TP Réseaux. Conception d'une zone démilitarisée (DeMilitarized Zone : DMZ)

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1 TP Réseaux Conception d'une zone démilitarisée (DeMilitarized Zone : DMZ) Préambule Nous devons concevoir une zone démilitarisée, c'est à dire une configuration réseau qui permet d'isoler un ensemble de serveurs d'un réseau à risques (typiquement Internet), tout en garantissant un accès sécurisé. Plate-forme étudiée Nous avons utilisé quatre ordinateurs afin de mettre en pratique les différentes zones représentatives d'une architecture réseau implémentant une DMZ : le réseau local (LAN : Local Area Network) le réseau externe (ou Internet) le réseau démilitarisé (DMZ) Ces trois réseaux sont reliés au routeur qui se charge de les interconnecter et de gérer les flux.

2 Voici un schéma de la plate-forme de sécurité étudiée : Le TP s'articule principalement autour de la configuration des règles de pare-feu du routeur, illustrée dans ce TP par la commande iptables. iptables fonctionne sur le même principe que le schéma OSI (Open Systems Interconnect), à savoir une pile, dont le fonctionnement est modélisable avec le graphe de traitement suivant :

3 L'utilisation de iptables repose sur la définition de règles attachées à chacune des cinq composantes du schéma précédent. Mise en oeuvre du routage classique Q1 : Déterminez les serveurs actifs sur la machine FIREWALL On doit pour cela, répertorier l'ensemble des ports sur lesquels des sockets sont en mode ECOUTE (LISTEN), c'est à dire en attente de connexions. On utilise pour cela, la commande netstat listen : Connexions Internet actives (seulement serveurs) Proto Recv-Q Send-Q Adresse locale Adresse distante Etat tcp 0 0 *:sunrpc *:* LISTEN tcp 0 0 *:auth *:* LISTEN tcp6 0 0 *:ssh *:* LISTEN udp 0 0 *:bootpc *:* udp 0 0 *:bootpc *:* udp 0 0 *:bootpc *:* udp 0 0 *:sunrpc *:* Q2 : Quelles sont les tables de routage sur le pc ROUTEUR? On détermine les tables de routage du pc à l'aide de la commande route ou bien netstat -r : Table de routage IP du noyau Destination Passerelle Genmask Indic Metric Ref Use Iface * U eth * U eth1 En effet, actuellement, seules les machines LAN et DMZ ont été connectées. Aucune route n'a été définie manuellement. C'est pour cela qu'on ne voit que les réseaux auxquels le routeur est directement reliés. Configuration du serveur HTTP Q3 : Quel est le port TCP d'écoute standard d'un serveur web? Pour le vérifier, on peut utiliser le fichier /etc/services qui contient une liste de numéros de ports connus auxquels est associé un nom.

4 Ainsi, pour ce qui est du protocole HTTP, la commande suivante permet de filter l'affichage du fichier /etc/services : # cat /etc/services grep http # Updated from and other # sources like www 80/tcp http # WorldWideWeb HTTP https 443/tcp # http protocol over TLS/SSL https 443/udp Ici, ce qui nous intéresse est le service www qui est, par défaut, à l'écoute sur le port TCP 80. Q4 : Pourquoi observez-vous plusieurs fois le serveur httpd? Nous observons plusieurs instances du processus httpd car Apache lance un pool de thread dédié aux demandes de connexions pour diminuer le temps de latence aux requêtes clientes et mieux répartir la charge de travail. Q5 : Quelle page est ouverte lorsque vous ne précisez pas de nom de page? Il s'agit de la page nommée index.html se trouvant à la racine du path indiquée sous la variable DocumentRoot dans le fichier de configuration d'apache. Test de la sécurité de la configuration Q6 : Quelle est cette version? La question porte plus précisement sur la version du système d'exploitation. Pour cela, on se connecte à l'aide de la commande telnet sur le serveur. Cela implique qu'un serveur telnet tourne, ce qui n'était pas notre cas. Toutefois l'execution de la commande uname -a en local nous informe sur la version courante du noyau utilisé. Nous allons donc nous contenter d'obtenir la version du serveur web Apache. On interroge le serveur WEB en telnet : # telnet GET / HTTP/1.1 Host: localhost Server: Apache/2.0.4 Le numéro de version est donc Apache

