Илья Медведовский - Атака на Internet

В зависимости от следующих параметров:

• максимальное число возможных соединений на данном порту (N);

• количество запросов, генерируемых атакующим, за 1 секунду (V);

• тайм-аут очистки очереди запросов (T);

• вероятность подключения легального пользователя при мини-шторме P выведем общую формулу, позволяющую вычислить вероятность подключения удаленного пользователя к серверу:

P = (N/V)/T х 100 %.

Из приведенной формулы видно, что вероятность подключения тем выше, чем больше соединений возможно на данном порту и чем меньше тайм-аут очистки очереди и число запросов атакующего.

Например, во время описанного выше эксперимента вероятность подключения пользователя при мини-шторме (100 запр./с) на FTP-порт составляла:

P = (85/100)/30 х 100 % = 2,8 %.

Воздействие осуществлялось аналогично описанному ранее. На 25-й порт атакуемого сервера в цикле отправлялись 100 запросов TCP SYN в секунду с задержкой 10 мс. Тестирование показало, что 25-й SMTP-порт на сервере позволяет одновременно создавать не более 10 (!) соединений с удаленными почтовыми серверами, а тайм-аут в среднем составляет около 30 секунд.

Во время данного эксперимента вероятность подключения пользователя на SMTP-порт при мини-шторме составляла:

P = (10/100)/30 X 100 % = 0,3 %.

Эксперимент показал, что 80-й HTTP-порт на сервере при мини-шторме (100 запросов в секунду с задержкой 10 мс) позволяет одновременно создавать не более 80 соединений с удаленными HTTP-клиентами (браузерами), при этом тайм-аут составляет в среднем около 30 секунд. В данном случае вероятность подключения составляла:

P = (80/100)/30 х 100 % = 2,6 %.

При исследовании настроек WWW– и FTP-серверов была обнаружена опция, позволяющая установить неограниченное число одновременно подключенных клиентов. Однако на уровне TCP это число все равно ограничено приведенными выше значениями и на практике роли не играет (Microsoft в своем репертуаре!).

Тестирование по описанной выше методике позволило сделать вывод, что 110-й POP3-порт на сервере допускает одновременно не более 100 соединений с удаленными хостами при тайм-ауте в среднем около 30 секунд.

При проведении данного эксперимента вероятность подключения пользователя составляла:

P = (100/100)/30 X 100 % = 3,3 %.

Эксперимент показал, что 139-й порт на сервере позволяет одновременно создавать примерно 1 040 соединений с удаленными клиентами («родной» для NT порт пользуется явными привилегиями); тайм-аут очистки очереди в среднем также равен около 30 секунд.

Во время такого шторма вероятность подключения пользователя составляла:

P = (1040/100)/30 х 100 % = 34,6 %.

Прежде чем сделать окончательный вывод, мы провели анализ дополнительных возможностей настройки модуля TCP в ядре ОС Windows NT 4.0. Исследование показало, что параметр N (максимальное число соединений на данном порту) в текущей версии изменить нельзя, повлиять на параметр V (количество запросов, генерируемых атакующим за 1 секунду) также невозможно, а уменьшать пропускную способность канала несерьезно. Единственный параметр, который можно изменить в ОС Windows NT, – это T (тайм-аут очистки очереди запросов).

Анализ технической документации Microsoft, найденной только на одном из хакерских сайтов, посвященных безопасности NT (любопытно, что обычный Microsoft TechNet Knoweledge Base не содержит даже этой информации (!!!)), показал, что, используя Registry Editor, можно изменять параметр TcpMaxConnectResponseRetransmissions (это позволит уменьшить время тайм-аута T). Такой параметр принимает следующие значения:

3 – повтор SYN ACK через 3, 6, 12 секунд, очистка очереди через 24 секунды после посылки последнего ответа, T = 45 с;

2 – повтор SYN ACK через 3, 6 секунд, очистка очереди через 12 секунд после посылки последнего ответа, T = 21 с;

1 – повтор SYN ACK через 3 секунды, очистка очереди через 6 секунд после посылки последнего ответа, T = 9 с;

0 – нет повтора, очистка очереди через 3 секунды.

Чтобы снизить вероятность успеха атаки штормом запросов, разумно выбрать значение TcpMaxConnectResponseRetransmissions, равное 1.

Необходимо отметить, что в существующем стандарте сети Internet IPv4 нет приемлемых способов надежно обезопасить операционную систему от этой удаленной атаки. К счастью, взломщик не сможет получить несанкционированный доступ к вашей информации, а только «съест» вычислительные ресурсы вашей системы и нарушит ее связь с внешним миром.

Такие эксперименты по описанной нами методике читатели могут сами провести с любыми ОС и посмотреть, как эти системы реагируют на подобные воздействия.

Мифические удаленные атаки в сети Internet

Завершая тему, мы хотели бы рассказать о так называемых мифических удаленных атаках. К ним можно отнести «почти» осуществимые угрозы, основанные на реальных особенностях протоколов Internet. На практике такое воздействие либо нельзя осуществить (например, IP-фрагментацию как способ проникновения через Firewall), либо вероятность его успеха чрезвычайно мала (например, превышение максимально возможного размера IP-пакета, или Ping Death). Однако шумиха, поднимаемая некоторыми зарубежными «экспертами» по безопасности Internet, вводит в заблуждение многих пользователей, создавая миф об этих атаках, которые на самом деле никому не угрожают.

Фрагментация IP как способ проникновения через Firewall

Как известно из описания протокола IP (RFC 791), максимальный размер IP-пакета может достигать 216 -1 байт. Однако размер пакета (дейтаграммы), пересылаемого непосредственно по каналу связи, зависит от типа среды передачи. Например, в среде Ethernet максимальный размер дейтаграммы – 1 500 байт, в среде ATM – 56 байт. Для того чтобы IP-пакеты могли передаваться по сетям любых типов, в протоколе IP предусмотрена IP-фрагментация, то есть разбиение одного большого пакета на соответствующее количество дейтаграмм меньших размеров. Применение такой фрагментации в Internet делает ее более гибкой и инвариантной по отношению к разнообразным физическим средам передачи. На рис. 4.17 приведен формат IP-пакета версии IPv4.