Анализ трафика сети wireshark. Как пользоваться Wireshark? Анализ трафика. Поведенческое определение присутствия сниффера в сети

SmartSniff позволяет перехватить сетевой трафик и отобразить его содержимое в ASCII. Программа захватывает пакеты проходящие через сетевой адаптер и выводит на экран содержание пакетов в текстовом виде (протоколы http, pop3, smtp, ftp) и в виде шестнадцатеричного дампа. Для захвата TCP/IP пакетов SmartSniff использует методики: необработанные сокеты - RAW Sockets, WinCap Capture Driver и Microsoft Network Monitor Driver. Программа поддерживает русский язык и проста в использовании.

Программа сниффер для захвата пакетов

SmartSniff отображает следующую информацию: название протокола, локальный и удаленный адрес, локальный и удаленный порт, локальный узел, название службы, объем данных, общий размер, время захвата и время последнего пакета, длительность, локальный и удаленный МАС адрес, страны и содержание пакета данных. Программа обладает гибкими настройками, в ней реализована функция фильтра захвата, распаковка ответов http, преобразования ip адреса, утилита сворачивается в системный трей. SmartSniff формирует отчет о потоках пакетовв виде HTML страницы. В программе возможно выполнить экспорт потоков TCP/IP.

Оригинал: Network sniffing
Автор: Paul Cobbaut
Дата публикации: 12 марта 2015 г.
Перевод: A. Панин
Дата перевода: 1 апреля 2015 г.

Глава 23. Перехват сетевого трафика

Администратор сети должен уметь работать со сниффером, таким, как wireshark или tcpdump , для диагностирования проблем сети.

Студенту также придется нередко прибегать к использованию сниффера для того, чтобы разобраться в принципах функционирования сетей. В данной главе описываются соответствующие методики перехвата сетевого трафика.

23.1. Приложение wireshark

23.1.1. Установка wireshark

В данном примере приведена команда для установки приложения wireshark в дистрибутивах, использующих пакеты программного обеспечения с расширением.deb (включая Debian, Mint, Xubuntu и другие дистрибутивы).

Root@debian8:~# Чтение списков пакетов Готово Построение дерева зависимостей Чтение информации о состоянии Готово... (вывод сокращен)

В дистрибутивах, использующих пакеты программного обеспечения с расширением.rpm , таких, как CentOS, RHEL и Fedora, для установки приложения wireshark может использоваться утилита yum .

# yum install wireshark Loaded plugins: fastestmirror Loading mirror speeds from cached hostfile ... (вывод сокращен)

23.1.2. Выбор сетевого интерфейса

При запуске приложения wireshark в первый раз вам придется выбрать сетевой интерфейс. Вы увидите диалог, который выглядит аналогично приведенному на иллюстрации ниже.

Вероятна ситуация, при которой доступных сетевых интерфейсов попросту не окажется, ведь в некоторых дистрибутивах перехват сетевого трафика может осуществляться исключительно пользователем root. В этом случае вам придется запустить приложение wireshark от лица пользователя root с помощью команды sudo wireshark .

Или же вы можете последовать общим рекомендациям и использовать утилиту tcpdump или какой-либо другой инструмент для перехвата трафика и записи данных в файл. Любые перехваченные данные могут быть проанализированы позднее с помощью приложения wireshark .

23.1.3. Минимизация трафика

В процессе перехвата сетевого трафика в течение очень коротких промежутков времени могут генерироваться тысячи пакетов. Очевидно, что такой объем данных затруднит анализ трафика. Попытайтесь выйти из этого положения, изолировав ваш сниффер в рамках сети. Предпочтительным вариантом является перехват трафика, проходящего через сетевой интерфейс изолированной виртуальной сети, находящейся под вашим полным контролем.

Если вы изучаете инструменты для перехвата сетевого трафика в домашних условиях, для минимизации трафика будет полезно завершить работу всех приложений для работы с сетью, запущенных на вашем компьютере, а также отсоединить компьютер от других компьютеров и от таких устройств, как смартфоны и планшеты.

И все же более важным инструментом для минимизации трафика являются фильтры, которые будут обсуждаться в следующем разделе.

23.1.4. Перехват трафика, генерируемого утилитой ping

Я запустил сниффер и захватил все пакеты, переданные по сети в результате исполнения трех команд ping (не имеет смысла выполнять эти команды от лица пользователя root):

Root@debian7:~# ping -c2 ns1.paul.local PING ns1.paul.local (10.104.33.30) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 10.104.33.30: icmp_req=1 ttl=64 time=0.010 ms 64 bytes from 10.104.33.30: icmp_req=2 ttl=64 time=0.023 ms --- ns1.paul.local ping statistics --- 2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1001ms rtt min/avg/max/mdev = 0.010/0.016/0.023/0.007 ms root@debian7:~# ping -c3 linux-training.be PING linux-training.be (188.93.155.87) 56(84) bytes of data. 64 bytes from antares.ginsys.net (188.93.155.87): icmp_req=1 ttl=56 time=15.6 ms 64 bytes from antares.ginsys.net (188.93.155.87): icmp_req=2 ttl=56 time=17.8 ms 64 bytes from antares.ginsys.net (188.93.155.87): icmp_req=3 ttl=56 time=14.7 ms --- linux-training.be ping statistics --- 3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2003ms rtt min/avg/max/mdev = 14.756/16.110/17.881/1.309 ms root@debian7:~# ping -c1 centos7.paul.local PING centos7.paul.local (10.104.33.31) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 10.104.33.31: icmp_req=1 ttl=64 time=0.590 ms --- centos7.paul.local ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 0.590/0.590/0.590/0.000 ms

В общей сложности из сети было захвачено более чем 200 пакетов. Все станет гораздо очевиднее в том случае, если введете строку icmp в поле фильтра и нажмете кнопку "Применить" ("Apply").

23.1.5. Перехват трафика, генерируемого утилитой ping и клиентом dns

Работая с той же сессией захвата данных, применим отличный фильтр. Мы хотим отслеживать трафик, относящийся как к протоколу dns , так и к протоколу icmp , поэтому нам придется ввести названия двух упомянутых протоколов в поле фильтра.

