Предсказание TCP sequence number (IP-spoofing)

В данном случае цель злоумышленника - притвориться другой системой, которой, например, "доверяет" система-жертва. Метод также используется для других целей - например, для использовании SMTP жертвы для посылки поддельных писем.

Установка TCP-соединения происходит в три стадии: клиент выбирает и передает серверу sequence number (назовем его C-SYN), в ответ на это сервер высылает клиенту пакет данных, содержащий подтверждение (C-ACK) и собственный sequence number сервера (S-SYN). Теперь уже клиент должен выслать подтверждение (S-ACK). После этого соединение считается установленным и начинается обмен данными. При этом каждый пакет имеет в заголовке поле для sequence number и acknowledge number. Данные числа увеличиваются при обмене данными и позволяют контролировать корректность передачи.

Предположим, что злоумышленник может предсказать, какой sequence number (S-SYN по схеме) будет выслан сервером. Это возможно сделать на основе знаний о конкретной реализации TCP/IP. Например, в 4.3BSD значение sequence number, которое будет использовано при установке следующего значения, каждую секунду увеличивается на 125000. Таким образом, послав один пакет серверу, злоумышленник получит ответ и сможет (возможно, с нескольких попыткок и с поправкой на скорость соединения) предсказать sequence number для следующего соединения. Если реализация TCP/IP использует специальный алгоритм для определения sequence number, то он может быть выяснен с помощью посылки нескольких десятков пакетов серверу и анализа его ответов.

Итак, предположим, что система A доверяет системе B, так, что пользователь системы B может сделать "rlogin A" и оказаться на A, не вводя пароля. Предположим, что злоумышленник расположен на системе C. Система A выступает в роли сервера, системы B и C - в роли клиентов.

Первая задача злоумышленника - ввести систему B в состояние, когда она не сможет отвечать на сетевые запросы. Это может быть сделано несколькими способами, в простейшем случае нужно просто дождаться перезагрузки системы B. Нескольких минут, в течении которых она будет неработоспособна, должно хватить. После этого злоумышленник может попробовать притвориться системой B, для того, что бы получить доступ к системе A (хотя бы кратковременный). Злоумышленник высылает несколько IP-пакетов, инициирующих соединение, системе A, для выяснения текущего состояния sequence number сервера. Злоумышленник высылает IP-пакет, в котором в качестве обратного адреса указан уже адрес системы B. Система A отвечает пакетом с sequence number, который направляется системе B. Однако система B никогда не получит его (она выведена из строя), как, впрочем, и злоумышленник. Но он на основе предыдущего анализа догадывается, какой sequence number был выслан системе B. Злоумышленник подтверждает "получение" пакета от A, выслав от имени B пакет с предполагаемым S-ACK (заметим, что если системы располагаются в одном сегменте, злоумышленнику для выяснения sequence number достаточно перехватить пакет, посланный системой A). После этого, если злоумышленнику повезло и sequence number сервера был угадан верно, соединение считается установленным. Теперь злоумышленник может выслать очередной фальшивый IP-пакет, который будет уже содержать данные. Например, если атака была направлена на rsh, он может содержать команды создания файла.rhosts или отправки /etc/passwd злоумышленнику по электронной почте.

Противодействие: простейшим сигналом IP-spoofing будут служить пакеты с внутренними адресами, пришедшие из внешнего мира. Программное обеспечение маршрутизатора может предупредить об этом администратора. Однако не стоит обольщаться - атака может быть и изнутри Вашей сети. В случае использования более интеллектуальных средств контроля за сетью администратор может отслеживать (в автоматическом режиме) пакеты от систем, которые в находятся в недоступном состоянии. Впрочем, что мешает злоумышленнику имитировать работу системы B ответом на ICMP-пакеты? Какие способы существуют для защиты от IP-spoofing? Во-первых, можно усложнить или сделать невозможным угадывание sequence number (ключевой элемент атаки). Например, можно увеличить скорость изменения sequence number на сервере или выбирать коэффициент увеличения sequence number случайно (желательно, используя для генерации случайных чисел криптографически стойкий алгоритм). Если сеть использует firewall (или другой фильтр IP-пакетов), следует добавить ему правила, по которым все пакеты, пришедшие извне и имеющие обратными адресами из нашего адресного пространства, не должны пропускаться внутрь сети. Кроме того, следует минимизировать доверие машин друг другу. В идеале не должно существовать способа напрямую попасть на соседнюю машину сети, получив права суперпользователя на одной из них. Конечно, это не спасет от использования сервисов, не требующих авторизации, например, IRC (злоумышленник может притвориться произвольной машиной Internet и передать набор команд для входа на канал IRC, выдачи произвольных сообщений и т.д.). Шифрование TCP/IP-потока решает в общем случае проблему IP-spoofing'а (при условии, что используются криптографически стойкие алгоритмы). Для того, чтобы уменьший число таких атак, рекомендуется также настроить firewall для фильтрации пакетов, посланных нашей сетью наружу, но имеющих адреса, не принадлежащие нашему адресному пространству.