解析黑客使用交換機(jī)漏洞攻擊的常用手段

IDC報(bào)告顯示， 交換機(jī)市場(chǎng)近年來(lái)一直保持著較高的增長(zhǎng)勢(shì)頭， 到2009年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到15.1億美元。 交換機(jī)在企業(yè)網(wǎng)中占有重要的地位， 通常是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心所在， 這一地位使它成為黑客入侵和病毒肆虐的重點(diǎn)對(duì)象， 為保障自身網(wǎng)絡(luò)安全， 企業(yè)有必要對(duì)局域網(wǎng)上的交換機(jī)漏洞進(jìn)行全面了解。 以下是利用交換機(jī)漏洞的五種攻擊手段。

　　VLAN跳躍攻擊

　　虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是對(duì)廣播域進(jìn)行分段的方法。 VLAN還經(jīng)常用于為網(wǎng)絡(luò)提供額外的安全， 因?yàn)橐粋�(gè)VLAN上的計(jì)算機(jī)無(wú)法與沒有明確訪問權(quán)的另一個(gè)VLAN上的用戶進(jìn)行對(duì)話。 不過VLAN本身不足以保護(hù)環(huán)境的安全， 惡意黑客通過VLAN跳躍攻擊， 即使未經(jīng)授權(quán)， 也可以從一個(gè)VLAN跳到另一個(gè)VLAN。

　　VLAN跳躍攻擊(VLAN hopping)依靠的是動(dòng)態(tài)中繼協(xié)議(DTP)。 如果有兩個(gè)相互連接的交換機(jī)， DTP就能夠?qū)�兩者進(jìn)行協(xié)商， 確定它們要不要成為802.1Q中繼， 洽商過程是通過檢查端口的配置狀態(tài)來(lái)完成的。

　　VLAN跳躍攻擊充分利用了DTP， 在VLAN跳躍攻擊中， 黑客可以欺騙計(jì)算機(jī)， 冒充成另一個(gè)交換機(jī)發(fā)送虛假的DTP協(xié)商消息， 宣布他想成為中繼; 真實(shí)的交換機(jī)收到這個(gè)DTP消息后， 以為它應(yīng)當(dāng)啟用802.1Q中繼功能， 而一旦中繼功能被啟用， 通過所有VLAN的信息流就會(huì)發(fā)送到黑客的計(jì)算機(jī)上。 圖1表明了這個(gè)過程。

　　中繼建立起來(lái)后， 黑客可以繼續(xù)探測(cè)信息流， 也可以通過給幀添加802.1Q信息， 指定想把攻擊流量發(fā)送給哪個(gè)VLAN。

　　生成樹攻擊

　　生成樹協(xié)議(STP)可以防止冗余的交換環(huán)境出現(xiàn)回路。 要是網(wǎng)絡(luò)有回路， 就會(huì)變得擁塞不堪， 從而出現(xiàn)廣播風(fēng)暴， 引起MAC表不一致， 最終使網(wǎng)絡(luò)崩潰。

　　使用STP的所有交換機(jī)都通過網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU)來(lái)共享信息， BPDU每?jī)擅刖桶l(fā)送一次。 交換機(jī)發(fā)送BPDU時(shí)， 里面含有名為網(wǎng)橋ID的標(biāo)號(hào)， 這個(gè)網(wǎng)橋ID結(jié)合了可配置的優(yōu)先數(shù)(默認(rèn)值是32768)和交換機(jī)的基本MAC地址。 交換機(jī)可以發(fā)送并接收這些BPDU， 以確定哪個(gè)交換機(jī)擁有最低的網(wǎng)橋ID， 擁有最低網(wǎng)橋ID的那個(gè)交換機(jī)成為根網(wǎng)橋(root bridge)。

　　根網(wǎng)橋好比是小鎮(zhèn)上的社區(qū)雜貨店， 每個(gè)小鎮(zhèn)都需要一家雜貨店， 而每個(gè)市民也需要確定到達(dá)雜貨店的最佳路線。 比最佳路線來(lái)得長(zhǎng)的路線不會(huì)被使用， 除非主通道出現(xiàn)阻塞。

　　根網(wǎng)橋的工作方式很相似。 其他每個(gè)交換機(jī)確定返回根網(wǎng)橋的最佳路線， 根據(jù)成本來(lái)進(jìn)行這種確定， 而這種成本基于為帶寬所分配的值。 如果其他任何路線發(fā)現(xiàn)擺脫阻塞模式不會(huì)形成回路(譬如要是主路線出現(xiàn)問題)， 它們將被設(shè)成阻塞模式。

