防御课第一次作业第一天笔记整理

网络安全概述

• 网络安全（Cyber Security）是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断
•  中国网络安全市场近年来只增不减
• 随着数字化时代的普及和更新，相应的威胁也不断升级，因此网络安全就显得尤为重要

网络安全背景

网络空间安全---Cyberspace

2003年美国提出网络空间的概念---一个由信息基础设施组成的互相依赖的网络。 我国官方文件定义：网络空间为继海，陆，空，天以外的第五大人类活动领域

通信保密阶段---计算机安全阶段---信息系统安全---网络空间安全---APT攻击---高级持续性威胁

网络安全威胁：


 

通常情况下，交换机的每个端口只会连接一台主机，因而在MAC地址表中每个端口只会对应1个MAC地址。但由于交换机还要用于级联其它的交换机，因而在相应的级联端口上就会对应多个MAC地址，从而在地址表产生大量记录。

由于交换机的缓存有限，因此它所能够记忆的MAC地址数量也是有限的，所以交换机不会永久地记住所有的端口与MAC地址的对应关系。在端口/MAC地址映射表中每一项记录都被设定了一个自动老化时间，若某MAC地址在一定时间内（默认为300秒）不再出现，那么交换机将自动把该MAC地址从地址表中清除。当下一次该MAC地址重新出现时，将会被当作新地址处理，从而使交换机可以维护一个精确、有用的MAC地址表。交换机档次越低，交换机的缓存就越小，它能记住的MAC地址数也就越少。

MAC泛洪攻击就是由攻击者通过攻击工具产生大量的数据帧，这些数据帧中的源MAC地址都是伪造的，并且不断变化。因而交换机将在攻击主机所连接的端口上产生大量的MAC地址表条目，从而在短时间内将交换机的MAC地址表填满，直到再无法接收新的条目。

当交换机的MAC表被填满后，交换机以广播方式处理通过交换机的报文，这时攻击者可以利用各种嗅探攻击获取网络信息。更为严重的是，这种攻击也会导致所有邻接的交换机MAC表被填满，流量以泛洪方式发送到所有交换机的所有含有此VLAN的接口，从而造成交换机负载过大、网络缓慢和丢包甚至瘫痪。

那么如何防止呢？

Port-Security(端口安全)

        ​•   端口上最大可以通过的MAC地址数量

        •   端口上学习或通过哪些MAC地址

        •   对于超过规定数量的MAC处理进行违背处理

二层的缺陷：

缺乏认证，不知道源地址是否合法

采用广播，任何人都可以拦截

不得不处理，这是硬伤

ARP实现机制只考虑业务的正常交互，对非正常业务交互或恶意行为不做任何验证。比如当主机收到ARP响应包后，它并不会去验证自己是否发送过这个ARP请求，而是直接将应答包里的MAC地址与IP对应的关系替换掉原有的ARP缓存表。

在网络监听过程中，攻击者抢先合法主机B应答主机A发起的ARP请求；主机A被误导建立一个错误的映射并保存一段时间，在这段时间内，主机A发送给主机B的信息被误导致攻击者。如果攻击者持续抢先应答ARP请求，数据流就可能被一直误导下去。如果攻击者模拟网络出口路由器发动ARP攻击，内部网络的所有出口信息都将被接管。如果攻击者将出口路由器IP和一个不存在的MAC地址进行映射，即可以导致发送方受到拒绝服务的攻击。

ARP欺骗不仅仅可以通过ARP请求来实现，通过ARP响应也可以实现。

• 使用静态ARP缓存
• 使用三层交换设备
• IP 与MAC地址绑定

ARP防御工具

防范：

DAI：Dynamic ARP Inspenction动态ARP检查，检查主动式和非主动式ARP，确定是否来自真正的ARP所有者

DHCP Snooping：监听绑定表，IP、MAC、与特定的交换机端口相关联

静态绑定关键主机的IP地址与MAC地址映射关系

网关/关键服务器

"arp -s IP地址 MAC地址 类型"

使用VLAN虚拟子网细分网络拓扑

加密传输数据以降低ARP欺骗攻击的危害后果

使用相应的ARP防范工具: ARP防火墙

探测出网络中欺骗的ARP包

并保护主机的ARP缓存不受欺骗

ICMP协议

因特网控制报文协议ICMP（Internet Control Message Protocol）是一个差错报告机制，是TCP/IP协议簇中的一个重要子协议，通常被IP层或更高层协议（TCP或UDP）使用，属于网络层协议，主要用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，用于报告主机是否可达、路由是否可用等。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障以及用户数据的传递具有至关重要的作用

