交换安全技术

一、端口安全技术
将MAC地址固定在该接口上,如果进入该接口的数据和绑定的MAC地址不符合就阻塞该端口,这样可以防止MAC地址洪泛攻击和MAC中间人攻击
sw1(config)#mac-address-table static 00d0.d3bd.d001 vlan 1 int f0/1
静态安全MAC地址
sw1(config)#int f0/1
sw1(config-if)#shutdown
sw1(config-if)#switchport mode access
sw1(config-if)#switchport access vlan 1
sw1(config-if)#switchport port-security
sw1(config-if)#switchport port-security maximum 1
sw1(config-if)#switchport port-security violation shutdown
sw1(config-if)#switchport port-security mac-address 00d0.bab2.2611
sw1(config-if)#no shutdown
惩罚的分类:
protect:当计算机接入时,如果该端口的MAC地址条目超过最大的数量时,则这个新的计算机将无法接入,而原有的计算机不受影响,交换机也不发送警告信息
Restrict:当新计算机接入时,如果该端口的MAC条目超过最大的数量时,则这个新的计算机无法接入,并且交换机发送警告信息
Shutdown:当计算机接入时,如果该端口的MAC条目超过最大数量,则该端口将会被关闭,则这个新的计算机和原有的计算机都将无法加入网络,这时需要原有的计算机在交换机中的该端口下使用shutdown和no shutdown重新打开端口

二、粘滞安全MAC地址
静态安全MAC地址可以使得交换机的接口f0/1只能接入某一固定的计算机,然而需要使用switchport port-security mac-address 00d0.bab2.2611,这样可以一一查看出计算机的MAC地址,比较麻烦
sw1(config)#mac-address-table static 00d0.d3bd.d001 vlan 1 int f0/1
静态安全MAC地址
sw1(config)#int f0/1
sw1(config-if)#shutdown
sw1(config-if)#switchport mode access
sw1(config-if)#switchport access vlan 1
sw1(config-if)#switchport port-security
sw1(config-if)#switchport port-security maximum 1
sw1(config-if)#switchport port-security violation shutdown
sw1(config-if)#switchport port-security mac-address 00d0.bab2.2611
sw1(config-if)#no shutdown
被惩罚的接口show int XX 状态呈现errdisable
sw1(config)#errdisable recovery cause psecure-violation
允许交换机自动恢复因端口安全而关闭的端口
sw1(config)#errdisable recovery interval 60
配置交换机60s后自动恢复端口

三、DHCP snooping
在局域网内,经常使用DHCP服务器为用户分配IP地址,由于DHCP服务器和客户端之间没有认证机制,网络攻击的另一种办法是伪装有效DHCP服务器发出的响应。在DHCP工作原理中,客户端以广播的方法来寻找服务器,并且只采用第一个到达的网络配置参数,所以如果在网络中存在多台DHCP服务器(有一台或更多台是非授权的),谁先应答,客户端就采用其提供给的网络配置参数。假如非授权的DHCP服务器先应答,这样客户端获得的网络参数即是非授权的,客户端可能获取不正确的IP地址、网关和DNS等信息。在实际攻击中,攻击者还很可能恶意从授权的DHCP服务器上反复申请IP地址,导致授权的DHCP服务器消耗了全部地址,出现DHCP饥饿。
通常DHCP服务器通过检查客户端发送的DHCP请求报文中的CHADDR(也就是Client MAC Address)字段来判断客户端的MAC地址。正常情况下该CHADDR字段和发送请求报文的客户端真实的源MAC地址是相同的。入侵者可以利用伪造源MAC的方式发送DHCP请求,但这种攻击可以使用Cisco交换机的端口安全特性来防止。但是如果入侵者不修改DHCP请求报文的源MAC地址,而是修改DHCP报文中的CHADDR字段来实施攻击,那端口安全就不起作用了。由于DHCP服务器认为不同的CHADDR值表示请求来自不同的客户端,所以入侵者可以通过大量发送伪造CHADDR值的DHCP请求,导致DHCP服务器上的地址池被耗尽,从而无法为其他正常用户提供网络地址,这是一种DHCP耗竭攻击。DHCP耗竭攻击可以是纯粹的DOS攻击,也可以与伪造的DHCP服务器配合使用。当与伪造的DHCP服务器配合使用时,入侵者就可以伪装成DHCP服务器响应客户端DHCP请求,DHCP欺骗设备将入侵者指定为默认网关或默认域名服务器(DNS)服务器。如果指定为网关,客户机将把数据包转发给攻击设备,而攻击设备则接着将数据包发送到所要的目的地,这称为中间人攻击,可能完全无法被察觉。即使DHCP请求报文的源MAC地址和CHADDR字段都是正确的,但由于DHCP请求报文是广播报文,如果大量发送的话也会耗尽网络带宽,形成另一种拒绝服务攻击。
可以在交换机上配置DHCP Snooping防止攻击,DHCP Snooping的基本原理是交换机监听DHCP数据帧,对于不信任的接口将拒绝接收DHCP Offer包(DHCP服务器的响应包,而DHCP客户只会发送特定类型的DHCP包。
sw1(config-if)#ip dhcp snooping
sw1(config-if)#ip dhcp snooping vlan 100
sw1#shwo dhcp snooping
sw1(config)#int e0
sw1(config-if)#ip dhcp snooping trusted
sw1(config-if)#ip dhcp snooping limit rate 100
(设定端口一秒钟只能发送100个包,减缓DHCP的starvation)
sw1(config)#ing e1
sw1(config-if)#ip dhcp snooping untrusted

