Лабораторная работа №19 анализ сетевой атаки(канального уровня) arp-spoofing и как защитить коммутатор cisco

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19
АНАЛИЗ СЕТЕВОЙ АТАКИ(КАНАЛЬНОГО УРОВНЯ) ARP-SPOOFING И КАК ЗАЩИТИТЬ КОММУТАТОР CISCO

Цель работы: Все ниже написанное является частью изучения курса Cisco SECURE.
Теоретическая часть

В данном лабораторном работе покажем как на практике провести атаку канального уровня на коммутатор Cisco, а также покажу как защитить свою сеть от этого. Для лабораторного стенда я использовал Cisco 881 и Catalyst 3750G.

Наверное все, кто сталкивался хоть немного с сетями знают, что такое протокол ARP.
Вкратце напомню. Протокол ARP используется для преобразования IP-адреса в MAC-адрес. Рассмотрим такую топологию:

Что произойдет, если с хоста H1 пропинговать Gateway? Первым делом будет работать ARP протокол. H1 отправит широковещательный запрос (ARP-request), в котором будут указаны MAC и IP хоста H1 и IP получателя (GATEWAY). Далее GATEWAY получит запрос и видя, что в поле IP получателя содержится его адрес, дописывает к нему свой MAC и отправляет ответ ARP-reply. Хост H1 получает ответ и заносит его в ARP-таблицу.

ЗАДАНИЯ:
1. Как можно перехватить трафик идущий от H1 к GATEWAY? Допустим атакующий (ATTACKER) находится в одном широковещательно домене с GATEWAY и H1.
2. Если атакующий запустит сниффер, к примеру Wireshark, то в сниффере ничего интересного он не увидит, кроме своих броадкастов и прочей служебной информации.
3.Для перехвата трафика можно использовать слабости протокола ARP. Данный протокол не имеет никакой защиты, никакой проверки подлинности запросов. А еще возможна отправка ARP ответов без ARP запросов, это так называемый gratuitous-ARP.
Это как раз то, что нужно. Использовать для атаки будем софт Cain & Abel, но для начала посмотрим ARP-таблицы на хосте H1 и на ATTACKER:

H1 ARP-таблица

ATTACKER ARP-таблица

Далее запускаем Cain&Abel, включаем сниффер и добавляем все хосты из широковещательного домена.

Далее переходим на вкладку ARP, жмем + и выбираем адрес шлюза и хост, с которого будем перехватывать трафик.

Жмем кнопку ARP-poisoning и процесс изменения таблицы ARP на хосте H1 запустился.

Теперь посмотрим, как изменилась ARP-таблица на хосте H1.

Видим подмену MAC-адреса для IP 192.168.1.1

Теперь запустим на хосте H1 putty и попробуем зайти на GATEWAY через небезопасный протокол telnet. Так как протокол telnet передает данные в plain text, то атакующий в сниффере должен будет увидеть всю нужную информацию, то есть логин и пароль. Заходим и вводим логин/пароль и пароль enable.

Теперь на ATTACKER в сниффер, вкладка Passwords. Видно что какую-то информацию отловили

Смотрим эту запись и видим текст такого содержания:

============================================
=== Cain's Telnet sniffer generated file ===
============================================
яы яы яэ яэ

User Access Verification

Username: яы яы яы яы'яэ яы яэ яъ P яряю яъ яряю'яэ яъ XTERMяряы$яю$admin

Password: cisco

Router>eennaa

Password: Cisco

Все. Пароль от телнета перехвачен.

А теперь самое главное. Как защитить свою сеть от таких атак. На помощь нам приходит инструмент Dynamic ARP Inspection (DAI).
DAI предназначен для регулировки ARP-запросов, то есть решает — какие пропускать, а какие отбросить. Грубо говоря, DAI полностью защищает сеть от атаки ARP-spoofing, которая происходит на канальном уровне, благодаря незащищенности протокола ARP.
Немного о том, как работает DAI. Для того, чтобы работал этот механизм, нам необходимо в сети использовать DHCP и на коммутаторе должен быть включен DHCP Snooping. Если в сети используется статическая адресация, то DAI работать не будет.
Как работает DHCP Snooping. Допустим DHCP сервер у нас настроен на GATEWAY. Злоумышленник ATTACKER решил поднять у себя dhcp сервер и раздавать какие-то свои адреса. DHCP snooping предназначен для регулировки запросов и будет отбрасывать запросы сервера злоумышленника. Все очень просто. Есть Untrusted и Trusted порты. Надежным портом мы назначаем порт, которые ведет к GATEWAY, так как он у нас будет авторизованным DHCP сервером. Все остальные порты будут ненадежными и серверные запросы от них будут отбрасываться.