Для захвата данных, относящихся к двум рассматриваемым протоколам, в поле фильтра должна быть введена строка "dns or icmp" . В случае ввода строки "dns and icmp" не будет выведено информации о каких-либо пакетах, так как не существует пакетов, относящихся к обоим упомянутыми протоколам.

При рассмотрении приведенной выше иллюстрации можно заметить, что пакеты 25 и 26 имеют исходные и целевые IP-адреса 10.104.33.30. Это объясняется тем, что клиент DNS работает на том же компьютере, что и сервер DNS.

Аналогичная ситуация наблюдается и в случае пакетов 31 и 32, ведь с помощью утилиты ping осуществляется отправка пакетов рабочей системе, на которой запущена данная утилита.

23.1.6. Определенный IP-адрес

В данном случае осуществляется фильтрация пакетов, относящихся к протоколу DNS и содержащих определенный IP-адрес. В качестве фильтра используется строка "ip.addr==10.104.33.30 and dns" . Директива and сообщает приложению о том, что следует выводить информацию о каждом пакете, соответствующем двум условиям.

Пакет 93 содержит запрос DNS , направленный на получение записи типа A домена linux-training.be. Пакет 98 содержит ответ от сервера DNS . Как вы думаете, что происходило после отправки пакета 93 и до приема пакета 98? Попытайтесь ответить на этот вопрос перед чтением следующего раздела (при работе с различными системами всегда полезно пытаться предсказывать наступающие события и проверять корректность своих предсказаний).

23.1.7. Фильтрация на основе фреймов

Корректным термином, используемым для обозначения перехваченного пакета, является термин фрейм (из-за того, что мы осуществляем перехват пакетов на уровне 2 сетевой модели OSI). Таким образом, для вывода информации о пакетах с определенными номерами, следует использовать директиву frame.number в поле фильтра.

23.1.8. Исследование содержимого пакетов

Средняя панель окна сниффера может быть раскрыта. При выборе строки в рамках данной панели вы можете увидеть соответствующие значения байт в поле нижней панели.

На иллюстрации ниже показана средняя панель окна сниффера с выбранным адресом моего ноутбука.

Учтите, что описанная выше техника отлично работает при перехвате трафика, передаваемого через один сетевой интерфейс. Если же вы перехватываете трафик, к примеру, с помощью команды tcpdump -i any , вы столкнетесь с методом перехвата пакетов "Linux cooked capture" .

23.1.9. Другие примеры фильтров

Вы можете комбинировать два описания протоколов с помощью директивы логической операции or ("ИЛИ"), расположенной между ними. На иллюстрации ниже показан способ захвата исключительно пакетов, относящихся к протоколам ARP и BOOTP (или DHCP).

А на следующей иллюстрации показан способ перехвата пакетов, относящихся к протоколу DNS и содержащих определенный IP-адрес.

23.2. Утилита tcpdump

В случае работы с интерфейсом командной строки системы перехват пакетов может осуществляться с помощью утилиты tcpdump . Ниже приведены некоторые примеры ее использования.

При использовании команды tcpdump host $ip будет выводиться информация обо всем трафике, относящимся к определенному узлу (в данном случае с IP-адресом 192.168.1.38).

Root@ubuntu910:~# tcpdump host 192.168.1.38 tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes

Перехват трафика, относящегося исключительно к протоколу ssh (протокол TCP, порт 22), может осуществляться с помощью команды tcpdump tcp port $порт. Длина строк вывода урезана до 76 символов для более удобного чтения.

Root@deb503:~# tcpdump tcp port 22 tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on eth1, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes 14:22:20.716313 IP deb503.local.37973 > rhel53.local.ssh: P 666050963:66605 14:22:20.719936 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 1:49(48) ack 48 14:22:20.720922 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 49:113(64) ack 14:22:20.721321 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 113:161(48) ack 14:22:20.721820 IP deb503.local.37973 > rhel53.local.ssh: . ack 161 win 200 14:22:20.722492 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 161:225(64) ack 14:22:20.760602 IP deb503.local.37973 > rhel53.local.ssh: . ack 225 win 200 14:22:23.108106 IP deb503.local.54424 > ubuntu910.local.ssh: P 467252637:46 14:22:23.116804 IP ubuntu910.local.ssh > deb503.local.54424: P 1:81(80) ack 14:22:23.116844 IP deb503.local.54424 > ubuntu910.local.ssh: . ack 81 win 2 ^C 10 packets captured 10 packets received by filter 0 packets dropped by kernel

Та же операция, но с записью захваченных данных в файл, может осуществляться с помощью команды tcpdump -w $имя_файла.

Root@ubuntu910:~# tcpdump -w sshdump.tcpdump tcp port 22 tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes ^C 17 packets captured 17 packets received by filter 0 packets dropped by kernel

С помощью команды tcpdump -r $имя_файла может быть выведено содержимое файла, созданного в предыдущем примере.

Root@ubuntu910:~# tcpdump -r sshdump.tcpdump

Множество других примеров использования рассматриваемой утилиты может быть найдено на странице руководства man tcpdump .

23.3. Практическое задание: перехват сетевого трафика

23.4. Корректная процедура выполнения практического задания: перехват сетевого трафика

1. Установите приложение wireshark в вашу систему (работающую не в виртуальной машине).

В дистрибутивах Debain/Ubuntu: aptitude install wireshark

В дистрибутивах Red Hat/Mandriva/Fedora: yum install wireshark

2. Используйте утилиту ping генерации трафика между вашим и каким-либо другим компьютером.

Ping $ip_адрес

3. Начните перехват сетевого трафика.

(sudo) wireshark

Выберите сетевой интерфейс (вероятно, eth0)

4. С помощью фильтра осуществите вывод информации исключительно о тех пакетах, которые содержат ответы на запросы от утилиты ping.

Введите "icmp" (без кавычек) в поле фильтра и нажмите кнопку "Применить" ("Apply").

5. Теперь передайте утилите ping имя домена (такое, как www.linux-training.be) и попытайтесь перехватить пакеты с запросом и ответом DNS. Какой DNS-сервер был использован? Был ли использован протокол TCP или UDP для передачи запроса и ответа?

В первую очередь запустите сниффер.

