网络应用解决方案 接入网常见的攻击和防范

    电信级IP技术的发展成熟使得话音、数据、视频和移动等应用的融合成为必然，统一通讯已成为发展的趋势。以IP技术为核心进行网络改造并承载多种新型业务以提升竞争力，是固网运营商的发展方向。而以太网技术由于标准化程度高、应用广泛、带宽提供能力强、扩展性良好、技术成熟，设备性价比高，对IP的良好支持，成为城域网和接入网的发展趋势。但是，由于以太网技术的开放性和其应用广泛，也带来了一些安全上的问题。特别是当网络由原有的单业务承载转为多业务承载时，安全问题带来的影响愈发明显，已经逐步影响到业务的开展和部署。

    目前接入网常见的攻击包括ARP“中间人“攻击、IP/MAC欺骗攻击、DHCP/ARP报文泛洪攻击等。

    ARP“中间人”攻击

    按照ARP协议的设计，一个主机即使收到的ARP应答并非自身请求得到的，也会将其IP地址和MAC地址的对应关系添加到自身的ARP映射表中。这样可以减少网络上过多的ARP数据通信，但也为“ARP欺骗”创造了条件。

    如下图示，Host A和Host C通过Switch进行通信。此时，如果有黑客（Host B）想探听Host A和Host C之间的通信，它可以分别给这两台主机发送伪造的ARP应答报文，使Host A和Host C用MAC_B更新自身ARP映射表中与对方IP地址相应的表项。此后，Host A 和Host C之间看似“直接”的通信，实际上都是通过黑客所在的主机间接进行的，即Host B担当了“中间人”的角色，可以对信息进行了窃取和篡改。这种攻击方式就称作“中间人（Man-In-The-Middle）攻击”。

    IP/MAC欺骗攻击

    常见的欺骗种类有MAC欺骗、IP欺骗、IP/MAC欺骗，黑客可以伪造报文的源地址进行攻击，其目的一般为伪造身份或者获取针对IP/MAC的特权，另外此方法也被应用于DoS（ Deny of Service，拒绝服务）攻击，严重的危害了网络安全。

    为了防止IP/MAC欺骗攻击，H3C低端以太网交换机提供了IP过滤特性，开启该功能后，交换机可以强制经过某一端口流量的源地址符合动态获取的DHCP Snooping表项或静态配置的IP与MAC绑定表项的记录，防止攻击者通过伪造源地址来实施攻击。此外，该功能也可以防止用户随便指定IP地址，造成的网络地址冲突等现象。

    DHCP报文泛洪攻击

    DHCP报文泛洪攻击是指：恶意用户利用工具伪造大量DHCP报文发送到服务器，一方面恶意耗尽了IP资源，使得合法用户无法获得IP资源；另一方面,如果交换机上开启了DHCP Snooping功能，会将接收到的DHCP报文上送到CPU。因此大量的DHCP报文攻击设备会使DHCP服务器高负荷运行，甚至会导致设备瘫痪。

    ARP报文泛洪攻击

    ARP报文泛洪类似DHCP泛洪，同样是恶意用户发出大量的ARP报文，造成L3设备的ARP表项溢出，影响正常用户的转发。

    安全防范

    对于上述的几种攻击手段，H3C接入网解决方案在用户接入侧利用DHCP SNOOPING，提供相应的防范手段。

    DHCP Snooping表项的建立

    开启DHCP Snooping功能后，H3C接入交换机根据设备的不同特点可以分别采取监听DHCP-REQUEST广播报文和DHCP-ACK单播报文的方法来记录用户获取的IP地址等信息。目前，交换机的DHCP Snooping表项主要记录的信息包括：分配给客户端的IP地址、客户端的MAC地址、VLAN信息、端口信息、租约信息。

