה" ניתן יהיה להעביר ל- SQL פקודות או הוראות 34

35 SQL Injection (המשך) RockYou password snafu exposes webmail accounts Clueless developer airs 32m user login IDs By John Leyden Get more from this author Posted in ID, 16th December :41 GMT Millions of user passwords to social networking sites have been exposed, after a serious SQL injection flaw on the Rockyou.com website left login details - stored in plain text - up for grabs. RockYou - which develops apps for social networking sites including Facebook, Bebo and MySpace - stored usernames, passwords and addresses in plain text. That's bad enough in itself, but then an SQL injection flaw on RockYou's website exposed the information to prying eyes. Amichai Shulman, chief technology officer with the data security firm Imperva, said the passwords exposed will often be the same as those users utilise for webmail accounts associated with their social networking profiles, creating yet more potential problems. 35

36 שינוי טפסי web הרבה אתרים מציעים טפסים שונים למילוי. עמוד ה- http יושב אצל הלקוח, אשר ממלא פרטים בשדות פתוחים ובוחר ערכים מתפריטים המכילים רשימה (או מ"כפתורי רדיו ). לאחר לחיצה על כפתור, הערכים נשלחים חזרה לשרת. בשרת יושב קוד אשר מקבל את הפרמטרים הללו, ופועל עליהם. לעיתים קרובות, המתכנת מניח כי שדות הממולאים ע י תפריטים/כפתורי רדיו מכילים קלט שאין צורך לבדוק את נכונותו, מכיוון שהלקוח איננו יכול לשנות את ערכי הקלט שלו (או בעל אורך חסום). 36

37 שינוי טפסי web (המשך) פרוטוקול מילוי הטפסים הוא פשוט למדי. הדפדפן פשוט אוסף את כל ערכי הקלט של המשתמש ושולח אותם לשרת. המשתמש שולט על הדפדפן, ולכן יכול לשלוט על תשובות הדפדפן, כולל על ערכי שדות המגיעים מרשימה. במספר דפדפנים, אפילו ניתן להוריד תוספים המאפשרים לשנות ערכי טפסים באופן פשוט וקל (לדוגמא, ב- firefox ). Groundspeed מסקנה: בתור מתכנתים, לא ניתן לסמוך על מנגנוני האבטחה של טפסי,http ותמיד להניח כי קלט מהמשתמש הוא זדוני. 37

38 Cross Site Scripting הרשת מלאה בהרבה (VBScript scripts בשפות שונות (בינהן JavaScript ו- הרעיון לנצל חוסר בדיקת תקינות, כדי להכניס שורות קוד לביצוע לתוך מסמכים לדוגמה נניח כי אחרי login מוצלח לשרת ה- webmail שלכם, אתם מועברים לכתובת מהצורה כאשר הערך אחרי סימן השווה הוא מזהה של הכניסה שלכם לאחר אימות ניתן לשתול בתוך הודעת דואר קוד אשר יעביר את הכתובת לצד שלישי (לדוגמא ע י ניסיון לגשת לתמונה שלא קיימת ששמה הוא,( וכך יכול התוקף לדעת את ה- URL, ולכן גם את ה- sid 38

39 התקפות ברמת המשתמש התקפות המבוססות על :Social Engineering דואר זבל (spam) הונאות אתרים (phishing) התקנת סוסים טרויאנים ע י משתמש תמים ניצול רשתות P2P ותוכנות מסרים מיידיות ועוד... 39

אבטחת מחשבים ורשתות סמסטר חורף תשע ב (2011)

אבטחת מחשבים ורשתות סמסטר חורף תשע ב (2011) אבטחת מחשבים ורשתות 203.4448 סמסטר חורף תשע ב (2011) 7 חומות אש ספרות עזר: Chapman, Zwicki. Building Internet Firewalls 2nd edition. O Reilly, 2000. Cheswick, Bellovin, Rubin. Firewalls and Internet Security