Введите "dns" в поле фильтра и нажмите кнопку "Применить" ("Apply").

Root@ubuntu910:~# ping www.linux-training.be PING www.linux-training.be (88.151.243.8) 56(84) bytes of data. 64 bytes from fosfor.openminds.be (88.151.243.8): icmp_seq=1 ttl=58 time=14.9 ms 64 bytes from fosfor.openminds.be (88.151.243.8): icmp_seq=2 ttl=58 time=16.0 ms ^C --- www.linux-training.be ping statistics --- 2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms rtt min/avg/max/mdev = 14.984/15.539/16.095/0.569 ms

Окно приложения wireshark должно выглядеть аналогичным образом.

На основе информация из окна приложения wireshark можно сделать вывод о том, что запрос DNS передавался с помощью пакета UDP, после чего несложно дать ответы на поставленные вопросы.

6. Найдите закрытый вебсайт, имеющий форму запроса пароля. Попытайтесь войти на него, использовав имя пользователя "paul" и пароль "hunter2" в процессе работы сниффера. Теперь попытайтесь найти введенные имя пользователя и пароль в захваченных с помощью сниффера данных.

Иногда при использовании интернета возникают ситуации, при которых происходит утечка трафика или непредвиденный расход системных ресурсов. Чтобы быстро провести анализ и обнаружить источник проблемы, используют специальные сетевые инструменты. Об одном из них, WireShark, пойдёт речь в статье.

Общая информация

Перед тем, как пользоваться WireShark, нужно ознакомиться с областью её применения, функционалом и возможностями. Вкратце: программа позволяет перехватывать пакеты в режиме реального времени в проводных и беспроводных сетевых подключениях. Применяется в протоколах Ethernet, IEEE 802.11, PPP и аналогичных. Можно использовать и перехват трафика звонков VoIP.

Программа распространяется под лицензией GNU GPL, что означает - бесплатно и с открытым исходным кодом. Можно запустить её на многих дистрибутивах Linux, MacOS, и есть также версия для операционной системы Windows.

Как пользоваться WireShark?

Во-первых, сначала стоит установить её в систему. Так как одним из наиболее часто используемых Linux дистрибутивов является Ubuntu, то и все примеры будут показаны именно в нем.

Для установки достаточно набрать в консоли команду:

sudo apt-get install wireshark

После этого программа появится в главном меню. Можно запустить её оттуда. Но лучше делать это из терминала, так как ей нужны права суперпользователя. Это можно сделать так:

Внешний вид

Программа имеет удобный графический интерфейс. Перед пользователем предстанет дружелюбное окно, разбитое на 3 части. Непосредственно с захватом связано первое, второе относится к открытию файлов и сэмплов, а третье — помощь и поддержка.

Блок Capture содержит список доступных для захвата сетевых интерфейсов. При выборе, например, eth0 и нажатии кнопки Start запустится процесс перехвата.

Окно с перехватываемыми данными также разделено логически на несколько частей. Сверху находится панель управления с различными элементами. Следом за ним идёт список пакетов. Он представлен в виде таблицы. Здесь можно увидеть порядковый номер пакета, время его перехвата, адрес отправления и получения. Также можно изъять данные об используемых протоколах, длине и других полезных сведений.

Ниже списка расположено окно с содержимым технических данных выбранного пакета. А ещё ниже имеется отображение в шестнадцатеричном виде.

Каждое представление можно развернуть в большом окне для более удобного чтения данных.

Применение фильтров

В процессе работы программы перед пользователем всегда будут пробегать десятки, а то и сотни пакетов. Отсеивать их вручную довольно трудно и долго. Поэтому официальная инструкция WireShark рекомендует использовать фильтры.

Для них есть специальное поле в окне программы — Filter. Чтобы сконфигурировать фильтр более точно, имеется кнопка Expression.

Но для большинства случаев хватит и стандартного набора фильтров:

• ip.dst — ip адрес назначения пакета;
• ip.src — адрес отправителя;
• ip.addr — просто любой ip;
• ip.proto — протокол.

Использование фильтров в WireShark — инструкция

Чтобы попробовать, как работает программа с фильтрами, нужно в ввести определённую команду. Например, такой набор — ip.dst == 172.217.23.131 - покажет все летящие пакеты на сайт "Гугл". Чтобы просмотреть весь трафик — и входящий и исходящий, - можно объединить две формулы — ip.dst == 172.217.23.131 || ip.src == 172.217.23.131. Таким образом, получилось использовать в одной строке сразу два условия.

Можно использовать и другие условия, например ip.ttl < 10. Данная команда выведет все пакеты с длительностью жизни меньше 10. Чтобы выбрать данные по их размеру, можно применить такой подход — http.content_length > 5000.

Дополнительные возможности

Для удобства в WireShark есть способ быстро выбрать в качестве анализируемого поля параметры пакета. Например, в поле с техническими данными можно щёлкнуть правой кнопкой на нужном объекте и выбрать Apply as Column. Что означает его перевод в область поля в качестве колонки.

Аналогично можно выбрать любой параметр и как фильтр. Для этого в контекстном меню есть пункт Apply as Filter.

Отдельный сеанс

Можно пользоваться WireShark как монитором между двумя узлами сети, например, пользователем и сервером. Для этого нужно выбрать интересующий пакет, вызвать контекстное меню и нажать Follow TCP Stream. В новом окне отобразится весь лог обмена между двумя узлами.

Диагностика

WireShark обладает отдельным инструментом для анализа проблем сети. Он называется Expert Tools. Найти его можно в левом нижнем углу, в виде круглой иконки. По нажатию на ней откроется новое окно с несколькими вкладками — Errors, Warnings и другие. С их помощью можно проанализировать, в каких узлах происходят сбои, не доходят пакеты, и обнаружить прочие проблемы с сетью.

Голосовой трафик

Как уже было сказано, WireShark умеет перехватывать и голосовой трафик. Для этого отведено целое меню Telephony. Это можно использовать для нахождения проблем в VoIP и их оперативного устранения.

Пункт VoIP Calls в меню Telephony позволит просмотреть совершенные звонки и прослушать их.

