Firewall e Proxy. Relatório do Trabalho Prático nº 2. Segurança em Sistemas de Comunicação

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1 Segurança em Sistemas de Comunicação Relatório do Trabalho Prático nº 2 Firewall e Proxy Documento elaborado pela equipa: Jorge Miguel Morgado Henriques Ricardo Nuno Mendão da Silva Data de entrega:

2 1

3 Índice Introdução e Objectivos... 3 Configuração e activação da Firewall... 4 Justificação das regras aplicadas...5 Configuração e activação do Proxy... 8 Testes... 9 Acessos ao router...9 Autorização de acesso a serviços na rede DMZ...11 Acessos da rede interna ao exterior...14 Protecções adicionais na firewall...15 Proxy Transparente (squid)...18 Conclusão

4 Introdução e Objectivos Este trabalho tem como principal objectivo a configuração de uma máquina Linux como router e firewall. Esta máquina deverá assegurar a interligação de várias redes, conforme ilustra a seguinte figura. Figura 1 Cenário do trabalho 3

5 Configuração e activação da Firewall As funcionalidades de filtragem que se pretendem implementar e modular neste trabalho, são implementadas no Linux utilizando os mecanismos do Iptables. O Iptables é um módulo acoplado ao NetFilter que, por sua vez, implementa os mecanismos de controlo do tráfego IP ao nível do Kernel do Linux. O Iptables é configurado, adicionando ou removendo regras das tabelas de filtragem de pacotes do Kernel, utilizando o comando iptables. Por sua vez, estas regras serão activadas sempre que o sistema arranca através dos comandos iptables save e iptables restore. Em seguida passamos a explicar as regras adicionadas no âmbito do trabalho e a justificá las. # Gen erated by iptables save v1.3.5 on Sun Nov 5 21:51: *nat :PREROUTING ACCEPT [15:1305] :POSTROUTING ACCEPT [14:1161] :OUTPUT ACCEPT [1:328] A PREROUTING I eth1 p tcp dport 80 j REDIRECT to port 3128 A PREROUTING d p tcp m tcp dport 80 j DNAT to destination A PREROUTING d p tcp m tcp dport 443 j DNAT to destination A PREROUTING d p tcp m tcp dport 22 j DNAT to destination A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 21 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 22 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 25 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 110 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 995 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 143 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 993 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 80 j SNAT to source COMMIT # Completed on Sun Nov 5 21:51: # Generated by iptables save v1.3.5 on Sun Nov 5 21:51: *filter :INPUT DROP [2:564] :FORWARD DROP [80:5360] :OUTPUT ACCEPT [1:328] A INPUT m mac mac source 00:OC:29:B4:22:5C j ACCEPT A INPUT s p udp m udp dport 53 j ACCEPT A INPUT s p udp m udp dport 123 j ACCEPT A INPUT s / d p tcp m tcp dport 22 j ACCEPT A FORWARD m mac mac source 00:0C:29:B4:22:5C j ACCEPT A FORWARD d p udp m udp dport 123 j ACCEPT A FORWARD d p udp m udp dport 123 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 25 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 j ACCEPT 4

6 A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 j ACCEPT A FORWARD s m mac mac source 00:0C:29:C8:AA:1A d / p tcp m tcp dport 22 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 389 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 636 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 25 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 465 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 110 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 995 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 143 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 993 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 80 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 443 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 m state state NEW m recent set name DEFAULT rsource A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 m state state NEW m recent update hitcount 2 name DEFAULT rsource j DROP A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 m state state NEW m recent set name DEFAULT rsource A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 m state state NEW m recent update hitcount 2 name DEFAULT rsource j DROP A FORWARD d p tcp m tcp dport 22 m state state NEW m recent set name DEFAULT rsource A FORWARD d p tcp m tcp dport 22 m state state NEW m recent update hitcount 2 name DEFAULT rsource j DROP COMMIT # Completed on Sun Nov 5 21:51: Justificação das regras aplicadas A PREROUTING I eth1 p tcp dport 80 j REDIRECT to port 3128 Estas duas regras servem para que o proxy funcione de modo transparente ao utilizador. Assim que o tráfego com destino ao porto 80 entra no router, este trata de alterar os seus portos de destino para 3128 que é o porto por defeito do proxy, encoaminhando assim o tráfego pretendido. A PREROUTING d p tcp m tcp dport 80 j DNAT to destination A PREROUTING d p tcp m tcp dport 443 j DNAT to destination A PREROUTING d p tcp m tcp dport 22 j DNAT to destination Estas duas entradas servem para disponibilizar os serviços de SSH, HTTP e HTTPS ao exterior, no ip exterior do router. Os serviços de HTTP e HTTPS estão no porto 3128 porque foram encaminhados previamente. O serviço SSH está no porto 22. A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 21 j SNAT to source A PO STROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 22 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 25 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 110 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 995 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 143 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 993 j SNAT to source A POSTROUTING s / o eth0 p tcp m tcp dport 80 j SNAT to source

