Notizen
Bildschirmpräsentation
Gliederung
1
Netzwerke und Sicherheit
mit TCP/IP
  • Web-Schulung
2
Inhalt (1)
3
Inhalt (2)
4
Inhalt (3)
5
Inhalt (4)
6
Inhalt (5)
7
Inhalt (6)
8
Inhalt (7)
9
Kapitel 1

Grundlagen/
wichtige Standards
10
 
11
ISO/OSI-Modell - Schnittstelle
12
 
13
IEEE-Standards, MAC und LLC
(im Vergleich zu Ethernet)
14
IEEE-Standards
802.1, 802.2, 802.3, 802.4, 802.5
15
 
16
IEEE 802.11 (WLAN) Standard-Aktivitäten - Auswahl
  • 802.11a 54 Mbps, 5 GHz
    keine ETSI-Zulassung! (9/1999)
  • 802.11b 11 Mbps, 2.4 GHz (9/1999)
  • 802.11d „World Mode“
    (u.a. Roaming zwischen Ländern) (6/2001)
  • 802.11e Quality Of Service
  • 802.11g Higher Data Rate (> 20 Mbps) (6/2003)
  • 802.11i Authentication und Sicherheit
    (inkl. WPA) (6/2004)
17
Ethernet- vs. 802.3-Frames
18
 
19
 
20
Wichtige Typfelder
21
Wichtige DSAPs/ SSAPs
22
VLAN (802.1p/ 802.1Q)
  • Logische Trennung des Datenstroms auf Layer 2
  • Verschiedene Typen
    • Statisch (Port basierend): per Definition in Switch
    • Dynamisch (MAC basierend): per „Tag“ im Ethernet-Paket
  • Tag (4 Byte): zwischen Source Address und Type-Field



  • VID (VLAN ID): 4096 Adressen („farbliche Kennzeichnung“)


23
 
24
Bridge - Arbeitsweise (2)
25
 
26
Transitsysteme im OSI-Modell
27
Transitsysteme im OSI-Modell
(Aufgaben - Zusammenfassung)
28
 
29
 
30
RFCs, MIL-Specs u.a.
31
Standardisierungsprozess / RFCs (1)
32
Standardisierungsprozess/ RFCs (2)
33
Standardisierungsprozess/ RFCs (3)
34
Kapitel 2

Internet Protocol
(IP)
35
Internet Protocol
(IP)


RFC 791 - STD 5 - MIL-Std. 1777
36
IP - Wichtige RFCs
37
IP - Eigenschaften
38
 
39
 
40
 
41
 
42
IP - Fragmentierung
Warum Fragmentierung
43
IP - Fragmentierung
max. Paketlänge auf verschiendenen Netzen
44
"Länge relativ zum Beginn des..."
  • Länge relativ zum Beginn des Datenbereichs im Orginal-Datagram
  • Ermöglicht Zusammensetzen in richtiger Reihenfolge
  • Wert 0 bei:
    • Standard Datagram
      (= nicht fragmentiert)
    • 1. Fragment
45
 
46
IP - Fragmentierung
Flags
47
 
48
 
49
IP - Fragmentierung
50
 
51
 
52
 
53
 
54
 
55
 
56
 
57
Kapitel 3

IP- Adressierung/
IP-Subnetting
58
IP Adressen
Aufbau
59
 
60
 
61
 
62
Adressen mit besonderer Bedeutung
63
Private Adressen
(nach RFC 1918)
64
 
65
 
66
 
67
 
68
 
69
Kapitel 4

IP über serielle Leitungen
(SLIP, PPP, PPPoE)
70
Serial Line IP (SLIP)
RFC 1055
71
Point To Point Protocol (PPP)

RFC 1661/ 1662 - STD 51
RFC 2153 (Vendor Extensions)
72
Point To Point Protocol (PPP)

Paketaufbau (synchron/ asynchron)
73
Point To Point Protocol (PPP)

Ausgewählte Protokoll-Nummern
74
PPP over Ethernet
(PPPoE)

RFC 2516
  • PPP-Pakete werden in Ethernet Pakete „eingepackt“
  • (Ethernet-) Typefields: 88-63 (Discovery Stage),
    88-64 (Session Stage)
  • max. MTU: 1492 (PPPoE-Header + PPP-Protocol-ID)
  • zweistufiges Konzept:
    • Server-Suche/ Server-Auswahl (Discovery-Stage)
      „stateless“ bis zum Aufbau einer PPP-Verbindung
    • Verbindungsaufbau (Session Stage)
75
PPP over Ethernet (PPPoE)

Paketaufbau (Session Stage)
76
Kapitel 5

IP Next Generation (IPng)
IP Version 6 (IPv6)
77
IPv6 - Neuer Adressbereich
78
IPv6 - Neue Eigenschaften
79
Veränderungen im IPv6-Header (zu IPv4)
80
IPv6 Basis Header
(Ausschnitt - ohne „Destination Address“)
81
IPv6 - Erweiterungs-Header
  • Routing Header (Source Route) -   Next Header = 43
  • Fragmentation Header (nur Host) -   Next Header = 44
  • Authentication Header -   Next Header = 51
  • ESP-Header -   Next Header = 50


82
IPv6 - Adressschema und Adressarten
83
IPv6 Adress-Aufteilung
84
IPv6 - RFCs
85
Kapitel 6

Address Resolution Protocol
(ARP)
86
 
87
 
88
 
89
 
90
 
91
 
92
 
93
 
94
 
95
 
96
 
97
Gratuitous ARP
98
 
99
 
100
Kapitel 7

IP - Routing
101
Routing auf Backbone
102
 
103
Routing in vermaschtem Netz
104
Routing - Verfahren
105
 
106
 
107
Proxy ARP
108
Kapitel 8

Internet Control Message Protocol
(ICMP)
109
Internet Control Message Protocol
(ICMP)


RFC 792 - STD 5
110
ICMP- Fehlermeldungen
111
 
112
ICMP- Info-Meldungen
113
 
114
Trace Route in dynamischen Netzwerken
115
 
116
 
117
 
118
Kapitel 9
Routing Protokolle
119
Arten von Routing Protokollen
120
Routing Information Protocol
(RIP)
121
Routing Information Protocol
(RIP)


RFC 1058 - STD 34
122
 
123
RIP - Paketaufbau
Bedeutung der Felder
124
RIP
Routing Tabelle/ Routing Updates
125
Split Horizon
  • Verhindert Rückrouten (reverse route)
    • Updates, die über eine bestimmte Schnittstelle gesendet werden, berichten nicht über Routen, die über diese Schnittstelle gelernt wurden
    • Updates, die über eine bestimmte Schnittstelle gesendet werden kennzeichnen jedes über diese Schnittstelle erlernte Netzwerk als nicht erreichbar
      (Split Horizon with poisoned reverse)
    • spart Ressourcen
    • verhindert Routing-Schleifen
126
Classful Routing
nach RFC 950
  • Subnetzmasken werden nicht mit der Ziel-Adresse verbreitet
    • Zieladresse befindet sich direkt in dem mit dem Router verbundenen Netzwerk:
      • Subnetzmaske der NIC wird verwendet
    • Zieladresse befindet sich in „Remote-Netzwerk“:
      • Default-Subnetzmaske wird verwendet


    • Unterstes und oberstes Subnetz - alles „0“ (Hauptnetz-Netzwerknummer)  bzw. alles „1“ (Broadcast des Hauptnetzes) - können nicht genutzt werden
127
 
