制定恰当的安全策略
部署路由器安全工作,治理员首先要明白什么是影响路由器安全的因素,以制定出恰当的安全策略和具体的技术实施方案。影响路由器安全的因素可以划分为四类,如图1所示。其中物理安全是路由器安全的最核心问题,假如攻击者可以轻易地接触到用户的路由器,并可以进行关机、密码破解等操作,那将是极其危险的;其次是静态配置的安全威胁,主要是指路由器上保存的操作系统程序以及配置文件,配置文件中一般包含着路由器接口地址、登录密码等重要信息,这些信息假如被攻击者获得,后果不堪设想;第三个因素是路由器动态配置,首当其冲的是路由表,另外还有接口状态、ARP表、日志信息等等;影响最小的是路由器的转发流量,但治理员往往把最多心思花费在这方面,转发流量中可能包含一些攻击,治理员可以设置只答应某些协议、特定ip的流量通过,以排除攻击。
做好路由器安全工作的必要前提是分权治理。将维护路由器的人员分为治理员和操作员两种,二者的权限不同,尽量保密路由器中的重要信息。治理员需要负责制定路由器的安全策略,建议治理员按照以下步骤制定安全策略:
1. 制定安全目标,即希望路由器安全可以达到的效果,而不是一些配置命令。
2. 逐步制定策略,安全治理员根据图1所示的路由器安全层面图,由里到外,一步步制定各个区域内的安全策略。
3. 服务最小化,关闭路由器上不必要的服务,减少安全隐患。
路由器操作安全
保护路由器自身安全的手段主要包括物理访问、登录账号、软件防护、远程治理以及相应的配置操作。
控制好路由器的物理访问是安全问题的核心。一般路由器都提供一个Console接口,治理员可以通过它来修改路由器配置,甚至可以进行密码破解,而且过程十分迅速。
另外,某些路由器上具有基于Slot插槽的PCMCIA卡,它用来保存运行系统的软件以及静态配置文件,假如该插槽中的卡替代,那么系统重启后,路由器将运行攻击者的系统软件和配置,这样路由器就完全被攻占了。因此,存放路由器的场所应该做到7×24小时的严密监控,限制人员出入,假如条件答应,最好能够提供UPS电源支持。
每个路由器厂家都会不断公布自己的产品中存在的安全漏洞,治理员必须时刻跟进这些安全信息,查看自己的路由器是否存在问题,假如存在,那么必须马上进行软件版本升级。对于维护大量设备的ISP治理员来说,这是一项艰巨的任务。因此,建议治理员在选择使用某个厂家的路由器时,应该选择公认的运行比较稳定的软件版本,尽量不要选择最新的版本,因为这些新版本的软件并没有经过时间的考验。
治理员对路由器的操作大都是通过远程操作来完成的。在缺省情况下,路由器只是凭借一个密码来进行身份认证,一些黑客软件可以针对Telnet进行密码暴力破解,很轻易得到单薄的密码。为此,建议治理员使用基于用户名+密码的认证方式,这样至少可以增加黑客猜测用户名的时间,减少被攻破的可能。治理员通常使用Telnet进行远程操作,该过程密码和操作数据都是以明码传输的,攻击者使用sniffer之类的抓包软件就可以轻易获得治理员密码。治理员应该建立如图2所示的网管局域网,每台路由器上最好都采用专门的接口连接网管局域网,这样治理员的远程操作直接传送到路由器,而不需要跨越网段,不易被监听。目前,很多路由器都支持SSH远程操作,推荐使用,它使用加密传送密码和数据。更先进的方法是在网管机器和路由器之间建立IPSec通道,专门用来传送路由器操作数据。
相对于路由器本地验证,AAA(认证, 授权, 审计)认证机制是目前身份认证的理想选择。它能够集中治理所有操作人员的密码,并进行权限分级,并按照要求记录每个人操作路由器的命令。AAA认证机制需要治理员保证AAA服务器的安全。
路由器服务安全
路由器除了提供Telnet远程登录服务外,还提供很多二层、三层的服务。路由器上运行的服务越多,安全隐患也就越大。其实,很多服务是路由器通常不需要的,这就需要治理员了解各种服务的用途,根据实际情况关闭一些不需要的服务。表三说明了一些路由器常见服务的功能和应对措施。
表三
访问控制列表和流量过滤
在缺省情况下,路由器将转发一切有路由的数据包,但是,治理员可以根据需要限制某些流量通过,一般使用访问控制列表(access List)实现,也可以用它来限制用户对路由器的访问。
远程操作控制治理员应该在提供远程操作(Telnet、SSH、HTTP等)的接口上应用访问控制列表,使其只答应某个网段或者某个IP对路由器进行远程操作,这样可以有效避免攻击者进行暴力密码破解。
SNMP访问控制SNMP提供了口令和IP许可两层安全保护机制。口令又可细分为只读口令和读写口令,分别为不同权限而设置的,一般我们建议关闭读写口令。和Telnet操作控制一样,治理员也可以为路由器的SNMP访问设置IP地址限制,只有网管机器才能进行状态采集操作,不过,只有部分厂家的路由器支持这项功能。
路由表控制路由器通过运行路由协议来生成最终用于转发数据的路由表,治理员可以根据实际情况,使用访问控制列表来限制哪些路由可以进入路由表,从而决定哪些数据可以转发以及转发路径。
流量过滤流量过滤是保障网络安全最复杂的一种手段,治理员需要实时检测并判定出攻击的类型,从而在网络的某个恰当位置封闭掉这些流量。路由器的流量过滤是基于接口的,治理员可以限制每个接口上流入和流出两个方向上的流量。以下列举了治理员应该第一时间要在路由器上设置的一些流量过滤:
1. 流入流量过滤:治理员应该在位于公司网络入口处的路由器上过滤掉一些源IP不是公网IP的数据包,例如源IP地址是127.0.0.0/8、RFC1918中规定的10.0.0.0/8、172.16.0.0.0/12和192.168.0.0/16等这些在公网上不能路由的IP地址。
2. 流出流量过滤:为了防止由公司内部机器发出的伪造源IP的攻击数据流,治理员在入口路由器上应该进行流出流量过滤,即只答应源IP地址是公司内部合法IP的数据包被转发出去。
3. 防御TCP SYN:治理员可以在入口路由器上创建访问控制列表,只答应来自外网的已设定SYN标记、目标是公司内部IP地址的TCP包进入公司网络。或者,治理员可以使用TCP 截取(Intercept)功能,TCP截取本来是一些防火墙的专有功能,现在已经被移植到路由器中。
4. 防御Smurf攻击:Smurf攻击向目标网络发起大量广播包,导致网络带宽被占满。治理员可以在路由器上禁止转发直接广播包,绝大部分路由器都具有该功能。
5. 过滤ICMP包:针对攻击者一般首先使用Ping或者Traceroute来选择攻目标、发动攻击的特点,治理员可以在路由器上过滤掉来自外部网络的带有Echo、Redirect标记的ICMP包,丢弃攻击者发起的网络试探数据流,而不影响内部机器对外部网络的Ping和Traceroute。
路由表的安全
路由器是根据路由表来转发接收到的数据包,路由表是通过路由协议计算得出的,可以分为静态路由协议和动态路由协议两种。静态路由是治理员根据需要手工添加到路由表中,优点是可靠、安全,不轻易出错,缺点是必须手工逐条地配置路由,适合小型网络的治理员选用。动态路由协议(例如RIP、OSPF和BGP)是根据邻接路由器的路由更新消息来创建路由表,优点是动态生成路由、自动优选路由等,缺点是安全性差,适合大、中型网络用户使用。
目前有一些专门针对路由器协议的攻击软件,例如攻击主机不断向路由器发出伪造的路由更新消息,导致路由表计算出错误的路由表,导致网络上数据选路出错,数据可能丢失或者被窃取,治理员对此需要做好防范。
现在各种路由协议都支持进行邻接路由器认证,即发送的路由更新消息是加密的,不同路由器只有相同的密码才能正确识别路由更新消息。目前,由于配置复杂,目前我国互联网上绝大多数路由器都没有配置邻接路由器认证,因此,加强这方面的安全措施是必要的。邻接路由器认证支持明码验证和md5密码验证,建议使用后者,这样安全性可以更高。
反向路由转发(Unicast Reverse-Path Forwarding)是一项增强路由安全的有效措施。它设定了以下数据包转发机制,当路由器接收到一个数据包,它检查路由表,确定返回数据包的源IP地址的路由是否从接收到该数据包的接口出去,假如是,则正常转发该数据包,否则,就会丢弃数据包。反向路由转发在防止DDoS攻击方面颇有成效,治理员可以加以采用。
流量控制与日志审记
路由器除了保护自身安全外,最重要的是可以保护所连接网络的安全。前面我们说了使用访问控制列表来过滤攻击流量,但是有时治理员会发现对服务器的攻击源都来自一个网段,都是真实IP地址,并且必须保证向该网段开通服务,同时不能影响其他网段对服务器的访问,这时治理员就不能单纯地过滤掉这些攻击流量,在这种情况下,治理员可以采取限制攻击流量带宽的措施来保护服务器。路由器一般都提供多种带宽控制手段,以保证QoS,例如队列、CAR以及流量策略等等方法,具体实现方法必须根据路由器类型而定。
治理员不可能7×24小时监视着路由器,网络运行中可能会发生很多突发情况。因此,使用日志记录路由器的报警信息十分重要,治理员可以借此对安全事件进行原因追查和故障排除等工作。建议治理员不仅在路由器内存中保留报警信息,最好是建立专门的日志服务器,并开启Syslog服务,接收路由器发送出的报警信息。
编看编想
安全不应该有薄弱点
在漏洞、病毒和攻击工具面前,各种网络设备均表现出一定的脆弱性,路由器也不例外。
之前,一只376字节大小的Slammer蠕虫仅在一天之内便横扫韩国骨干网上的路由器和交换机,使韩国互联网陷入瘫痪。有人计算过,假如Slammer的传播速度再快些,假如它能在15分钟内传播全球,韩国骨干路由器的命运将是全球骨干路由器的命运,而且无药可救。
这决不是耸人听闻。事实证实,在用户现有的安全防范体系中,人们忽略了对路由器、交换机等网络设备的安全保护,使之成为安全防护体系中的薄弱环节,从而成为各种安全事件的攻击目标。路由器作为数据转发的中继站,牵一发而制全身,其安全性直接影响到与之相连的网络,这一点正被恶意攻击所利用。
什么样的路由器才是安全的路由器?在采访中,我们了解到许多厂商把各种成熟的安全技术加进了路由器当中,并从软件和硬件两方面加强路由器自身的安全。在这一趋势的带动下,路由器和安全设备出现了一定程度的融合。不管路由器未来的发展方向如何,有一点是肯定的,路由器在保持高速转发的基础上必须具有过硬的安全性,并且能够与网络的安全架构体系实现联动,否则很难保证网络的可用性。此外路由器的安全与否还与网管员的配置、治理水平紧密相关,这一点往往被人们忽视了。最后需要指出的是,路由器的安全应该成为网络安全的一部分,对路由器的安全保护也应该成为安全防护体系的重要部分,网络安全不应该有薄弱点。