ICMP的典型应用

IP数据报及其他应用程序通过ICMP报文可以实现多种应用，其中Ping程序和Tracert（Traceroute）程序最为常见。此外，在网络管理和监测中，网络质量分析NQA（Network Quality Analysis）技术更加充分应用了ICMP

ICMP攻击

目前ICMP攻击绝大部分都可以归类为拒绝服务攻击（Denial of Service, DOS），其中最为常见的是ICMP泛洪攻击，是指攻击者在短时间内向目标设备发送大量的ICMP虚假报文，导致目标设备忙于应付无用报文，而无法为用户提供正常服务

ICMP泛洪攻击

ICMP泛洪攻击具体又可分为针对带宽的DOS攻击和端口扫描攻击（针对连接的DOS攻击）两类：

• 针对带宽的DOS攻击攻击者发送大量伪造的ICMP Echo请求报文，交换机、路由器等网络设备的CPU需要响应这种报文，会占用大量的带宽和CPU资源，这种DOS攻击和其他DOS攻击一样，消耗设备的资源而使得设备无法提供正常服务。ICMP Echo响应报文具有较高的优先级，在一般情况下，网络总是允许内部主机使用Ping命令。这种攻击仅限于攻击网络带宽，单个攻击者就能发起这种攻击。更厉害的攻击形式，如smurf，可以使整个子网内的主机对目标主机进行攻击，从而扩大ICMP流量。
• 端口扫描攻击（针对连接的DOS攻击）端口扫描是指攻击者发送大量的端口扫描报文，交换机需要回应大量的ICMP目的不可达报文，这种攻击既消耗系统的资源，同时攻击者能够很轻易获得设备开启的端口，然后可以针对这些端口进行攻击，可以影响所有IP设备的网络连接。

此外，还有针对主机的DOS攻击，又被称为Ping-of-Death，主要是攻击操作系统的漏洞。

由于在早期的阶段，路由器对包的最大尺寸都有限制，许多操作系统在TCP/IP栈的实现中，对ICMP包的最大长度规定为64KB，并且在对ICMP包头进行读取之后，要根据该包头里包含的信息来为有效载荷生成缓冲区。当收到畸形的、声称自己的尺寸超过ICMP报文最大长度的包，接收方设备根据这个信息将分配超过64KB的有效载荷，就会出现内存分配错误，导致TCP/IP堆栈崩溃，从而产生宕机。

ICMP攻击防范

为了减轻设备处理ICMP报文的压力以及防范ICMP攻击，ICMP攻击防范技术尤为重要。目前主要采用ICMP报文限速、ICMP报文合法性检查、丢弃不需要处理的ICMP报文和不响应不可达报文来防范攻击，保护设备的CPU资源。

• 报文限速ICMP报文限速包括端口限速、VLAN限速和全局限速，同时也实现芯片的限速，通过多个维度来保证ICMP的洪泛攻击。
• 合法性检查&丢弃不需要处理的报文对于一些不合法的ICMP报文，比如TTL为0、ICMP类型为15、16、17的报文，都直接丢弃，同时可配置丢弃一些不常用或基本不使用的ICMP报文，包括TTL为1、带选项、不可达的ICMP报文。
• 不响应不可达报文在用户通过发送大量端口不可达或网络不可达报文攻击设备时，设备收到这些报文后可以不响应，直接丢弃，以保护CPU资源
  

  SYN Flood 攻击

  SYN Flood（SYN 泛洪） 攻击是一种广为人知的 DoS (Denial of Service 拒绝服务)攻击。这是一种利用 TCP 协议缺陷，传送大量伪造的 TCP 连接请求，从而使对方 TCP 资源耗尽，停止响应正常的 TCP 连接请求

  目前的解决方法：关闭处于Half Open 状态的连接

  
  

  一般攻击者会先攻陷其他电脑作为肉鸡（攻陷的电脑被控制作为攻击者）然后通过控制大量的肉鸡进行一个DOS攻击使被攻击者因资源耗尽而瘫痪

  防火墙---每目标IP代理阈值，每目标IP丢包阈值

  2，首包丢包

  3，SYN cookie
  

  就目前来说 大部分的攻击都是集中在应用层面的

  恶意程序---一般会具备一下的多个或全部特性

  1，非法性

  2，隐蔽性

  3，潜伏性

  4，可触发性

  5，表现性

  6，破坏性

  7，传染性---蠕虫病毒的典型特点

  8，针对性

  9，变异性

  10，不可预见性
   

  普通病毒---以破坏为目的

  木马病毒---以控制为目的

  蠕虫病毒---具有传播性

  总的来说病毒是人创造的，如何防范也事在人为，了解攻击者的攻击原理，才能更好的保护信息安全
  

  网络安全术语：