IPv6 Sicherheit. UnFUG. Philipp Zeuner fingerprint: 076A 145A C4C C0D BB64 0AC2 8F0D 0B8F DA03

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1 IPv6 Sicherheit UnFUG Philipp Zeuner fingerprint: 076A 145A C4C C0D BB64 0AC2 8F0D 0B8F DA03

2 IPv6 Sicherheit > Inhalte Überblick IPsec Key Management (IKEv1, IKEv2) Reconnaissance ICMPv6 Autoconfiguration Duplicate Address Detection (DAD) Router Advertisements Privacy Extensions Interoperabilität Dual Stack Attacks Routing Tools NMAP THC IPv6 Attack Suite Zusammenfassung Links / Quellen 2

3 IPv6 Sicherheit > Überblick Integrierte Sicherheit Authentication Header (AH) Encrypted Security Payloard (ESP) Key Management (IKEv1/v2)...wird noch zu wenig genutzt! Was siehts mit den restlichen Funktionen aus? ICMPv6 Interoperabilität/Koexistenz QoS Routing Mobile IPv6 Welche Bedeutung ergibt sich für Hosts und Applikationen? 3

4 IPv6 Sicherheit > IPsec Key Management (IKEv1, IKEv2) > Was ist das? Manueller und dynamischer Austausch von Schlüsseln bzw. Sicherheitskontexten (Betriebsmodus, Algorithmen, Schlüssellängen, usw.) Phase 1: ISAKMP (Internet Security Association and Key Management Protocol) Diffie Hellman Austausch, Authentifizerung per PreShared oder RSA Priv/Pub. Bildung einer ISAKMP SA. Phase 2: Grundlage über Phase 1 für jegliche weitere Protokolle, wie z.b. AH/ESP. Verbindungsaufbau über einen sicheren, authentifizierten Kanal. Bildung einer IPsec SA. Grundlage für beide Versionen von IKE 4

5 IPv6 Sicherheit > IPsec Key Management (IKEv1, IKEv2) > IKEv1 Update in RFC 4109 als Anpassung an aktuelle Algorithmen und Erkenntnisse Algorithmus RFC 2409 RFC 4109 DES Verschlüsselung MUST MAY (Crypto weakness) 3DES Verschlüsselung SHOULD MUST AES 123 Verschlüsselung N/A SHOULD MD5 Hashing und HMAC MUST MAY (Crypto weakness) SHA1 Hashing und HMAC MUST MUST Preshared Secrets MUST MUST RSA mit Signaturen SHOULD SHOULD DSA mit Signaturen SHOULD MAY (lack of deployment) RSA mit Verschlüsselung SHOULD MAY (lack of deployment) D H Group 1 (786) MUST MAY (Crypto weakness) D H Group 1 (1024) SHOULD MUST D H Group 1 (2048) N/A SHOULD D H elliptic curves SHOULD MAY (lack of deployment) 5

6 IPv6 Sicherheit > IPsec Key Management (IKEv1, IKEv2) > IKEv2 Ersetzt vollständig IKEv1 mit: RFC 2407 The Internet IP Security Domain of Interpretation for ISAKMP RFC 2408 Internet Security Associations and Key Management Protocol (ISAKMP) RFC 2409 The Internet Key Exchange (IKE) neu in RFC 4306 The Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol Zusammenfassung und Vereinfachung von IKEv1 NAT Traversal ReKeying/Lifetime kann unterschiedlich sein (variabler) parallele SA mit unterschiedlichen QoS Anforderungen zwischen zwei gleichen Endpunkten möglich StrongSWAN (IKEv1,IKEv2), Racoon2, OpenIKEv2 Cisco 2.14T 6

