1.18 Перехват пакетов

Прослушивание сети с помощью программ сетевых анализаторов, является первым, самым простым способом перехвата данных.

Для защиты от прослушивания сети применяются специальные программы, например, AntiSniff, которые способны выявлять в сети компьютеры, занятые прослушиванием сетевого трафика.

Программы-антисниферы для решения своих задач используют особый признак наличия в сети прослушивающих устройств – сетевая плата компьютера-снифера должна находиться в специальном режиме прослушивания. Находясь в режиме прослушивания, сетевые компьютеры особенным образом реагируют на IР-дейтаграммы, посылаемые в адрес тестируемого хоста. Например, прослушивающие хосты, как правило, обрабатывают весь поступающий трафик, не ограничиваясь только посланными на адрес хоста дейтаграммами. Имеются и другие признаки, указывающие на подозрительное поведение хоста, которые способна распознать программа AntiSniff.

Несомненно, прослушивание очень полезно с точки зрения злоумышленника, поскольку позволяет получить множество полезной информации – передаваемые по сети пароли, адреса компьютеров сети, конфиденциальные данные, письма и прочее. Однако простое прослушивание не позволяет хакеру вмешиваться в сетевое взаимодействие между двумя хостами с целью модификации и искажения данных. Для решения такой задачи требуется более сложная технология.

Чтобы перехватить и замкнуть на себя процесс сетевого взаимодействия между двумя хостами А и В злоумышленник может подменить IР-адреса взаимодействующих хостов своим IP-адресом, направив хостам А и В фальсифицированные сообщения ARP (Address Resolution Protocol – Протокол разрешения адресов).

Посмотрим, как хакер может воспользоваться протоколом ARP для выполнения перехвата сетевого взаимодействия между хостами А и В.

Для перехвата сетевого трафика между хостами А и В хакер навязывает этим хостам свой IP-адрес, чтобы А и В использовали этот фальсифицированный IP-адрес при обмене сообщениями. Для навязывания своего IР-адреса хакер выполняет следующие операции.

Для защиты от таких атак сетевые администраторы должны поддерживать базу данных с таблицей соответствия МАС-адресов и IP-адресов своих сетевых компьютеров.

В сетях UNIX такого рода атаку ложными запросами ARP можно реализовать с помощью системных утилит отслеживания и управления сетевым трафиком, например, arpredirect. К сожалению, в сетях Windows такие надежные утилиты, по-видимому, не реализованы. Например, на сайте NTsecurity  можно загрузить утилиту GrabitAII, представленную как средство для перенаправления трафика между сетевыми хостами. Однако элементарная проверка работоспособности утилиты GrabitAII показывает, что до полного успеха в реализации ее функций еще далеко.

Чтобы перехватить сетевой трафик, злоумышленник может подменить реальный IP-адрес сетевого маршрутизатора своим IP-адресом, выполнив это, например, с помощью фальсифицированных ICMP-сообщений Redirect. Полученное сообщение Redirect хост А должен, согласно документу RFC-1122, воспринять как ответ на дейтаграмму, посланную другому хосту, например, В. Свои действия на сообщение Redirect хост А определяет, исходя из содержимого полученного сообщения Redirect, и если в Redirect задать перенаправление дейтаграмм из А в В по новому маршруту, именно это хост А и сделает.

Для выполнения ложной маршрутизации злоумышленник должен знать некоторые подробности об организации локальной сети, в которой находится хост А, в частности, IP-адрес маршрутизатора, через который отправляется трафик из хоста А в В. Зная это, злоумышленник сформирует IP-дейтаграмму, в которой IP-адрес отправителя определен как IP-адрес маршрутизатора, а получателем указан хост А. Также в дейтаграмму включается сообщение ICMP Redirect с полем адреса нового маршрутизатора, установленным как IP-адрес компьютера злоумышленника. Получив такое сообщение, хост А будет отправлять все сообщения по IP-адресу компьютера злоумышленника.

Для защиты от такой атаки следует отключить (например, с помощью брандмауэра) на хосте А обработку сообщений ICMP Redirect, а выявить IP-адрес компьютера злоумышленника может команда tracert (в Unix это команда tracerout). Эти утилиты способны найти появившийся в локальной сети дополнительный, непредусмотренный при инсталляции, маршрут, если конечно администратор сети проявит бдительность.