Option 82
它被称为DHCP Relay Agent Information Option(DHCP中继代理信息选项),选项号为82,故被称为Option 82,相关标准文档为RFC3046。当DHCP服务器和客户端不在同一个子网内时,客户端要想从DHCP服务器上分配到IP地址,就必须由DHCP中继代理(DHCP Relay Agent)来转发DHCP请求包。DHCP中继代理将客户端的DHCP报文转发到DHCP服务器之前,可以插入一些选项信息,以便DHCP服务器能更精确的得知客户端的信息,从而能更灵活地按相应的策略分配IP地址和其他参数。
DHCP中继代理(Option 82、DHCP Snooping)和DHCP Server之间的关系:
1.交换机开启了DHCP Snooping功能后,默认情况下,将对从非信任端口收到的DHCP请求报文插入选项82信息;
(1)默认时SW2(上行交换机)从Untrusted端口到带有Option 82的DHCP请求报文时会将这个报文丢弃;
DHCP Snooping
可以在SW2上配置“ip dhcp snooping information allow-untrusted”全局命令,将不丢弃该报文;
可以在SW2的Untrusted接口配置“ip dhcp snooping trust”接口命令,这样SW2就能接收带有Option 82的DHCP请求报文了,但是不建议这样做,因为这样将不建立该接口的DHCP监听绑定表,会降低安全性。
(2)DHCP Srver和DHCP Client在同一个子网的情况下,交换机会把Option 82的值填为0(即0.0.0.0)。
2.以Windows Server 2003为DHCP的服务器不认为Option 82的值为0的DHCP请求报文是错误的;
DHCP Snooping
以Cisco IOS为DHCP的服务器默认时会认为Option 82的值为0的DHCP请求报文是错误的,它将丢弃这个报文。
DHCP Snooping
(1)可在SW1上配置“no ip dhcp snooping information option”命令,不插入Option 82;
(2)可在R1上选择配置以下命令,允许Option 82的值为0的DHCP请求报文通过:
接口命令:“ip dhcp relay information trust”,仅对路由器当前接口有效;
全局命令:“ip dhcp relay information trust-all”,对路由器所有接口有效。
Ip dhcp snooping database flash:xx.txt 把缓存的snooping 表存放在一个能够存储的位置

四、ARP欺骗
ARP协议是用来获取目的计算机或者网关的MAC地址的,通信发起方以广播方式发送ARP请求,拥有目的IP地址或者网关IP地址的工作站给予ARP应答,送回自己的IP和MAC地址。ARP协议支持一种无请求ARP功能,同一网段上的所有工作站收到主动ARP广播后会将发送者的MAC地址和其宣布的IP地址保存,覆盖以前Cache的同一IP地址和对应的MAC地址。由于ARP无任何身份真实校验机制,攻击者发送误导的主动式ARP使网络流量经过恶意攻击者的计算机,攻击者就成为了通信双方的中间人,达到窃取甚至篡改数据的目的。攻击者发送的主动模式ARP采用发送方私有MAC地址而非广播地址,通信接收方根本不会知道自己的IP地址被取代
启用DAI
DAI(Dynamic ARP Inspection 动态ARP检查)可以防止ARP欺骗,它可以帮助保证接入交换机只传递“合法的”ARP请求和应答信息。DAI基于DHCP Snooping来工作,DHCP Snooping的监听绑定表包括IP地址与MAC地址的绑定信息,并将其与特定的交换机端口相关联,DAI可以用来检查所有非信任端口的ARP请求和应答(主动式ARP和非主动式ARP),确保应答来自真正的MAC所有者。交换机通过检查端口记录的DHCP绑定信息和ARP应答的IP地址决定其是否是真正的MAC所有者,不合法的ARP包将被拒绝转发。
DAI针对VLAN配置,对于同一VLAN内的接口,可以开启DAI也可以关闭,如果ARP包是从一个可信任的接口接收到的,就不需要做任何检查;如果ARP包是从一个不可信任的接口上接收到的,该包就只能在绑定信息被证明合法的情况下才会被转发出去。这样,DHCP Snooping对于DAI来说也成为必不可少的。DAI是动态使用的,相连的客户端主机不需要进行任何设置上的改变。对于没有使用DHCP的服务器,个别机器可以采用静态添加DHCP绑定表或ARP access-list的方法实现。另外,通过DAI可以控制某个端口的ARP请求报文频率。一旦ARP请求频率超过预先设定的阀值,立即关闭该端口。该功能可以阻止网络扫描工具的使用,同时对有大量ARP报文特征的病毒或攻击也可以起到阻断作用
DAI根据DHCP监听绑定表来工作;DAI也分为信任端口和非信任端口,默认所有端口都为非信任端口;DAI检查所有非信任端口请求和响应的ARP数据包,对不符合DHCP监听绑定表要求的ARP数据包丢弃。所以交换机中必须要有所有非信任端口主机的监听绑定条目,否则该主机将不能通信。这将使所有主机都被迫采用DHCP获取IP地址(或管理员指定的IP地址),因为DHCP监听绑定表已经对其进行了绑定,可以有效地防止用户私自更改指定IP地址。
SW1(config)#ip arp inspection vlan 1 //在Vlan1启用DAI
SW1(config)#ip arp inspection validate src-mac dst-mac ip //检查ARP(请求和响应)报文中的源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址和DHCP Snooping绑定中的信息是否一致
SW1(config)#int f0/1
SW1(config-if)#ip arp inspection trust //配置本接口为信任接口
SW1(config)#int range f0/11 - 12
SW1(config-if)#ip arp inspection limit none //取消ARP包的限制,默认15个包/秒
SW(config-if)#ip arp inspection limit rate 10

