Handeln mit Adressen ARP, DHCP, DNS

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1 Handeln mit Adressen ARP, DHCP, DNS Wie finden Rechner ihre Nachbarn, Partner und sich selbst? Es funktioniert meistens, aber warum? Jochen Reinwand Vorlesung Praxis der Datenkommunikation 12. Januar 2011

2 Gliederung Grundlagen und Theorie Internet und Ethernet ARP Ablauf, Erweiterungen, Sicherheit, IPv6 DHCP Ablauf, Windows, Linux, Sicherheit DNS Telefonbuch, Einträge, Sicherheit, Werkzeuge 2

3 Internet Netz / subnet Gerät / host Vermittlung / router 3

4 TCP/IP-Schichtenmodell HTTP Daten Anwendung application transport 4 TCP T C P Daten Transport network 3 IP I P T C P Daten Vermittlung link 2 IEEE M A C I P T C P Daten C R C Sicherung 1 Bitübertragung physical 4

5 TCP/IP-Schichtenmodell 4 HTTP TCP HTTP TCP Ende zu Ende IP Link Link IP Link IP Link Punkt zu Punkt 5

6 IPv4-Adressen 6

7 Ethernet-Adressen MAC-Adressen 6 Byte a-bc 12:34:56:78:9a:bc 1234:5678:9abc xx-xx-xx Hersteller yy-xx-xx-xx-xx-xx (yy: LSB=1) Broadcast/Multicast ff-ff-ff-ff-ff-ff e-xx-xx-xx xx-xx-xx-xx Broadcast IPv4-Multicast IPv6-Multicast yy-xx-xx-xx-xx-xx (yy: 2. Bit=1) Lokal administriert 7

8 Ethernet-Paket Typfeld 0x0800 0x0806 0x8035 0x8100 0x8138 0x86DD Protokoll Internet Protocol Version 4 (IPv4) Address Resolution Protocol (ARP) Reverse Address Resolution Protocol (RARP) VLAN Tag Novell Internet Protocol Version 6 (IPv6) 8

9 Gliederung Grundlagen und Theorie Internet und Ethernet ARP Ablauf, Erweiterungen, Sicherheit, IPv6 DHCP Ablauf, Windows, Linux, Sicherheit DNS Telefonbuch, Einträge, Sicherheit, Werkzeuge 9

10 ARP Address Resolution Protocol Ablauf: ARP request > FF-FF-FF-FF-FF-FF fragt nach ARP reply c-07-ac-4f -> sagt seine MAC Daten landen auf beiden Rechnern im ARP-Cache 10

11 ARP 11

12 ARP 12

13 ARP Spezialfälle Gratuitous ( unaufgefordertes ) ARP Host teilt eigene MAC-Adresse unaufgefordert durch ARP-Anfrage mit seiner IP-Adresse als Quelle und Ziel mit Fehleranalyse (es darf keine Antwort kommen!) Hardware-Änderungen / Booten High Availability ( Umbiegen auf Standby-Maschine) Mobile IP Proxy ARP Router beantwortet ARP-Anfragen für Hosts aus anderen Netzen Routen ohne Wissen Reverse ARP (RARP) MAC-Adresse IP-Adresse Anderer Anwendungsbereich Ähnelt DHCP und wird kaum noch verwendet 13

14 ARP Sicherheit ARP-Spoofing Angriffe Sniffing Man-In-The-Middle Sinnvolle Anwendungen Verkehrsanalyse zwischen zwei beliebigen Hosts Hochverfügbarkeitscluster Gegenmaßnahmen Verschlüsselung (mit Zertifikaten!) Kontrolle und Überwachung der Infrastruktur (arpwatch, Intrusion Detection Systeme) Proprietäre Lösungen (z.b. via DHCP-Snooping) 14

15 ARP IPv6 ARP nicht verwendet in IPv6 Neighbor Discovery Protocol (NDP) Basiert auf ICMPv6 Verwendet IPv6 statt MAC-Adressen (Link-Local-Unicast und Multicast) Automatische Adressvergabe Konfiguration der Default-Routen Bruch des Schichtenmodells verkleinert 15

16 Gliederung Grundlagen und Theorie Internet und Ethernet ARP Ablauf, Erweiterungen, Sicherheit, IPv6 DHCP Ablauf, Windows, Linux, Sicherheit DNS Telefonbuch, Einträge, Sicherheit, Werkzeuge 16

17 DHCP DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Plug n Play für Netzwerke RFC 2131 RARP -> BOOTP -> DHCP Optionen: IP-Adresse, Netzmaske, Router, Domain-Name-Server Viele weitere Möglichkeiten UDP Port 67 BOOTP Server Anfrage Port 68 BOOTP Client Antwort 17

18 DHCP normaler Ablauf DHCPDISCOVER ( ) -> (FF-FF-FF-FF-FF-FF) DHCPOFFER ( c-07-ac-4f) -> [ ] ( ) DHCPREQUEST ( ) -> (FF-FF-FF-FF-FF-FF) DHCPACK ( c-07-ac-4f) -> [ ] ( ) 18

