Iptables & NAT. R. Mutschler, inf

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1 Iptables & NAT R. Mutschler, inf

2 Inhaltsverzeichnis 1 Firewall mit Iptables Einleitung Kernel vorbereiten Paketfilterung mit Iptables Entwurf der Firewall Erstellen von Logfiles Erstellen einer Chain Matches auf source Addressen & Ports Filtern auf Flags Connection Tracking Erweiterungen zu Iptables TCP Erweiterung UDP Erweiterung ICMP Erweiterung Kontrolle des Verbindungßtatus Owner Prüfung Pakete Markieren Type of Service Filterregeln Testen Filterregeln sichern NAT & MASQUERADING SNAT MASQUERADE DNAT REDIRECT Kleines Iptables HOWTO Kleine Tipps Quellen 14 6 Screenshots Kernel Network options Network packet filtering Iptables Support ipmenue

3 7 Rules pic pic pic pic pic

4 1 Firewall mit Iptables 1.1 Einleitung Die Paketfilterung unter Linux erfolgt bereits im Kernel selbst. Im Vergleich zu Softwarepaketen, die als eigenständiger Prozeß laufen und ihrerseits mit dem Kernel kommunizieren müßen ist dies ein Vorteil, da sich einem Angreifer weniger Möglichkeiten zur Manipulation bieten. Um mit Linux Pakete Filtern zu können benötigt man zwei Dinge: Einen entsprechend vorbereiteten Kernel, der neben der Firewall Unterstützung auch andere Sicherheitsfeatures und Routing unterstützen sollte. Ein Werkzeug, mit dem man die Regeln für die Paketfilterung auf Kernelebene setzen kann, in unserem Fall (>2.4) Iptables. 1.2 Kernel vorbereiten Wesentliche Einstellungen unter Networking options(bild: 6.1.1) sind: Network Paket Filtering Schaltet grundsätzlich das Netfilter Framework ein(bild: 6.1.2), dies ist nötig, wenn der Rechner als Paketfilter arbeiten soll, oder NAT (Network Address Translation) ausgeführt werden soll. IP: TCP Syncookie Support ist eine Abwehrmasnahme gegen SYN Flooding, einer Denail of Service Attacke. Syncookie Support muß beim Booten aktiviert werden. echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/tcp syncookies Iptables Support der eigentliche Kern der Paket Manipulation(Bild: 6.1.3). Hierunter finden sich eine Reihe von Funktionalitäten als Module implementiert. Connection Tracking in einer eigenen Tabelle werden ausgehende Pakete und Verbindungen gelistet, um eingehende Pakete beßer bestehenden Verbindungen zuordnen zu können. Das erst ermöglicht NAT, ermöglicht aber auch eine dynamische Paketfilterung (Modul Connection State match Support.) 1.3 Paketfilterung mit Iptables iptables L n Zeigt uns an welche bestehenden iptables Filterregeln auf unseren System definiert sind, bzw. finden wir mit dem Befehl heraus ob unser Kernel überhaupt mit Unterstützung für iptables ausgestattet ist. Falls nicht müßen wir uns einen neuen Kernel zulegen. (ipchains ist iptables relativ ähnlich, viele der hier genannten Dinge kann man in ähnlicher weise auch mit ipchains 4

5 realisieren, falls man das will(die Details in der manpage nachlesen). Sind noch keine regeln installierst so ist besteht die Ausgabe aus: Chain INPUT (policy ACCEPT) Chain FORWARD (policy ACCEPT) Chain OUTPUT (policy ACCEPT) in diese 3 chains können wir Filter regeln einpacken. In die chain INPUT gehören alle Filteregeln die eingehende Packete filtern sollen. Analog ist OUTPUT für ausgehende packte und FORWARD für Packete die von einem Interface zum anderen durchgeroutet werden sollen. Angenommen wir wollen alle Zugriffe von außen auf den Printer Port ( TCP Port 515) filtern: iptables A INPUT p tcp -dport 515 j DROP das A bedeutet append und fügt die Regel an die INPUT queue am Ende an. ( I wäre insert und würde die Regel am anfang der queue eintragen). Die queue wird für jedes Packt von Anfang an bearbeitet. Packte die vorne stehen haben daher Priorität vor welchen die am ende stehen. p spezifizier das Protokoll, mögliche angaben sin TCP/UDP/ICMP. j ist das so genannte targetünd besagt was mit dem Paket geschehen soll. in diesem Fall: DROP verwirft das Paket. (REJECT würde einen Zugriff auf den Port explizit mit einer Antwort ablehnen. DROP ist insoweit beßer als es einen möglichen Angreifer im Ungewißen läßt was jetzt eigentlich mit seinem Paket los ist... ) ACCEPT würde das Paket akzeptieren. Es werden dann keine weiteren Regen mehr durchlaufen. Man kann als target auch den Namen einer selbst definierten chain angeben, welche das Paket dann weiter behandelt. So kann man Packte hierarchisch strukturiert bearbeiten und auch die Performance erhöhen, da nicht mehr alle Packte sequentiell abgeprüft werden müßen, sondern man mit Vorabentscheidungen die genaue Behandlung der Packete in mehre Subchains aufspalten kann. Packte die geforwarded werden, werden bei ipatables NICHT durch die INPUT und OUTPUT chain geleitet, sondern nur durch FORWARD (bei ipchains war das anders). In welche chain ein Paket hier kommt wird nach der Routing Entscheidung festgelegt. Zum umschreiben von Packten gibt es auch noch chains die vor bzw 5