7 IPv6 Sicherheit > IPsec Key Management (IKEv1, IKEv2) > NAT Traversal Problem: NAT verändert IP Adresse+Port, HMAC (Key Hashing for Message Auth) NAT Typen (RFC 2663) Full Cone NAT Restricted Cone NAT Port Restricted Cone NAT Symmetric NAT NAT Discovery (NAT D) Next Payload RESERVED Payload length ~ HASH of the address and port ~ NAT Traversal Ansätze (IPv4 Nodes in IPv6 Netzen addressieren) STUN (Simple Traversal of UDP through NAT) UDP Hole Punching TURN (Traversal using Relay NAT) 7

8 IPv6 Sicherheit > NAT Typen 8

9 IPv6 Sicherheit > Reconnaissance > IPv4 / IPv6 Einfach mit IPv4 : meisstens nur 2^8 Adressen je Subnet = 256 Adressen Gewöhnliches Angriffsmuster: 1) Ping sweep 2) Port scan 3) Vulnerability tests Schwieriger mit IPv6 : 2^64 Adressen je Subnet = Ping sweep sehr zeitaufwendig bis zu 500 Millionen Jahre selbst mit viel Cleverness + techn. Vorteilen Notwendig: DNS Server für Public Server und privater DNS für adm. Aufgaben DNS-Server wird zum zentralen Punkt im Netzwerk, somit auch zentraler Punkt für Angriffe!! 9

10 IPv6 Sicherheit > Reconnaissance > IPv6 Aber: finden von Public Servern über google,dns,usw. neue Möglichkeiten durch standardisierte Multicasts: FF02:0:0:0:0:0:0:2 All Routers Address FF02:0:0:0:0:0:0:5 OSPF FF02:0:0:0:0:0:0:6 OSPF Designated Router FF02:0:0:0:0:0:0:9 RIP Routers FF02:0:0:0:0:0:0:A EIGRP Routers FF02:0:0:0:0:0:0:101 Network Time Protocol (NTP) FF02:0:0:0:0:0:1:2 All-dhcp-agents... sobald System kompromittiert, ist der Erforschung fast keine Grenzen gesetzt!! Unterscheidung: Unicast Multicast Anycast eine Adresse für ein Interface, es können mehrere je Interface existieren. eine Adresse für eine Gruppe von Hosts. auch shared unicast genannt. Viele Hosts, die sich eine Adresse teilen. 10

11 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 Zusammenfassung vieler Dienste ICMP Informational / Error Messages Autoconfiguration (Stateless DHCP) Neighbor Discovery (ND) (ARP) Path MTU Discovery Multicast Listener Discovery (MLD) Multicast Router Discovery (MDR) (IGMP) (IGMP) 11

12 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 > Grundlagen Neighbor Discovery Solicited node multicast address (RFC 4291) Jeder Knoten muss eine solche Adresse besitzen für jeweils alle seine Interfaces! Gültiger Adressbereich: FF02::1:FF00:0000 FF02::1:FFFF:FFFF Bildung: MAC: B3 1E > IPv6: fe80::202:b3ff:fe1e:8329 Multicast Addresse des Node: FF02::1:ff1e:8329 Benötigt für Neighbor Discovery (unter IPv4 noch ARP) Identifikation der Neighbor Discovery Typen: Quell Adresse Ziel Adresse Nachrichten Typ Alle null (::0) All routers Multicast Stateless Autoconfiguration Solicited node multicast Duplicate Address Detection (DAD) Unicast Solicited node multicast MAC Auflösung Unicast Erreichbarkeitsprüfung 12

13 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 > Autoconfiguration Grundidee der Autoconfiguration hervorragend > komplexeren Netzwerken So sieht der Verlauf aus: 1) Generieren der Link Local Adresse mit FE80 Prefix (EUI 64 mit MAC Adresse) 2) Eintritt in folgende Multicast Gruppen: All Nodes FF02::01 Solicited Node Multicast Gruppe für tentative Adressen (Neighbor Solicitations) 3) Duplicate Address Detection (DAD) Neighbor Solicitation mit Ziel: tentative Link Local Adresse! Antwortet ein Node mit einem Neighbor Advertisement > Abbruch Autokonfiguration! 4) Router Solicitation um alle umliegenden Router (link) zu finden an FF02::02 5) Alle link Router antworten mit Router Advertisement Alle Adressen werden mit Neighbor Discovery (DAD) geprüft bevor sie tatsächlich adressiert werden. 13