Экспорт объектов

Это, наверное, самый интересный функционал программы. Он позволяет пользоваться WireShark как перехватчиком файлов, которые передавались по сети. Для этого нужно остановить процесс перехвата и выполнить экспорт HTTP объектов в меню File. В открывшемся окне будет представлен список всех переданных за сессию файлов, которые можно сохранить в удобное место.

В заключение

К сожалению, актуальную версию WireShark на русском языке в сети найти будет трудно. Наиболее доступная и часто используемая есть на английском.

Также обстоят дела и с подробной инструкцией по WireShark на русском. Официальная от разработчика представлена на английском. В сети есть много небольших и кратких руководств по WireShark для начинающих.

Однако тем, кто давно работает в IT сфере, разобраться с программой не представит особых сложностей. А большие возможности и богатый функционал скрасит все трудности при изучении.

Стоит отметить, что в некоторых странах использование сниффера, каковым и является WireShark, может быть противозаконным.

Анализаторы сетевых пакетов, или снифферы, первоначально были разработаны как средство решения сетевых проблем. Они умеют перехватывать, интерпретировать и сохранять для последующего анализа пакеты, передаваемые по сети. С одной стороны, это позволяет системным администраторам и инженерам службы технической поддержки наблюдать за тем, как данные передаются по сети, диагностировать и устранять возникающие проблемы. В этом смысле пакетные снифферы представляют собой мощный инструмент диагностики сетевых проблем. С другой стороны, подобно многим другим мощным средствам, изначально предназначавшимся для администрирования, с течением времени снифферы стали применяться абсолютно для других целей. Действительно, сниффер в руках злоумышленника представляет собой довольно опасное средство и может использоваться для завладения паролями и другой конфиденциальной информацией. Однако не стоит думать, что снифферы — это некий магический инструмент, посредством которого любой хакер сможет легко просматривать конфиденциальную информацию, передаваемую по сети. И прежде чем доказать, что опасность, исходящая от снифферов, не столь велика, как нередко преподносят, рассмотрим более детально принципы их функционирования.

Принципы работы пакетных снифферов

Дальнейшем в рамках данной статьи мы будем рассматривать только программные снифферы, предназначенные для сетей Ethernet. Сниффер — это программа, которая работает на уровне сетевого адаптера NIC (Network Interface Card) (канальный уровень) и скрытым образом перехватывает весь трафик. Поскольку снифферы работают на канальном уровне модели OSI, они не должны играть по правилам протоколов более высокого уровня. Снифферы обходят механизмы фильтрации (адреса, порты и т.д.), которые драйверы Ethernet и стек TCP/IP используют для интерпретации данных. Пакетные снифферы захватывают из провода все, что по нему приходит. Снифферы могут сохранять кадры в двоичном формате и позже расшифровывать их, чтобы раскрыть информацию более высокого уровня, спрятанную внутри (рис. 1).

Для того чтобы сниффер мог перехватывать все пакеты, проходящие через сетевой адаптер, драйвер сетевого адаптера должен поддерживать режим функционирования promiscuous mode (беспорядочный режим). Именно в этом режиме работы сетевого адаптера сниффер способен перехватывать все пакеты. Данный режим работы сетевого адаптера автоматически активизируется при запуске сниффера или устанавливается вручную соответствующими настройками сниффера.

Весь перехваченный трафик передается декодеру пакетов, который идентифицирует и расщепляет пакеты по соответствующим уровням иерархии. В зависимости от возможностей конкретного сниффера представленная информация о пакетах может впоследствии дополнительно анализироваться и отфильтровываться.

Ограничения использования снифферов

аибольшую опасность снифферы представляли в те времена, когда информация передавалась по сети в открытом виде (без шифрования), а локальные сети строились на основе концентраторов (хабов). Однако эти времена безвозвратно ушли, и в настоящее время использование снифферов для получения доступа к конфиденциальной информации — задача отнюдь не из простых.

Дело в том, что при построении локальных сетей на основе концентраторов существует некая общая среда передачи данных (сетевой кабель) и все узлы сети обмениваются пакетами, конкурируя за доступ к этой среде (рис. 2), причем пакет, посылаемый одним узлом сети, передается на все порты концентратора и этот пакет прослушивают все остальные узлы сети, но принимает его только тот узел, которому он адресован. При этом если на одном из узлов сети установлен пакетный сниффер, то он может перехватывать все сетевые пакеты, относящиеся к данному сегменту сети (сети, образованной концентратором).

Коммутаторы являются более интеллектуальными устройствами, чем широковещательные концентраторы, и изолируют сетевой трафик. Коммутатор знает адреса устройств, подключенных к каждому порту, и передает пакеты только между нужными портами. Это позволяет разгрузить другие порты, не передавая на них каждый пакет, как это делает концентратор. Таким образом, посланный неким узлом сети пакет передается только на тот порт коммутатора, к которому подключен получатель пакета, а все остальные узлы сети не имеют возможности обнаружить данный пакет (рис. 3).

Поэтому если сеть построена на основе коммутатора, то сниффер, установленный на одном из компьютеров сети, способен перехватывать только те пакеты, которыми обменивается данный компьютер с другими узлами сети. В результате, чтобы иметь возможность перехватывать пакеты, которыми интересующий злоумышленника компьютер или сервер обменивается с остальными узлами сети, необходимо установить сниффер именно на этом компьютере (сервере), что на самом деле не так-то просто. Правда, следует иметь в виду, что некоторые пакетные снифферы запускаются из командной строки и могут не иметь графического интерфейса. Такие снифферы, в принципе, можно устанавливать и запускать удаленно и незаметно для пользователя.

Кроме того, необходимо также иметь в виду, что, хотя коммутаторы изолируют сетевой трафик, все управляемые коммутаторы имеют функцию перенаправления или зеркалирования портов. То есть порт коммутатора можно настроить таким образом, чтобы на него дублировались все пакеты, приходящие на другие порты коммутатора. Если в этом случае к такому порту подключен компьютер с пакетным сниффером, то он может перехватывать все пакеты, которыми обмениваются компьютеры в данном сетевом сегменте. Однако, как правило, возможность конфигурирования коммутатора доступна только сетевому администратору. Это, конечно, не означает, что он не может быть злоумышленником, но у сетевого администратора существует множество других способов контролировать всех пользователей локальной сети, и вряд ли он будет следить за вами столь изощренным способом.

