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期末報告

主題

  • 如何預防 Nmap 掃描的 DDoS 攻擊

Nmap 是什麼（What is Nmap）

  • Nmap 是⼀款用於網路探測掃描的網路安全工具， 核心功能有主機發現、埠掃描、主機版本偵測、作業系統偵測、防火牆 / IDS 規避和哄騙、NSE 指令碼引擎等
    • 主機發現：用於發現目標主機是否處於活動狀態
    • 埠掃描：用於掃描主機上的埠狀態
    • 主機板本偵測：用於辨識埠上執行的應用程式與程式版本
    • 作業系統偵測：用於便是目標主機的作業系統詳細資訊
    • 防火牆 / IDS 規避和哄騙：秘密地探查目標主機的狀況
    • NSE 指令碼引擎：可以用於增強以上幾種功能

Nmap 指令介紹（Intro to Nmap command）

  • nmap 指令：nmap [Scan Types] [Options] {Target}
    • Scan Types：掃描類型（e.g.: TCP SYN port scan）
    • Options：選項（e.g.: scan 80 port）
    • Target：目標主機 IP 位置（e.g.: 192.168.1.1）
    • Example：
      範例 Scan Types Options Target
      TCP SYN port scan / scan port 80 / 192.168.1.1 -sS -p 80 192.168.1.1
      TCP connect port scan / insane speed scan / 192.168.1.2 -sT -T5 192.168.1.2
      UDP port scan / nse script scan / 192.168.1.3 -sU -sC 192.168.1.3
      TCP ACK port scan / detect OS / 192.168.0.0/16 -sA -O 192.168.0.0/16

背景知識（Background knowledge）

TCP / IP 旗標介紹

Flag 128 64 32 16 8 4 2 1 Decimal
CWR（Congestion Window Reduced） 1 0 0 0 0 0 0 0 128
ECE（ECN-Echo） 0 1 0 0 0 0 0 0 64
URG（Urgent） 0 0 1 0 0 0 0 0 32
ACK（Acknowledgement） 0 0 0 1 0 0 0 0 16
PSH（Push） 0 0 0 0 1 0 0 0 8
RST（Reset） 0 0 0 0 0 1 0 0 4
SYN（Synchronization） 0 0 0 0 0 0 1 0 2
FIN（Finish） 0 0 0 0 0 0 0 1 1
  • URG（Urgent）：通知接收方此為緊急封包，應優先處理
    • 旗標值（flags）：32
  • ACK（Acknowledgement）：回應對方封包已收到
    • 旗標值（flags）：16
  • PSH（Push）：請求接收方將 buffer 中資料送交應用程式處理
    • 旗標值（flags）：8
  • RST（Reset）終止此回合的連線
    • 旗標值（flags）：4
  • SYN（Synchronize）：每回合連線請求時，第一個請求的封包
    • 旗標值（flags）：2
  • FIN（Finish）：本回合連線傳送完成
    • 旗標值（flags）：1

正常情況 TCP / IP 三向交握示意圖

  • 架構示意圖
  • 步驟（B 主機端口有開啟）
    1. A 主機 -> SYN -> B 主機
    2. B 主機 -> SYN + ACK -> A 主機
    3. A 主機 -> ACK -> B 主機
    4. A 主機 <- 建立連線 -> B 主機

不同模式的端口掃描之回應結果

  • Stealth Scan：隱密掃描（又稱秘密掃描），可規避 IDS（入侵檢測系統 Intrusion-detection system）

如何預防攻擊（Prevent DDoS attack）

TCP RST scan

  • 架構示意圖
  • 步驟（B 主機端口有開啟）
    1. A 主機 -> SYN -> B 主機
    2. B 主機 -> SYN + ACK -> A 主機
    3. A 主機 -> RST -> B 主機
  • 規則檔（controller.py） 
    # anti SYN port scan 
if (val1-val2>=3) and (TCP in pkt) and pkt[TCP].flags==2:   
  src = pkt.sprintf('{IP:%IP.src%}')   
  if src not in blockip:   
  self.controllers["s1"].table_add("block_pkt", "_drop", [str(src)], [])   
  blockip.append(src)
  • Demo 影片

TCP FIN scan

  • 架構示意圖
  • 步驟（B 主機端口有開啟）
    1. A 主機 -> FIN -> B 主機
  • 規則檔（controller.py） 
    # anti FIN port scan 
if (val3>=3) and (vals<3) and (TCP in pkt) and pkt[TCP].flags==1:          
  src = pkt.sprintf('{IP:%IP.src%}')   
  if src not in blockip:   
  self.controllers["s1"].table_add("block_pkt", "_drop", [str(src)], [])   
  blockip.append(src)
  • Demo 影片

TCP XMAS scan

  • 架構示意圖
  • 步驟（B 主機端口有開啟）
    1. A 主機 -> XMAS（URG + PSH + FIN） -> B 主機
  • 規則檔（controller.py） 
    # anti XMAS port scan = FIN + PSH + URG 
if (val4>=3) and (vals<3) and (TCP in pkt) and pkt[TCP].flags==41:    
  src = pkt.sprintf('{IP:%IP.src%}')   
  if src not in blockip:   
  self.controllers["s1"].table_add("block_pkt", "_drop", [str(src)], [])   
  blockip.append(src)
  • Demo 影片

TCP NULL scan

  • 架構示意圖
  • 步驟（B 主機端口有開啟）
    1. A 主機 -> NULL（No Flags） -> B 主機
  • 規則檔（controller.py） 
    # anti NONE port scan 
if (val5>=3) and (TCP in pkt) and pkt[TCP].flags=="":    
  src = pkt.sprintf('{IP:%IP.src%}')   
  if src not in blockip:   
  self.controllers["s1"].table_add("block_pkt", "_drop", [str(src)], [])   
  blockip.append(src)
  • Demo 影片

TCP Custom scan

  • 架構示意圖
  • 步驟（B 主機端口有開啟）
    1. A 主機 -> Custom（All Flags） -> B 主機
  • 規則檔（controller.py） 
    # anti ALL(FSPAU) port scan 
if (val6>=3) and (TCP in pkt) and pkt[TCP].flags==59:    
  src = pkt.sprintf('{IP:%IP.src%}')   
  if src not in blockip:   
  self.controllers["s1"].table_add("block_pkt", "_drop", [str(src)], [])   
  blockip.append(src)
  • Demo 影片

簡報參考（Keynote）

延伸學習（Extended learning）

  1. NMAP.ORG / Nmap Security Scanner
  2. edureka! / A Complete Guide to Nmap – Nmap Tutorial
  3. sdn-smallko / Anti TCP SYN Port Scan
  4. Noun Project / Icons for everything
  5. 新精讚 / NMAP 掃描⽅式說明
  6. 軟體品管思維 / 網路偵察與弱點偵測 NMAP 常⽤指令
  7. Kali-Linux 滲透測試⼯具 (Ver. III)
  8. 網管⼈雜誌-胡凱智 / 無類別區隔路由 CIDR 技術依需求善用有限 IP 位址
  9. 每⽇頭條 / Nmap的SYN、Connect、Null、FIN、Xmas、Maimon、ACK掃描