При этом строится таблица соответствия адресов dchp snooping database. Включаем на коммутаторе SW функцию DHCP snooping

ip dhcp snooping vlan 1

ip dhcp snooping database flash:/dhcp-snoop.db
ip dhcp snooping

На порту, смотрящему в сторону GATEWAY

SW(config-if)# ip dhcp snooping trust

Смотрим, что получилось

SW#sh ip dhcp snooping
Switch DHCP snooping is enabled
DHCP snooping is configured on following VLANs:
1
DHCP snooping is configured on the following Interfaces:
Insertion of option 82 is enabled
circuit-id format: vlan-mod-port
remote-id format: MAC
Option 82 on untrusted port is not allowed
Verification of hwaddr field is enabled
Interface Trusted Rate limit (pps)
— — — FastEthernet1/0/47 yes unlimited

И посмотрим, что появилось в таблице соответствия

SW#sh ip dhcp snooping binding
MacAddress IpAddress Lease(sec) Type VLAN Interface

— — — — — — E8:03:9A:BE:0C:D8 192.168.1.50 26268 dhcp-snooping 1 FastEthernet1/0/13

50:B7:C3:78:B4:1A 192.168.1.10 69421 dhcp-snooping 1 FastEthernet1/0/1
Total number of bindings: 2

Теперь, если атакующий захочет стать dhcp сервером, то запросы его коммутатор будет отбрасывать.

На основании базы dhcp snooping, где содержится соответствие всех MAC и IP адресов и будет работать механизм Dynamic ARP Inspection.

Перейдем к настройке. На коммутаторе Cisco данный инструмент включается для каждого vlan отдельно. В нашем случае, достаточно на коммутаторе SW дать команду:

SW(config)#ip arp inspection vlan 1

Оба хоста и шлюз находятся в vlan 1. В DAI для портов коммутатора есть две настройки: Trusted и Untrusted. По-умолчанию, все порты коммутатора

Untrusted, то есть ненадежные. Порт, который идет к шлюзу или порт, в который включен транком еще один коммутатор можно сделать Trusted, тогда ARP-запросы приходящие через него будут считаться надежными.

SW(config-if)#ip arp inspection trust

Теперь повторим атаку с самого начала. Пробуем делать ARP-poisoning через Cain&Abel. Атака не проходит и в логах коммутатора появились следующие записи:

18:11:19: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Req) on Fa1/0/1, vlan 1.([50b7.c378.b41a/192.168.1.10/0000.0000.0000/192.168.1.1/18:11:19 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:19: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/1, vlan 1.([50b7.c378.b41a/192.168.1.10/001d.4641.02b4/192.168.1.1/18:11:19 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:19: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/13, vlan 1.([e803.9abe.0cd8/192.168.1.1/50b7.c378.b41a/192.168.1.10/18:11:19 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:19: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/13, vlan 1.([e803.9abe.0cd8/192.168.1.10/001d.4641.02b4/192.168.1.1/18:11:19 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:21: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/1, vlan 1.([50b7.c378.b41a/192.168.1.10/001d.4641.02b4/192.168.1.1/18:11:21 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:21: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/13, vlan 1.([e803.9abe.0cd8/192.168.1.1/50b7.c378.b41a/192.168.1.10/18:11:21 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:21: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/13, vlan 1.([e803.9abe.0cd8/192.168.1.10/001d.4641.02b4/192.168.1.1/18:11:21 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:24: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Req) on Fa1/0/1, vlan 1.([50b7.c378.b41a/192.168.1.10/001d.4641.02b4/192.168.1.1/18:11:24 UTC Mon Mar 1 1993])
18:11:25: %SW_DAI-4-DHCP_SNOOPING_DENY: 1 Invalid ARPs (Res) on Fa1/0/1, vlan 1.([50b7.c378.b41a/192.168.1.10/001d.4641.02b4/192.168.1.1/18:11:25 UTC Mon Mar 1 1993])

Коммутатор отбрасывает «неправильные» arp-запросы. Теперь атакующий ничего не сможет перехватить.

Включим еще дополнительную проверку DAI

SW(config)#errdisable recovery cause arp-inspection

Данная опция позволяет восстановить порт и состояния errdisabled через 300 секунд. Если конечно несоответствие MAC-IP будет на этом порту продолжаться, то порт восстановлен не будет.

Просмотреть trusted и untrusted порты и статистику можно командой

SW#show ip arp inspection interfaces