Lernen mit NMap

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original in es Danilo Lujambio
es to en Iván Rojas Aguilar
en to en Javier Palacios
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Warum sind Scanner so wichtig für die Sicherheit eines Netzwerkes? Grundsätzlich weil sie das wichtigste Werkzeug für die Leute sind, die ein System angreifen wollen. Die Vorbereitung eines Angriffs durch einen Cracker könnte z.B. folgendermaßen aussehen:

• Scannen eines ausgewählten Servers oder Netzwerkes, Überprüfung der angebotenen Dienste und welches Betriebssystem diese Dienste ausführt und dann bekannte verwundbare Stellen ausnutzen.
• Scannen jedes Netzwerkes oder jedes Servers, Überprüfung des Betriebssystems (inkl. Versionsnummer) und dann bekannte verwundbare Stellen ausnutzen.

Für einen Systemadministrator ist es wichtig, das eigene Netzwerk zu scannen und die dann aufgezeigten Sicherheitslöcher zu schließen bevor ein Anderer mit weniger guten Absichten das Netz scannt.

Es gibt verschiedenste Scanningwerkzeuge zu diesem Zweck. Dieser Artikel beschäftigt sich aber nur mit nmap. Nmap ist einer der besten Scanner- und Sicherheitswerkzeuge.

Nmap erlaubt dem Systemadministrator Netzwerke zu scannen, um zu erfahren, welche Server aktiv sind und welche Dienste sie anbieten. Zu diesem Zweck bietet Nmap verschiedene Scantechniken an. Dieser Artikel beschäfigt sich mit einigen von ihnen.

In diesem Artikel werden einige der gängigen Strategien, die Nmap bietet, gezeigt. Gleichzeitig wird gezeigt, wie sich der Scannvorgang auf dem Zielrechner ausdrückt.

Nmap kann man über www.insecure.org bekommen. Führe nach dem Download folgendes aus:

tar zxvf nmap-2.30BETA17.tgz
cd ...../nmap-2.30BETA17/
./configure
make
make install

Die Ausgabe von Nmap ist normalerweise eine Liste von "interessanten" (aktiven) Ports auf dem gescannten Server. Diese Ports werden mit dem Namen des Dienstes, dem Status und dem Protokoll ausgegeben.

Mit TCP scannen, Drei-Wege-Handshake von TCP (Option -sT)

Einfaches Nmap-Scannen kann mit der Option -sT erledigt werden. Es basiert auf der Methode der Verbindungserstellung des TCP-Protokolls, bekannt als Drei-Wege-Handshake. Die Abfolge [1] kann grob wie folgt beschrieben werden:

1. Der Server muß dazu bereit sein, eine Verbindung zu empfangen (normalerweise mittels der Socket-, Bind-, und Listen-Funktionen)
2. Der Client startet eine aktive Verbindung - ein Aufruf von connect(). Dies sendet ein SYN-Segment an den Server, um diesen über den Anfang der Daten des Clients zu informieren. Das SYN-Segment enthält normalerweise einen IP-Kopf, einen TCP-Kopf und evt. einige TCP-Optionen.
3. Der Server sollte auf dieses Paket mit einem ACK-Paket mit der eigenen Sequenznummer (im gleichen TCP-Paket) antworten.
4. Der Client sollte diese Antwort ebenfalls mit einem ACK-Segment beantworten

Dieser Weg des Scannens hat zwei Vorteile

• es ist schnell (nmap hat auch eine Option, um es auf langsamen Verbindungen zu optimieren, darauf wird hier aber nicht eingegangen)
• spezielle Privilegien werden auf dem Client nicht benötigt

Wir verfolgen die von NMap angewandte Prozedur mittels des Programmes tcpdump auf dem Zielserver. NMap wird auf dem Rechner 192.168.255.20 ausgeführt und zeigt auf den Server house2.xxx.xxx.xxx über ein Ethernet Netzwerk.

Dieser Durchgang erlaubt NMap zu erkennen, dass port 110 (pop3) von house2 ein aktiver Port auf diesem Server ist.

Wie oben schon angemerkt, ist dieser Scannvorgang sehr einfach zu entdecken. Je nach Konfiguration von syslog.conf könnte die Verbindung aus Zeile 5 bis 8 folgendermaßen in der /var/log/messages erscheinen:

May 6 08:24:01 house2 in.pop3d[205]: connect
from root@192.168.255.20

Mit SYN-Segmenten scannen (halb-offen, Option -sS)

Diese Scanmethode wird angewandt, wenn NMap mit der Option -sS ausgeführt wird. Die benutzte Technik basiert auf "halb-offenen" Verbindungen: Wir senden ein SYN-Segment und wenn ein ACK-Segment darauf empfangen wird, so haben wir einen aktiven Port und wir schließen die Verbindung mit einem RESET-Segment. Wenn wir statt eines ACK- ein RST-Segment empfangen, so haben wir einen nicht aktiven Port. Diese Methode hat den Nachteil, dass ROOT-Rechte auf dem angreifenden Rechner vorhanden sein müssen. Der Vorteil ist die schwere Entdeckbarkeit dieser Mehode.