五、IP地址欺骗
IP地址欺骗是指行动产生的IP数据包为伪造的源IP地址,以便冒充其它系统或发件人的身份;这也是黑客进行DoS(Denial of Service 拒绝服务)攻击时经常同时使用的一种手段。
启用IPSG
IPSG(IP Source Guard IP源保护)是一种基于IP/MAC的端口流量过滤技术,它可以防止局域网内的IP地址欺骗攻击。IPSG能够确保二层网络中终端设备的IP地址不会被劫持,而且还能确保非授权设备不能通过自己指定IP地址的方式来访问网络或攻击网络导致网络崩溃及瘫痪。IPSG中有一个IP源绑定表(IP Source Binding Table),作为每个端口接收到的数据包的检测标准,只有在两种情况下,交换机会转发数据:所接收到的IP包满足IP源绑定表中Port/IP/MAC的对应关系;所接收到的是DHCP数据包,其余数据包将被交换机做丢弃处理。
IPSG也是基于DHCP Snooping进行工作的,交换机从DHCP监听绑定表自动学习获得接口上绑定的MAC地址和IP地址。连接在交换机上的所有PC都被设置为动态获取IP地址,PC作为DHCP客户端通过广播发送DHCP请求,DHCP服务器将含有IP地址信息的DHCP回复通过单播的方式发送给DHCP客户端,交换机从DHCP报文中提取关键信息(包括IP地址、MAC地址、VLAN号、端口号和租期等)并把这些信息保存到DHCP监听绑定表中。交换机根据DHCP监听绑定表的内容自动生成IP源绑定表,然后交换机根据IP源绑定表里的面内容自动在接口加载基于端口的ACL,由该ACL过滤所有IP流量。在客户端发送的IP数据包中,只有其源IP地址和MAC地址满足源IP绑定表才会被发送,对于具有源IP绑定表之外的其它源IP地址的流量,都将被过滤。
默认时,IPSG不检查所有接口的数据包,因此IPSG只要在不信任接口上进行配置即可,交换机的流量非常大,太多接口的检测会影响交换机的性能。
SW1(config)#int f0/2
SW1(config-if)#ip verify source port-security //在本接口启用IPSG功能
SW(config)#int range f0/3 - 4
SW(config-if)#ip verify source port-security
SW#ip source binding 0023.04e5.b221 vlan 1 172.16.1.3 int f0/3

六、端口阻塞:
当分组到达交换机时,交换机在MAC地址表中执行目的地MAC地址查询,确定用哪个端口发出和转发分组。如果在MAC地址表中没有发现条目,则交换机将向相同VLAN(广播域)中的所有端口广播洪泛未知单播或组播流量。给受保护端口转发未知单播或组播流量,这将可能出现安全问题。使用端口阻塞特性可以阻塞正在转发的未知单播或多播流量。
SW1(config)#int f0/0
SW1(config-if)#switchport block multicast
SW1(config-if)#switchport block unicast
SW1#show int f0/0 switchport

七、风暴控制
在接口上开启风暴控制,设置风暴阀值,如果接口的流量超过阀值则开启惩罚措施
这里写图片描述

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