7 Estas entradas servem para que a firewall efectue NAT nos acessos da rede interna ao exterior, nomeadamente nos serviços HTTPS, FTP, SSH, SMTP, POP3, POP3S, IMAP e IMAPS. :INPUT DROP [8:704] Esta entrada serve para indicar que a política a aplicar por defeito ao tráfego que entra no router é para negar. Todo o tráfego de entrada será negado com excepção das regras que vêm em seguida. :FORWARD DROP [80:5360] Esta regra implica que a firewall apenas permita o tráfego às regras explicitamente indicadas (as que são pedidas no enunciado). Todo o restante tráfego é negado. A INPUT s p udp m udp dport 53 j ACCEPT Esta regra serve para possibilitar sincronização do relógio com um servidor NTP, nomeadamente o ntp.dei.uc.pt. A INPUT s p udp m udp dport 123 j ACCEPT Esta regra serve para possibilitar a resolução de nomes no exterior. Assim, a informação do servidor de DNS ( ) é recebida correctamente e não é negada. A INPUT s / d p tcp m tcp dport 22 j ACCEPT Esta regra permite que os clients da rede interna estableçam ligações por SSH com o router ( ). A FORWARD d p udp m udp dport 123 j ACCEPT A FORWARD d p udp m udp dport 123 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 25 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 j ACCEPT A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 j ACCEPT Estas regras servem para permitir acessos a serviços na rede DMZ, independentemente da origem do tráfego. Neste caso são permitidas consultas de DNS às máquinas dns ( ) e dns2 ( ); acessos HTTP e HTTPS às máquinas web ( ) e webmail ( ); e acesso SMTP à maquina smtp ( ). A FORWARD m mac mac source 00:0C:29:C8:AA:1A d / p tcp m tcp dport 22 j ACCEPT Esta regra permite que a máquina admin (00:0C:29:C8:AA:1A) aceda às máquinas da rede DMZ. por SSH A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 389 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 636 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 25 j ACCEPT 6

8 A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 465 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 110 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 995 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 143 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 993 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 80 j ACCEPT A FORWARD s / d p tcp m tcp dport 443 j ACCEPT Estas regras permitem aos clients da rede DMZ acederem a um conjunto de serviços da rede interna. Estes serviços são HTTP e HTTPS na máquina admin ( ); LDAP e LDAPS na máquina ldap ( ); e SMTP, POP3 e IMAP4 com e sem SSL na máquina mail ( ). A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 m state state NEW m recent set A FORWARD d p tcp m tcp dport 80 m state state NEW m recent update hitcount 2 j DROP A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 m state state NEW m recent set A FORWARD d p tcp m tcp dport 443 m state state NEW m recent update hitcount 2 j DROP A FORWARD d p tcp m tcp dport 22 m state state NEW m recent set A FORWARD d p tcp m tcp dport 22 m state state NEW m recent update hitcount 2 j DROP Estas regras permitem limitar as ligações à maquina admin ( ) por cada serviço (HTTP, HTTPS e SSH). O parâmetro recent permite criar listas de Ips para de seguida comparar a vários parametros. Neste caso pretende se saber quando existem ou não já duas ligações establecidas desse serviço. Com o parametro set adicionamos o IP à lista. Com o parametro update testamos se o IP já se encontra na lista. Em conjunto com o parametro hitcount 2 é possível testar se a lista ja tem duas entradas do referido IP. Se isto acontecer é porque ja estamos no limite de 2 ligações por serviço e então é feito um DROP ao pacote. 7

