Администрирование систем Linux. Перехват сетевого трафика

Оригинал: Network sniffing
Автор: Paul Cobbaut
Дата публикации: 12 марта 2015 г.
Перевод: A. Панин
Дата перевода: 1 апреля 2015 г.

Глава 23. Перехват сетевого трафика

Администратор сети должен уметь работать со сниффером, таким, как wireshark или tcpdump, для диагностирования проблем сети.

Студенту также придется нередко прибегать к использованию сниффера для того, чтобы разобраться в принципах функционирования сетей. В данной главе описываются соответствующие методики перехвата сетевого трафика.

23.1. Приложение wireshark

23.1.1. Установка wireshark

В данном примере приведена команда для установки приложения wireshark в дистрибутивах, использующих пакеты программного обеспечения с расширением .deb (включая Debian, Mint, Xubuntu и другие дистрибутивы).

root@debian8:~# 
Чтение списков пакетов Готово 
Построение дерева зависимостей 
Чтение информации о состоянии Готово
... (вывод сокращен)

В дистрибутивах, использующих пакеты программного обеспечения с расширением .rpm, таких, как CentOS, RHEL и Fedora, для установки приложения wireshark может использоваться утилита yum.

[root@centos7 ~]# 
yum install wireshark
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
... (вывод сокращен)

23.1.2. Выбор сетевого интерфейса

При запуске приложения wireshark в первый раз вам придется выбрать сетевой интерфейс. Вы увидите диалог, который выглядит аналогично приведенному на иллюстрации ниже.

Вероятна ситуация, при которой доступных сетевых интерфейсов попросту не окажется, ведь в некоторых дистрибутивах перехват сетевого трафика может осуществляться исключительно пользователем root. В этом случае вам придется запустить приложение wireshark от лица пользователя root с помощью команды sudo wireshark.

Или же вы можете последовать общим рекомендациям и использовать утилиту tcpdump или какой-либо другой инструмент для перехвата трафика и записи данных в файл. Любые перехваченные данные могут быть проанализированы позднее с помощью приложения wireshark.

23.1.3. Минимизация трафика

В процессе перехвата сетевого трафика в течение очень коротких промежутков времени могут генерироваться тысячи пакетов. Очевидно, что такой объем данных затруднит анализ трафика. Попытайтесь выйти из этого положения, изолировав ваш сниффер в рамках сети. Предпочтительным вариантом является перехват трафика, проходящего через сетевой интерфейс изолированной виртуальной сети, находящейся под вашим полным контролем.

Если вы изучаете инструменты для перехвата сетевого трафика в домашних условиях, для минимизации трафика будет полезно завершить работу всех приложений для работы с сетью, запущенных на вашем компьютере, а также отсоединить компьютер от других компьютеров и от таких устройств, как смартфоны и планшеты.

И все же более важным инструментом для минимизации трафика являются фильтры, которые будут обсуждаться в следующем разделе.

23.1.4. Перехват трафика, генерируемого утилитой ping

Я запустил сниффер и захватил все пакеты, переданные по сети в результате исполнения трех команд ping (не имеет смысла выполнять эти команды от лица пользователя root):

root@debian7:~# ping -c2 ns1.paul.local
PING ns1.paul.local (10.104.33.30) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.104.33.30: icmp_req=1 ttl=64 time=0.010 ms
64 bytes from 10.104.33.30: icmp_req=2 ttl=64 time=0.023 ms

--- ns1.paul.local ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1001ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.010/0.016/0.023/0.007 ms
root@debian7:~# ping -c3 linux-training.be
PING linux-training.be (188.93.155.87) 56(84) bytes of data.
64 bytes from antares.ginsys.net (188.93.155.87): icmp_req=1 ttl=56 time=15.6 ms
64 bytes from antares.ginsys.net (188.93.155.87): icmp_req=2 ttl=56 time=17.8 ms
64 bytes from antares.ginsys.net (188.93.155.87): icmp_req=3 ttl=56 time=14.7 ms

--- linux-training.be ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2003ms
rtt min/avg/max/mdev = 14.756/16.110/17.881/1.309 ms
root@debian7:~# ping -c1 centos7.paul.local
PING centos7.paul.local (10.104.33.31) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.104.33.31: icmp_req=1 ttl=64 time=0.590 ms

--- centos7.paul.local ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.590/0.590/0.590/0.000 ms

В общей сложности из сети было захвачено более чем 200 пакетов. Все станет гораздо очевиднее в том случае, если введете строку icmp в поле фильтра и нажмете кнопку "Применить" ("Apply").