5 Q7 : A partir du PC firewall, déterminez la liste des serveurs actifs sur le serveur web. Pour obtenir la liste des ports ouverts on utilise la commande nmap : # nmap -ss (Option -ss : type de scan TCP SYN) On obtient : Starting nmap 3.81 ( ) at :05 CEST Interesting ports on : (The 1659 ports scanned but not shown below are in state: closed) PORT STATE SERVICE 22/tcp open ssh 8080/tcp open http-proxy MAC Address: 00:10:A7:1B:71:B0 (Unex Technology) Nmap finished: 1 IP address (1 host up) scanned in seconds Nmap nous informe donc que les ports 22 et 8080 sont ouverts en TCP sur la machine distante, ce qui laisse donc fortement présumer la présence d'un serveur ssh et web (ce qui est le cas). Q8 : Réalisez une configuration par défaut du firewall qui rejette tout flux dans les règles input, output et forward. Donnez la syntaxe des trois lignes obtenues dans le fichier. On définit les règles par défaut pour les trois principales cibles de iptables : iptables -P FORWARD DROP iptables -P INPUT DROP iptables -P OUTPUT DROP Les règles par défaut sont appliquées lorsque le paquet ne s'applique à aucune autre règle. Q9 : Quel est l'état d'iptables? On utilise la commande iptables -L -v : Chain INPUT (policy DROP 0 packets, 0 bytes) Chain FORWARD (policy DROP 0 packets, 0 bytes) Chain OUTPUT (policy DROP 0 packets, 0 bytes) On voit bien que la politique par défaut est DROP donc on rejette tout les flux qui passent en INPUT, OUTPUT et FORWARD.

6 Q10 : Ajouter les filtres permettant d'accepter sur l'interface du firewall côté LAN un ping venant du réseau LAN. Donnez les règles ajoutées. La commande ping forge des paquets ICMP (Internet Control Message Protocol), il nous faut donc permettrent le passage de ce type de paquet sur l'interface appropriée. De plus, ayant besoin de l'aller et retour des paquets, nous devons spécifier les règles pour chacune des cibles INPUT et OUTPUT : iptables -A OUTPUT -o eth0 -p icmp -j ACCEPT iptables -A INPUT -i eth0 -p icmp -j ACCEPT Options de iptables utilisées (extrait de man iptables) : -A, --append Ajoute une ou plusieurs règles à la fin de la chaîne sélectionnée. -i, --in-interface [!] [nom] Nom optionnel de l'interface qui reçoit les paquets. -o, --out-interface [!] [nom] Nom optionnel de l'interface qui envoie les paquets. -p, --protocol [!] protocole Le protocole de la règle ou du paquet à vérifier. -j, --jump cible Cible de la règle ; c'est-à-dire ce qu'il faut faire si le paquet correspond à la règle. Q11 : Même question pour la liaison DMZ <-> interface du routeur côté DMZ. On réapplique les mêmes règles sur l'interface de la DMZ c'est à dire eth1 : iptables -A OUTPUT -o eth1 -p icmp -j ACCEPT iptables -A INPUT -i eth1 -p icmp -j ACCEPT On vérifie ensuite avec iptables -L -v : Chain INPUT (policy DROP 4 packets, 1312 bytes) ACCEPT icmp -- eth0 any anywhere anywhere 0 0 ACCEPT icmp -- eth1 any anywhere anywhere Chain FORWARD (policy DROP 0 packets, 0 bytes) Chain OUTPUT (policy DROP 19 packets, 1820 bytes) ACCEPT icmp -- any eth0 anywhere anywhere 0 0 ACCEPT icmp -- any eth1 anywhere anywhere

7 Q12 : Ajoutez une règle sur le firewall permettant de faire de la translation d'adresse entre le LAN et la DMZ. Donnez la règle ajoutée. Pour cela, on spécifie la regle iptables suivante: iptables -t nat -A POSTROUTING -s /24 -d /24 -j MASQUERADE On ajoute donc une règle dans la table nat ( -t nat ) (Network Address Translation) qui opère après les règles de routage et qui masque le traffic entre le LAN et la DMZ, c'est à dire que la DMZ voit le traffic réseau comme provenant uniquement du routeur. Q13 : Donnez la séquence des trames obtenues sur le PC DMZ. Interprétez les résultats obtenus. Sans translation d'adresse, nous obtenons les trames suivantes, lors d'un ping : No. Time Source Destination Protocol Info ARP Who has ? Tell ARP is at 00:50:22:39:08: ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply Avec translation, on obtient : No. Time Source Destination Protocol Info ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply ICMP Echo (ping) request ICMP Echo (ping) reply On voit bien qu'avec la nouvelle règle NAT, la véritable adresse de la machine qui exécute le ping est masquée par celle du routeur. La machine DMZ croit communiquer avec le routeur.