128
Open Shortest Path First
(OSPF)
129
 
130
 
131
 
132
Routingtabellen im Internet
(Kennzahlen)
  • 2005: 150.000 – 175.000
  • 2006: 200.000
  • 2011: 370.000 (geschätzt)
  • 2020: 2. Mio. (möglich/ befürchtet)


  • Belegter Speicherplatz heute: mind. 10 MB/ Router
  • IPv6 verschärft die Probleme:
    Verdopplung der Einträge pro Rechner
133
Einschub
Nicht routbare Protokolle
  • Besitzen keine Adressierungsfunktion auf Layer 3
  • Adressierung von Netzwerken nicht möglich
  • Vertreter:
    • NetBIOS/ NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)
    • DEC LAT
    • DLC
134
Kapitel 10

Transmission Control Protocol
(TCP)
135
 
136
 
137
 
138
 
139
 
140
 
141
 
142
TCP - Verbindungsaufbau
(Three-Way-Handshake)
143
 
144
TCP – Verbindungsabbau
 (Three-Way-Handshake)
145
TCP - Flags (SYN, ACK)
146
TCP - Flags (RST, FIN)
147
Senden von RST-Flag
(vgl.  RFC 793 – S. 36f)
  • RST muss gesendet werden, wenn ein Segment offensichtlich nicht zu einer existierenden Verbindung gehört
    • Bei nicht existierenden (CLOSED) Verbindungen
    • Bei Bestätigung (ACK) eines (noch) nicht gesendeten Segments
  • RST darf nicht gesendet werden, wenn nicht klar ist, ob Segment zu einer existierenden Verbindung gehört
    (kein Paket wird gesendet)
148
TCP - Flags (PSH, URG)
149
 
150
TCP Slow Start/ Congestion Control
Beschreibung
  • Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit während einer Verbindung
    • Verdopplung der MSS pro RTT
    • Ab Slow-Start-Threshholds –
      nur noch Erhöhung um 1 MSS
  • Beginnt neu bei jedem Error
    • Slow-Start-Threshold wird halbiert
  • FTP schneller als HTTP


  • http://www-vs.informatik.uni-ulm.de/teach/ws06/rn1/TCPVerstopfungskontrolle.pdf


151
TCP Slow Start/ Congestion Control (Grafik)
152
TCP Slow Start/ Congestion Control (Ablauf)
153
 
154
 
155
 
156
 
157
 
158
 
159
 
160
Kapitel 11

User Datagram Protocol
(UDP)
161
 
162
 
163
UDP - Eigenschaften
164
Dienste auf UDP
165
 
166
Kapitel 12

Teletype Network
(TELNET)
167
 
168
 
169
 
170
 
171
TELNET - Network Virtual Terminal (Modell)
172
TELNET - Lokale Kommandos
173
TELNET - Remote-Kommandos (Auswahl)
174
 
175
TELNET - Aushandeln von Optionen
Befehle
176
TELNET - Optionen
177
TELNET - Terminal-Typen
(aus „Assigned Numbers“ - Auswahl)
178
Kapitel 13

File Transfer Protocol
(FTP)
179
 
180
FTP - Problematik
181
FTP – Arbeitsweise
(Lösung des Problems)
182
FTP-Session
(Prinzipdarstellung)
183
Das FTP - Modell
184
Active FTP
(Standard-FTP)
185
Passive FTP
(„Firewall FTP“)
186
FTP - Transfer Parameter
187
Wichtige FTP - Befehle
188
Kapitel 14

E-Mail Protokolle:
SMTP
POP3
189
 
190
SMTP Bestandteile
  • Envelope
    • Kommunikation zwischen Client und Server
    • Beginnt mit „Steuerkommandos“: HELO/ EHLO
    • nicht sichtbar


  • Header
    • Bestandteil der E-Mail (vgl. „Body“)
    • Enthält Einträge des Clients bzw. der Server
    • Einträge nicht authentisch
191
SMTP – Übertragung
192
SMTP Envelope
(Beispiel)
  • S: 220 test.de SMTP server ready
    C: HELO xyz.de. beliebig!
    S: 250 xyz.de., pleased to meet you
    C: MAIL From:adam@xyz.de beliebig!
    S: 250 <adam@xyz.de> Sender ok
    C: RCPT To:eva@test.de muss existieren
    S: 250 <eva@test.de> Recipient ok
    C: RCPT TO:tom@test.de muss existieren
    S: 250 <tom@test.de> Recipient ok
    C: DATA
    S: 354 Enter mail
    C: Hallo Eva, hallo Tom!
    C: Beispiel für den Mail-Versand mit SMTP.
    C: Adam
    C: .
    S: 250 Mail accepted
    C: QUIT
    S: 221 test.de delivering mail
193
SMTP - Kommandos (Auswahl)
194
SMTP-Antwort-Codes (Übersicht)
  • 211 System-Status oder System-Hilfe
  • 214 Hilfe - Informationen zum Ausführen eines Kommandos
  • 220 Server bereit
  • 221 Server beendet Verbindung
  • 250 Kommando ausgeführt
  • 251 Keine lokale Mailbox; Weiterleitung an "forward-path“
  • 252 Überprüfung der Empfängeradresse nicht möglich; Die Nachricht wird dennoch versendet
  • 354 Starte Empfang der Mail; Beenden mit "CRLF". "CRLF“
  • 421 Service nicht verfügbar; Verbindung wird beendet
  • 450 Aktion nicht ausgeführt - Mailbox nicht verfügbar
  • 451 Aktion abgebrochen - Fehler beim Ausführen
  • 452 Aktion abgebrochen - Nicht genügend System-Speicher
  • 500 Syntax-Fehler - Kommando unbekannt
  • 501 Syntax-Fehler - Parameter oder Argument falsch
  • 502 Kommando unbekannt / nicht implementiert
  • 503 Falsche Reihenfolge der Kommandos
  • 504 Parameter unbekannt / nicht implementiert
  • 550 Aktion nicht ausgeführt - Mailbox nicht erreichbar (nicht gefunden, kein Zugriff)
  • 551 Mailbox nicht lokal; "forward-path" versuchen
  • 552 Aktion abgebrochen - Fehler bei der Speicherzuweisung
  • 553 Aktion nicht ausgeführt - Mailbox-Name nicht erlaubt (Syntax inkorrekt)
  • 554 Transaktion fehlgeschlagen (beim Verbindungsaufbau: Kein SMTP-Service verfügbar)
195
SMTP - Message-Format