14 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 > Grundlagen Neighbor Discovery ip maddress show gibt Aufschluss über Multicastgruppen ip maddr show 1: eth0 link 01:00:5e:00:00:01 link 33:33:ff:02:0c:d7 link 33:33:00:00:00:01 inet inet6 ff02::1:ff02:cd7 inet6 ff02::1 Solicited Node Multicast Address All Routers ip a s 1: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 link/ether 00:04:61:02:0c:d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet /24 brd scope global eth0 inet6 fe80::204:61ff:fe02:cd7/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever Link Local Address 14

15 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 > DoS der Autoconfiguration Generieren von Neighbor Advertisements auf Neighbor Solicitation im DAD! Angreifer lauscht auf Multicastpakete mit Absender 0::0 und antwortet mit Neighbor Advertisement. Angriff natürlich auch ausserhalb der Autoconfiguration mit Neighbor Solicitation möglich! Wie bei ARP Angriffen!! 15

16 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 > Router Advertisements Router schickt periodisch Router Advertisements an FF02::1 All Nodes Jeder Autoconfig Client konfiguriert seine Routing Table, Prefix, Life Time über die RAs Jeder kann RAs an FF02::01 senden, später mehr dazu... 16

17 IPv6 Sicherheit > ICMPv6 > Privacy Extensions Privacy Extensions (RFC 3041) Problem: ip a s 1: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 link/ether 00:04:61:02:0c:d7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet /24 brd scope global eth0 inet6 2001:6f8:901:3ae:204:61ff:fe02:cd7/64 scope global deprecated dynamic valid_lft 6sec preferred_lft sec inet6 fe80::204:61ff:fe02:cd7/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever Lösung mit dynamisch erzeugten Interface Identifiers: MAC bleibt gleich, aber ein Zufallswert wird bei der Autoconfiguration verwendet! Linux: Networking ---> Networking options ---> [*] IPv6: Privacy Extensions (RFC 3041) support (echo 2 >/proc/sys/net/ipv6/conf/all/use_tempaddr zum aktivieren!) Windows (XP ab SP2): c:>netsh interface ipv6 set privacy disabled 17

18 IPv6 Sicherheit > Interoperabilität > Dual Stack Attacks Vorsicht! Autoconfiguration während Boot Prozess! Prüfbar mit sysctl net.ipv6.conf.default.autoconf = 1 net.ipv6.conf.default.accept_ra = 1 Die meissten *BSD und Linux Systeme starten IPv6 automatisch! apropos sysctl: net.ipv6.conf.default.accept_redirects = 1 > ICMP Redirect (Type 5!) Manche Dinge ändern sich nie... 18

19 IPv6 Sicherheit > Interoperabilität > Dual Stack Attacks Vorsicht bei selbstgeschriebenen Firewalls! Man könnte IPv6 vergessen! soweit bekannt: Redhat, Fedora, Suse filtern i.d. Standard Firewall auf IPv6 ip6tables -P INPUT DROP ip6tables -P OUTPUT DROP Kann schon reichen :) ip6tables -P FORWARD DROP 19

20 IPv6 Sicherheit > Firewall Firewalls werden aufwendiger mehr ICMPv6 Nachrichten müssen durch die Firewall z.b. TooBig IPsec versteckt die Daten der höheren Schichten größere Risiken durch viele Header und Extensions schwierig zu filtern 20

21 IPv6 Sicherheit > Routing Routing Protokolle besitzen eigene Sicherheitsmechanismen z.b. Auth Digest (HMAC MD5) OSPF, BGP, IS IS, RIPv2. Das ändert sich nicht mit IPv6!! einzige Ausnahme OSPFv3 (OSPF for IPv6), welches auf IPsec's AH vertraut weiterführend: Routing Header Manipulation (wie IPv4 Source Routing) > thc_live6 ICMP Redirect Route Implanting > thc_redir6 ICMP TooBig zur stetigen Verringerung der MTU > thc_toobig6 21

