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利用 ICMP 隧道穿透防火墙

September 12, 2016 • Security

以前穿透防火墙总是使用 SSH 隧道、DNS 隧道或 HTTP 隧道等等,今天来说一个利用 SNMP 隧道进行穿透工具--icmptunnel。

简介

icmptunnel 可以将 IP 流量封装进 IMCP 的 ping 数据包中,旨在利用 ping 穿透防火墙的检测,因为通常防火墙是不会屏蔽 ping 数据包的。但是现在市面上已经有了很多类似的工具了,那么 icmptunnel 又有哪些优势呢?icmptunnel 提供在状态机防火墙和 NAT 网络之间,更加可靠的连接。

编译

首先从 Github 上面 clone 下代码:

git clone http://github.com/jamesbarlow/icmptunnel.git  

随后使用 make 命令进行编译即可。

示例

注:这款工具只能在 Linux 下面使用。

首先我们需要在两端设备上面禁止 ICMP 响应。下面这条命令会阻止内核响应 ping 数据包:

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all

随后,在服务端以服务器模式启动 icmptunnel,并给隧道接口分配一个 IP 地址:

# ./icmptunnel –s
opened tunnel device: tun0  
(ctrl-z)
# bg
# /sbin/ifconfig tun0 10.0.0.1 netmask 255.255.255.0

在客户端,使用 icmptunnel 连接上服务器,并给隧道接口分配一个 IP 地址:

# ./icmptunnel <server>
opened tunnel device: tun0  
connection established.  
(ctrl-z)
# bg
# /sbin/ifconfig tun0 10.0.0.2 netmask 255.255.255.0

现在,我们就拥有一个端到端基于 ICMP 数据包的隧道了。其中服务器地址为 10.10.0.1,客户端地址为 10.10.0.2。在客户端可以尝试通过 SSH 连接服务器:

# ssh root@10.0.0.1
Password:  

当然也可以把远程服务器当作一个加密的 SOCKS 代理:

# ssh -D 8080 -N root@10.0.0.1
Password:  

至此,我们就可以在浏览器上使用本地 SOCKS 代理了。

工作机理

请求端的 Ping 工具通常会在 ICMP 数据包后面附加上一段随机的数据作为 Payload,而响应端则会拷贝这段 Payload 到 ICMP 响应数据包中返还给请求端,用于识别和匹配 Ping 请求。

Windows 和 Linux 系统下的 Ping 工具默认的 Payload 长度为 64 比特,但实际上协议允许附加最大 64K 大小的 Payload。

对于隧道数据,icmptunnel 首先会指定客户端和服务器端。随后,客户端会将 IP 帧封装在 ICMP 请求数据包中发送给服务器,而服务器端则会使用相匹配的 ICMP 响应数据包进行回复。这样在旁人看来,网络中传播的仅仅只是正常的 ICMP 数据包。

状态防火墙和 NAT

那么就出现了一个问题,隧道如何穿过状态防火墙或 NAT?一些设备会过滤没有匹配响应数据包的 Ping 包。而在非对称连接中,来自服务器端的流量会大于客户端,反之亦然,这样客户端可能会丢弃一些相应数据包,因为响应数据包多余请求数据包。

icmptunnel 有一个机制来专门解决这个问题。客户端会定期发送一个空的 ICMP 请求数据包给状态防火墙或 NAT,而这些请求数据包都会被记录在防火墙状态表中。同时通过保持发送带有载体的数据包,这样客户端会维持一个可以用于服务器端发送数据的“数据包窗口”。

检测隧道

下面是一些检测恶意 ICMP 流量的方法:

  • 检测同一来源 ICMP 数据包的数量。一个正常的 ping 每秒最多只会发送两个数据包。而使用 ICMP
    隧道的浏览器在同一时间会产生上千个 ICMP 数据包。
  • 注意那些 ICMP 数据包中 payload 大于 64 比特的数据包。当然 icmptunnel 可以配置限制所有数据包的
    payload 为 64 比特,这样会使得更难以被检测到。
  • 寻找那些响应数据包中 payload 跟请求数据包不一致的 ICMP 数据包。
  • 检查 ICMP 数据包的协议标签。例如,icmptunnel 会在所有的 ICMP payload 前面增加 'TUNL'
    标记以用于识别隧道,这就是特征。

工具地址

http://github.com/jamesbarlow/icmptunnel

参考

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