RFC 2822 - STD 11
196
SMTP - Message-Format
(Header/ Body)
197
SMTP Header
(Beispiel)
  • Received: by xyz.de. id AABBCC; Mon, 19 Nov 2001 12:34:56  +0100
    Received: from adam1 (47110815@[192.168.80.201]) by fwd00.xyz.de with smtp id 166Cyz1KXYRsC; Tue, 20 Nov 2001 16:38:45  +0100
    From: adam@xyz.de (Adam)
    To: eva@test.de (Eva)
    Subject: Beispiel-Mail
    Date: Mon, 19 Nov 2001 12:34:56 +0100
    Reply-To: adam@xyz.de
    Message-ID: 1234567890.Adam@xyz.de
  • Disposition-Notification-To: adam@xyz.de
  • MIME-Version: 1.0
    Content-Type: text/plain; charset="iso-8859-1"
    X-Mailer: Winzigweich Ausschau, Build 1.2.3.4.5
198
SMTP Header interpretieren
SPAM erkennen (1)
199
SMTP Header interpretieren
SPAM erkennen (2)
200
SMTP Header interpretieren
(Header okay)
  • Received: from inbound2.psi.neteu.net (EHLO inbound2.psi.neteu.net) ([154.15.201.165])
  • by mstore.psi.neteu.net (MOS 3.8.2-GA FastPath queued)
  • with ESMTP id CJK65564 (AUTH via LOGINBEFORESMTP);
  • Fri, 05 Oct 2007 06:02:55 +0200 (CEST)
  • Received: from mailfilter1.psi.neteu.net (EHLO mailfilter1.psi.neteu.net) ([154.15.200.26])
  • by inbound2.psi.neteu.net (MOS 3.8.2-GA FastPath queued)
  • with ESMTP id HLW03613;
  • Fri, 05 Oct 2007 06:02:55 +0200 (CEST)
  • Received: from fmmailgate05.web.de ([217.72.192.243])
  • by mailfilter1.psi.neteu.net with esmtp (Exim 4.65)
  • (envelope-from <hatschi@web.de>)
  • id 1IdeOt-0001CC-3G
  • for htschi@cyberspace.de; Fri, 05 Oct 2007 06:02:55 +0200
  • Received: from web.de
  • by fmmailgate05.web.de (Postfix) with SMTP id E54F42ED0872
  • for <htschi@cyberspace.de>; Fri,  5 Oct 2007 06:02:54 +0200 (CEST)
  • Received: from [87.178.27.130] by freemailng0801.web.de with HTTP; Fri, 05 Oct 2007 06:02:54 +0200
  • Date: Fri, 05 Oct 2007 06:02:54 +0200
  • Message-Id: <1866780544@web.de>
  • From: Hans Tschi <hatschi@web.de>
  • To: htschi@cyberspace.de
201
SMTP Header interpretieren
(definitiver SPAM Header)
  • Return-Path: <ksr@bptdesign.com>
  • Received: from inbound1.psi.neteu.net […](AUTH via LOGINBEFORESMTP);
  • Sat, 03 Nov 2007 03:51:25 +0100 (CET)
  • Received: from mailfilter1.psi.neteu.net (EHLO mailfilter1.psi.neteu.net) ([154.15.200.26])
  • […]
  • Received: from [77.66.146.66] (helo=comp)
  • by mailfilter1.psi.neteu.net with esmtp (Exim 4.65)
  • (envelope-from <ksr@bptdesign.com>)
  • id 1Io96Y-00019d-V5
  • for htschi@cyberspace.de; Sat, 03 Nov 2007 03:51:24 +0100
  • Received: from [77.66.146.66] by smtp.secureserver.net;
    Sat, 3 Nov 2007 05:50:04 +0300
  • From: Volksbanken Raiffeisenbanken<16092007shrt@volksbank.de>
  • To: <htschi@cyberspace.de>
  • Subject: Volksbanken Raiffeisenbanken AG: 02/11/2007
  • Date: Sat, 3 Nov 2007 05:50:04 +0300
  • MIME-Version: 1.0
  • X-MimeOLE: Produced By Microsoft MimeOLE V6.00.2800.1106
  • Message-ID: <01c81ddd$619ac510$4292424d@ksr>
202
E-Mail - Auffälligkeiten
  • Absender-Adresse stimmt nicht mit Mailserver überein
    (u.U. nur in IP-Adresse des Envelopes erkennbar)
  • Kein Absender
  • Zeitsprünge in Übertragung
  • Header-Feld „User-Agent“ zeigt nicht auf ein bekanntes E-Mail Programm
    (korrekt: User-Agent: Thunderbird 2.0.0.6 (Windows/20070728))
  • Eine oder mehrere Zeilen komplett in Großbuchstaben
  • Verweis, dass Mail nach „Senate Bill 1618“ kein Spam sei
    (der Verweis ist irrelevant und gerade ein Indiz für Spam)
  • Mail besteht nur aus (Remote) Bildern
  • Eintrag in Adresse (vor @) findet sich in Subject-Feld („Betreff“) wieder


203
Einschub
E-Mail Privacy: Webbugs (+ Cookies)
  • Beschreibung:
    • Mini-Bilder (1 Pixel), die von einem externen Server abgerufen werden
    • In allen HTML-Mails möglich
      (Achtung: HTML muss nicht erkennbar sein)


  • Einsatzbereich:
    • Überprüfung der Existenz einer E-Mail
    • Zuordnung von
      • E-Mail-Adresse ó IP-Adresse (Webbug)
      • E-Mail-Adresse ó Gerät (Cookie)

  • Schutz:
    • Offline Lesen von E-Mails
    • Blocken externer IP-Adressen durch E-Mail-Client
    • Verbieten von Cookies
204
Sicherheitsmechanismen bei E-Mail
  • SMTP after POP
  • E-Mail-Server überschreibt „FROM“ Feld
    (z.B. T-Online)
  • SSL bzw. TLS
  • Digitale Unterschrift/ Nutzung von Zertifikaten


205
SMTP/ SPAM: Quellen/ URLs
  • http://www.th-h.de/faq/headerfaq.php
    hat-h.de: „E-Mail-Header lesen und verstehen“
  • http://www.tecchannel.de/kommunikation/e-mail/401772/index.html
    Tec Channel: „So funktioniert E-Mail“
  • http://www.gurusheaven.de/security/email_know_how.htm
    eMail Know-How - Tipps & Tricks zur Sicherheit
  • http://www.stopspam.org/email/headers.html
    „Reading E-Mail-Headers“
  • http://www.bsi.de/literat/studien/antispam/antispam.pdf
    BSI: „Anti-Spam Strategien“


206
Post Office Protocol - Version 3
(POP3)
RFC 1939 - STD 53
  • Darunter liegende Schicht: Transport Schicht (TCP)
  • TCP/UDP-Port-Nr.: 110
  • ermöglicht dem Client das „Abholen“ von E-Mail von einem Mail-Server
  • User-Authentisierung erfolgt über Username/ Password
  • unterstützt keine Veränderung der Mail auf dem Server (abgeholte Mail wird i.a. gelöscht)
  • (Gegensatz: IMAP4 [Internet Message Access Protocol] - RFC 2060)


207
POP „Envelope“
(Beispiel)
  • S: +OK POP3 server ready
    C: user glaser
    S: +OK
    C: pass tschitschi
    S: +OK
    C: LIST
    S: +OK 2 messages (320 octets)
    S: 1 120
    S: 2 200
    S: .
    C: RETR 1
    S: +OK 120 octets
    S: <Server sendet Nachricht 1>
    S: .
    C: DELE 1
    S: +OK message 1 deleted
    C: RETR 2
    S: +OK 200 octets
    S: <Server sendet Nachricht 2>
    S: .
    C: DELE 2
    S: +OK message 2 deleted
    C: RETR 3
    S: -ERR no such message
    C: QUIT
    S: +OK
208
Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME)

RFC 2045 - 2049
  • Spezifiziert die Übertragung von 8-Bit (Nicht-ASCII) Zeichen (Umwandlung in 7 Bit Zeichen)
  • Zusätzliches Header-Field: MIME-Version
  • Definiert
    • fünf „Top-Level“ Media-Types
      (text, image, audio, video, application, multipart)
    • viele Sub-Types
      (text/plain, text/ richtext, …)
  • Secure MIME (S/MIME) spezifiziert in RFC 3850/ 3851
  • Nutzung auch im Web-Umfeld


209
Kapitel 15

Name-Services
210
Name-Services - Aufgabe
211
Internet Name Server
IEN 116
212
Internet Name Server

IEN 116
(August 1979)
213
IEN 116-Internet-Name-Service
Eigenschaften
214
IEN 116-Internet-Name-Service - Beispiel
215
Domain Name System/ Service
(DNS)
216
DNS
217
DNS - Funktionsweise
218
DNS - Funktionsweise
(hierarchisches Modell)
219
Top Level Domains (TLD)
  • gTLD (Generic TLD):
    • z.B.: com, org, net


  • ccTLD (Country Code TLD)
    • z.B.: de, ch, uk, us,
      to (Tonga),
      tv (Tuvalu),
      by (Belorussland)


  • sTLD (Sponsored TLD)
    • z.B.: jobs, info, mobi, post, mail, travel, xxx, tel (Dez. 2008)
220
DNS-Aufbau
  • <Rechnername>.<Subdomain>.<Domain>.<TLD>



  • Hinweis:
  • Im DNS kann kein Protokoll abgelesen werden!