22 IPv6 Sicherheit > Tools > Übersicht NMAP THC IPv6 Attack Suite 22

23 IPv6 Sicherheit > Tools > NMAP 1) Nodes finden: ping6 -I eth0 ff02::1 PING ff02::1(ff02::1) from fe80::204:61ff:fe02:cd7 eth0: 56 data bytes 64 bytes from fe80::204:61ff:fe02:cd7: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.073 ms 64 bytes from fe80::214:bfff:fe3b:fba5: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.594 ms (DUP!) 2) Scannen nmap -6 fe80::214:bfff:fe3b:fba5 Starting Nmap 4.20 ( ) at :54 CEST Strange read error from fe80::214:bfff:fe3b:fba5: Transport endpoint is not connected from fe80::214:bfff:fe3b:fba5: Transport endpoint is not connected...[snip] OOOPS...Problem im Parsen der Link Local Adresse, bekannt seit nmap 3.81 (Mai 2005) Adresse in Global Unicast (2001::) ändern, falls möglich :D Alternative: Bugfix von Henryk Plötz in TargetGroup.cc dev/2005/q3/0192.html [narayan@thick:~] nmap -6 fe80::214:bfff:fe3b:fba5 Starting Nmap 4.20 ( ) at :36 CEST Interesting ports on fe80::214:bfff:fe3b:fba5: PORT STATE SERVICE 22/tcp open ssh 23

24 IPv6 Sicherheit > Tools > NMAP Probleme mit UDP Scan: sudo nmap -6 -su -p :6f8:900:7ae::2 Sorry -- IPv6 support is currently only available for connect() scan (-st), ping scan (-sp), and list scan (-sl). OS detection and decoys are also not supported with IPv6. Further support is under consideration. QUITTING! 24

25 IPv6 Sicherheit > Tools > Übersicht THC IPv6 Attack Suite parasite6 antwortet auf jede Neighbor Solicitations, ich bin jeder im Netz dos new ipv6 antwortet auf jede Neighbor Solicitation, DAD Angriff fake_router6 senden von Router Advertisements (z.b. neue Routen) redir6 ICMP Redirect Route implanting alive6 prüft/findet alle aktiven IPv6 Nodes detect new ipv6 findet automatisch alle aktiven IPv6 Nodes smurf6 local smurf rsmurf6 remote smurf toobig6 reduziert MTU des Ziels fake_mld6 spielt mit Multicast Listener Discovery Reports fake_mipv6 leitet mobile IPv6 Nodes wohin man will, ohne IPsec Fragmentation & Routing Headers... NMAP 25

26 IPv6 Sicherheit > Tools > THC IPv6 Attack Suite Idee Easy to use IPv6 Packet Library vielseite IPv6 Protokoll Exploits in wenigen Zeilen 5 10 mehrere powerful protocol exploits bereits integriert Code status Linux 2.6.x Little Endian, 32 bit Ethernet, RAW Mode 26

27 IPv6 Sicherheit > Tools > THC IPv6 Attack Suite > parasite6 parsite6 wenn A die MAC von B braucht, schickt er eine Neighbor Solicitation an FF02::01 B sieht die Anfrage und antwortet mit Advertisement, jeder kann antworten!./parasite6 interface [fake-mac] 27

28 IPv6 Sicherheit > Tools > THC IPv6 Attack Suite > dos new ipv6 (DAD) dos new ipv6 A gibt sich eine neue Adresse und führt die DAD (Duplicate Address Detection) durch. Jeder kann auf DAD Checks antworten!./dos-new-ipv6 interface 28