Другая причина, по которой снифферы перестали быть настолько опасными, как раньше, заключается в том, что в настоящее время наиболее важные данные передаются в зашифрованном виде. Открытые, незашифрованные службы быстро исчезают из Интернета. К примеру, при посещении web-сайтов все чаще используется протокол SSL (Secure Sockets Layer); вместо открытого FTP используется SFTP (Secure FTP), а для других служб, которые не применяют шифрование по умолчанию, все чаще используются виртуальные частные сети (VPN).

Итак, те, кто беспокоится о возможности злонамеренного применения пакетных снифферов, должны иметь в виду следующее. Во-первых, чтобы представлять серьезную угрозу для вашей сети, снифферы должны находиться внутри самой сети. Во-вторых, сегодняшние стандарты шифрования чрезвычайно затрудняют процесс перехвата конфиденциальной информации. Поэтому в настоящее время пакетные снифферы постепенно утрачивают свою актуальность в качестве инструментов хакеров, но в то же время остаются действенным и мощным средством для диагностирования сетей. Более того, снифферы могут с успехом использоваться не только для диагностики и локализации сетевых проблем, но и для аудита сетевой безопасности. В частности, применение пакетных анализаторов позволяет обнаружить несанкционированный трафик, обнаружить и идентифицировать несанкционированное программное обеспечение, идентифицировать неиспользуемые протоколы для удаления их из сети, осуществлять генерацию трафика для испытания на вторжение (penetration test) с целью проверки системы защиты, работать с системами обнаружения вторжений (Intrusion Detection System, IDS).

Обзор программных пакетных снифферов

се программные снифферы можно условно разделить на две категории: снифферы, поддерживающие запуск из командной строки, и снифферы, имеющие графический интерфейс. При этом отметим, что существуют снифферы, которые объединяют в себе обе эти возможности. Кроме того, снифферы отличаются друг от друга протоколами, которые они поддерживают, глубиной анализа перехваченных пакетов, возможностями по настройке фильтров, а также возможностью совместимости с другими программами.

Обычно окно любого сниффера с графическим интерфейсом состоит их трех областей. В первой из них отображаются итоговые данные перехваченных пакетов. Обычно в этой области отображается минимум полей, а именно: время перехвата пакета; IP-адреса отправителя и получателя пакета; MAC-адреса отправителя и получателя пакета, исходные и целевые адреса портов; тип протокола (сетевой, транспортный или прикладного уровня); некоторая суммарная информация о перехваченных данных. Во второй области выводится статистическая информация об отдельном выбранном пакете, и, наконец, в третьей области пакет представлен в шестнадцатеричном виде или в символьной форме — ASCII.

Практически все пакетные снифферы позволяют производить анализ декодированных пакетов (именно поэтому пакетные снифферы также называют пакетными анализаторами, или протокольными анализаторами). Сниффер распределяет перехваченные пакеты по уровням и протоколам. Некоторые анализаторы пакетов способны распознавать протокол и отображать перехваченную информацию. Этот тип информации обычно отображается во второй области окна сниффера. К примеру, любой сниффер способен распознавать протокол TCP, а продвинутые снифферы умеют определять, каким приложением порожден данный трафик. Большинство анализаторов протоколов распознают свыше 500 различных протоколов и умеют описывать и декодировать их по именам. Чем больше информации в состоянии декодировать и представить на экране сниффер, тем меньше придется декодировать вручную.

Одна из проблем, с которой могут сталкиваться анализаторы пакетов, — невозможность корректной идентификации протокола, использующего порт, отличный от порта по умолчанию. К примеру, с целью повышения безопасности некоторые известные приложения могут настраиваться на применение портов, отличных от портов по умолчанию. Так, вместо традиционного порта 80, зарезервированного для web-сервера, данный сервер можно принудительно перенастроить на порт 8088 или на любой другой. Некоторые анализаторы пакетов в подобной ситуации не способны корректно определить протокол и отображают лишь информацию о протоколе нижнего уровня (TCP или UDP).

Существуют программные снифферы, к которым в качестве плагинов или встроенных модулей прилагаются программные аналитические модули, позволяющие создавать отчеты с полезной аналитической информацией о перехваченном трафике.

Другая характерная черта большинства программных анализаторов пакетов — возможность настройки фильтров до и после захвата трафика. Фильтры выделяют из общего трафика определенные пакеты по заданному критерию, что позволяет при анализе трафика избавиться от лишней информации.

В этом уроке описаны технологии сетевого хакинга, основанные на перехвате сетевых пакетов. Хакеры используют такие технологии для прослушивания сетевого трафика с целью хищения ценной информации, для организации перехвата данных с целью атаки «человек посредине», для перехвата TCP-соединений, позволяющих, скажем, подменять данные, и выполнения других, не менее интересных действий. К сожалению, большая часть этих атак на практике реализована только для сетей Unix, для которых хакеры могут использовать как специальные утилиты, так и системные средства Unix. Сети Windows, по всей видимости, обойдены вниманием хакеров, и мы вынуждены ограничиться при описании инструментов перехвата данных программами-сниферами, предназначенными для тривиального прослушивания сетевых пакетов. Тем не менее, не следует пренебрегать хотя бы теоретическим описанием таких атак, особенно антихакерам, поскольку знание применяемых технологий хакинга поможет предотвратить многие неприятности.

Сетевой снифинг

Для снифинга сетей Ethernet обычно используются сетевые карты, переведенные в режим прослушивания. Прослушивание сети Ethernet требует подключения компьютера с запущенной программой-снифером к сегменту сети, после чего хакеру становится доступным весь сетевой трафик, отправляемый и получаемый компьютерами в данном сетевом сегменте. Еще проще выполнить перехват трафика радиосетей, использующих беспроводные сетевые посредники, - в этом случае не требуется даже искать место для подключения к кабелю. Или же злоумышленник может подключиться к телефонной линии, связывающей компьютер с сервером Интернета, найдя для этого удобное место (телефонные линии обычно проложены в подвалах и прочих малопосещаемых местах без всякой защиты).