  • Protokoll nur in der URL:
  • Protokoll:// Rechnername.Subdomain.Domain.TLD


  • z.B.
  • http://test.abt-1.gmg.com



221
DNS - Servertypen
222
DNS - Funktionalitäten und Funktionsweisen
223
DNS - Funktionalitäten und Funktionsweisen
224
DNS - Query-Types (Auswahl)
225
DNS - Einschränkungen
226
MERKE:
227
Kapitel 16

BootP
DHCP
228
BootP

(UDP Bootstrap Protocol)
229
BOOTP

RFC 951, RFC 1542
230
BOOTP - Funktionsweise
231
BOOTP - Datenformat
232
BOOTP - Vendor Specific Extensions (Auswahl)
233
DHCP

(Dynamic Host Configuration Protocol)
234
DHCP

RFC 2131
235
DHCP-Messages
236
DHCP - Automatische Adressvergabe
237
Automatic Private IP Addressing
 (APIPA)
238
Kapitel 17

Trivial File Transfer Protocol
(TFTP)
239
Trivial File Transfer Protocol
(TFTP)

RFC 1350 - STD 33
240
TFTP - Funktionsweise
241
TFTP - Übertragungsmechanismus
242
TFTP - Übertragungsmechanismus
243
Kapitel 18

Die “R”-Utilities
rlogin, rcp, rsh/rexec
244
Die “R” Utilities
- rlogin, rcp, rsh/ rexec -
245
R-Utilities - Zugriffsmechanismen
246
R-Utilities - Autorisierungsdateien (Einträge)
247
R-Utilities - Ablaufdiagramm für Zugriff
248
Kapitel 19

Network File System
(NFS)
249
Network File System
(NFS)

RFC 3010
250
NFS im OSI-Modell
251
Einschub: Remote Procedure Calls
252
NFS - Mount
253
Kapitel 20

Internet
254
World Wide Web
History
255
Hypertext Transfer Protocol
(HTTP)

RFC 1945 HTTP 1.0 (1996)
RFC 2616 HTTP 1.1 (1997)
256
HTTPS
(Secure HTTP)
257
HTTP Status Codes (Überblick)
258
HTTP Status Codes - nach RFC 2616 - (1)
259
HTTP Status Codes - nach RFC 2616 - (2)
260
HTTP Status Codes - nach RFC 2616 - (3)
261
Proxy-Server
Funktionsbeschreibung (1)
262
Proxy-Server
Funktionsbeschreibung (2)
263
Proxy-Server
Kaskadierung
264
Socks-Server
(vs. Proxy-Server)
265
Kapitel 21

VoIP

(Voice over IP)
266
 
267
VoIP Technik/ Funktionsweise
  • Analoges Signal: wird digitalisiert und komprimiert
  • Digitales Signal: wird in IP-Datenpakete verpackt
  • IP-Pakete: werden übertragen via (W)LAN/ MAN/ WAN
    - ggf. Priorisierung
  • VoIP-Server: Aufgaben der Telefonanlage
    (Vermittlung, Leistungsmerkmale etc.)
  • VoIP-Gateway: Schnittstelle zum „klassischen“ Telefon-Netz
    (oft in VoIP-Server integriert)



268
VoIP - Protokolle (1)
  • SIP (Session Initiation Protocol)
    • RFC 3261 – Proposed Standard
    • Darunter liegende Schicht: Transport Schicht (TCP)
    • TCP/UDP Port-Nr.: 5060, 5061 (SIP-TLS)
    • steuert Verbindungsauf-/ abbau zwischen zwei oder mehr Partnern
      („Signaling Protocol“)
    • HTTP-ähnlich
    • einfach (wenig komplex)
269
VoIP - Protokolle (2)
  • SDP (Session Description Protocol)
    • RFC 4566 – Proposed Standard
    • Darunter liegende Schicht: Transport Schicht (TCP)
    • TCP/UDP Port-Nr.:
      • 1297 (SDP Proxy)
      • 3242 (SDP-ID)
      • 3935 (SDP-Portmapper)
    • verwaltet Kommunikationssitzung („Streaming Media“)
    • verhandelt die zwischen den Endpunkten Codecs, Transportprotokolle usw.

270
VoIP - Protokolle (3)
  • RTP (Realtime Transport Protocol)
    • RFC 3550 – STD0064
      RFC 3551
    • Darunter liegende Schicht: Transport Schicht (UDP)
    • UDP/TCP-Port-Nr.:
      • 5004 (RTP Media Data)
      • 5005 (RTP Control Protocol)
    • Ende-zu-Ende-Transport
    • keine Ende-zu-Ende-Kontrolle



271
VoIP - Protokolle (4)
  • H.323
    • ITU-T-Standard seit 1996
      (International Telecommunication Union)
    • Ursprung in Festnetz-Technologie
      („robustes“ Protokoll)
    • Unterprotokolle:
      • H.225.0 Setup
      • Q.931 Signalisierung
      • H.245 Telefonie
      • H.450 weitere Dienste/ Leistungmerkmale
        (z.B. Parken, Rückruf, Rufweiterleitung, Namensübermittlung)
    • unterstützt Videokonferenz, Datenkonferenz, Synchronisation Audio/ Video
    • Zentrale Komponente „Gatekeeper“


272
VoIP Probleme - heute (1)
  • Laufzeit/ Echo problematisch (vor allem:  WLANS)
  • QoS (Priorisierung) dringend notwendig
  • Sprachqualität schlecht/ von Bandbreite abhängig
  • Verschlüsselung nur bedingt möglich
    (z.B. nicht bei Gesprächen ins Festnetz)
  • DOS-Atacken wie bei allen Netzwerkanwendungen
  • Leistungs-/
    Komfortmerkmale fehlen (z.B. Anklopfen, „Rückruf bei besetzt“)
  • Implementierung komplex (Layer 7!)
  • Interoperabilität wegen verschiedener Standards geringer
    (vgl. SIP, H.323)


273
VoIP Probleme - heute (2)
  • Permanente Erreichbarkeit nicht gewährleistet („always on“, feste IP)
  • Notspeisung fehlt (Problem: Stromausfall)
  • Rufnummer-Zuordnung problematisch/ nicht abschließend geklärt
  • Notruf-Nummern nicht direkt anwählbar (z.B. 110, 112)
  • Standort-Erkennung problematisch (vgl. Notruf-Nummern)