　　惡意黑客利用STP的工作方式來(lái)發(fā)動(dòng)拒絕服務(wù)(DoS)攻擊。 如果惡意黑客把一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接到不止一個(gè)交換機(jī)， 然后發(fā)送網(wǎng)橋ID很低的精心設(shè)計(jì)的BPDU， 就可以欺騙交換機(jī)， 使它以為這是根網(wǎng)橋,這會(huì)導(dǎo)致STP重新收斂(reconverge)， 從而引起回路， 導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰。

　　MAC 表洪水攻擊

　　交換機(jī)的工作方式是: 幀在進(jìn)入交換機(jī)時(shí)記錄下MAC源地址， 這個(gè)MAC地址與幀進(jìn)入的那個(gè)端口相關(guān)， 因此以后通往該MAC地址的信息流將只通過該端口發(fā)送出去。 這可以提高帶寬利用率， 因?yàn)樾畔⒘饔貌恢鴱乃�有端口發(fā)送出去， 而只從需要接收的那些端口發(fā)送出去。

　　MAC地址存儲(chǔ)在內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(CAM)里面， CAM是一個(gè)128K大小的保留內(nèi)存， 專門用來(lái)存儲(chǔ)MAC地址， 以便快速查詢。 如果惡意黑客向CAM發(fā)送大批數(shù)據(jù)包， 就會(huì)導(dǎo)致交換機(jī)開始向各個(gè)地方發(fā)送大批信息流， 從而埋下了隱患， 甚至?xí)��?dǎo)致交換機(jī)在拒絕服務(wù)攻擊中崩潰。

　　ARP攻擊

　　ARP(Address Resolution Protocol)欺騙是一種用于會(huì)話劫持攻擊中的常見手法。 地址解析協(xié)議(ARP)利用第2層物理MAC地址來(lái)映射第3層邏輯IP地址， 如果設(shè)備知道了IP地址， 但不知道被請(qǐng)求主機(jī)的MAC地址， 它就會(huì)發(fā)送ARP請(qǐng)求。 ARP請(qǐng)求通常以廣播形式發(fā)送， 以便所有主機(jī)都能收到。

　　惡意黑客可以發(fā)送被欺騙的ARP回復(fù)， 獲取發(fā)往另一個(gè)主機(jī)的信息流。 圖2顯示了一個(gè)ARP欺騙過程， 其中ARP請(qǐng)求以廣播幀的形式發(fā)送， 以獲取合法用戶的MAC地址。 假設(shè)黑客Jimmy也在網(wǎng)絡(luò)上， 他試圖獲取發(fā)送到這個(gè)合法用戶的信息流， 黑客Jimmy欺騙ARP響應(yīng)， 聲稱自己是IP地址為10.0.0.55(MAC地址為05-1C-32-00-A1-99)的主人， 合法用戶也會(huì)用相同的MAC地址進(jìn)行響應(yīng)。 結(jié)果就是， 交換機(jī)在MAC地表中有了與該MAC表地址相關(guān)的兩個(gè)端口， 發(fā)往這個(gè)MAC地址的所有幀被同時(shí)發(fā)送到了合法用戶和黑客Jimmy。

　　VTP攻擊

　　VLAN中繼協(xié)議(VTP,VLAN Trunk Protocol)是一種管理協(xié)議， 它可以減少交換環(huán)境中的配置數(shù)量。 就VTP而言， 交換機(jī)可以是VTP服務(wù)器、VTP客戶端或者VTP透明交換機(jī)， 這里著重討論VTP服務(wù)器和VTP客戶端。 用戶每次對(duì)工作于VTP服務(wù)器模式下的交換機(jī)進(jìn)行配置改動(dòng)時(shí)， 無(wú)論是添加、修改還是移除VLAN， VTP配置版本號(hào)都會(huì)增加1， VTP客戶端看到配置版本號(hào)大于目前的版本號(hào)后， 就知道與VTP服務(wù)器進(jìn)行同步。

　　惡意黑客可以讓VTP為己所用， 移除網(wǎng)絡(luò)上的所有VLAN(除了默認(rèn)的VLAN外)， 這樣他就可以進(jìn)入其他每個(gè)用戶所在的同一個(gè)VLAN上。 不過， 用戶可能仍在不同的網(wǎng)絡(luò)上， 所以惡意黑客就需要改動(dòng)他的IP地址， 才能進(jìn)入他想要攻擊的主機(jī)所在的同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。

　　惡意黑客只要連接到交換機(jī)， 并在自己的計(jì)算機(jī)和交換機(jī)之間建立一條中繼， 就可以充分利用VTP。 黑客可以發(fā)送VTP消息到配置版本號(hào)高于當(dāng)前的VTP服務(wù)器， 這會(huì)導(dǎo)致所有交換機(jī)都與惡意黑客的計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步， 從而把所有非默認(rèn)的VLAN從VLAN數(shù)據(jù)庫(kù)中移除出去。