8 Q14 : Donnez les règles de filtrage obtenues et testez sur le PC LAN que cela fonctionne. Dans le cas présent, il faut autoriser le traffic provenant du LAN à destination du serveur web et uniquement sur le port correspondant, à savoir Pour cela on ajoute les règles iptables suivantes: iptables -A FORWARD -p tcp -i eth0 -d dport j ACCEPT iptables -A FORWARD -p tcp -o eth0 -s sport j ACCEPT On accepte de transmettre (router) les paquets à destination du serveur WEB sur le port 8080 Filtrage LAN <-> Internet Q15 : Donnez les filtres obtenus. On exécute la commande iptables -L -v : Chain INPUT (policy DROP 1 packets, 328 bytes) 0 0 ACCEPT icmp -- eth0 any anywhere anywhere 0 0 ACCEPT icmp -- eth1 any anywhere anywhere Chain FORWARD (policy DROP 692 packets, bytes) ACCEPT icmp -- any any anywhere anywhere 0 0 ACCEPT tcp -- eth0 any anywhere tcp dpt:webcache 0 0 ACCEPT tcp -- any eth anywhere tcp spt:webcache ACCEPT tcp -- eth0 eth2 anywhere tcp dpt:webcache ACCEPT tcp -- eth2 eth anywhere tcp spt:webcache Chain OUTPUT (policy DROP 0 packets, 0 bytes) ACCEPT icmp -- any eth0 anywhere anywhere 0 0 ACCEPT icmp -- any eth1 anywhere anywhere On peut vérifier que les règles spécifiées sont bien appliquées. Filtrage DMZ <-> Internet Q16 : Quelles sont les règles de filtrage iptables pour réaliser la translation d'adresse et le forwarding de port? iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d dport 80 -j DNAT --to-destination :8080 On utilise la cible PREROUTING afin de manipuler l'adresse et le port de destination du paquet.

9 On spécifie ainsi que tous les paquets à destination de (Internet) sur le port 80 seront retransmis comme des paquets à destination de (DMZ) sur le port Une fois cette opération réalisée, on doit accepter le transfert de ces paquets : iptables -A FORWARD -p tcp -i eth2 -o eth1 --dport d j ACCEPT iptables -A FORWARD -p tcp -i eth1 -o eth2 --sport s j ACCEPT On obtient alors les règles suivantes : Chain INPUT (policy DROP 3379 packets, 137K bytes) 0 0 ACCEPT icmp -- eth0 any anywhere anywhere 0 0 ACCEPT icmp -- eth1 any anywhere anywhere Chain FORWARD (policy DROP 4 packets, 240 bytes) 0 0 ACCEPT icmp -- any any anywhere anywhere 0 0 ACCEPT trafftrafficic tcp -- eth0 any anywhere tcp dpt:webcache 0 0 ACCEPT tcp -- any eth anywhere tcp spt:webcache 0 0 ACCEPT tcp -- eth0 eth2 anywhere tcp dpt:webcache 0 0 ACCEPT tcp -- eth2 eth anywhere tcp spt:webcache ACCEPT tcp -- eth2 eth1 anywhere tcp dpt:webcache ACCEPT tcp -- eth1 eth anywhere tcp spt:webcache Chain OUTPUT (policy DROP 0 packets, 0 bytes) ACCEPT icmp -- any eth0 anywhere anywhere ACCEPT icmp -- any eth1 anywhere anywhere Et en ce qui concerne la table nat : Chain PREROUTING (policy ACCEPT packets, 1982K bytes) DNAT tcp -- any any anywhere tcp dpt:www to: :8080 Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 5241 packets, 285K bytes) 0 0 MASQUERADE all -- any any / / MASQUERADE all -- any any / /24 Chain OUTPUT (policy ACCEPT 7494 packets, 424K bytes) Q17 : Analysez les trames obtenues lors de la connexion HTTP précédente sur le PC DMZ. No. Time Source Destination Protocol Info traffic TCP 3615 > webcache [SYN] Seq=0 Ack=0 Win=5840 Len=0 trafficmss=1460 TSV= TSER=0 WS= TCP webcache > 3615 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=5792 Len=0 MSS=1460 TSV= TSER= WS= TCP 3615 > webcache [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=5840 Len=0 TSV= TSER=