274
VoIP Quellen
  • http://www.voip-information.de/ umfassende Seite zum Thema VoIP und Umfeld
  • http://www.teltarif.de/i/voip.html allgemeine Beschreibung
  • http://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/0503131.htm allgemeine Beschreibung
  • http://www.markenprofi.de/was-ratgeber/feld-1/nr-117/ allgemeine Beschreibung
  • http://www.zdnet.de/i/wp/VoIP_whitepaper_DE_SonicWALL.PDF Sicherheits-, Implementierungsprobleme
  • http://www.stemmer.de/service/workshops/mws2002/download/voip_vs_dect.pdf WLAN VoIP vs. DECT (besonders Seiten 31, 32)
275
Kapitel 22

Simple Network Management Protocol
(SNMP)
276
Simple Network Management Protocol
(SNMP)
277
SNMP – Aufbau
278
SNMP - Aufbau
279
SNMP – Aufbau
(MIB)
280
SNMP - Funktionsweise
281
SNMP

wichtige RFCs (allgemeine Definitionen)
282
SNMP - wichtige MIBs (1)
283
SNMP - wichtige MIBs (2)
284
SNMP - wichtige MIBs (3)
285
SNMP - wichtige MIBs (4)
286
Kapitel 23

Trouble-Shooting
287
Trouble-Shooting
288
Fehlerursachen
289
Trouble-Shooting - „eingebaute“ Tools/ Befehle (1)
290
Trouble-Shooting - „eingebaute“ Tools/ Befehle (2)
291
Trouble-Shooting - „eingebaute“ Tools/ Befehle (3)
292
Trouble-Shooting - „eingebaute“ Tools/ Befehle (4)
293
Trouble-Shooting - „eingebaute“ Tools/ Befehle (5)
294
Kapitel 24

Sicherheit
295
Firewalls
IDS/ IPS
Honeypot etc.
296
Firewall + DMZ (2-stufig)
297
Firewall-Typen
  • Packet-/ Port-Filter-Firewall (Router)
    • arbeitet auf IP-Address-/ Port-Ebene
      (Layer 3 + 4)


  • Application Level Firewall
    • arbeitet auf Anwendungsebene
      (Layer 5 - 7)

  • Stateful [Packet] Inspection Firewall (SPI)/
    Stateful Packet Filter Firewall (SPF)
    • arbeitet zwischen Schicht 3 und 7 (je nach Bedarf)
    • „kennt“ Zustand der Verbindungen („dynamische Paket-Filterung)
298
Packet-/ Port-Filter Firewall
  • Vorteile:
    • Schnell
    • Einfach zu implementieren
    • Kostengünstig


  • Nachteil
    • Nur begrenzte Sicherheit
      (Address Spoofing, Dienste-Tunneling, Fragmentierungs-Attacke)
    • Schwierigkeiten bei UDP
    • Schlechte Statistik-/ Logging-Funktionen
    • Komplexe Filterregeln
299
Application Level Firewall
  • Vorteile:
    • Hohe Sicherheit
    • Gute Logging-/ Protokollierungs-Möglichkeiten
    • Content-Filtering
    • Caching
    • Authentisierung möglich
    • Interne Netzstruktur bleibt komplett verborgen


  • Nachteil
    • Langsam
    • Komplex zu implementieren
    • Teuer
    • Unflexibel bzgl. neuer Services
300
Stateful (Packet) Inspection (SPI)-/
Stateful Packet Filtering (SPF)- Firewall
  • Vorteile:
    • Hohe Sicherheit
    • Gute Logging-/ Protokollierungs-Möglichkeiten
    • Gut skalierbar
    • Geeignet für UDP-Protokolle
    • Vergleichsweise schnell (aber langsamer als Packet Filter)
    • Ggf. Content-Filtering (kein Caching!)
    • Ggf. Authentisierung möglich


  • Nachteil
    • Sorgfältige Konfiguration notwendig
    • Performante Rechner notwendig
    • Teuer
301
Filter-Regeln
  • allow
    • Lässt Pakete passieren


  • reject
    • Weist Pakete mit Fehlermeldung zurück
    • Firewall ist sichtbar

  • drop/ deny
    • Verwirft Pakete ohne Fehlermeldung
    • Firewall ist unsichtbar (Achtung: ICMP-Pakete)
302
IDS/ IPS
  • IDS: Intrusion Detection
    • Analysiert Datenstrom
      (Y-Anschluss möglich)
    • Arbeitet nur passiv
  • IPS: Intrusion Prevention
    • Analysiert Datenstrom
      (direkt im Datenstrom)
    • ergreift Gegenmaßnahmen
      (Sperren des Rechners)
    • Arbeitet dynamisch
      (im Vergleich zu einer Firewall)

303
Honeypot, Honeynets, Honewalls
  • Honeypot:
    • einzelner Rechner, der Angreifer anlockt
    • Mit interessantem Namen (z.B. forschungsrechner.basf-ag.de)
    • Eigene Daemons (z.B. honeyd - http://www.honeyd.org/)
  • Honeynet:
    • ganzes Netz (http://www.honeynet.org/)
    • bestehend aus mehreren Honeypots - ggf.
  • Honeywall:
    • präparierte Firewall

  • Werden i.a. mit IDS bzw. IPS kombiniert
  • Nutzung von Root-Kits
  • Dienen der Erkennung neuer Angriffsversuche/ -techniken
  • Weitere Infos: http://www.heise.de/netze/artikel/77373



304
Honeypots, Honeynets, Honeywalls
- Quellen -
  • http://www.heise.de/netze/artikel/77373
    (Heise: „Mit Honeynet Hacker fangen”)
  • http://www.testticker.de/ipro/praxis/security/article20050703006.aspx
    (Internet Professionell: „Falle für Hacker“)
  • http://www.tecchannel.de/sicherheit/grundlagen/431426/
    (Tecchannel: „Grundlagen: was Sie über Honeypots wissen müssen“)


  • http://project.honeynet.org/
    („The Honeynet Project - engl.
    inkl. Hoeywall auf CD: http://project.honeynet.org/tools/cdrom/)
305
Portscanning
306
Scan-Verfahren
  • TCP Connect Scan
  • TCP SYN-Scan
  • TCP Stealth-Scan


  • UDP-Scan




307
TCP Connect Scan
  • Kompletter Verbindungsaufbau
    • Antworten
      • Verbindung erfolgreich
      • RST à geschlossener Port
      • Keine Anwort à Firewall
    • Vorteil:
      • Eindeutige Entscheidung möglich
        • Keine „False Positive“
      • Keine Root-Rechte notwendig
    • Nachteile:
      • Rechner wird belastet
      • Entdeckungsgefahr hoch
      • Gegenmaßnahmen können eingeleitet werden



308
TCP SYN (Half Open) Scan
  • Es wird nur ein SYN gesendet und auf die Antwort (ACK/ RST) gewartet
    • Antworten:
      • SYN ACK à Port ist geöffnet
      • RST à Port ist geschlossen
      • Keine Antwort à Portfilter (Firewall) ist vorgeschaltet
        (oder Rechner existiert nicht)
    • Vorteil:
      • Rechner wird gering belastet
      • Eindeutige Entscheidung möglich
      • Entdeckungsgefahr geringer (abhängig von Rechner, FW, IDS)
        • DoD-Attacken möglich
    • Nachteil:
      • Gegenmaßnahmen können eingeleitet werden
      • Root-Rechte nötig



