摘 要:網(wǎng)絡(luò)偵聽是采用網(wǎng)絡(luò)搭線等信號(hào)拾獲方法,使用網(wǎng)絡(luò)探針采集網(wǎng)絡(luò)線路上的所有數(shù)據(jù)包并進(jìn)行過濾的一種行為。本文介紹了網(wǎng)絡(luò)偵聽潛在的安全隱患,闡述了偵聽和偵聽存在檢測(cè)技術(shù)的基本原理,并結(jié)合某企業(yè)局域網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu),探討了具體的常見防范措施。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)偵聽;偵聽檢測(cè);數(shù)據(jù)包;網(wǎng)絡(luò)安全
中圖分類號(hào):TP393.08
如今,網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常出現(xiàn)用戶信息被竊取的現(xiàn)象,預(yù)防個(gè)人信息被盜已經(jīng)成了網(wǎng)民十分關(guān)注的問題。當(dāng)然,但凡是互聯(lián)網(wǎng),就有存在網(wǎng)絡(luò)安全問題的隱患,這其中就包括信息安全的防范。當(dāng)前,竊取網(wǎng)絡(luò)信息的主要工具與方法就是網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)聽技術(shù),該技術(shù)同時(shí)可以有效預(yù)防信息竊取。筆者首先簡(jiǎn)要介紹了網(wǎng)絡(luò)偵聽的涵義與危害,接著分析了網(wǎng)絡(luò)偵聽的工作原理,最后提出了幾點(diǎn)預(yù)防網(wǎng)絡(luò)偵聽的對(duì)策。
1 網(wǎng)絡(luò)偵聽的涵義和危害性
網(wǎng)絡(luò)偵聽是指獲取網(wǎng)絡(luò)電纜上傳輸?shù)乃芯W(wǎng)絡(luò)報(bào)文的技術(shù)。一是網(wǎng)絡(luò)偵聽技術(shù)能用在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試或網(wǎng)絡(luò)管理內(nèi);二是網(wǎng)絡(luò)偵聽在很大程度上損害了局域網(wǎng)的安全。其主要因?yàn)楝F(xiàn)在的局域網(wǎng)差不多都使用以廣播技術(shù)為基礎(chǔ)的以太網(wǎng),無(wú)論兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信數(shù)據(jù)包,不但為這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡所獲取也同樣為處在同一沖突域上的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡所獲取。所以,黑客只要接入以太網(wǎng)上的任一節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)聽,就可以捕獲發(fā)生在這個(gè)沖突域上的全部數(shù)據(jù)包,對(duì)其進(jìn)行解包分析,從而竊取關(guān)鍵信息。
監(jiān)聽可能導(dǎo)致的危害主要有以下幾個(gè)方面:(1)能夠捕獲密碼;(2)能夠獲得機(jī)密的或者特殊的信息;(3)損害鄰居網(wǎng)絡(luò)的安全,或是被人用來(lái)獲得更高級(jí)別的訪問權(quán)限。
2 網(wǎng)絡(luò)偵聽的工作原理
事實(shí)上,以太網(wǎng)協(xié)議是通過發(fā)送數(shù)據(jù)包連接所有的主機(jī)的。其中,應(yīng)該接收數(shù)據(jù)包的主機(jī)的正確地址都包括在數(shù)據(jù)包中。這樣是為了讓與數(shù)據(jù)包中目標(biāo)地址一致的那臺(tái)主機(jī)接受數(shù)據(jù)包。如果主機(jī)的運(yùn)行處在被偵聽的狀態(tài)下,那么數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)地址一般就能被其它主機(jī)接收到。在龐大的局域網(wǎng)中,大部分主機(jī)都是由中心、電纜接通的。如果兩臺(tái)主機(jī)能夠在一樣的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信,那么源主機(jī)會(huì)將帶有目的地主機(jī)地址的數(shù)據(jù)包接到目的地主機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中,如果一臺(tái)主機(jī)和外部發(fā)生連接時(shí),那么源主機(jī)也會(huì)把主機(jī)的IP地址的相關(guān)數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。不過這種數(shù)據(jù)包是從TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口層發(fā)送的,而非由協(xié)議棧的高層傳送的,這樣的發(fā)送也就是數(shù)據(jù)鏈路層。