CISSP笔记03

6.6网络互联基础

6.6.1网络拓扑

最佳拓扑决定要素：交互节点、协议、应用程序、物理布局、现有布线
1、 环形拓扑
通过单向传输链路连接一些列设备，组成闭合回路。
2、 总线型拓扑
线性和树状。通常以太网采用总线型和星型。一根线缆会成为单一故障点
3、 星型拓扑
所有节点连接到一台集中式设备如交换机。每个节点到集中式设备都有一条专用链路。
4、 网状型拓扑
每个节点都与其他节点相连接，提供冗余路径。Internet就是部分网状型的一个例子。

6.6.2介质访问技术

介质访问技术会处理系统如何在这个介质上通信的问题，表示为协议、NIC驱动程序和接口。
MTU是在特定的网络上规定一个数据帧能运载多少数据的参数。
OSI模型中的数据链路层。NIC工作在物理层
基于LAN的技术有以太网、令牌网和FDDI。与WAN相比，LAN更加关注物理介质、封装技术和介质访问技术。两者技术差别大多在数据链路层。
如果两个lan使用不同的数据链路层技术如帧中继或ATM，那么就成为一个WAN。
1、 以太网IEEE802.3
广播和冲突域、带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）、全双工、同轴电缆、5类双绞线、光纤。1000Base-T不超过100米，其他185米
2、 令牌环IEEE802.5
通信速度慢、连接至多站访问单元（MAU）、星型结构
3、 FDDI IEEE802.4
高速令牌传递访问控制技术、100Mbps传输速率、（双环架构）主环顺时针、副环逆时针、用于主干网络、最长作用距离100公里，常用在城域网（MAN）
4、 介质共享
所有的介质访问技术，网络传输通道是网络上所有系统和设备所必须共享的资源。
（1）令牌传递：令牌决定哪台计算机在哪个时间区间通信的24位控制帧。
只有消息发起者才能从令牌网络中去除消息。
该技术被令牌环和FDDI技术采用
（2）CSMA：
CSMA/CD：侦听载波结束，同时发送数据后产生冲突，它们会放弃发送，并广播，所有工作站执行一段随机的冲突计时，强制延时一段时间（后退算法）；
利用路由和交换机分隔网络可以减少冲突
CSMA/CA：侦听共享介质，在发送前广播将要发送数据，无线LAN技术802.11实现
冲突域：抢夺或竞争相同的共享通信介质的一组计算机
以太网具有广播域和冲突域，可以由交换机、路由器、网桥来隔开。另一个好处是，攻击者更加难以进入网络侦听获取有用的数据（网络嗅探）。
（3）轮询：某些系统配置为主站、其他系统为从站。在预定的时间内，主站会询问是否有内容要发送。主要用于大型机系统环境中。
介质共享技术：以太网（CSMA/CD）、Wi-Fi（CSMA/CA）、FDDI（令牌）、令牌环（令牌）、大型主机（轮询）。
5、 传输方法
单播、多播、组播
NIC要捕获特定MAC地址的数据包、获取包含特定多播地址的数据包。
多播地址使用D类地址，发送信息、多媒体数据以及实时视频和语音剪辑。
Internet组管理协议（IGMP）用于向路由器报告多播组成员关系。