29 IPv6 Sicherheit > Tools > THC IPv6 Attack Suite > fake_router6 fake_router6 Router senden periodisch Router Advertisements (RA) an FF02::01. Clients konfigurieren danach ihre RoutingTables (Autoconfig Flag gesetzt!!). Aber jeder kann diese RAs senden../fake_router6 [-r] interface router-ip-link-local network-address/prefix-length mtu [mac-address] 29

30 IPv6 Sicherheit > Tools > THC IPv6 Attack Suite > selbst Hand anlegen (thc ipv6 lib.c) char *thc_create_ipv6( char *interface, int prefer, int *pkt_len, unsigned char *src, unsigned char *dst, int ttl, int length, int label, int class, int version) int thc_generate_and_send_pkt(char *interface, unsigned char *srcmac, unsigned char *dstmac, unsigned char *pkt, int *pkt_len) 30

31 IPv6 Sicherheit > Tools > THC IPv6 Attack Suite > selbst Hand anlegen (thc ipv6 lib.c) im vim angucken... 31

32 IPv6 Sicherheit > Threats and Chances Entwicklung von speziellen IPv6 Angriffstools Würmer TCP/IP (wie Slammer) sind global betrachtet nicht mehr effektiv Würmer bleiben Messenger und P2P Würmer kommen DNS Server werden primäres Angriffsziel! bei IPsec Deployment Certificate Stealing wird mehr Bedeutung gewinnen! 32

33 IPv6 Sicherheit > Zusammenfassung Soweit bekannt keine größeren Einschläge/Risiken mit IPv6, aber einige Sicherheitsverbesserungen. Alive Scanning und TCP/IP Würmer haben es schwieriger Einführung von IPsec kein Allheilmittel, aber: einfaches Attack Tracing schwieriges Sniffing und schwierigere Man in the Middle Attacken 33

34 IPv6 Sicherheit > Wo bekomm ich IPv6? Bisher nur kleinere lokale Provider die natives IPv6 auf Anfrage anbieten Tunnelbroker Go6 Frei, Perl Skript für Heartbeats Hexago Gateway6 (permanente IPv6 Adresse, Prefix, DNS reg, reverse delegation) haben Quake 3 Arena IPv6 fähig gemacht sixxs Frei, Aiccu Client Dynamische und Permanente Tunnel Kredits für kontinuierliche Uptime des Tunnels Geschenke in Form von /48 Subnets oder weiteren Tunneln Witzige Projekte zur Verbreitung: 34

35 IPv6 Sicherheit > Links / Quellen Allgemeines IPv6 Adressing Architecture cix.de/info/connected.html am IPv6 Netz angeschlossene Provider Sonstiges ietf v6ops scanning implications 03 ietf v6ops security overview Routing drafts/draft ietf ospf ospfv3 update 14.txt OSPF for IPv6 multicast addresses 35

36 IPv6 Sicherheit > Links / Quellen Sicherheit ipv6/ (Tools & Präsentation) IKE Negotiation of NAT Traversal in the IKE D/draft ietf ipsec ikev2 tutorial 01.txt Understanding IKEv2: Tutorial, and rationale for decisions Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol Algorithms for Internet Key Exchange v1 (IKEv1) ICMPv6 IPv6 Stateless Address Autoconfiguration IPv6 Multicast Address Assignments Privacy Extensions in Stateless Autoconfiguration 36

37 IPv6 Sicherheit > Links / Quellen Teredo Symantec Teredo Security Report Aufarbeitung der Problematik in der aktuellen Hakin9 06/2007 NAT Traversal IP Network Address Translator (NAT) Terminology and Considerations STUN Simple Traversal of (UDP) Through Network Address Translators (NATs) berlin.de/nat_traversal P2P NAT T.pdf sehr interessante Diplomarbeit zum Thema P2P NAT T an der Hochschule Rapperswil 37

38 IPv6 Sicherheit > Links / Quellen Fragen? Philipp Zeuner (daphil@synfin.de) fingerprint: 076A 145A C4C C0D BB64 0AC2 8F0D 0B8F DA03 nrn@jabber.ccc.de 38