309
TCP Stealth Scans (1)
  • Es wird ein ungültiges Paket gesendet
    • Paket-/ Scan-Typ:
      • FIN (Verbindungsende)
      • FIN, URG, PUSH (ggf. ACK, SYN) (Xmas-Scan)
      • Null (keine Flags)
    • Antworten:
      • <drop> à Port ist geöffnet (Standard-Verhalten)
        Achtung: Microsoft, Cisco … senden RST
      • RST à Port ist geschlossen
        (oder auch nicht
        à Microsoft, Cisco etc.)
      • Keine Antwort à Portfilter (Firewall) ist vorgeschaltet – oder
        Rechner existiert nicht
310
TCP Stealth Scans (2)
    • Vorteile:
      • Rechner kaum belastet
      • Schwer zu erkennen („stealthy“) - kein formeller TCP-Zustand
    • Nachteile:
      • Ergebnisinvertierung: Antworten nur für geschlossene Ports
      • Keine eindeutigen Antworten
        • „False Positive“ bei Paketverlust/ Drop
        • Microsoft, Cisco etc. verhalten sich nicht standard-konform:
          RST auch bei offenem Port
      • Root-Rechte nötig
311
UDP-Scan
  • kein direkter Scan möglich
    (keine Verbindungen/ keine Flags)
  • Senden eines leeren Paketes
    • Antworten:
      • Keine Antwort: à § Port offen
        § Firewall
        § ICMP gesperrt (häufig!)
      • ICMP Port Unreachable à Port geschlossen
  • Problem: Keine zuverlässigen Aussagen möglich
312
Virtuelle Private Netzwerke/
Virtual Private Networks
(VPN)
313
VPN – Typen
  • Site-To-Site: Verbindung von Standorten
    (Network-To-Network)
  • Client-To-Site: Remote Access
  • Client-To-Client: Peer To Peer



314
VPN - Einsatzgebiete
  • Technologie zur Kostenersparnis
  • Keine Technologie für erhöhte Sicherheit
    („Was kommt nach dem Tunnel?“)
  • Technologie zur Netzwerkstrukturierung
    (z.B. userbezogene IP-Adressen)



315
VPN – Grafische Darstellung
(Beispiel)
316
Tunneling Protokolle
317
Tunneling Protokolle
(Auswahl)
  • IPsec
  • PPTP (Microsoft „alt“)
  • L2TP (Microsoft „neu“) bzw.
    L2TP/ IPsec („IPsec secured L2TP“)
  • SSL


  • Provider-Netze:
    MPLS (Multiprotokoll Label Switching)
    (vgl. RFC 4364)
318
IPsec

RFC 4301 -  4309 (Status: Proposed Standard – 12/2005)
  • Layer 3 Protokoll
  • IP-Tunneling (ausschließlich!)
  • Paketverschlüsselung (beliebige Algorithmen)
  • Paketintegrität (Hash-Based Message Authentication Code)
  • Paketauthentifizierung („Abfallprodukt“ des HMAC)
  • Benutzerauthenfizierung
  • Schutz vor Replay-Angriffen
  • Schlüsselmanagement
    IKE (Internet Key Exchange) - UDP-Port-Nr.: 500 – RFC 4306)
  • Primäre Aufgabe: Security-Protokoll
319
IPsec - Tunnel- und Transport-Modus (Verschlüsselung)
320
IPsec - Tunnel- und Transport-Modus (Authentisierung)
321
Layer Two Tunneling Protocol (L2TP)

RFC 2661 (Status: Proposed Standard – 8/1999)
  • Layer 2 (beinhaltet PPP)
  • Tunneling aller Layer 3 Protokolle
    (z.B. IP, IPX, AppleTalk)
  • Keine Verschlüsselung
    (è „IPsec secured L2TP“)
  • Benutzerauthentifizieung (keine Paketauthentifizierung)
  • Primäre Aufgabe: Tunneling-Protokoll




322
L2TP/ IPsec - IPsec Secured L2TP

RFC 3193 (Status: Proposed Standard 11/2001)
Microsoft Knowledge Base: Q265112
323
SSL (Secure Socket Layer)
TLS (Transport Layer Security)
  • Darunter liegende Schicht: Transport Schicht (TCP)
  • Für verschiedene Dienste nutzbar (Port-Nr.) – u.a.:
    • https (443)
    • nntp (563)
    • ldap (636)
    • ftp (data/ control) (989/ 990)
    • telnet (992)
    • pop3 (995)
  • SSL: entwickelt von Netscape (1994)
    TLS: RFC 4346 (Proposed Standard – 4/2006)
  • Basiert auf dem Austausch von Zertifikaten (X.509)
  • Algorithmen: RSA, RC4 (SSL v1, v2) bzw. D/H (TLS)
  • SSL-VPN: Die Daten müssen u.U. bis zum Application Layer gereicht bzw. „emuliert“ werden (SSL-Appliance auf Server)




324
Synonyme
  • Tunneling
  • Encapsulation
  • Enveloping


325
Verschlüsselung,
digitale Signatur,
PKI/ Zertifikate
326
Verschlüsselung und
verwandte Sicherheitsmechanismen
  • Symmetrische Verschlüsselung
  • Asymmetrische Verschlüsselung
  • Hybride Verschlüsselung


  • Digitale Signatur
  • Hash-Verfahren
  • PKI/ Zertifikate
  • Authentisierung
327
Symmetrische Verschlüsselung (1)
  • Ältestes Verfahren
    • Caesar-Verschlüsselung (z.B. ROT-13)
    • XOR-Verschlüsselung
    • Enigma
  • Ein Schlüssel zum ver- und entschlüsseln
  • Gebräuchliche Schlüssellängen:
    • 128 – 256 Bit
  • Algorithmen:
    • Idea
    • RC4
    • CAST
    • Blowfish
    • DES/ Triple-DES
    • AES
328
Symmetrische Verschlüsselung (2)
  • Vorteile:
    • Schnell


  • Nachteile:
    • Schlüsselübertragung unsicher
    • Schlüsselverwaltung aufwändig
      (bei n-Partnern 2n-1 Schlüssel notwendig)
329
Symmetrische Verschlüsselung (Darstellung)
330
Asymmetrische Verschlüsselung (1)
  • Relativ junges Verfahren
    • 1975: Diffie & Hellman: erste Idee
    • 1977: Rivest, Sharmir & Adleman: erstes Verfahren (RSA)


  • Ein Schlüsselpaar zum ver- und entschlüsseln
    (Prinzip „Briefkasten“)
    • Public Key zum Verschlüsseln
    • Private Key/ Secret Key zum Entschlüsseln


  • Algorithmen (typische Schlüssellängen)
    • RSA (1024 – 4096)
    • Diffie-Hellmann (D/H) (768 – 3072)
    • ECC/ Elliptic Curve Cryptography (160 – 300)
331
Asymmetrische Verschlüsselung (2)
  • Vorteile:
    • Keine Probleme beim Schlüsselaustausch
    • Ein Schlüssel für jeden Partner


  • Nachteile:
    • Langsam wg. Schlüssellänge
      (ca. Faktor 1000 im Vergleich zur symmetr. Verschlüsselung; bei RSA)
    • Empfänger muss vor Verschlüsselung aktiv werden
      (Public Key Generierung)
    • Absolute, theoretische Sicherheit nicht erreichbar
332
Asymmetrische Verschlüsselung (Darstellung)
333
Hybride Verschlüsselung (1)
  • Kombiniert Vorteile aus symmetrischer und asymmetrischer Verschlüsselung
  • Überwiegend eingesetztes Verfahren
    (z.B. IPsec)
  • Schlüsselwechsel während Übertragung möglich
    (zusätzliche Sicherheit)
  • Mehrere Empfänger möglich
334
Hybride Verschlüsselung (2)
  • Text/ Datei wird mit symmetrischen Schlüssel
    (Session Key) verschlüsselt
    (schnell)
  • Session Key wird zur Übermittlung von Sender zu Empfänger asymmetrisch verschlüsselt
    (sicher, nicht langsam)
  • Mehrfachverschlüsselung des Session Keys möglich
    (Mehrfachempfänger)