     ARP入侵检测功能工作机制

    为了防止ARP中间人攻击，接入交换机支持将收到的ARP（请求与回应）报文重定向到CPU，结合DHCP Snooping安全特性来判断ARP报文的合法性并进行处理，具体如下。

    当ARP报文中的源IP地址及源MAC地址的绑定关系与DHCP Snooping表项或者手工配置的IP静态绑定表项匹配，且ARP报文的入端口及其所属VLAN与DHCP Snooping表项或者手工配置的IP静态绑定表项一致，则为合法ARP报文，进行转发处理。

    当ARP报文中的源IP地址及源MAC地址的绑定关系与DHCP Snooping表项或者手工配置的IP静态绑定表项不匹配，或ARP报文的入端口，入端口所属VLAN与DHCP Snooping表项或者手工配置的IP静态绑定表项不一致，则为非法ARP报文，直接丢弃，并通过Debug打印出丢弃信息提示用户。

    手工配置IP静态绑定表项

    DHCP Snooping表只记录了通过DHCP方式动态获取IP地址的客户端信息，如果用户手工配置了固定IP地址，其IP地址、MAC地址等信息将不会被 DHCP Snooping表记录，因此不能通过基于DHCP Snooping表项的ARP入侵检测，导致用户无法正常访问外部网络。

    为了能够让这些拥有合法固定IP地址的用户访问网络，交换机支持手工配置IP静态绑定表的表项，即：用户的IP地址、MAC地址及连接该用户的端口之间的绑定关系。以便正常处理该用户的报文。

    ARP信任端口设置

    由于实际组网中，交换机的上行口会接收其他设备的请求和应答的ARP报文，这些 ARP报文的源IP地址和源MAC地址并没有在DHCP Snooping表项或者静态绑定表中。为了解决上行端口接收的ARP请求和应答报文能够通过ARP入侵检测问题，交换机支持通过配置ARP信任端口，灵活控制ARP报文检测功能。对于来自信任端口的所有ARP报文不进行检测，对其它端口的ARP报文通过查看DHCP Snooping表或手工配置的IP静态绑定表进行检测。

    IP过滤功能

    IP过滤功能是指交换机可以通过DHCP Snooping表项和手工配置的IP静态绑定表，对非法IP报文进行过滤的功能。

    在端口上开启该功能后，交换机首先下发ACL规则，丢弃除DHCP报文以外的所有 IP报文。（同时，需要考虑DHCP Snooping信任端口功能是否启动。如果没有启动，则丢弃DHCP应答报文，否则，允许DHCP应答报文通过。）接着，下发ACL规则，允许源IP地址为DHCP Snooping表项或已经配置的IP静态绑定表项中的IP地址的报文通过。

    交换机对IP报文有两种过滤方式：

    根据报文中的源IP地址进行过滤。如果报文的源IP地址、接收报文的交换机端口号与DHCP Snooping动态表项或手工配置的IP静态绑定表项一致，则认为该报文是合法的报文，允许其通过；否则认为是非法报文，直接丢弃。

    根据报文中的源IP地址和源MAC地址进行过滤。如果报文的源IP地址、源MAC地址、接收报文的交换机端口号，与DHCP Snooping动态表项或手工配置的IP静态绑定表项一致，则认为该报文是合法的报文，允许其通过；否则认为是非法报文，直接丢弃。

    DHCP/ARP报文限速功能

    为了防止DHCP报文泛洪攻击，接入交换机支持配置端口上对DHCP/ARP报文的限速功能。开启该功能后，交换机对每秒内该端口接收的DHCP/ARP报文数量进行统计，如果每秒收到的报文数量超过设定值，则认为该端口处于超速状态（即受到攻击）。此时，交换机将关闭该端口，使其不再接收任何报文，从而避免设备受到大量报文攻击而瘫痪。

     同时，设备支持配置端口状态自动恢复功能，对于配置了报文限速功能的端口，在其因超速而被交换机关闭后，经过一段时间可以自动恢复为开启状态。