23.1.5. Перехват трафика, генерируемого утилитой ping и клиентом dns

Работая с той же сессией захвата данных, применим отличный фильтр. Мы хотим отслеживать трафик, относящийся как к протоколу dns, так и к протоколу icmp, поэтому нам придется ввести названия двух упомянутых протоколов в поле фильтра.

Для захвата данных, относящихся к двум рассматриваемым протоколам, в поле фильтра должна быть введена строка "dns or icmp". В случае ввода строки "dns and icmp" не будет выведено информации о каких-либо пакетах, так как не существует пакетов, относящихся к обоим упомянутыми протоколам.

При рассмотрении приведенной выше иллюстрации можно заметить, что пакеты 25 и 26 имеют исходные и целевые IP-адреса 10.104.33.30. Это объясняется тем, что клиент DNS работает на том же компьютере, что и сервер DNS.

Аналогичная ситуация наблюдается и в случае пакетов 31 и 32, ведь с помощью утилиты ping осуществляется отправка пакетов рабочей системе, на которой запущена данная утилита.

23.1.6. Определенный IP-адрес

В данном случае осуществляется фильтрация пакетов, относящихся к протоколу DNS и содержащих определенный IP-адрес. В качестве фильтра используется строка "ip.addr==10.104.33.30 and dns". Директива and сообщает приложению о том, что следует выводить информацию о каждом пакете, соответствующем двум условиям.

Пакет 93 содержит запрос DNS, направленный на получение записи типа A домена linux-training.be. Пакет 98 содержит ответ от сервера DNS. Как вы думаете, что происходило после отправки пакета 93 и до приема пакета 98? Попытайтесь ответить на этот вопрос перед чтением следующего раздела (при работе с различными системами всегда полезно пытаться предсказывать наступающие события и проверять корректность своих предсказаний).

23.1.7. Фильтрация на основе фреймов

Корректным термином, используемым для обозначения перехваченного пакета, является термин фрейм (из-за того, что мы осуществляем перехват пакетов на уровне 2 сетевой модели OSI). Таким образом, для вывода информации о пакетах с определенными номерами, следует использовать директиву frame.number в поле фильтра.

23.1.8. Исследование содержимого пакетов

Средняя панель окна сниффера может быть раскрыта. При выборе строки в рамках данной панели вы можете увидеть соответствующие значения байт в поле нижней панели.

На иллюстрации ниже показана средняя панель окна сниффера с выбранным адресом моего ноутбука.

Учтите, что описанная выше техника отлично работает при перехвате трафика, передаваемого через один сетевой интерфейс. Если же вы перехватываете трафик, к примеру, с помощью команды tcpdump -i any, вы столкнетесь с методом перехвата пакетов "Linux cooked capture".

23.1.9. Другие примеры фильтров

Вы можете комбинировать два описания протоколов с помощью директивы логической операции or ("ИЛИ"), расположенной между ними. На иллюстрации ниже показан способ захвата исключительно пакетов, относящихся к протоколам ARP и BOOTP (или DHCP).

А на следующей иллюстрации показан способ перехвата пакетов, относящихся к протоколу DNS и содержащих определенный IP-адрес.

23.2. Утилита tcpdump

В случае работы с интерфейсом командной строки системы перехват пакетов может осуществляться с помощью утилиты tcpdump. Ниже приведены некоторые примеры ее использования.

При использовании команды tcpdump host $ip будет выводиться информация обо всем трафике, относящимся к определенному узлу (в данном случае с IP-адресом 192.168.1.38).

root@ubuntu910:~# tcpdump host 192.168.1.38
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes

Перехват трафика, относящегося исключительно к протоколу ssh (протокол TCP, порт 22), может осуществляться с помощью команды tcpdump tcp port $порт. Длина строк вывода урезана до 76 символов для более удобного чтения.

