Firewall. Tutorial Firewall em Linux Acadêmicos: Felipe Zottis e Cleber Pivetta

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1 Tutorial Firewall em Linux Acadêmicos: Felipe Zottis e Cleber Pivetta Firewall Firewall é um quesito de segurança com cada vez mais importância no mundo da computação. À medida que o uso de informações e sistemas é cada vez maior, a proteção destes requer a aplicação de ferramentas e conceitos de segurança eficientes. O firewall é uma opção praticamente imprescindível. Firewall é o nome dado ao mecanismo de uma rede de computadores que tem por objetivo aplicar uma política de segurança a um determinado ponto de controle da rede. Seu objetivo é permitir somente a transmissão e a recepção de dados autorizados. Este mecanismo atua como uma defesa de um computador ou de uma rede, controlando o acesso ao sistema por meio de regras e a filtragem de dados. A vantagem do uso de firewalls em redes, é que somente um computador pode atuar como firewall, não sendo necessário instalá-lo em cada máquina conectada. A figura abaixo ilustra a idéia de Firewall. Funcionamento do Firewall Há varias formas de funcionamento de um firewall. Estas formas variam de acordo com o sistema, aplicação ou do desenvolvedor do programa. Entretanto, existem dois conceitos básicos de utilização de firewall: - Firewall em nível de Pacotes - Firewall em nível de Aplicação

2 Neste tutorial o enfoque será dado ao conceito de Firewall em nível de pacotes com a utilização da Ferramenta Iptables em sistemas Linux. Iptables O Iptables é uma ferramenta de edição da tabela de filtragem de pacotes, ou seja, com ele você é capaz de analisar o cabeçalho e tomar decisões sobre os destinos destes pacotes. O iptables é um firewall com estado, ou seja, um firewall stateful. Os anteriores eram stateless. O modo de filtragem 'Stateless' tende a tratar cada pacote roteado pelo firewall como pacotes individuais, sendo mais simples de implementar e por terem uma resolução mais rápida que um do tipo stateful, podem ser usados para obterem um desempenho melhor em determinadas situações onde existem regras de nível de rede bem simples. Através destas regras poderemos fazer com que os pacotes possam ser ou não recebidos a rede toda, a determinada máquina, interface ou mesmo porta de conexão. O Iptables trabalha através de Tabelas, Chains e Regras: Instalação Iptables Os requerimentos básicos para o funcionamento do Iptables são um computador sobre a arquitetura 386 com, no mínimo, 4MB de RAM e um kernel da série 2.4 ou superior. Para a realização deste tutorial, fora utilizado a sistema operacional Linux, sendo a distribuição Debian. Como este experimento fora realizado na rede interna da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, é necessário realizar a exportação do proxy utilizado pela faculdade, para que assim seja possível realizar o download do pacote de instalação do Iptables, lembrando que a maioria dos releases atuais do Linux já possui o Iptables no seu Kernel. export http_proxy=htpp://proxy.unioeste.br:8080 Para realizar a instalação de determinados programas, o Linux permite que o pacote de instalação destes sejam obtidos por download através do comando: apt-get install iptables Regras no Iptables As regras são como comandos passados ao iptables para que ele realize uma determinada ação (como bloquear ou deixar passar um pacote) de acordo com o endereço/porta de origem/destino, interface de origem/destino,

3 etc. As regras são armazenadas dentro dos Chains e processadas na ordem que são inseridas. Exemplo de Regra: bloqueia qualquer acesso indo ao endereço iptables -t filter -A INPUT -d j DROP Chains Os Chains são locais onde as regras do firewall são definidas pelo usuário e armazenadas para operação do firewall. Existem dois tipos de Chains: os embutidos (como os Chains INPUT, OUTPUT e FORWARD) e os criados pelo usuário. Os nomes dos Chains embutidos devem ser especificados sempre em maiúsculas (note que os nomes dos Chains são case-sensitive, ou seja, o Chain input é completamente diferente de INPUT). Tabelas As Tabelas armazenam os Chains e o conjunto de regras com uma determinada característica em comum. Existem 3 tabelas disponíveis no Iptables: Tabela Filter É a tabela padrão do Iptables, composto por 3 Chains: INPUT - Consultado para dados que chegam à máquina. OUTPUT - Consultado para dados que saem da máquina. FORWARD - Consultado para dados que são redirecionados para outra interface de rede ou outra máquina. Tabela Nat Utilizada para dados que geram outra conexão (masquerading, source nat, destination nat, port forwarding, proxy transparente são alguns exemplos). Ela é composta por 3 Chains: PREROUTING - Consultado quando os pacotes precisam ser modificados logo que chegam. É o Chain ideal para realização de DNAT e redirecionamento de portas. OUTPUT - Consultado quando os pacotes gerados localmente precisam ser modificados antes de serem roteados. Este Chain somente é consultado para conexões que se originam de IPs de interfaces locais. POSTROUTING - Consultado quando os pacotes precisam ser modificados após o tratamento de roteamento. É o Chain ideal para realização de SNAT e IP Masquerading.