IP地址對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)講,是不能夠被識(shí)別的。其IP地址的IP層包添加幀包括在以太網(wǎng)信息中。這其中,只有源主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)接口主機(jī)物理地址的48位的地址能夠被其中的兩個(gè)領(lǐng)域識(shí)認(rèn)。也就是說(shuō),一個(gè)物理地址有且只有一個(gè)對(duì)應(yīng)的IP地址。除此之外,因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)主機(jī)是連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的,所以它還將在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有很多的IP地址,它有一個(gè)物理地址和發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)幀中繼端是網(wǎng)關(guān)。
以太網(wǎng)填充了一個(gè)物理地址,也就是網(wǎng)絡(luò)接口的幀的一個(gè)物理地址,它是由網(wǎng)卡發(fā)送出去,并傳送到物理線路上的。因此,如果一個(gè)局域網(wǎng)是通過一根細(xì)網(wǎng)或者是粗網(wǎng)連接的,那么電纜傳輸信號(hào)的數(shù)字信號(hào)就可以達(dá)到對(duì)線的每個(gè)主機(jī)。然后使用集線器時(shí),傳送的信號(hào)就是從一個(gè)集線器進(jìn)入到另一個(gè)集線器的,在此基礎(chǔ)之上,再對(duì)各線連接到集線器上。從物理線路上發(fā)送的數(shù)字信號(hào)能夠連接到集線器上的每一個(gè)主機(jī)。如果主機(jī)接到了網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)字信號(hào),那么在正常狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行讀取的數(shù)據(jù)幀,如果在物理地址的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行他們獨(dú)自的物理地址就是廣播地址的話,那么就會(huì)把數(shù)據(jù)幀到IP層軟件。事實(shí)上,任何一個(gè)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)幀都要經(jīng)歷這樣一個(gè)過程。然而,如果主機(jī)處在被監(jiān)聽的狀態(tài)下,那么全部的數(shù)據(jù)幀就會(huì)被移送至上層協(xié)議軟件,該軟件會(huì)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行處理。如果遇到這種狀況,也就是有目的地將主機(jī)設(shè)成為監(jiān)聽模式,那么在局域網(wǎng)內(nèi)傳送的全部數(shù)據(jù)都將被掌握。假如這些數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過加密處理,那么將會(huì)被出現(xiàn)泄密的狀況。
3 預(yù)防網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽的幾點(diǎn)對(duì)策
3.1 引進(jìn)加密技術(shù),使傳輸文件處于加密狀態(tài)
上文已經(jīng)闡述了,如果主機(jī)設(shè)置為監(jiān)聽模式,那么局網(wǎng)中任何數(shù)據(jù)的傳輸主機(jī)都將偷竊。然而,如果偷竊者獲得的數(shù)據(jù)都是加密的,它即便收到這個(gè)數(shù)據(jù)包,也無(wú)用,因?yàn)槊艽a無(wú)法解。因此,加密通常是局網(wǎng)預(yù)防監(jiān)聽的有效方法之一。如果數(shù)據(jù)加了密,那么雖然依靠監(jiān)聽可以獲得發(fā)送的數(shù)據(jù)信息,不過,其信息是亂碼的。因此,即使得到了數(shù)據(jù),也是一堆垃圾,起不到任何作用。
現(xiàn)在關(guān)于傳輸加密的方法非常多,IPSec協(xié)議是最常用的。IPSec具有三種操作方法,一種是接受者條件,一種是強(qiáng)迫使用,最后一種是不用。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),如果一臺(tái)主機(jī)向另一臺(tái)主機(jī)傳送數(shù)據(jù)資料,那么這兩臺(tái)機(jī)就會(huì)進(jìn)行一定的協(xié)商,其中就有是否要使用IPSec技術(shù)加密數(shù)據(jù)。第一種是接受者條件,也就是說(shuō)在協(xié)商過程里,第一臺(tái)主機(jī)與第二臺(tái)主機(jī)討論是否使用IPSec技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。倘若第二臺(tái)主機(jī)不同意使用,那么就要運(yùn)用明文傳輸。