  • Nachteil:
    • Empfänger muss vor Verschlüsselung aktiv werden
      (Public Key Generierung)


335
Hybride Verschlüsselung (Darstellung)
336
Digitale Signatur
  • Nutzt Public Key Verfahren
  • Verwendung der Schlüssel spiegelverkehrt zur asymmetrischen (RSA-) Verschlüsselung
    • Verschlüsselung mit Private Key des Senders
    • Entschlüsselung mit dem Public Key des Senders
  • „Quersumme“ (genau: Hash) über Text/ Datei
  • Hash wird verschlüsselt
  • Konsequenz
    • Überprüfung des Absenders (Authentizität)
    • Modifikationen am Text feststellbar
    • Text für jeden lesbar

337
Hash
  • „Quersumme“ über Datei/ Text
  • Eigenschaften
    • Feste Länge
      • MD-5 (Message Digest): 128 Bit
      • SHA-1 (Secure Hash Algorithm): 160 Bit
      • SHA-512: 512 Bit
    • Unumkehrbar
    • Eindeutig (keine Kollisionen - ideal);
      nicht berechenbar (kollisions-resistent - real)



338
PKI (Public Key Infrastructure)
  • Standard: X.509
  • Dient der Ausstellung, Beglaubigung und Verteilung von öffentlichen Schlüsseln/ Zertifikaten
  • Ist hierarchisch aufgebaut
  • Certification Authority (CA) - oberste Instanz:
    • Stellt Zertifikate aus
    • Erstellt Sperrlisten sog. Certificate Revocation List (CRL)
    • Sub-CAs möglich (Delegation von Aufgaben)
  • Registration Authority (RA):
    • Zuordnung: Person ó Zertifikat
    • Aufwand abhängig von Klasse/ Verwendungszweck des Zertifikats
  • Zertifizierung zwischen zwei „Bäumen“ möglich:
    Cross-Zertifizierung
  • Gegensatz: „Web Of Trust“ (vgl. PGP)


339
Zertifikate
  • Dienen der Zuordnung und „Beglaubigung“ des Public Keys
  • Inhalt (gemäß X.509):
    • Öffentlicher Schlüssel des Zertifikat-Inhabers
    • Signatur der ausstellenden CA
    • Gültigkeitsdauer
    • Extensions
  • Formate:
    • PEM (.crt)
    • DER (.der)
    • PKCS#12
    • Text (.txt)
  • Kostenlose Zertifikate:
    http://www.cacert.org



340
Aufbau einer SSL-Verbindung
341
Authentisierung
342
Password Authentication Protocol (PAP)/

 Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP)
343
Vergleich PAP/ CHAP
344
PAP (Ablauf)
345
CHAP (Ablauf)
346
Remote Authentication Dial-In User Service
(RADIUS)
347
Remote Authentication Dial-In User Service
(RADIUS)

RFC 2865
  • Darunter liegende Schicht: Transport Schicht (UDP)
  • UDP/ TCP-Port: 1812 (alt: 1645)
  • Protokoll (Verfahren) zur Authentisierung von Rechnern, Netzzugängen (802.1x) und Applikationen
  • AAA-Server
    Authentication, Authorization, Accounting
348
Remote Authentication Dial-In User Service
(RADIUS)
  • Authentisierungs-Informationen in zentraler Datenbank
     (z.B. User-ID, Password, IP-Adresse, Tunnel-Typ etc.)
  • Mehrere Geräte/ Applikationen greifen auf einen zentralen Datenbestand zu
    • Operative Vereinfachung/ Kostenersparnis
    • Sicherheitsfaktor
  • Genormte Schnittstelle für weitere Verfahren
    (z. B. RSA SecurID)
349
RADIUS – unterstützte Tunnel-Typen
RFC 2868
  • 1 Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP)
  • 2 Layer Two Forwarding (L2F)
  • 3 Layer Two Tunneling Protocol (L2TP)
  • 4 Ascend Tunnel Management Protocol (ATMP)
  • 5 Virtual Tunneling Protocol (VTP)
  • 6 IP Authentication Header in the Tunnel-Mode (AH)
  • 7 IP-in-IP Encapsulation (IP-IP) (s. RFC 2003)
  • 8 Minimal IP-in-IP Encapsulation (MIN-IP-IP)
  • 9 IP Encapsulating Security Payload in the Tunnel-Mode (ESP)
  • 10 Generic Route Encapsulation (GRE)
  • 11 Bay Dial Virtual Services (DVS)
  • 12 IP-in-IP Tunneling (s. RFC 1853)
350
RADIUS – unterstützte Protokolle
RFC 2868
  • 1 IPv4 (IP version 4)
  • 2 IPv6 (IP version 6)
  • 3 NSAP – NSAP = “Network Service Access Point”
  • 4 HDLC (8-bit multidrop)
  • 5 BBN 1822
  • 6 802 (includes all 802 media plus Ethernet "canonical format")
  • 7 E.163 (POTS) – POTS = “Plain Old Telephone Service”
  • 8 E.164 (SMDS, Frame Relay, ATM)
  • 9 F.69 (Telex)
  • 10 X.121 (X.25, Frame Relay)
  • 11 IPX
  • 12 Appletalk
  • 13 Decnet IV
  • 14 Banyan Vines
  • 15 E.164 with NSAP format subaddress
351
NAT/ PAT
Funktionsweise und Probleme
352
Einschub:

Network Address Translation (NAT)
Port [And] Address Translation (PAT)
353
Network Address Translation (NAT)
  • Überbegriff für alle Verfahren zur Adress-Umsetzung
  • Spezielle Bedeutung:
    1-zu-1-Adressumsetzung
    (N-to-N-NAT)
354
Network Address Translation
1-zu-1-Umsetzung
  • Direkte Zuordnung von Adressen unterschiedlicher Netzwerke
    • Öffentliche Adressen ó private Adressen
      (Einsparung öffentlicher Adressen)
    • Private Adressen ó private Adressen
      (z.B. bei Firmenübernahmen)


    • Beispiel für 2.)
      Fusion zweier Netze (A und B), die beide schon 192.168.x.x. nutzen
      Netz B nutzt darüber hinaus 10.x.x.x schon komplett
      • Netz A: 172.16.x.x à Netz B: 192.168.x.x
      • Netz B: 172.16.x.x à Netz A: 192.168.x.x


      • Normales Routing für 10.x.x.x
355
Port [And] Address Translation (PAT)
  • Synonyme:
    • NAT (Achtung: Verwechlungsgefahr)
    • NPAT (Network and Port Address Translation)
    • 1-to-N-NAT
    • Masquerading