6 nach der Routing Entscheidung durchlaufen werden. Diese sind in der nat tabele. iptables t nat L n (Bild : 7.4) 1.4 Entwurf der Firewall Beim Entwurf einer Firewall hat man 2 Möglichkeiten: entweder man läßt grundsätzlich alles durch und filtert nur einzelne Ports oder man sperrt grundsätzlich alles und läßt nur noch explizit erlaubte Zugriffe durch (was sich empfiehlt). Erste Methode ist nur ratsam wenn man schnell mal eine Gefahr auf einem laufenden System abwenden will ohne Gefahr zu laufen Sachen abzusperren, die erlaubt sein sollten. Generell (und vor allem für neu aufgesetzte Systeme) ist zweitere Methode zu bevorzugen, denn dabei kann es nicht paßieren daß man offen Löcher vergißt... Alles zu sperren kann man entweder machen indem man die policy auf DROP stellt(iptables P <chail >DROP) oder indem man darauf achtet, als letzte rule einer chain immer ein j DROP zu haben. 1.5 Erstellen von Logfiles Eine gute Firewall sollte Angriffe auch loggen. Für diesen Zweck gibt es u.a. das target j LOG. iptables j LOG A INPUT p icmp m limit limit 4/s log level info log prefix mein erstes icmp Filter Würde alle icmp Packete (ping verwendet z.b. ICMP ECHO Packete) in ein log file schreiben (aber maximal 4 pro Sekunde, damit ein Hacker nicht unser logfile überfluten kann). Das limitieren geht über das Modul limit ( m limit). Will man z.b. die meisten der Packete die man DROPT auch loggen, so könnte man sich eine eigene chain definieren, in die man dann das loggen übergibt und am Ende der chain hat man dann ein j DROP 6

7 1.6 Erstellen einer Chain iptables N LOGDROP iptables A LOGDROP m limit limit 4/s j LOG log level info log prefix Paket droped iptables A LOGDROP j DROP (Bild : 7.1) Unsere Regel die den Drucker Port beschützt könnten wir jetzt z.b. so schreiben: iptables A INPUT p tcp dport 515 j LOGDROP Die das Paket in unsere LOGDROP chain stellt und dort erst droped, nachdem es einen Eintrag im logfile hinterlassen hat. (Bild : 7.2) 1.7 Matches auf source Addressen & Ports Bis jetzt haben wir nur auf dport (destination Port) gematcht, man kann aber auch auf source Addressen, source Ports und andere Felder von IP bzw TCP Paketen matchen: iptables A FORWARD p tcp s /24 d /32 j ACCEPT (Bild : 7.5) Obiges würde z.b. alle tcp Packete aus dem Netz /24 zum Rechner erlauben( s steht für source d für destination). Die IP kann auch als full Name angegeben werden, also Beliebige IP Addressen werden durch 0/0 gekennzeichnet. Viele Argumente erlauben auch ein! davor, das dann Verneinung bedeutet. das wären dann genau alle Packete die NICHT der Angabe entsprechen. 1.8 Filtern auf Flags Oft will man tcp Verbindungen nur in eine Richtung erlauben. Problem ist natürlich dass bei einer Verbindung immer auch Retourpackte durchkommen müßen. Zum Glück erfolgt der Aufbau einer tcp Verbindung mit einem speziellen flag (SYN): iptables A FORWARD p tcp syn d /24 s /32 j DROP 7