Приведенное выше примеры перехватов (которыми возможности злоумышленников далеко не ограничиваются) убеждают в необходимости защиты данных, передаваемых по сети, если в данных содержится конфиденциальная информация. Единственным методом защиты от перехватов сетевого трафика является использование программ, реализующих криптографические алгоритмы и протоколы шифрования, и позволяющих предотвратить раскрытие и подмену секретной информации. Для решения таких задач криптография предоставляет средства для шифрования, подписи и проверки подлинности передаваемых по защищенным протоколам сообщений.

Практическую реализацию всех криптографических методов защиты обмена информацией предоставляют сети VPN (Virtual Private Network – Виртуальные частные сети).

Наиболее изощренной атакой перехвата сетевого трафика следует считать захват TCP-соединения (TCP hijacking), когда хакер путем генерации и отсылки на атакуемых хост TCP-пакетов прерывает текущий сеанс связи с хостом. Далее, пользуясь возможностями протокола TCP по восстановлению прерванного TCP-соединения, хакер перехватывает прерванный сеанс связи и продолжает его вместо отключенного клиента.

Для выполнения атак перехвата TCP-соединения создано несколько эффективных утилит, однако все они реализованы для платформы Unix, и на сайтах Web эти утилиты представлены только в виде исходных кодов. Таким образом,  от атак методом перехвата TCP-соединения проку не много.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol – Протокол управления передачей) является одним из базовых протоколов транспортного уровня OSI, позволяющим устанавливать логические соединения по виртуальному каналу связи. По этому каналу передаются и принимаются пакеты с регистрацией их последовательности, осуществляется управление потоком пакетов, организовывается повторная передача искаженных пакетов, а в конце сеанса канал связи разрывается. Протокол TCP является единственным базовым протоколом из семейства TCP/IP, имеющим продвинутую систему идентификации сообщений и соединения.

Все программные снифферы можно условно разделить на две категории: снифферы, поддерживающие запуск из командной строки, и снифферы, имеющие графический интерфейс. При этом отметим, что существуют снифферы, которые объединяют в себе обе эти возможности. Кроме того, снифферы отличаются друг от друга протоколами, которые они поддерживают, глубиной анализа перехваченных пакетов, возможностями по настройке фильтров, а также возможностью совместимости с другими программами.

Обычно окно любого сниффера с графическим интерфейсом состоит их трех областей. В первой из них отображаются итоговые данные перехваченных пакетов. Обычно в этой области отображается минимум полей, а именно: время перехвата пакета; IP-адреса отправителя и получателя пакета; MAC-адреса отправителя и получателя пакета, исходные и целевые адреса портов; тип протокола (сетевой, транспортный или прикладного уровня); некоторая суммарная информация о перехваченных данных. Во второй области выводится статистическая информация об отдельном выбранном пакете, и, наконец, в третьей области пакет представлен в шестнадцатеричном виде или в символьной форме — ASCII.

Практически все пакетные снифферы позволяют производить анализ декодированных пакетов (именно поэтому пакетные снифферы также называют пакетными анализаторами, или протокольными анализаторами). Сниффер распределяет перехваченные пакеты по уровням и протоколам. Некоторые анализаторы пакетов способны распознавать протокол и отображать перехваченную информацию. Этот тип информации обычно отображается во второй области окна сниффера. К примеру, любой сниффер способен распознавать протокол TCP, а продвинутые снифферы умеют определять, каким приложением порожден данный трафик. Большинство анализаторов протоколов распознают свыше 500 различных протоколов и умеют описывать и декодировать их по именам. Чем больше информации в состоянии декодировать и представить на экране сниффер, тем меньше придется декодировать вручную.

Одна из проблем, с которой могут сталкиваться анализаторы пакетов, — невозможность корректной идентификации протокола, использующего порт, отличный от порта по умолчанию. К примеру, с целью повышения безопасности некоторые известные приложения могут настраиваться на применение портов, отличных от портов по умолчанию. Так, вместо традиционного порта 80, зарезервированного для web-сервера, данный сервер можно принудительно перенастроить на порт 8088 или на любой другой. Некоторые анализаторы пакетов в подобной ситуации не способны корректно определить протокол и отображают лишь информацию о протоколе нижнего уровня (TCP или UDP).

Существуют программные снифферы, к которым в качестве плагинов или встроенных модулей прилагаются программные аналитические модули, позволяющие создавать отчеты с полезной аналитической информацией о перехваченном трафике.

Другая характерная черта большинства программных анализаторов пакетов — возможность настройки фильтров до и после захвата трафика. Фильтры выделяют из общего трафика определенные пакеты по заданному критерию, что позволяет при анализе трафика избавиться от лишней информации.