  • Kopplung privater Netze mit einer öffentlichen
    IP-Adresse an das Internet
  • Identifikation/ Zuordnung findet im PAT-Router statt
    • Private IP-Adressen/ Ports erhalten dynamisch Ports zugewiesen
356
PAT
- Funktionsweise -
357
PAT - Eigenschaften
  • Alle Rechner des privaten Netzes können auf das Internet zugreifen
  • Probleme bei der Nutzung von FTP
    (vgl. aktiver/ passiver FTP)
  • Zugriff aus dem Internet in das private Netz ist nicht bzw. nur eingeschränkt möglich
  • WICHTIG:
    Ein PAT-Router ist nicht automatisch eine Firewall
358
PAT – Zugriff aus dem Internet
  • Ohne manuellen Eingriff am Router nicht möglich
  • Zusätzliche Funktionalität/ Konfiguration notwendig
    • Port Forwarding
    • Virtueller Server
359
PAT – Zugriff aus dem Internet
- Funktionsweise -
  • Einem (eingehenden) Destination-/ Server-Port wird
    ein festes Ziel (private IP-Adresse bzw. Socket) zugewiesen
  • Pro Destination-Port immer nur ein Ziel möglich
  • Aber:
    Mehrere Server pro Rechner realisierbar
    (z.B. FTP- und Web-Server)
360
Probleme im Umfeld von NAT/ PAT
  • Probleme im Umfeld von NAT/ PAT
    bei
    • UDP/ Firewalls
    • IPsec

361
UDP-Kommunikation über Firewall
zwischen zwei PAT-Netzen
  • Problem:
    Adressen werden dynamisch vergeben und können nicht freigeschaltet werden
  • Kommunikation erfolgt immer mit Destination-Ports
  • Lösung:
    • STUN
    • UDP Hole Punching
362
STUN
(Simple Traversal of UDP
Through NAT)

UDP Port Punching
363
STUN

RFC 3489
  • Darunter liegende Schichten: Transport Schicht/ Layer 4:
    • UDP (Binding Request)
    • TLS (Shared Secret Requests)
  • UDP/TCP Port-Nr.: 3478
  • Einsatz von STUN-Server:
    kennt die öffentlichen/ privaten Adressen beider Partner
  • Erkennt NAT-Devices
  • Teilt anfragenden Applikationen öffentliche Adresse mit
  • STUN-Server Download unter: http://sourceforge.net/projects/stun/
364
UDP Hole Punching
- prizipielle Funktionsweise -
  • Server teilt beteiligten Clients die öffentlichen Port-Nr. des anderen mit
  • Beide Clients starten Kommunikationsversuch über diese Ports
  • Ports werden in beiden Richtungen genutzt


  • Firewall/ PAT-Router wird „freigeschossen“
365
UDP Hole Punching
- ausführliche Funktionsweise -
  • Es existiert eine Verbindung zu externem Server (mit öffentlicher IP und Port-Nr.
  • A erhält öffentliche Port-Nr. (und öffentlicher IP-Adresse) von B – und umgekehrt
    (durch Server)
  • A sendet Paket an B mit interner Source  und als Destination öffentlicher Port-Nr. von B
    NAT-Device A wird für alle eingehenden Pakete mit Destination öffentliche Port-Nr. A und öffentlichem Absender B geöffnet
  • Das Paket scheitert an NAT B-Device
  • B sendet Paket an A mit interner Source und Destination öffentlicher Port-Nr.
    von A
    NAT B-Device wird für alle eingehenden Pakete mit Destination öffentlicher Port-Nr. von B geöffnet
  • Das Paket passiert NAT A-Device (vgl. 3)
  • Antwortpaket von A passiert nun auch NAT B-Device (vgl. 5)
366
UDP Hole Punching
- Beispiel (Erklärung) -
  • Existierende Verbindungen zu externem Server S:
    • A (intern): Source: 4321 Destination: 1234
    • A (extern): Source: 62000 Destination: 1234
    • B (intern): Source: 4321 Destination: 1234
    • B (extern): Source: 31000 Destination: 1234
367
UDP Hole Punching
- Beispiel (Erklärung – Forts.) -
  • A erhält öffentliche Port-Nr. (und öffentlicher IP-Adresse) von B
    – und umgekehrt (durch Server)
  • A sendet Paket an B mit Source 4321 bzw. 62000 und Destination 31000.
    NAT-Device A wird für alle eingehenden Pakete mit Destination 62000 bzw. 4321 geöffnet
  • Das Paket scheitert an NAT B-Device (noch nicht „gepunched“)
  • B sendet Paket an A mit Source 4321 bzw. 31000 und Destination 62000.
    NAT B-Device wird für alle eingehenden Pakete mit Destination 31000 bzw. 4321 geöffnet.
  • Das Paket passiert NAT A-Device (vgl. 3).
  • Antwortpaket von A passiert nun auch NAT B (vgl. 5)
368
UDP Hole Punching
- Beispiel (Grafik) -
369
IPsec Kommunikation über
NAT-/ PAT-Devices
370
IPsec Kommunikation über
NAT-/ PAT-Devices
  • Problem:
    • Änderungen im Header nicht möglich
      (Verschlüsselung)
    • Änderungen im Header machen das Paket ungültig (Authentifizierung)
    • IKE (UDP-Port-Nr.: 500) funktioniert nicht mit mehreren Rechnern hinter NAT-Device


  • Lösung:
    • Adressumsetzung muss vor IPsec erfolgen
    • NAT-Traversal (NAT-T)
371
NAT Traversal
NAT-T

(RFC 3947)
  • Untersucht ob NAT-Geräte auf Verbindungspfad existieren
  • Überprüft, ob beide Peers NAT-T unterstützen
  • Kapselt IP-Pakete in (Standard-)UDP-Pakete
    UDP/TCP-Port-Nr.: 4500
  • Sendet NAT-Keep-Alive Pakete


372
Anhang
373
Kostenlose Tools
  • Wireshark (ehemals: Ethereal)
    Netzwerk-Protokoll-Analyzer für Windows
    Download: http://www.wireshark.org bzw. http://www.ethereal.com/


  • Nmap
    Der Portscanner (UNIX, LINUX, DOS)
    Download: http://www.insecure.org/nmap/


  • Advanced Portscanner bzw. Advanced LAN-Scanner
    Windows-Portscanner
    Downloads:
    http://www.radmin.com/radmin/utility/pscanner.php/  bzw. http://www.radmin.com/radmin/utility/lscan.php


  • Neotrace
    Grafisches Traceroute-Frontend für Windows
    Download: http://www.zdnet.de/downloads/prg/e/0/de0DE0-wc.html


374
Listen zu
Herstelleradressen, Typ-Feldern und DSAP/ SSAP
375
Weitere wichtige Adressen im Internet
376
Literatur (Netzwerke)
  • Hein, Mathias: TCP/IP im Einsatz - mitp (Datacom)
    ISBN 3-8266-4094-2
  • Hunt, Craig: TCP/ IP Netzwerk- Administration - O'Reilly,
    ISBN 3-8972-1110-6
  • Doyle, Jeff: Routing TCP/IP - Markt und Technik (Cisco Press - CCIE #1919)
    ISBN 3-8272-533-3
  • Dittler, Hans Peter: IPv6 - das neue Internet Protokoll - dpunkt-Verlag;
    ISBN 3-932588-18-5
  • Tanenbaum, Andrew S. - Computer Networks (engl.) - Prentice Hall
    ISBN 0-13-066102-3


377
Literatur (Security)
  • Lipp, Manfred: VPN - Virtuelle Private Netzwerke. Aufbau und Sicherheit –
    Addison-Wesley - ISBN 978-3827322524
  • Honeypot Project: Know Your Enemy. Mit CD-ROM: Learning About Security Threats
    Addison-Wesley – ISBN: 978-0321166463