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安全通信与网络安全

日期:2022/07/05 20:53作者:小编人气:

导读:现在这年头,静下来看书越来越难来,相反去搞事情,做实验,却津津乐道。毕业后的2年里,勤勤恳恳,在知乎上发表了400篇文章,38场知乎live,却一直默默无名。安慰自己说,名气来的慢一点,让实力赶上虚荣心。在2018年初,完成了美国雪城大学的15项信息安全实验。在2018年里,发力Web应用防火墙,设计并完成了AI-Security引擎。在2019年里,发力态势感知,设计并完成了UEBA规则、行为基...

现在这年头,静下来看书越来越难来,相反去搞事情,做实验,却津津乐道。毕业后的2年里,勤勤恳恳,在知乎上发表了400篇文章,38场知乎live,却一直默默无名。安慰自己说,名气来的慢一点,让实力赶上虚荣心。在2018年初,完成了美国雪城大学的15项信息安全实验。在2018年里,发力Web应用防火墙,设计并完成了AI-Security引擎。在2019年里,发力态势感知,设计并完成了UEBA规则、行为基线、攻击图深度分析、AI安全检测、专家知识库等。在2020年初,完成了CTF 6个科目的入门刷题,依然没有任何掌声。这让我意识到企业工作和学校学习的差别,少了很多彩虹屁,多了很多无形的阻力,绩效考核不光看能力,还看关系,美其名曰,综合打分。




一、网络与协议安全机制

安全通信协议


IPSec 互联网协议安全

Kerberos 单一登陆认证

SSH 安全Shell

Signal Protocol 信令协议

S-RPC 安全远程过程调用

SSL 安全套接层

TLS 传输层安全

身份验证协议


CHAP 征询握手身份验证协议

PAP 密码身份验证协议

EAP 可扩展身份验证协议

PEAP 受保护的可扩展身份验证协议

LEAP 轻量级可扩展身份验证协议

二、语音通信的安全

VoIP网络电话


由于通信存在拦截和窃听,所以里面有一个加密协议SRTP(安全实时传输协议)。


社会工程


社会工程学就是黑客心理学,普通黑客利用计算机漏洞,社会工程学的黑客利用人性的弱点,比如对他人的信任、爱在网上装逼、容易走神发呆、服从现实安排等等。如果你在网上和人有矛盾了,被恶意追踪了,想知道是谁在暗中调查你,那么学习社会工程学就对了,读完瞬间逆向追踪能力提高100倍。


陌生人的电话,不要接通超过5秒

反复三次,确认对方身份,机密信息,线下交流

不要告诉对方,你的个人信息,防止被社工

欺骗与滥用


20年前,最流行的黑客技术就是电话飞客,黑客企图逃避电话费用或者隐藏自己的身份,攻击电话系统,电话飞客可能会未授权访问语音信箱、重定向消息、阻塞访问等。


DISA直接拨入系统访问,通过为用户分配访问码,来管理电话专用交换机PBX的外部访问和控制。但是电话飞客还是能够破译,他们使用的工具有4个盒子。


黑盒:通过改变电话线电压来偷取长途电话服务

红盒:模拟硬币投入付费电话的声音,通常是一个小录音机

蓝盒:通过模拟2600Hz的声调,直接与电话网主干系统进行交互

白盒:控制电话系统,是一种双音调多频发生器,电话维修人员的工具

三、多媒体合作

远程会议


远程会议包括:数字合作、虚拟会议、视频会议、共享白板等。


IM即时通信


大多数通信服务具备安全特性,常采用多因素身份验证、加密传输,所以抓QQ的包,是看不到通信内容的,因为数据都被加密了。


四、管理邮件安全

邮件安全目标


邮件的基本功能是进行有效的消息传递,但是数据传输的过程是不安全的,因为邮件安全就是要解决:


提供不可否认性,相当于签名画押

隐私和保密性,抓包的都是弟弟

消息的完整性,发啥就能收到啥

身份验证和验证消息源,感觉和第一条有点重复了

对消息的敏感信息就行分级,比如反恐

邮件的安全策略关注点:


可接受的使用策略:规定哪些活动ok,哪些活动不ok,比如你不能发大群组邮件

访问控制措施:限制每个人只能查看自己的收件箱

邮件管理:用户不必知道邮件管理规则的细节

理解邮件安全问题


第一、邮件的脆弱性。很早以前很多学校都是HTTP传输,本地没有加密,通过SMTP、POP、IMAP标准邮件协议通信,导致邮件内容容易被拦截和窃听。


第二、恶意软件传播。邮件也是计算机病毒、蠕虫、特洛伊木马、文档宏病毒的传输途径,另外邮件内容中也会携带的恶意超链接。


第三、源验证。假冒邮件地址对萌新黑客都是很简单的,邮件头部在发送源头和传输过程的任何位置都可以被修改。通过连接邮件服务器的SMTP端口,能将邮件直接发送到用户的收件箱中。


第四、拒绝服务。当海量邮件发送到用户的收件箱,或经过SMTP服务器时,就会产生拒绝服务,这种攻击称为邮件炸弹,产生的结果都是无法传送合法的邮件。


邮件安全解决方案


通过采用多种协议、服务以及方案来提高邮件安全,能减小邮件系统的大量脆弱性,数字签名有助于消除身份假冒,消息加密可减少窃听事件的发生,邮件过滤可以减少垃圾邮件。


S/MIME 安全/多用途互联网邮件扩展,是一种邮件安全标准,提供身份认证和保密性等

MOSS MIME对象安全服务,提供身份验证、保密性、完整性、不可否认性等

PEM 隐私增强邮件,提供身份验证、保密性、完整性、不可否认性等

DKIM 域名关键字标识邮件,验证域名标识,确定来自组织的邮件是否有效

PGP 良好隐私,是一种对称密钥系统。

SPF 发件人策略框架,检查发送消息的主机是否获得SMTP域名拥有者的授权

五、远程访问安全管理

小朋友,你是不是有很多问好?网课上的还好吗,远程办公感觉如何?远程访问也越来越火了,里面的安全问题,还是比较重要的。


远程访问安全计划


远程连接技术:蜂窝移动通信、调制解调器、数字用户线路DSL、综合业务数字网ISDN、无线网络、卫星通信等,长期一般用宽带,短期一般用流量卡。

传输保护:加密协议要记住,VPN、SSL、TLS、SSH、IPsec,这些都是比较常见的协议,不用介绍了吧。

身份验证保护:验证身份的协议要记住,PAP 密码身份验证协议、CHAP 征询握手身份验证协议、EAP 可扩展身份验证协议,这个也比较好记忆,都是*AP身份验证协议,还有一个我总是记错了,叫远程身份验证拨入服务 RADIUS,有一次驻场跟我提这个暴力破解,我以为他单词拼错了,还给他改成REDIS数据库,一度很尴尬。最后一个是TAC ACS+ 终端访问控制器访问控制系统,记着有个小加号就行了。

拨号上网协议


记住2个主要的拨号协议,PPP和SLIP。


PPP 点对点协议:非常重要,我实习的时候就是靠这个协议进的H3C,是链路层协议,应用在调制解调器、ISDN、VPN、帧中继,其中的身份验证保护协议一般是CHAP和PAP。

SLIP 串行线路互联网协议:比PPP还古老的技术,已经被PPP干掉了,一般用在调制解调器中,只支持IP协议。

中心化远程身份验证服务


上面介绍的,令我曾经尴尬的RADIUS和TCACAS+就是中心化远程身份验证服务。


RADIUS 用于远程拨号连接提供中心化的身份验证服务,端口是UDP 1812和TCP 2083

TACACS+ 整合身份验证和授权过程,加入了双因素身份验证,端口是TCP 49

六、虚拟专用网

什么是隧道技术?