6.6.3网络协议和服务

1、地址解析协议ARP
映射IP与MAC地址（48位，前24为表示厂商，后24位制造商分配）
广播数据帧，请求与目标IP地址相对应的MAC地址。接收后缓存起来。
缺点：ARP中毒/欺骗
2、动态主机配置协议DHCP
Udp协议，为客户端实施分配IP地址、Discover-Offer-Response-Ack四个阶段：查找DHCP服务器->提供IP->确认->分配参数（有效期等）。
缺点：（1）容易伪装成合法系统（2）攻击者控制DHCP服务器会破坏客户端系统的配置，执行中间人攻击，将流量路由到未授权的网络。
DHCPsnoopingDHCP窥探确保DHCP只为由其MAC地址标识的系统分配IP地址。
无盘工作站、启动协议（Boot Protocol,BOOTP），增强了RARP为无盘工作站提供的性能。RARP-> BOOTP->DHCP
3、Internet控制消息协议（ICMP）
递送状态报告，报告错误，回答某些请求，报告路由信息，并且常用于测试IP网络连通性和排查问题。
ping发送ICMP ECHO REQUEST数据帧，用户屏幕收到ICMP ECHO REPLY。
Loki：由于大部分安防设备放行ICMP，黑客可利用ICMP数据包进行系统通信。
ICMP也用在Traceroute的网络工具中。
死亡之ping：基于对超大型ICMP数据包的使用。超过常规的65536字节。
Smurf攻击：发送带欺骗源地址的ICMP回波数据包到受害计算机的网络广播地址。
Fraggle攻击：类似于Smurf，利用的是UDP协议
4、简单网络管理协议SNMP （udp 161、162）
SNMP内的两个主要主件是：管理器和代理。
管理器是服务器部分，主要轮询不同设备来检查状态信息；也从代理那接受陷阱消息（SNMP trap，采用主动推送的方式报告异常，而不是通过服务器的轮询），提供一个集中地点来装载网络信息。
代理，运行在设备上的软件，通常集成到操作系统。代理中存在一个跟踪记录的对象名单（管理信息库，MIB），当管理器轮询时，代理从MIB中收集数据上报。
社区(communities)：来在特定代理和管理器之间建立信任。
社区字符串是管理器用来从代理那儿请求数据的密码，主要有两种级别：只读与读写。允许对MIB的操作。
缺点：默认的只读社区字符串是公开的，读写字符串是秘密的。SNMP v1 v2中使用明文发送，容易被嗅探。V3提供加密、消息完整性和身份验证。
攻击者关心的数据集：运行的服务、共享名称、共享路径及其解释、用户名、域名

6.6.4域名服务DNS（udp53，tcp53当回复字节大于512时）

冗余和容错能力（建议一台主DNS服务器、一台为从DNS服务器），它们通过区传送（zone transfer）来同步信息。攻击者通过未授权的的区传送，可以获得每个系统的主机名、IP地址、系统别名、PKI服务器、DHCP服务器和DNS服务器等。
一个区保存文件的DNS服务器称为特定区域的权威名称服务器；一个区可能包含一个或多个域，保存这些主机记录的DNS服务器就是这些域的权威名称服务器。
资源记录：主机名映射为IP地址的记录。
1、 Internet DNS和域
Internet命名方案像一棵倒立的树、根服务器在顶部，下面依次为顶级域、二级域。
常见的顶级域：com\edu\mil\int(国际公约组织)\gov\org\net
（1） 缓存（2）本地hosts文件（3）DNS服务器
2、 DNS威胁
场景：（1）侦听DNS服务器A发出的DNS请求（2）攻击者立即向A发送消息。
DNS安全（DNSSEC）应用了PKI和数字签名，进行数据来源认证。美国等已经将.gov以及.mil采用DNSSEC。
DNS拆分：DMZ中的DNS服务器和内部的DNS服务器分开，确保内部DNS多层防护。
攻击者将目标主机名映射成回环接口127.0.0.1，阻止反病毒程序的更新。
代码注入：URL隐藏，字符编码掩盖。
域抢注、恶意抢注：internet名称与数字地址机构（ICANN）策划了先到先服务策略模式。
同时注册临近的域名。