Для демонстрации технологии снифинга мы применим весьма популярную программу-снифер SpyNet , которую можно найти на многих Web-сайтах. Официальный сайт программы SpyNet находится по адресу http://members.xoom.com/layrentiu2/ , на котором можно загрузить демо-версию программы.

Программа SpyNet состоит из двух компонентов - CaptureNet и PipeNet . Программа CaptureNet позволяет перехватывать пакеты, передаваемые по сети Ethernet на сетевом уровне, т.е. в виде кадров Ethernet. Программа PipeNet позволяет собирать кадры Ethernet в пакеты уровня приложений, восстанавливая, например, сообщения электронной почты, сообщения протокола HTTP (обмен информацией с Web-сервером) и выполнять другие функции.

К сожалению, в демо-версии SpyNet возможности PipeNet ограничены демонстрационным примером сборки пакета HTTP, так что мы не сможем продемонстрировать работу SpyNet в полном объеме. Однако мы продемонстрируем возможности сетевого снифинга SpyNet на примере нашей экспериментальной сети, передав текстовый файл с хоста Sword-2000 на хост Alex-З с помощью обычного проводника Windows. Одновременно на компьютере А1ех-1 мы запустим программу CaptureNet , которая перехватит переданные пакеты и позволит прочитать содержимое переданного файла в кадрах Ethernet. На Рис. 1 представлен текст секретного сообщения в файле secret.txt ; мы постараемся найти этот текст в перехваченных кадрах Ethernet.

Рис. 1. Текст секретного сообщения в окне Notepad

Для перехвата кадров Ethernet выполните такие действия.

На компьютере Alex-З запустите программу CaptureNet . В отобразившемся рабочем окне программы выберите команду меню Capture * Start (Захват * Запуск) и запустите процесс перехвата сетевых кадров.

Средствами проводника Windows скопируйте файл security.txt с компьютера Sword-2000 на А1ех-3 .

После передачи файла secret.txt выберите команду меню Capture * Stop (Захват * Стоп) и остановите процесс перехвата.

Перехваченные кадры Ethernet отобразятся в правой части рабочего окна программы CaptureNet (Рис. 2), причем каждая строка в верхнем списке представляет кадр Ethernet, а под списком отображается содержимое выбранного кадра.

Рис. 2. Кадр Ethernet содержит текст секретного сообщения

Просмотрев список перехваченных кадров, мы без труда найдем тот из них, который содержит переданный нами текст This is a very big secret (Это очень большой секрет).

Подчеркнем, что это - самый простой пример, когда записывался весь перехваченный сетевой трафик. Программа CaptureNet позволяет перехватывать пакеты, пересылаемые по определенным протоколам и на определенные порты хостов, выбирать сообщения с определенным содержимым и накапливать перехваченные данные в файле. Техника выполнения таких действий несложна, и ее можно освоить по справочной системе программы SpyNet .

Кроме примитивного прослушивания сети, хакерам доступны более изощренные средства перехвата данных. Ниже приведен краткий обзор таких методов, правда, в теоретическом аспекте. Причина в том, что для сетей Windows практическая реализация атак перехвата данных крайне ограничена, и набор надежных утилит для атак перехвата довольно скуден.

Методы перехвата сетевого трафика

Прослушиванце сети с помощью программ сетевых анализаторов, подобных приведенной выше CaptureNet , является первым, самым простым способом перехвата данных. Кроме SpyNet для снифинга сетей используется множество инструментов, изначально разрабатываемых для целей анализа сетевой активности, диагностирования сетей, отбора трафика по указанным критериям и других задач сетевого администрирования. В качестве примера такой программы можно назвать tcpdump (http://www.tcpdump.org ), которая позволяет записывать сетевой трафик в специальный журнал для последующего анализа.

Для защиты от прослушивания сети применяются специальные программы, например, AntiSniff (http://www.securitysoftwaretech.com/antisniff ), которые способны выявлять в сети компьютеры, занятые прослушиванием сетевого трафика. Программы-антисниферы для решения своих задач используют особый признак наличия в сети прослушивающих устройств - сетевая плата компьютера-снифера должна находиться в специальном режиме прослушивания. Находясь в режиме прослушивания, сетевые компьютеры особенным образом реагируют на IР-дейтаграммы, посылаемые в адрес тестируемого хоста. Например, прослушивающие хосты, как правило, обрабатывают весь поступающий трафик, не ограничиваясь только посланными на адрес хоста дейтаграммами. Имеются и другие признаки, указывающие на подозрительное поведение хоста, которые способна распознать программа AntiSniff .

Несомненно, прослушивание очень полезно с точки зрения злоумышленника, поскольку позволяет получить множество полезной информации - передаваемые по сети пароли, адреса компьютеров сети, конфиденциальные данные, письма и прочее. Однако простое прослушивание не позволяет хакеру вмешиваться в сетевое взаимодействие между двумя хостами с целью модификации и искажения данных. Для решения такой задачи требуется более сложная технология.

Ложные запросы ARP

Чтобы перехватить и замкнуть на себя процесс сетевого взаимодействия между двумя хостами А и В злоумышленник может подменить IР-адреса взаимодействующих хостов своим IP-адресом, направив хостам А и В фальсифицированные сообщения ARP (Address Resolution Protocol - Протокол разрешения адресов). С протоколом ARP можно познакомиться в Приложении D, где описана процедура разрешения (преобразования) IP-адреса хоста в адрес машины (МАС-адрес), зашитый в сетевую плату хоста. Посмотрим, как хакер может воспользоваться протоколом ARP для выполнения перехвата сетевого взаимодействия между хостами А и В.

Для перехвата сетевого трафика между хостами А и В хакер навязывает этим хостам свой IP-адрес, чтобы А и В использовали этот фальсифицированный IP-адрес при обмене сообщениями. Для навязывания своего IР-адреса хакер выполняет следующие операции.

Злоумышленник определяет МАС-адреса хостов А и В, например, с помощью команды nbtstat из пакета W2RK .

Злоумышленник отправляет на выявленные МАС-адреса хостов А и В сообщения, представляющие собой фальсифицированные ARP-ответы на запросы разрешения IP-адресов хостов в МАС-адреса компьютеров. Хосту А сообщается, что IР-адресу хоста В соответствует МАС-адрес компьютера злоумышленника; хосту В сообщается, что IP-адресу хоста А также соответствует МАС-адрес компьютера злоумышленника.