反過來(lái),要是第二臺(tái)主機(jī)同意使用IPSec加密,那么第一臺(tái)主機(jī)就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,然后再進(jìn)行傳送。經(jīng)過這種加密技術(shù)的加密,通常情況下是不會(huì)被解密的。除此之外最為重要的是,不管是加密還是解密,對(duì)于用戶來(lái)講,其都處在透明狀態(tài)。也就是說(shuō),如果網(wǎng)絡(luò)管理者使用了IPSec技術(shù),那么就不必添加多余的東西了。在運(yùn)用加密方法時(shí),需要注意一些問題,譬如說(shuō)要學(xué)會(huì)如何配置IPSec策略。第二種是必須使用,也就是說(shuō),無(wú)論是第一臺(tái)主機(jī),還是第二臺(tái)主機(jī),都需要支持IPSec技術(shù),否則,傳輸就會(huì)以失敗告終。另外一種情況是,要強(qiáng)迫加密的話,那么雙方務(wù)必都要獲得IPSec技術(shù)的支持,若不然,那么也有可能使得通信以失敗收?qǐng)觥?/p>
3.2 采用多種方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)物理進(jìn)行分段
從上文的原理分析能夠明白,如果某部門的某一員工能夠使用網(wǎng)絡(luò)向該部門的主管傳送一份密函,那么此文件將被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)。如果該部門以及其它部門是用路由器代替交換機(jī)或者共享集線器進(jìn)行連接的,那么這種連接方式就能夠很好地預(yù)防網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽的發(fā)生。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),某個(gè)員工要向某個(gè)領(lǐng)導(dǎo)傳送一份資料,如果不使用路由器分割,那么這個(gè)消息將被劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)包,在內(nèi)部局域網(wǎng)傳輸。反之,倘若我們?cè)谶B接某部門與其它部門的網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用路由器,那么在傳輸過程中,路由器就會(huì)先檢查數(shù)據(jù)包的IP地址,然后再進(jìn)行傳送。這種情況下,只有相對(duì)的IP地址的網(wǎng)絡(luò)能接收該數(shù)據(jù)包,此數(shù)據(jù)包也不會(huì)被別的不是路由器的接口收到。很明顯,采用路由器這樣的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包處理,則能夠有效減少網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包的通信范圍,讓數(shù)據(jù)包可以在最小的區(qū)域內(nèi)傳播。除此之外,這種方法還能夠有效減輕網(wǎng)絡(luò)寬帶所承受的壓力。簡(jiǎn)言之,通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行物理分段,可以將數(shù)據(jù)包存放在一個(gè)比較狹小的空間里,減輕了寬帶的壓力,從而有效提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。如果遭遇了DDoS這樣的破壞,還可以有效避免傷害。
3.3 網(wǎng)絡(luò)工具防御
現(xiàn)在科技發(fā)達(dá),有許多工具可以讓我們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的漏洞,如SATAN等。SATAN是可以分析網(wǎng)絡(luò)的管理、測(cè)試和報(bào)告許多信息,識(shí)別一些與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的安全問題。安裝防火墻,防火墻型安全保障技術(shù)是基于被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)具有明確定義的邊界和服務(wù)、并且只有來(lái)自外部的網(wǎng)絡(luò)才能威脅到網(wǎng)絡(luò)的安全。
不過,這也只是通過網(wǎng)絡(luò)分段的方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽的預(yù)防,因此,還是存在只能降低入侵網(wǎng)絡(luò)概率,而在網(wǎng)段中,仍舊無(wú)法有效制止網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽。
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作者簡(jiǎn)介:李洪洋,男,工程師,本科,主要從事計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)管理。
作者單位:山東消防總隊(duì),濟(jì)南 250102