隧道技术:一种网络通讯过程,通过将协议数据包封装在另一种协议报文中,对协议数据内容进行保护。这种封装可以看成是在不可信的网络中创立的通信隧道。

隧道技术能突破防火墙对协议的阻挡,因为协议数据被包裹在允许的协议的身体里,而且还是加密的,就算是B超,也看出来里面是啥,让监管人员头疼。


常用的虚拟专用网协议


四种必须知道的协议:


PPTP 点对点隧道协议,链路层,过时了,不支持RADUIS和TACACS+

L2F 第二层转发协议,链路层,过时了,不提供加密

L2TP 第二层隧道协议,链路层,是L2TP和PPTP的结合,采用IPsec加密,支持RADIUS和TACACS+

IPsec IP安全协议,是最常用的VPN协议,只能工作在IP网络层。其中的重要组件为AH 身份验证头、ESP 封装安全载荷。

虚拟局域网


VLAN是一种在交换机上通过硬件实现的网络分段技术。VLAN管理经常用来区分用户流量和管理流量。同一个VLAN中的成员间自由通信,不同VLAN之间的通信需要经过路由。VLAN类似与子网,但又不是子网。VLAN是交换机创建的,子网是通过IP地址和子网掩码配置的。


VLAN的目的是保证必要的通信,阻断不必要的通信,对网络逻辑进行分段,而不必更改物理网络的拓扑。此外,VLAN可以防止广播风暴,减少流量嗅探的风险。


七、虚拟化

我们分析恶意程序的时候,都是在虚拟机中进行滴,这个虚拟机就是虚拟化软件的代表。另一种虚拟化技术是SDN虚拟化网络,将硬件、软件的网络化组件,组合到单一的完整实体中。形成的系统能够通过软件来控制所有网络功能:管理、流量整形、地址分配等。最后,SAN虚拟化存储,将多台存储设备整合为单一的共享存储系统。


八、网络地址转换

NAT网络地址转换可以隐藏内部用户的身份、屏蔽私有网络的设计、降低公网IP地址的租用。


NAT使得局域网里所有电脑共享一个公网IP

内网用户使用RFC1918的私有IP地址与互联网通信

向外部隐藏了内部IP地址的划分和网络拓扑

只有内部受保护的连接的流量才允许放行

私有IP地址


10.0.0.0-10.255.255.255(全A类地址)

172.16.0.0-172.31.255.255(16个B类地址)

192.168.0.0-192.168.255.255(256个C类地址)

有状态NAT


NAT维护了一张内部用户请求、内部用户IP地址到互联网服务IP地址的映射表。下面的这个过程,叫做有状态NAT。


当收到一个来自内部用户的请求报文时,NAT会将该报文的源地址修改为NAT的服务器地址,记录在NAT数据库映射表中。当从互联网服务器上接收到回复信息后,NAT将回复信息中的源地址,与映射表中的地址进行比对,确定用户地址,再将回复信息转发给用户。

现在的NAT都加入了多路复用技术,使用端口号为对个用户提供共享一个公网IP地址的方法。这种多路复用的方法,成为PAT端口地址转换或者NAT重载。


自动私有IP分配


APIPA动态私有IP地址,是在DHCP动态主机配置协议分配失败的情况下,继续为系统分配IP地址。IP地址段为169.254.0.1-169.254.255.254,同一个广播域的APIPA地址间可以通信,但是不能与正常IP地址通信。


九、交换技术

电路交换


20年前远古电话技术POTS、PSTN,在电路交换中,两个通信实体之间需要建立专门的物理通道,一旦电话接通,两个实体间的链路一直保持到通话结束。


分组交换


分组交换将信息分为很小的片段,并通过中间网络将这些片段传送到目的地,每一个数据片段都有头部,其中包含源地址和目的地址信息。中间网络读取头部信息,再选择合适的路由,将数据片段发送给接收者。


虚电路


虚电路是一条逻辑电路,在分组交换网络中两个固定端点间建立,相当于融合了电路交换和分组交换,有两种需要记住的虚电路。


PVC 永久虚电路,相当于专用的租用链路,逻辑电路一直保持并等待用户发送数据

SVC 交换式虚电路,相当于一条拨号连接,在需要时使用,会话结束后,链路就拆除

十、WAN技术

WAN 广域网,将远距离网络、节点连接起来,WAN链路分为两大类:专线和非专线。


专线:一直保留给特定用户使用的线路

非专线:只在传输数据时才临时建立连接,调制解调器、DSL数字用户线路、ISDN综合业务数字网。

WAN连接技术


下面这几个都是过时的连接技术:


X.25 WAN 连接是帧中继技术的前身,是一直古老的分组交换技术

帧中继连接 也是分组交换技术,数据链路层技术,使用PVC

ATM异步传输模式 也是分组交换技术,可以使用PVC和SVC

SMDS交换多兆位数据服务 是无连接分组交换技术,前面都是有连接的

下面这几个是当下热门的连接技术:


SDH 同步数字系列,是高速光纤的国际标准

SONET 同步光纤网络,也是高速光纤的国际标准

SDLC 同步数据链路控制,是一种面向比特的同步协议

HDLC 高级数据链路控制,SDLC的改进版

拨号封装协议


还是PPP,它是一种封装协议,用于在拨号或点对点链路上支持IP流量的传输,覆盖广泛的通信设备,支持IP地址的分配与管理、同步通信的管理、标准化封装、多路复用、链路配置、链路质量测试、错误检测等。PPP代替了SLIP串行线路互联网协议。


十一、多种安全控制特征

透明性


安全机制越透明,用户察觉不到,就没法绕过安全验证。


验证完整性


验证传输数据的完整性,可以使用hash值校验技术,传输前计算一个消息摘要,接收后再计算一个消息摘要,两个相同就说明传输数据是完整的。另一个需要注意的是,验证报文或消息完整性的方案是记录序号ID。TCP的头部既有校验和,又有序号就是这个道理。


十二、安全边界

不论是网络还是物理世界,能够准确识别安全边界非常重要,只要存在安全边界,就需要部署安全机制来控制信息的跨界流动。例如学校的围墙就是安全边界,阻挡和学校无关的事物。


十三、防止或减轻网络攻击

DoS拒绝服务


利用漏洞,比如泪滴攻击

垃圾流量,比如洪泛攻击

窃听


sniffer嗅探,比如Cain&Abel、ZAP、T-Sight

中间人攻击,对嗅探内容进行更改和注入的行为

假冒/伪装/欺骗


假扮称其他人,获得对系统的非法访问的行为。比如利用捡到的,伪造的身份验证凭据获得系统的访问权限。假冒不同于欺骗,欺骗是使用虚假身份,没有任何凭据,比如伪造的IP地址1.2.3.4就属于欺骗。


重放攻击/修改攻击


重放攻击就是一种假冒手法,通过窃听获取网络流量,然后重放抓到的流量,和目标系统建立会话。使用一次性身份验证机制和顺序会话标识,就可以阻挡这种攻击。于是又衍生出来了修改攻击,为了绕过身份验证机制和会话序列的限制。道高一尺,魔高一丈。应对修改攻击的措施是,使用数字签名验证,比如对某些字段进行hash计算,对报文进行合法性验证。


地址解析协议欺骗


ARP地址解析协议,从IP地址到MAC地址。首先路由器广播携带目标IP地址的请求报文,具备该IP地址的主机收到报文后,会回复MAC地址,其他主机则忽略。于是,路由器就知道了IP和MAC的地址对,缓存起来。ARP欺骗就是应答虚假的MAC地址,毒化ARP缓存表,将流量重定向到黑客主机上,实现中间人攻击。


DNS毒化、欺骗与劫持


DNS毒化:黑客更改了DN

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S系统中的域名、IP地址对的映射关系,将流量重定向到黑客主机

DNS欺骗:黑客屏蔽了正常的DNS应答报文,而将虚假的信息回复给受害者

解决DNS投毒的方案是,升级DNS服务器到DNS-SEC 域名系统安全扩展。


超链接欺骗


这个和DNS欺骗差不多,攻击者将流量重定向到假冒的系统上,比如骗密码的低价游戏点卷购买的钓鱼网站,很多人的QQ密码就是被钓走的。要当心邮件、PDF、任何URL或超链接,要使用可信的搜索引擎来搜索网站,而不要通过超链接直接访问。

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