Im folgenden sehen wir einen vergleichbaren Scanvorgang mit NMap. Wir analysieren ihn wieder mit tcpdump

Dieser Scanvorgang hinterläßt keinen Eintrag in der Logdatei /var/log/messages, wie es der vorhergehende Versuch gemacht hat.

Scannen mit FIN-Segmenten

Diese Scanmethode basiert darauf, dass nicht-aktive Ports auf ein FIN-Segment mit einem RST-Segment antworten, aktivierte Ports diesen Befehl aber einfach ignorieren. Die aktivierten Ports sind also die, die nicht antworten. Mit dieser Methode können keine Server mit einem Betriebssystem von Microsoft gescannt werden, da diese eine nicht standard-konforme Implementation von TCP-Operationen haben.

Es gibt 3 Formen dieser Methode in NMap (-sF, -sX und -sN). Wir werden die Option -sF wie in den vorhergehenden Optionen analysieren.

In den Zeilen 1 und 2 wird das FIN-Segment übertragen (beachte das F nach der 864 in Zeile 1). Daraufhin antwortet der Server house2 mit einem RST-Segment. Daraus schließt NMap, dass dieser Port nicht aktiv ist.

Zeile 3 und 4 nehmen wieder den POP3-Port als Beispiel. In Zeile 3 sehen wir ein FIN-Segment, auf das keine Antwort gegeben wird. In Zeile 4 wird überraschender Weise noch einmal ein FIN-Segment geschickt, auf das wieder keine Antwort kommt. Dies zeigt NMap, dass dieser Port aktiv ist.

Ausdrücke von tcpdump, die weiterhelfen können

In dem Abschnitt über den "Drei-Wege-Handshake von TCP" wurde zuerst eine Methode gezeigt, die in den Logdateien nachzulesen ist. Danach wurden mit den Optionen -sS und -sF zwei Methoden gezeigt, die nicht mitgeloggt werden. Wir können tcpdump dazu benutzen, auch diese Angriffe zu erkennen. Tcpdump erzeugt aber so viele Informationen, dass diese nicht mehr gespeichert oder überprüft werden können. Im folgenden sind einige Ausdrücke aufgeführt, die wie Filter für tcpdump wirken. Damit werden die Informationen von tcpdump überschaubar und einfacher zu analysieren.

Zum besseren Verständnis der Ausdrücke wird im folgenden das Format eines TCP-Paketes gezeigt [2].

TCP (RFC 793)

0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|            Quellport          |           Zielport            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         Sequenznummer                         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                      Acknowledgement Nummer                   |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Offset |  Reserver |U|A|P|R|S|F|             Window            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|           Checksumme          |         Urgent Pointer        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                  Optionen                     |    Padding    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                              Daten                            |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Wir sehen, dass das 13te Byte das Flag-Byte ist, welches die Art des Paketes (SYN, FUN, etc.) bezeichnet. Mit diesem Wissen und dem UND (&) Operator können wir Masken für die aktiven Bits konstruieren. Daraus ergeben sich Ausdrücke wie

tcpdump ' tcp[13] & 7 != 0 and dst 192.168.255.20 ' > /tmp/out7

, das den Eingang mit den Bits R, S oder F (Maske ist 00000111) und dem Ziel 192.168.255.20 aktiv lässt und den Rest einfach ignoriert.

Mit

tcpdump ' tcp[13] & 1 != 0 and dst 192.168.255.20 ' > /tmp/out1

überwachen wir die Pakete mit aktivem FIN-Bit (Maske 00000001). Dies kann zur Entdeckung von Scannvorgängen mit der Option -sF benutzt werden. Und mit

tcpdump ' tcp[13] & 2 != 0 and dst 192.168.255.20 ' > /tmp/out2

bekommen wir alle Pakete mit aktivem SYN-Bit. Dies kann zum Entdecken von Scannvorgängen mit der Option -sS dienen.

Für die Option -sS gibt es aber auch ein spezielles Programm zur Entdeckung dieser Angriffe. Mehr unter [3].

Schlußwort

Programme wie NMap sind sehr nützlich, um die Systemsicherheit in Netzwerken zu verbessern. Dies geschieht sozusagen durch die Augen des Hackers. Wir haben einen kleinen Teil aus diesem Bereich gezeigt, doch ich hoffe, dass damit das Scannen ein wenig besser verstanden werden kann.

Anmerkung des Übersetzers:
Das Scannen von fremden Servern kann in Deutschland eine Straftat darstellen. Dies solltet ihr beachten, wenn ihr diese Anleitung zum Scannen fremder Server benutzt.

Literatur

[1] W. Richard Stevens Unix Network Programming Volume 1
[2] RFC 793
[3] siehe nmap Dokumentation