root@deb503:~# tcpdump tcp port 22
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth1, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes
14:22:20.716313 IP deb503.local.37973 > rhel53.local.ssh: P 666050963:66605
14:22:20.719936 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 1:49(48) ack 48
14:22:20.720922 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 49:113(64) ack 
14:22:20.721321 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 113:161(48) ack
14:22:20.721820 IP deb503.local.37973 > rhel53.local.ssh: . ack 161 win 200
14:22:20.722492 IP rhel53.local.ssh > deb503.local.37973: P 161:225(64) ack
14:22:20.760602 IP deb503.local.37973 > rhel53.local.ssh: . ack 225 win 200
14:22:23.108106 IP deb503.local.54424 > ubuntu910.local.ssh: P 467252637:46
14:22:23.116804 IP ubuntu910.local.ssh > deb503.local.54424: P 1:81(80) ack
14:22:23.116844 IP deb503.local.54424 > ubuntu910.local.ssh: . ack 81 win 2
^C
10 packets captured
10 packets received by filter
0 packets dropped by kernel

Та же операция, но с записью захваченных данных в файл, может осуществляться с помощью команды tcpdump -w $имя_файла.

root@ubuntu910:~# tcpdump -w sshdump.tcpdump tcp port 22
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes
^C
17 packets captured
17 packets received by filter
0 packets dropped by kernel

С помощью команды tcpdump -r $имя_файла может быть выведено содержимое файла, созданного в предыдущем примере.

root@ubuntu910:~# tcpdump -r sshdump.tcpdump

Множество других примеров использования рассматриваемой утилиты может быть найдено на странице руководства man tcpdump.

23.3. Практическое задание: перехват сетевого трафика

1. Установите приложение wireshark в вашу систему (работающую не в виртуальной машине).

 

2. Используйте утилиту ping генерации трафика между вашим и каким-либо другим компьютером.

 

3. Начните перехват сетевого трафика.

 

4. С помощью фильтра осуществите вывод информации исключительно о тех пакетах, которые содержат ответы на запросы от утилиты ping.

 

5. Теперь передайте утилите ping имя домена (такое, как www.linux-training.be) и попытайтесь перехватить пакеты с запросом и ответом DNS. Какой DNS-сервер был использован? Был ли использован протокол TCP или UDP для передачи запроса и ответа?

 

6. Найдите закрытый вебсайт, имеющий форму запроса пароля. Попытайтесь войти на него, использовав имя пользователя 'paul' и пароль 'hunter2' в процессе работы сниффера. Теперь попытайтесь найти введенные имя пользователя и пароль в захваченных с помощью сниффера данных.

 

23.4. Корректная процедура выполнения практического задания: перехват сетевого трафика

1. Установите приложение wireshark в вашу систему (работающую не в виртуальной машине).

В дистрибутивах Debain/Ubuntu: aptitude install wireshark

В дистрибутивах Red Hat/Mandriva/Fedora: yum install wireshark

2. Используйте утилиту ping генерации трафика между вашим и каким-либо другим компьютером.

 

ping $ip_адрес

 

3. Начните перехват сетевого трафика.

 

(sudo) wireshark

 

Выберите сетевой интерфейс (вероятно, eth0)

4. С помощью фильтра осуществите вывод информации исключительно о тех пакетах, которые содержат ответы на запросы от утилиты ping.

Введите 'icmp' (без кавычек) в поле фильтра и нажмите кнопку "Применить" ("Apply").

5. Теперь передайте утилите ping имя домена (такое, как www.linux-training.be) и попытайтесь перехватить пакеты с запросом и ответом DNS. Какой DNS-сервер был использован? Был ли использован протокол TCP или UDP для передачи запроса и ответа?

В первую очередь запустите сниффер.

Введите 'dns' в поле фильтра и нажмите кнопку "Применить" ("Apply").

 

root@ubuntu910:~# ping www.linux-training.be
PING www.linux-training.be (88.151.243.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from fosfor.openminds.be (88.151.243.8): icmp_seq=1 ttl=58 time=14.9 ms
64 bytes from fosfor.openminds.be (88.151.243.8): icmp_seq=2 ttl=58 time=16.0 ms
^C
--- www.linux-training.be ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
rtt min/avg/max/mdev = 14.984/15.539/16.095/0.569 ms

 

Окно приложения wireshark должно выглядеть аналогичным образом.

На основе информация из окна приложения wireshark можно сделать вывод о том, что запрос DNS передавался с помощью пакета UDP, после чего несложно дать ответы на поставленные вопросы.

6. Найдите закрытый вебсайт, имеющий форму запроса пароля. Попытайтесь войти на него, использовав имя пользователя 'paul' и пароль 'hunter2' в процессе работы сниффера. Теперь попытайтесь найти введенные имя пользователя и пароль в захваченных с помощью сниффера данных.

 

http://rus-linux.net/MyLDP/BOOKS/LSA/ch23.html