4 Tabela Mangle A tabela MANGLE implementa alterações especiais em pacotes em um nível mais complexo. A tabela mangle é capaz, por exemplo, de alterar a prioridade de entrada e saída de um pacote baseado no tipo de serviço (TOS) o qual o pacote se destinava. Ela Possui 2 Chains padrões: OUTPUT - Altera pacotes de forma especial gerados localmente antes que os mesmo sejam roteados. PREROUTING Modifica pacotes dando-lhes um tratamento especial antes que os mesmos sejam roteados. * Neste tutorial o enfoque será dado à tabela padrão do Iptables, ou seja, a tabela Filter. Fazendo o IP Masquerading Antes de manipular as regras é necessário que o kernel tenha suporte ao iptables e ip_forward. Com os dois comandos abaixo é habilitado o masquerading para todas as máquinas da rede *: iptables -t nat -A POSTROUTING -s /24 j MASQUERADE echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward A configuração do servidor Linux está completa, agora os clientes da rede precisarão ser configurados para usar o endereço IP do servidor Linux como gateway Manipulação de Chains Nesta sessão serão mostrados alguns dos comandos mais utilizados para a manipulação de regras. Listar Regras L Utilizando a sintaxe abaixo é possível exibir todas as regras já criadas. iptables [-t tabela] -L [Chain] [opções] No exemplo abaixo o comando lista as regras do Chain INPUT iptables -t filter -L INPUT

5 Podem-se utilizar também algumas opções para pra listar o conteúdo dos Chains: -v - Exibe mais detalhes sobre as regras criadas nos Chains -n - Exibe endereços de máquinas/portas como números ao invés de tentar a resolução DNS e consulta ao /etc/services. A resolução de nomes pode tomar muito tempo dependendo da quantidade de regras que suas tabelas possuem e velocidade de sua conexão. -x - Exibe números exatos ao invés de números redondos. Também mostra a faixa de portas de uma regra de firewall. --line-numbers - Exibe o número da posição da regra na primeira coluna da listagem. Adicionando regras A Adiciona uma regra na Tabela e Chain determinados. Como exemplo será acrescentado uma regra no Chain INPUT (-A INPUT) que bloqueie (-j DROP) qualquer acesso indo ao endereço (- d ): iptables -t filter -A INPUT -d j DROP Apagando Regras D A exclusão de regras pode ser feita de duas formas, Quando sabemos qual é o número da regra no Chain (listado com a opção -L) podemos referenciar o número diretamente, como no exemplo abaixo: iptables -t filter -D INPUT 1 Porem, às vezes o conjunto de regras pode ser muito extenso, o que dificulta saber o numero da regra. Neste caso usamos a mesma sintaxe para criar a regra no Chain, mas trocamos -A por -D: iptables -t filter -D INPUT -d j DROP Inserindo Regra em uma Linha Especifica I Este comando é útil no caso do usuário necessitar inserir uma regra em uma determinada posição, pois quando é adicionada uma nova regra, ele sempre vai ter prioridade menor em relação às regras anteriores.

6 iptables -t filter -I INPUT 1 -s d j ACCEPT No exemplo acima o trafego vindo de não será rejeitado porque está definido na primeira linha do Chain Input, e por isso tem prioridade em relação às outras regras. Substituir Regras R Existem duas alternativas: apagar a regra e inserir uma nova no lugar ou modificar diretamente a regra já criada sem afetar outras regras existentes e mantendo a sua ordem no Chain.Use o seguinte comando: iptables -R INPUT 2 -d p icmp -j DROP O número 2 é o número da regra que será substituída no Chain INPUT. Criando Novos Chains - N É importante ressaltar que em firewalls organizados com um grande número de regras, a criação de Chains individuais é primordial para organizar regras de um mesmo tipo ou que tenha por objetivo analisar um tráfego de uma mesma categoria (interface, endereço de origem, destino, protocolo, etc), pois podem consumir muitas linhas e tornar o gerenciamento do firewall confuso.a definição de novos Chains utiliza a seguinte sintaxe: iptables [-t tabela] [-N novochain] Como exemplo pode-se criar um Chain denominado Unioeste (que pode ser usado para agrupar as regras de internet da Universidade): iptables -t filter -N Unioeste Para inserir regras no Chain Unioeste basta especifica-lo após a opção -A: iptables -t filter -A Unioeste -s j DROP Logo, é necessário fazer uma ligação (-j) do Chain INPUT para o Chain Unioeste: iptables -t filter -A INPUT -j internet Esta ligação é necessária indicar que outro Chain foi criado possibilitando a leitura das novas regras do Chain Unioeste.

7 Especificando o Policiamento Padrão de um Chain P Quando um pacote chega ao fim das regras contidas em um Chain, o policiamento padrão determina se ele é ACCEPT ou DROP, ou seja, se o pacote é aceito ou rejeitado. Isto deve ser feito utilizando a seguinte sintaxe. iptables [-t tabela] [-P Chain] [ACCEPT/DROP] No exemplo abaixo, o pacote não será rejeitado após passar pelas regras. Obviamente se a regras anteriormente definidas não bloquearem ele. iptables -t filter -P INPUT ACCEPT Salvando e Restaurando regras As regras que estão sendo criadas pelo usuário enquanto manipula o iptables podem ser salvas usando as ferramentas iptables-save e iptablesrestore baseada na idéia do ipchains-save e ipchains-restore. O iptables-save deve ser usado sempre que modificar regras no firewall iptables da seguinte forma: iptables-save >/dir/iptables-regras Para restaurar as regras salvas, utilize o comando: iptables-restore </dir/iptables-regras