8 Obiges würde z.b. alle Packete von nach /24 sperren die zum Aufbau einer tcp Verbindung benötigt werden. 1.9 Connection Tracking Iptables hat auch einen Mechanismus eingebaut, um Verbindungen zu verfolgen, also sich zu merken, wann eine Verbindung aufgebaut und wieder abgebaut wird. Man kann damit z.b. nur Packete erlauben, die Teil einer bestehenden tcp Verbindung sind ( das geht mit m state). Sehr hilfreich ist auch die angabe des Interfaces, auf das die Regel angewendet werden soll. i in Interface und/oder o out interface kann jedes belibige interface sein. Hierbei ist es nicht notwendig, das das Interface wirklich existiert. Das ist insbesondere für nichtpermanente Verbindungen wie isdn wichtig. So können schon bei Systemstart Filteregeln gesetzt werden, die erst später initialisiert werden. Ebenfalls sehr nützlich ist, das Regeln für ganze Gruppen von interfaces gesetzt werden können, so trifft i ippp+ auf alle interfaces zu, die mit dem String ippp beginnen. 2 Erweiterungen zu Iptables Die Erweiterungen sind in zwei Gruppen gegliedert, matches und targets. Erweiterungen enthalten meist eine eigene Hilfefunktion, die man erst erhält, wenn man die Erweiterung explizit lädt: iptables m tcp help iptables j REJECT help m steht für matches, j für targets. 2.1 TCP Erweiterung Iptables p tcp... lädt die TCP Erweiterung, die es ermöglicht, daß gezielt spezielle Bereiche des TCP Headers, wie Flags und TCP Optionen abgefragt werden. iptables p tcp sport iptables p tcp dport Spezifiziert Quell/Zielport, Mögliche Angaben sind: Einzelne Portnummer: 2405 Portbereiche: 6000:6010 Spezialfälle: :1924,6000: und

9 iptables p tcp tcp flags mask setflags Hiermit laßen sich alle TCP Flags einzeln prüfen. Um gezielt selektieren zu können wird zunächst eine Auswahl (mask) an Flags angegeben, die von Interesse sind. Setflags bezeichnst nun diejenigen, die gesetzt seien müßen. iptables A INPUT p tcp tcp flags SYN,ACK ACK... Prüft, ob das Ack Flag bei gelöschtem Syn vorhanden ist (offene TCP Verbinding nach three way handshake) iptables A INPUT p tcp tcp flags SYN,RST,ACK SYN Beschreibt das erste Paket eines TCP Verbindungsaufbaus. 2.2 UDP Erweiterung iptables p udp... lädt die udp Erweiterung, die angaben zum Portbereich sind analog zu TCP. 2.3 ICMP Erweiterung iptables p icmp... Icmp besitzt keine Ports wie TCP oder UDP. Icmp Nachrichten enthalten je 1 Byte Typ und Code. iptables A INPUT p ICMP icmp type 0/8... iptables A INPUT p icmp icmp type echo request Kontrolle des Verbindungßtatus iptables - m state state list of states Eine Liste von Zuständen kann aus einem einzelnen Zustand oder einer Komma seperierten Liste bestehen. Iptables kennt folgende Zustände: New, Das Packet initiiert eine neue Verbindung, bei Tcp identisch mit der Option syn. Established, Ein Packet, das zu einer bestehenden Verbindung gehört. über das Connection Tracking Modul werden ausgehende Verbindungen in einer Tabelle geführt, d.h., das Netfilter Framework weiß, welche Verbindungen von welchen Clients mit welchen Ports gerade offen sind. Related, Pakete, die in beziehung zu einer offenen Verbindung stehen, aber nicht direkt zur Verbindung gehören. Dazu zählen Protokolle, die mehrere Kanäle benötigen, wie FTP, oder auch Fehlernachrichten über ICMP.. Außer bei ICMP ist hirzu jedoch ein spezielles Modul nötig, das installiert sein muß. INVALID, Alle Pakete, die nicht einem der anderen Zustände zugeortnet werden können. Da bei Connection Tracking mit Kernel Tabellen gearbeitet wird, kann es bei hoher Last auch zu einem überlauf kommen. 9