Хосты А и В заносят полученные МАС-адреса в свои кэши ARP и далее используют их для отправки сообщений друг другу. Поскольку IР-адресам А и В соответствует МАС-адрес компьютера злоумышленника, хосты А и В, ничего не подозревая, общаются через посредника, способного делать с их посланиями что угодно.

Для защиты от таких атак сетевые администраторы должны поддерживать базу данных с таблицей соответствия МАС-адресов и IP-адресов своих сетевых компьютеров. Далее, с помощью специального программного обеспечения, например, утилиты arpwatch (ftp://ftp.ee.lbl.gov/arpwatch-2.lab.tar.gz ) можно периодически обследовать сеть и выявлять несоответствия.

В сетях UNIX такого рода атаку ложными запросами ARP можно реализовать с помощью системных утилит отслеживания и управления сетевым трафиком, например, arpredirect . К сожалению, в сетях Windows 2000/XP такие надежные утилиты, по-видимому, не реализованы. Например, на сайте NTsecurity (http://www.ntsecurity.nu ) можно загрузить утилиту GrabitAII , представленную как средство для перенаправления трафика между сетевыми хостами. Однако элементарная проверка работоспособности утилиты GrabitAII показывает, что до полного успеха в реализации ее функций еще далеко.

Ложная маршрутизация

Чтобы перехватить сетевой трафик, злоумышленник может подменить реальный IP-адрес сетевого маршрутизатора своим IP-адресом, выполнив это, например, с помощью фальсифицированных ICMP-сообщений Redirect. Полученное сообщение Redirect хост А должен, согласно документу RFC-1122, воспринять как ответ на дейтаграмму, посланную другому хосту, например, В. Свои действия на сообщение Redirect хост А определяет, исходя из содержимого полученного сообщения Redirect, и если в Redirect задать перенаправление дейтаграмм из А в В по новому маршруту, именно это хост А и сделает.

Для выполнения ложной маршрутизации злоумышленник должен знать некоторые подробности об организации локальной сети, в которой находится хост А, в частности, IP-адрес маршрутизатора, через который отправляется трафик из хоста А в В. Зная это, злоумышленник сформирует IP-дейтаграмму, в которой IP-адрес отправителя определен как IP-адрес маршрутизатора, а получателем указан хост А. Также в дейтаграмму включается сообщение ICMP Redirect с полем адреса нового маршрутизатора, установленным как IP-адрес компьютера злоумышленника. Получив такое сообщение, хост А будет отправлять все сообщения по IP-адресу компьютера злоумышленника.

Для защиты от такой атаки следует отключить (например, с помощью брандмауэра) на хосте А обработку сообщений ICMP Redirect, а выявить IP-адрес компьютера злоумышленника может команда tracert (в Unix это команда tracerout). Эти утилиты способны найти появившийся в локальной сети дополнительный, непредусмотренный при инсталляции, маршрут, если конечно администратор сети проявит бдительность.

Приведенное выше примеры перехватов (которыми возможности злоумышленников далеко не ограничиваются) убеждают в необходимости защиты данных, передаваемых по сети, если в данных содержится конфиденциальная информация. Единственным методом защиты от перехватов сетевого трафика является использование программ, реализующих криптографические алгоритмы и протоколы шифрования, и позволяющих предотвратить раскрытие и подмену секретной информации. Для решения таких задач криптография предоставляет средства для шифрования, подписи и проверки подлинности передаваемых по защищенным протоколам сообщений

Практическую реализацию всех описанных в Главе 4 криптографических методов защиты обмена информацией предоставляют сети VPN (Virtual Private Network - Виртуальные частные сети). Краткий обзор принципов и методов криптографической защиты можно найти в Приложении Е, а в приводится подробное описание средств криптографической защиты, предоставляемых приложением PGP Desktop Security (http://www.pgp.com ).

Перехват TCP-соединения

Наиболее изощренной атакой перехвата сетевого трафика следует считать захват TCP-соединения (TCP hijacking), когда хакер путем генерации и отсылки на атакуемых хост TCP-пакетов прерывает текущий сеанс связи с хостом. Далее, пользуясь возможностями протокола TCP по восстановлению прерванного TCP-соединения, хакер перехватывает прерванный сеанс связи и продолжает его вместо отключенного клиента.

Для выполнения атак перехвата TCP-соединения создано несколько эффективных утилит, однако все они реализованы для платформы Unix, и на сайтах Web эти утилиты представлены только в виде исходных кодов. Таким образом, нам, как убежденным практикам в благородном деле хакинга, от атак методом перехвата TCP-соединения проку не много. (Любители разбираться в чужом программном коде могут обратиться к сайту http://www.cri.cz/~kra/index.html , где можно загрузить исходный код известной утилиты перехвата TCP-соединения Hunt от Павла Крауза (Pavel Krauz)).

Несмотря на отсутствие практических инструментов, мы не можем обойти стороной такую интересную тему, как перехват TCP-соединений, и остановимся на некоторых аспектах таких атак. Некоторые сведения о структуре TCP-пакета и порядке установления TCP-соединений приведены в Приложении D этой книги, здесь же основное внимание мы уделим такому вопросу - что же именно позволяет хакерам выполнять атаки перехвата TCP-соединений? Рассмотрим эту тему подробнее, опираясь, в основном, на обсуждение в и .

Протокол TCP (Transmission Control Protocol - Протокол управления передачей) является одним из базовых протоколов транспортного уровня OSI, позволяющим устанавливать логические соединения по виртуальному каналу связи. По этому каналу передаются и принимаются пакеты с регистрацией их последовательности, осуществляется управление потоком пакетов, организовывается повторная передача искаженных пакетов, а в конце сеанса канал связи разрывается. Протокол TCP является единственным базовым протоколом из семейства TCP/IP, имеющим продвинутую систему идентификации сообщений и соединения.