9 Configuração e activação do Proxy Para a activação do Proxy HTTP foi utilizado o sugerido SQUID. Foi configurado de forma a funcionar em modo transparente, não obrigando os utilizadores a configurar o proxy nos seus browsers, já que deste modo o router intercepta e encaminha as ligações HTTP para o Proxy. No ficheiro squid.conf foram adicionadas as seguintes entradas: http_port :3128 transparent Define o ip e o porto do servidor onde corre o squid, tendo a opção transparent de modo a facilitar a vida aos utilizadores, que assim não necessitam de adicionar manualmente o proxy no browser. Cache_peer parent proxy only Esta regra informa a existência de outro proxy que pode ser utilizado. Cache_peer_domain !.dei.uc.pt Esta regra limita o domi nio para o qual o proxy obtem p áginas. Acl REDE_INTERNA src /24 Define uma acl da rede interna http_access allow REDE_INTERNA Permite que a rede definida na acl REDE_INTERNA aceda ao proxy. Para redireccionar os pedidos http para a porta do squid foi necessário adicionar à iptables o seguinte comando: Iptables t nat A PREROUTING i eth1 p tcp dport 80 j REDIRECT to port 3128 Como se pode observer pelo comando, efectua se a operação no PREROUTING, ou seja, ao receber o pacote, pela interface eth1, que é a interface que liga à rede interna. Ao receber pacotes nesta interface, com destino à porta 80, estes são redireccionados para a porta 3128, que é a porta onde corre o squid. 8

10 Testes Acessos ao router Ligações SSH ao router, autorizadas a clientes da rede interna. Esta funcionalidade foi testada num cenário em que tínhamos uma máquina cliente da rede intera, uma máquina cliente da rede DMZ e o router. Perane este cenário apenas a máquina da rede interna conseguiu efectuar uma ligação SSH ao router. À máquina da rede DMZ, esta operação foi negada. As imagens seguintes ilustram os testes. Figura 2 Acesso por SSH ao router 9

11 Figura 3 Tentativa falhada de acesso por SSH ao router 10

12 Autorização de acesso a serviços na rede DMZ Autorizar acesso da maquina admin a estas máquinas por SSH Como ilustra a imagem seguinte, foi efectuada uma ligação por SSH com origem na máquina admin de IP e com destino à maquina dns de IP Figura 4 Acesso da máquina admin às máquinas da rede DMZ por SSH 11

13 Autorização de acesso a serviços na rede interna A máquina admin disponibiliza os serviços HTTP, HTTPS e SSH ao exterior, no endereço externo da firewall. Como é possível observar nas imagens seguintes, é possível a uma máquina do exterior ( ) aceder por SSH à maquina admin ( ), através do endereço externo do router ( ). 12

14 Figura 5 Serviço SSH da maquina admin disponível no ip externo do router Perante o sucesso do teste anterior, assumimos que o mesmo se passa com o serviço de HTTP e HTTPS, visto a regra adicionada na firewall ser idêntica. 13

15 Acessos da rede interna ao exterior A firewall efectua NAT para os acessos de máquinas da rede interna ao exterior para os serviços HTTPS, FTP (activo e passivo), SSH, SMTP, POP3, POP3S, IMAP e IMAPS. Neste caso foi efectuado o teste do serviço HTTPS acedendo ao https://www.dei.uc.pt/weboncampus. O teste decorreu com sucesso, como podemos observar na figura seguinte, e assim assumimos que o mesmo aconteceria para os outros serviços, já que as regras a adicionar na firewall seriam idênticas. Figura 6 Acesso da rede interna ao exterior (HTTPS) 14

16 Protecções adicionais na firewall As máquinas da rede interna devem ser autorizadas na firewall por mac address Para cenário de teste, no ponto de filtragem através do endereço mac, foram inseridas as seguintes linhas no iptables: Iptables t filter A INPUT m mac mac source 00:0c:29:b4:22:5c j ACCEPT Iptables t filter A FORWARD m mac mac source 00:0c:29:b4:22:5c j ACCEPT A primeira linha apresentada, permite o acesso ao servidor através da máquina cujo NIC possuí o mac address 00:0c:29:b4:22:5c, máquina essa uitlizada no cenário de teste, enquanto a segunda linha permite o forward de pacotes provenientes da mesma máquina. À que ter presente a noção que as regras são analisadas por ordem, sendo que a police da chain INPUT e da chain FORWARD é igual a DROP. Neste teste limpou se a iptable do servidor e em primeiro lugar definiram se as polices das chain para o valor DROP, não permitindo qualquer acesso. Figura 7 Limpeza da iptable e definição das politicas De seguida tentou se efectuar uma ligação ssh directamente ao servidor. 15