10 Beispiel: iptables A OUTPUT m state state NEW... iptables A INPUT m state state RELATED,ESTABLISHED... Mit der Zustandskontrolle ist dynamische Packetfilterung möglich, die weit über die Möglichkeiten einer statischen hinausgeht. 2.5 Owner Prüfung iptables m owner... Diese Erweiterung bezieht sich ausschließlich auf Pakete der Output Chain. Dabei werden nur Pakete erfaßt, die auch im Userspace erstellt wurden. Packete, wie ICMP antworten, die vom Kernel erstellt wurden besitzen keinen owner, werden somit auch nicht erfaßt. Id Angaben sind: userid, groupid, proceßid, seßionid. 2.6 Pakete Markieren iptables t mangle... j MARK Pakete laßen sich mit 32 bit Wert markieren, um sie später einer gesonderten Behandlung zu unterziehen. dazu gehört ein Target, welches die Marke setzen kann, und eine Matching Erweiterung, welche die gesetzte Marke auswertet. iptables t mangle... j MARK set mark <mark> setzt Marke iptables A chain m mark mark <mark > wertet Marke aus. Beispiel: iptables t mangle A PREROUTING p ICMP j MARK set mark iptables A INPUT p ICMP m mark mark 20 j LONGLOG 2.7 Type of Service Iptables ermöglicht es die TOS Felder im Header zu setzen. Beispiel: iptables t mangle A PREROUTING p TCP dport 23 j TOS set tos 0x10 (oder 16)= minnimum delay 10

11 2.8 Filterregeln Testen iptables C chain... Simuliert durchlauf eines Paketes durch eine chain. 2.9 Filterregeln sichern iptables save [ c] [ t chain] >regeln.txt c sorgt dafür, daß alle Packet und Bytecounter mitgesichert werden. iptables restore [ c] <regeln.txt 3 NAT & MASQUERADING Als letztes in unserer Kurzübersicht über iptables wollen wir uns dem NAT (network addreß translation) auch MASQUERADING genannt beschäftigen. Es gibt 4 targets zum umschreiben von Paketen: 3.1 SNAT SNAT (source NAT) zum umschreiben der source Addresse mit dem switch to source kann man eine ip Addresse (oder einen Bereich von ip Adressen) angeben auf den die source Addresse umgeschrieben wird. SNAT ist nur in der POSTROUTING chain (oder in chains die von dort aus aufgerufen werden) gültig. Man kann so ein Netz mit privaten Addressen mit öffentlichen IP s tarnen: iptables t nat I POSTROUTING j SNAT s /8 d 0/0 to source obige Regel würde alle Packete aus dem 10.x.x.x Netz egal wohin sie gehen so erscheinen laßen, als würden sie von ausgehen. Antwort Packete, die zu einer bestehenden Verbindung gehören werden ebenfalls umgeschrieben, so daß die Packete zur Maschine geroutet werden, die die Verbindung aufgebaut hat. Ist also obige Maschine der default Gateway zum Internet mit der ip und dahinter steckt ein großes privates 10.x.x.x Netz so können alle Rechner von dort aus das Internet benutzen. Für alle außenstehenden Rechner scheint es aber als würden alle packte von ausgehen. Ähnlich wie SNAT ist 11

12 3.2 MASQUERADE Bei diesem braucht man keine to source Addresse angeben sondern es wird automatisch die Addresse des ausgehenden Interfaces genommen. Das ist praktisch wenn man z.b. eine ppp Verbindung zu seinem Provider hat, auf der man eine Addresse dynamisch zugewiesenen bekommt. Mit einer statischen Addresse sollte man SNAT vorziehen. 3.3 DNAT Zum umschreiben der Zieladdresse. DNAT ist nur in der PREROUTING oder in der OUTPUT chain erlaubt. Mit der switch to destination ipaddresse kann man die destination ip addresse umschreiben. Damit kann man z.b. interne Rechner von außen erreichbar machen. Ähnlich wie DNAT ist 3.4 REDIRECT REDIRECT leitet Packte zu einem lokalen Port weiter. Will man z.b. Web Zugriffe sperren, aber den Surfen sagen, warum sie nicht direkt nach außen dürfen, könnte man z.b. alle Zugriffe auf Port 80 zu einem lokalen Webserver weiterleiten, der erklärt warum die User nicht zugreifen dürfen. 4 Kleines Iptables HOWTO Zuerst braucht man einen Kernel, der Iptables und NAT unterstützt. Hier eine kurze übersicht der Module, die bei der Kernelconfiguration mit menuconfig des Kernel ausgewählt werden müssen: Device Drivers Networking support Networking options Network Packet Filtering IP: TCP Syncookie support Iptables support Connection Tracking Hierunter sollten wenigstens die Module für die verschiedenen Protokolle ausgewählt werden. Nun sollte, sofern nicht schon früher geschehen, Iptables heruntergeladen und installiert werden. Wer lieber grafische frontends zur Konfiguration verwendet, sollte sich auch das Paket ipmenue herunterladen.(bild: 6.2) iptables L n zeigt nun die drei zur Zeit noch leeren Regelketten INPUT, FORWARD, OUTPUT an. Erscheint eine Fehlermeldung, ist entweder der kernel nicht richtig konfiguriert, iptables nicht installiert, oder bist du etwa 12