10 HTTP GET / HTTP/ TCP webcache > 3615 [ACK] Seq=1 Ack=17 Win=5792 Len=0 TSV= TSER= traffic HTTP Continuation or non-http traffic TCP webcache > 3615 [ACK] Seq=1 Ack=19 Win=5792 Len=0 TSV= TSER= HTTP HTTP/ OK HTTP Continuation or non-http traffic TCP 3615 > webcache [ACK] Seq=19 Ack=286 Win=6912 Len=0 TSV= TSER= TCP webcache > 3615 [FIN, ACK] Seq=697 Ack=19 Win=5792 Len=0 TSV= TSER= TCP [TCP Dup ACK 13#1] 3615 > webcache [ACK] Seq=19 Ack=286 Win=6912 Len=0 TSV= TSER= SLE=697 SRE= HTTP Continuation or non-http traffic TCP 3615 > webcache [ACK] Seq=19 Ack=698 Win=7984 Len=0 TSV= TSER= TCP 3615 > webcache [FIN, ACK] Seq=19 Ack=698 Win=7984 Len=0 TSV= TSER= TCP webcache > 3615 [ACK] Seq=698 Ack=20 Win=5792 Len=0 TSV= TSER= On voit bien ici que le dialogue ne s'effectue qu'entre la machine Internet et la machine DMZ. On constate également que la connexion TCP transite via le port 8080 (alors que la machine Internet croit dialoguer sur le port TCP 80). Conclusion Ce TP nous a permis de comprendre en détails le fonctionnement de iptables, par une mise en pratique des différents cas typiques de routage. Nous avons ainsi pu étudier un exemple d'architecture réseau qui est de nos jours très usité dans le milieu professionnel. Dans le cas d'iptables, nous avons mis en place des règles de sécurité aux niveaux TCP, IP et Ethernet, mais il existe des solutions complémenatires qui permettent de gérer la sécurité des couches supérieures (en particulier la couche Application).

11 Annexe 1 : Script iptables #on supprime toutes les entrées iptables -F iptables -t nat -F #regle par defaut: on drop tout iptables -P INPUT DROP iptables -P OUTPUT DROP iptables -P FORWARD DROP #Q10 on accepte le ping depuis le LAN iptables -A INPUT -i eth0 -p icmp -j ACCEPT iptables -A OUTPUT -o eth0 -p icmp -j ACCEPT #Q11 on accepte le ping depuis la DMZ iptables -A INPUT -i eth1 -p icmp -j ACCEPT iptables -A OUTPUT -o eth1 -p icmp -j ACCEPT #on autorise le transfert des trames ICMP iptables -A FORWARD -p icmp -j ACCEPT #Q12 on fait de la translation d'adresse (NAT) du LAN vers la DMZ iptables -t nat -A POSTROUTING -s /24 -d /24 -j MASQUERADE #Q14 on accepte les trames HTTP sur le port 8080 depuis le LAN vers la DMZ iptables -A FORWARD -p tcp -i eth0 -d dport j ACCEPT iptables -A FORWARD -p tcp -o eth0 -s sport j ACCEPT #Q15 on autorise le ping du LAN vers Internet #iptables -A FORWARD -p icmp -j ACCEPT --> deja execute #Q15 on NAT vers Internet iptables -t nat -A POSTROUTING -s /24 -d /24 -j MASQUERADE #Q15 on autorise le LAN vers Internet (port 8080) iptables -A FORWARD -p tcp -i eth0 -o eth2 -d dport j ACCEPT iptables -A FORWARD -p tcp -i eth2 -o eth0 -s sport j ACCEPT #Q16 on translate l'adresse IP et le port (depuis Internet vers DMZ) iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d dport 80 -j DNAT --to-destination :8080 #Q16 on forward le port 8080 de Internet vers la DMZ iptables -A FORWARD -p tcp -i eth2 -o eth1 --dport d j ACCEPT iptables -A FORWARD -p tcp -i eth1 -o eth2 --sport s j ACCEPT

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