19 DHCP Windows 19

20 DHCP Linux /var/lib/dhcpcd/dhcpcd-eth0.info rechts[~]> cat /var/lib/dhcpcd/dhcpcd-eth1.info IPADDR= NETMASK= NETWORK= BROADCAST= GATEWAY= HOSTNAME='rechts' DOMAIN='rrze.uni-erlangen.de' NISDOMAIN='rrze.uni-erlangen.de' ROOTPATH='/proj.stand/suse/suse8.2' DNS= , NTPSERVERS= , , , WINSSERVERS= NISSERVERS= , LPRSERVERS= LOGSERVERS= DHCPSID= DHCPGIADDR= DHCPSIADDR= DHCPCHADDR=00:30:05:5C:18:6F DHCPSHADDR=00:D0:01:F7:AC:00 DHCPSNAME=' ' LEASETIME=86400 RENEWALTIME=43200 REBINDTIME=75600 INTERFACE='eth1' CLASSID='Linux smp i686' CLIENTID=00:30:05:5C:18:6F 20

21 DHCP Sicherheit DHCP basiert auf Broadcasts von Rechnern, die keine Kenntnis von ihrer Umgebung haben Verschiedene Angriffsszenarien Abwehr ähnlich schwierig wie bei ARP Kontrolle und Überwachung der gesamten Infrastruktur Meist proprietäre Lösungen (Cisco DHCP Snooping) Satire: Peg DHCP (http://de.wikipedia.org/wiki/peg_dhcp) 21

22 DHCP dhcp-admin DHCP Dienst des RRZE Vorläufig nur intern, CIP-Pools Basiert auf dhcp-relay (= router) Demnächst IP Address Management (IPAM) siehe später 22

23 Gliederung Grundlagen und Theorie Internet und Ethernet ARP Ablauf, Erweiterungen, Sicherheit, IPv6 DHCP Ablauf, Windows, Linux, Sicherheit DNS Telefonbuch, Einträge, Sicherheit, Werkzeuge 23

24 IP-Adresse Domain-Name IP-Adressen: sind schwer zu merken ändern sich (zwangsläufig) Die Datei hosts historisch Verteilung per FTP /etc/hosts C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts Domain Name System (DNS): ftp.uni-erlangen.de automatische Auflösung Nameserver (NS); oft eingesetzte Implementation: BIND hierarchisch und verteilt Zonen, Delegation und Weiterleitung Autoritative NS, Primary / Secondary NS, Caching NS 24

25 hosts Windows 25

26

27 DNS TOP Level Domains edu education com commercial gov government org organisation mil military net network de Deutschland uk Großbritannien at Österreich ch Schweiz fr Frankreich ca Kanada jp Japan au Australien 27

28

29 DNS Resource Record A IPv4-Adressen AAAA IPv6-Adressen SOA (Start of Authority) Zonen-Beschreibung name, hostname, Version, Refresh, Retry, Expire, Minimum NS Zuständige NS für diese Zone und delegierte Zonen MX Mail-Exchanger CNAME (Canonical Name) Alias PTR (Pointer) Rückwärts-Abbildung 29

30 DNS Sicherheit Denial of Service (DoS) Distributed-Denial-of-Service (DDoS) Angriff auf DNS DNS Amplification Missbrauch von DNS DNS-Spoofing / DNS-Poisoning z.b. durch Cache Poisoning, Angriff auf NS oder sogar freiwillig durch Betreiber Pharming (Weiterentwicklung von Phishing) Zensur (China, Zugangserschwerungsgesetz) Modifikation der Datei hosts durch Viren und Würmer Umgehung des DNS Effektive Umleitung von unerwünschten Adressen, wie z.b. die der Update-Server von Antiviren-Programmen 30

31 DNS Sicherheit Absicherung von DNS TSIG (Transaction Signatures) Sichere Verbindung zwischen DNS-Servern DNSSEC (DNS Security) Server-Server und Server-Client Signierung der DNS-Daten 31

32 DNS Werkzeuge host einfaches Werkzeug (BIND) dig mächtiges Werkzeug (BIND) nslookup mächtig; alt; Quasi-Standard (Windows) getent Un*x; nicht direkt Zugriff auf NS, sondern Systemdatenbank /Resolver (/etc/hosts!) /proj/dns/etc/domains FAU spezifisch (alle Zonendateien in einer Datei) /etc/resolv.conf, /etc/nsswitch.conf Resolver Konfiguration unter Uni*x 32

33 DNS FAU Caching Nameserver (anycast): dns1: dns2: Veraltet: cns1: cns2: Autoritative Name-Server: (leider immer noch) aktuell ns: secondary: Ablösung durch IP Address Management (IPAM) Appliance ( Netzwerk-Datenbank ; DNS+DHCP) Admin: 33

34 Danke! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 34

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