13 nicht root? Nun wäre ein wirklich guter Zeitpunkt sich darüber klar zu werden, was man eigentlich tun möchte... Es gibt drei vordefinierte Regelketten, Input für eingehende, Forward für weiterzuleitende und output für ausgehende Pakete. Ein Paket durchläuft eine Regelkette immer von Oben nach Unten, weshalb die Reihenfolge der Regeln sehr wichtig ist. Es gibt nun zwei verschiedene Ansätze, Regelketten aufzubauen: 1.Grundsätzlich alle Pakete erlauben und nur spezielle verwerfen (eignet sich eigentlich nur für quick& dirty workaround). 2.Grundsätzlich alle Pakete verbieten und nur spezielle zulassen (wesentlich besser, da man nicht Gefahr läuft etwas zu vergessen). Was mit einem Paket geschieht, auf das keine Regel zutrifft entscheidet die default policy einer Regelkette. Die default policy wird mit iptables P chain ACCEPT/ DROP gesetzt. In die drei Ketten können nun mit A, oder I (append/ insert) Regeln eingefügt, mit D Regeln gelöscht werden. Nachdem wir nun wissen wie man eine Regel erstellt müssen wir beschreiben, auf welche Pakete sie zutreffen soll. Hierfür kann man z.b. mit p Protokoll den Protokolltyp angeben (TCP, UDP, ICMP... ) d [ s] Ziel [Quell] Adresse /Netzwerk dport [ sport] ZIEL [Quell] Port... Bislang würde unsere Eingabe z.b. folgendermaßen aussehen: iptables A INPUT p TCP dport d.h. die Regel wird an die Input chain angehängt, und bezieht sich auf alle TCP Pakete, die an port 515 gerichtet sind. Jetzt müssen wir nur noch angeben, was mit dem Paket passieren soll, dies geschieht mit j (jump to). Mögliche angaben sind DROP (verwirft Paket), REJEKT (Paket zurückweisen) oder ACCEPT (Annehmen). Erweitern wir unsere Eingabe mit einem dieser sogenannten Targets: iptables A INPUT p TCP dport 515 j DROP d.h. die Regel wird an die Input chain angehängt, und verwirft alle TCP Pakete, die an Port 515 gerichtet sind. Es kann oftmals Sinnvoll sein zusätzliche Regelketten zu Erzeugen, dies geschieht mit N (new). Solche Benutzerdefinierten Regelketten erhöhen die preformance, da ein Paket evtl weniger Regeln durchlaufen muss und die übersichtlichkeit. Oftmals soll z.b. ein Logging erstellt werden, wenn ein Paket verworfen wird. hierfür bieten sich solche Benutzerdefinierten Regelketten an, da es für sie keine default policy gibt, sondern ein Paket am Ende einer solchen Kette wieder zu der Ursprungskette zurückkehrt. Bsp.: iptables N LOGGING erstellt eine Regelkette mit Namen LOGGING. 13

14 iptables A LOGGING j LOG log level info log prefix IPTABLES DROP LOGGING Hängt an die Regelkette LOGGING eine Regel an, die einen Eintrag mit dem prefix IPTABLES... in /var/log/syslog vornimmt. Diese Regel kann nun mit j LOGGING auch als target für andere Regeln angegeben werden. iptables A INPUT p TCP dport 515 j LOGGING Loggt alle TCP Pakete, die Port 515 als Ziel haben. 4.1 Kleine Tipps iptables h Hilfe /usr/share/doc/iptables oder /usr/share/doc/iptables/examples 14

15 5 Quellen /usr/share/doc/iptables 15

16 6 Screenshots 6.1 Kernel Network options

17 6.1.2 Network packet filtering

18 6.1.3 Iptables Support

19 6.2 ipmenue 4 19

20 7 Rules 7.1 pic

21 7.2 pic

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