17 Figura 8 Tentativa de ligação sem autorização Tentou se encontrar um log que regista se a tentativa inválida de acesso, contudo tal não foi conseguido. Ainda assim pode se observar o Connection timed out. Prosseguindo, vai se de seguida inserir no iptable do servidor as duas linhas a permitir o acesso de uma máquina da rede interna, ao servidor, utilizando o respectivo endereço mac. Figura 9 Inserção das permissões através do mac address. Agora, inseridos os comandos, volta se ao cliente com o mac indicado no comando e tenta se novamente efectuar uma ligação ssh ao servidor. 16

18 Figura 10 Acesso por ssh, através da máquina com o mac 00:0c:29:b4:22:5c Como se pode observar na figura anterior, após a inserção da permissão para o respectivo mac, já foi possível a ligação por ssh ao servidor. De seguida pode se observar o registo do acesso, do lado do servidor. Figura 11 O Verbose da lista iptables a correr no servidor. Na figura anterior, pode se observar o número de pacotes e de bytes recebidos pela restrição inserida no iptables. De seguida pode se ainda observar o log guardado no ficheiro /var/log/secure que apenas garante o sucesso da ligação ssh, a funcionar através da firewall configurada. 17

19 Figura 12 Ficheiro /var/log/secure. As ligações de clientes externos aos serviços da maquina admin são limitados a 2 por serviço No caso deste ponto, não nos foi possível efectuar qualquer teste visto que não conseguimos dar entrada da regra na firewall. Quando utilizavamos o connlimit obtinhamos sempre o mesmo erro desconhecido. Proxy Transparente (squid) Os teste efectuados foram realizados em máquina a correr em VMWare, sendo a rede do LGSR substituida pela rede Considere se a rede interna a rede Por problemas de configuração no VMWare, perdeu se a conectividade para o exterior, não havendo net, o que provoca que não se consiga aceder aos websites mesmo que o proxy cumpra a sua função, contudo fica demonstrado o funcionamento das configurações neste efectuadas. De seguida vai se demonstrar o acesso a um website a partir da rede autorizada, utilizando o squid em modo transparente. O browser encontra se configurada para ligação directa e o utilizador insere o endereço ao clicar em enter o pedido é redireccionado para o proxy, contudo e graças ao problema de ligação para o exterior, o utilizador recebe a mensagem apresentada na imagem seguinte. 18

20 Figura 13 Acesso com permissão através do proxy De notar que ocorreu um erro de timeout, normal nestas situações. Há também que ter em atenção a última linha da imagem, que demonstra que a mensagem foi gerada pelo servidor que corre o Squid. Do lado do servidor também ficou registado este pedido e o respectivo timeout, como se pode observar de seguida. Figura 14 Log do Squid (access.log) 19

21 Agora vamos efectuar um teste de um acesso sem permissão de acesso ao proxy. Para tal removeu se a acl e o respectivo allow do ficheiro squid.conf, apenas para cenário de teste. O resultado foi o seguinte: Figura 15 Acesso sem permissão do proxy Consultando o ficheiro de log, pode se observar: Como se pode verificar a verde, o pedido teve recusa automática. 20

22 Conclusão Este trabalho consistia na configuração de uma máquina Linux como router e firewall. Através da realização ganhámos familiaridade com esta matéria, adquirindo diversos conhecimentos relaccionados com a configuração e funcionamento destes mecanismos. Onde residiu a maior dificuldade foi na elaboração de alguns testes e por isso o nosso trabalho está tão forte nesse ponto como devia, contudo, achamos que conseguimos focar todos os pontos do trabalho adquirindo bons conhecimentos nos mesmos. Fazia igualmente parte do trabalho configurar nessa mesma máquina um servidor de proxy em modo transparente. Foi outro ponto focado, testado com sucesso, pemitindo nos adquirir conhecimentos sobre este tipo de serviço. Um aspecto que deveríamos ter tido em atenção para incluir no relatório e não tivemos foi a bibliografia. De qualquer maneira a base do trabalho foi desenvolvida com apoio nos vários manuais disponiveis (iptables, squid.conf), o texto de apoio 3 (disponibilizado no SI da cadeira), e um ou outro site com explicações de situações mais específicas. 21

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