6.6.5电子邮件服务SMTP

在电子邮件客户端，SMTP作为消息代理来工作。
一个消息交换的寻址标准，寻址模式[email protected]
同另外两个邮件服务器POP和IMAP紧密合作。
Unix：Sendmail Windows：Microsoft Exchange Novell:GroupWise
1、 邮局协议（POP）
是邮件服务器协议，支持传入和传出消息。除了存储和转发电子邮件消息之外，还与SMTP协议一起工作，实现消息在邮件服务器间的移动。POP3整合“简单验证和安全层SASL“，它是一个开展认证而独立于协议的框架，支持如IMAP、IRC、LDAP和SMTP.
2、 互联网消息访问协议（IMAP）
IMAP提供了POP的所有功能，是一种存储-转发邮件服务器协议。
POP常用于基于互联网的电子邮件帐户，而IMAP通常用于企业电子邮件帐户。
3、电子邮件中继
简单系统网络架构（SNA）和ASCII格式，DMZ中有自己的公共邮件服务器，内部一个或多个邮件服务器。邮件服务器间使用中继代理机制，实现从一个邮件服务器发送消息到另一个邮件服务器。反垃圾邮件功能，一种反中继功能。防病毒和内容过滤应用程序，让不可接受的消息不能通过电子邮件网关。
3、 电子邮件威胁
电子邮件伪装：假凭证、假网站。
由于SMTP缺乏安全功能，通过修改电子邮件头部字段来完成，如From（来源）、Return-Path（回复路径）和Replay-To(回复到)，使得电子邮件看起来是一个值得信赖的来源。
缓解技术：
（1）SMTP-AUTH用来在邮件传输协议中提供访问控制机制。包括了身份验证功能，
（2）发件人策略框架（SPF）：电子邮件 验证系统，通过域管理员在DNS上创建特定的SPF记录，指定一个指定域中主机可以发送电子邮件。
网络钓鱼：鱼叉式、捕鲸攻击
6.6.6网络地址转换NAT
执行透明路由和地址转换。防火墙在产品中都实现了NAT。3种基本类型：
1、静态映射：每个私有地址都被静态地映射到一个特定的公共地址上（IP到IP）
2、动态映射：配置IP地址池，不将公共地址映射到特定的私有地址上，先到先服务
3、端口地址转换（PAT）：拥有一个公共IP时。
NAT通常在公司屏蔽子网内的路由器或防火墙上执行服务。

6.6.7路由协议

自治系统（AS）：一个AS由许多路由器组成，这些路由器由一个实体管理，并且使用AS边界内的公共内部网关协议（IGP）。
路由器使用路由协议来确定源系统和目标系统之间的一条路径。动态路由和静态路由。
动态路由：能够发现路由路径并建立一个路由表，选定最佳路径。可以根据不同路径上的变化修改路由表中的条目。
静态路由表：管理员手动配置路由器的路由表。不能自行调整更好的路线。
路由抖动：路由器可用性的持续改变。
黑洞：某个路由器没有接收到链路已经失效的更新消息，那么该路由将会继续将数据包转发至这条路径。
路由协议：距离向量和链路状态路由算法
距离向量路由算法RIP采用）：基于距离（跳数）和向量（方向）决定他们的路由路径。
链路状态路由算法（OSPF采用）：构建一个更加准确的路由表，建立网络拓扑数据库。包含的变量有：跳数、数据包大小、链路状态、延迟、网络负荷和可靠性。
RIP（路由信息协议）:速度慢、缺乏功能，小型网络、作为遗留协议，v1.0不具备身份验证；v2.0以明文发送密码或MD5进行散列。
OSPF（开放最短路径优先）：实现更小、更频繁的路由表更新。实现层次化路由网络，取代了RIP。
大多数路由协议都具有身份验证功能，但很多都没有开启这项功能。路由器能接受任何路由更新。
外部网关协议（EGP）：连接不同AS的路由器所使用的外部路由协议。
边界网关协议（BGP）：支持不同AS上的路由器共享路由信息，确保在不同AS网络之间进行高效的路由。
BGP组合使用了距离向量和链路状态算法，它应用链路状态功能创建网络拓扑，并以定期而非连续的方式传送更新（距离向量协议原理）。在决定最佳路由时，对链路状态路由协议使用的不同变量应用权衡。这些配置称为路由策略。
虫洞攻击：攻击者A在网络中的某个位置捕获数据包，并通过隧道方式传送到另外一个位置给B，随后攻击者B利用它来获取某个资源的未授权访问。
缓解方案：大多数涉及共享密钥或IPSec对进出路由数据进行身份验证和加密。