Для идентификации TCP-пакета в TCP-заголовке существуют два 32-разрядных идентификатора, которые также играют роль счетчика пакетов, называемых порядковым номером и номером подтверждения. Также нас будет интересовать еще одно поле TCP-пакета, называемое управляющими битами. Это поле размером 6 бит включает следующие управляющие биты (в порядке слева направо):

URG - флаг срочности;

АСК - флаг подтверждения;

PSH - флаг переноса;

RST - флаг переустановки соединения;

SYN - флаг синхронизации;

FIN - флаг завершения соединения.

Рассмотрим порядок создания TCP-соединения.

1. Если хосту А необходимо создать TCP-соединение с хостом В, то хост А посылает хосту В следующее сообщение:

А -> В: SYN, ISSa

Это означает, что в передаваемом хостом А сообщении установлен флаг SYN (Synchronize sequence number - Номер последовательности синхронизации), а в поле порядкового номера установлено начальное 32-битное значение ISSa (Initial Sequence Number - Начальный номер последовательности).

2. В ответ на полученный от хоста А запрос хост В отвечает сообщением, в котором установлен бит SYN и установлен бит АСК. В поле порядкового номера хост В устанавливает свое начальное значение счетчика - ISSb; поле номера подтверждения будет при этом содержать значение ISSa, полученное в первом пакете от хоста А, увеличенное на единицу. Таким образом, хост В отвечает таким сообщением:

В -> A: SYN, АСК, ISSb, ACK(ISSa+1)

3. Наконец, хост А посылает сообщение хосту В, в котором: установлен бит АСК ; поле порядкового номера содержит значение ISSa + 1 ; поле номера подтверждения содержит значение ISSb + 1 . После этого TCP-соединение между хостами А и В считается установленным:

А -> В: АСК, ISSa+1, ACK(ISSb+1)

4. Теперь хост А может посылать пакеты с данными на хост В по только что созданному виртуальному TCP-каналу:

А -> В: АСК, ISSa+1, ACK(ISSb+1); DATA

Здесь DATA обозначает данные.

Из рассмотренного выше алгоритма создания TCP-соединения видно, что единственными идентификаторами TCP-абонентов и TCP-соединения являются два 32-битных параметра порядкового номера и номера подтверждения - ISSa и ISSb . Следовательно, если хакеру удастся узнать текущие значения полей ISSa и ISSb , то ему ничто не помешает сформировать фальсифицированный TCP-пакет. Это означает, что хакеру достаточно подобрать текущие значения параметров ISSa и ISSb пакета TCP для данного TCP-соединения, послать пакет с любого хоста Интернета от имени клиента данного TCP-подключения, и данный пакет будет воспринят как верный!

Опасность такой подмены TCP-пакетов важна и потому, что высокоуровневые протоколы FTP и TELNET реализованы на базе протокола TCP, и идентификация клиентов FTP и TELNET-пакетов целиком основана на протоколе TCP.

К тому же, поскольку протоколы FTP и TELNET не проверяют IР-адреса отправителей сообщений, то после получения фальсифицированного пакета серверы FTP или TELNET отправят ответное сообщение по указанному в ложном пакете IP-адресу хакерского хоста. После этого хакерский хост начнет работу с сервером FTP или TELNET со своего IР-адреса, но с правами легально подключившегося пользователя, который, в свою очередь, потеряет связь с сервером из-за рассогласования счетчиков.

Таким образом, для осуществления описанной выше атаки необходимым и достаточным условием является знание двух текущих 32-битных параметров ISSa и ISSb , идентифицирующих TCP-соединение. Рассмотрим возможные способы их получения. В случае, когда хакерский хост подключен к атакуемому сетевому сегменту, задача получения значений ISSa и ISSb является тривиальной и решается путем анализа сетевого трафика. Следовательно, надо четко понимать, что протокол TCP позволяет в принципе защитить соединение только в случае невозможности перехвата атакующим сообщений, передаваемых по данному соединению, то есть только в случае, когда хакерский хост подключен к сетевому сегменту, отличному от сегмента абонента TCP-соединения.

Поэтому наибольший интерес для хакера представляют межсегментные атаки, когда атакующий и его цель находятся в разных сегментах сети. В этом случае задача получения значений ISSa и ISSb не является тривиальной. Для решения данной проблемы ныне придумано только два способа.

Математическое предсказание начального значения параметров TCP-соединения экстраполяцией предыдущих значений ISSa и ISSb .

Использование уязвимостей по идентификации абонентов TCP-соединения на rsh-серверах Unix.

Первая задача решается путем углубленных исследований реализации протокола TCP в различных операционных системах и ныне имеет чисто теоретическое значение. Вторая проблема решается с использованием уязвимостей системы Unix по идентификации доверенных хостов. (Доверенным по отношению к данному хосту А называется сетевой хост В , пользователь которого может подключиться к хосту А без аутентификации с помощью r-службы хоста А ). Манипулируя параметрами TCP-пакетов, хакер может попытаться выдать себя за доверенный хост и перехватить TCP-соединение с атакуемым хостом.

Все это очень интересно, но практические результаты такого рода изысканий еще не видны. Поэтому всем желающим углубиться в эту тему советуем обратиться к книге , откуда, в основном, были взяты изложенные выше сведения.

Заключение

Перехват сетевых данных представляет собой наиболее эффективный метод сетевого хакинга, позволяющий хакеру получить практически всю информацию, циркулирующую по сети. Наибольшее практическое развитие получили средства снифинга, т.е. прослушивания сетей; однако нельзя обойти вниманием и методы перехвата сетевых данных, выполняемые с помощью вмешательства в нормальное функционирование сети с целью перенаправления трафика на хакерский хост, в особенности методы перехвата TCP-соединений. Однако на практике последние упомянутые методы пока еще не получили достаточного развития и нуждаются в совершенствовании.

Антихакер должен знать, что единственным спасением от перехвата данных является их шифрование, т.е. криптографические методы защиты. Посылая по сети сообщение, следует заранее предполагать, что кабельная система сети абсолютно уязвима, и любой подключившийся к сети хакер сможет выловить из нее все передаваемые секретные сообщения. Имеются две технологии решения этой задачи - создание сети VPN и шифрование самих сообщений. Все эти задачи очень просто решить с помощью пакета программ PGP Desktop Security (ее описание можно найти, например, в ).