1. 攻擊面在安全攻防中的價值

洛克希德-馬丁公司的網(wǎng)絡(luò)殺傷鏈(Kill Chain )模型描述的攻擊過程一般包括7個階段：偵察跟蹤、武器構(gòu)建、載荷投遞、漏洞利用、安裝植入、命令與控制、目標(biāo)達成。偵察階段主要實現(xiàn)對攻擊目標(biāo)(如服務(wù)器，公司網(wǎng)站，內(nèi)網(wǎng)等)的各類信息收集，其中就包括通過各種技術(shù)手段進行主機和端口掃描，獲取存活I(lǐng)P地址、系統(tǒng)類型、開放端口、服務(wù)版本等基本信息。

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安全防守方一般基于傳統(tǒng)的縱深防御理念，在物理、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、流程、人員管理等不同維度使用技術(shù)和管理手段，對各種攻擊行為進行威懾、預(yù)防、檢測、響應(yīng)和恢復(fù)。針對攻擊過程第一階段的掃描行為，安全防守方可以采取的措施包括梳理并減少對外暴露的攻擊面，進行系統(tǒng)和應(yīng)用的安全基線加固，補丁更新、banner隱藏、日志和網(wǎng)絡(luò)流量審計等手段，一方面減少和降低攻擊者可以發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險資產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時對早期的攻擊行為及時進行預(yù)警。

根據(jù)實戰(zhàn)經(jīng)驗，攻擊者在偵察階段收獲的目標(biāo)資產(chǎn)數(shù)據(jù)量多少和風(fēng)險高低，某種程度上決定了后續(xù)攻擊行動的難易程度和最終的攻擊成果。一些HW行動中，經(jīng)常會看到紅方人員早期的拔線操作，其最終目標(biāo)就是盡可能減少藍方可以獲取到的攻擊面風(fēng)險資產(chǎn)數(shù)據(jù)。因此從某種方式來看，最初的攻擊面掃描和安全防護，對攻防雙方來說有點像爭奪灘頭陣地。對于攻擊者來說，需要盡可能拿到更多的攻擊面信息，以便下一步開展武器化攻擊活動;對于防守方來說，需要盡可能通過各種方法減少暴露的攻擊面信息，以在攻擊初期就可以截斷攻擊者后續(xù)的各類攻擊行為。

我們可以試著想象一下這種場景：攻擊者在攻擊第一階段進行資產(chǎn)漏洞掃描時，如果防守方突然通過某種方式給信息資產(chǎn)穿上了一層隱身衣，會是怎樣一種情形?攻擊者會發(fā)現(xiàn)無論是fping、nmap、zmap又或者是openvas、nessus、wvs等各種掃描工具均無功而返，根本不能和想攻擊的服務(wù)器或應(yīng)用建立任何的網(wǎng)絡(luò)層連接，之前預(yù)先準(zhǔn)備好的各種攻擊工具、POC和0Day漏洞等招數(shù)全部落空，一臉郁悶吧。盡管現(xiàn)實中的實際情況不會這么絕對，但如果防守方可以把關(guān)鍵信息資產(chǎn)(如對外開放的公網(wǎng)服務(wù)、內(nèi)部辦公應(yīng)用系統(tǒng)等)進行統(tǒng)一隱身管理，必然可以大大降低公司整體信息資產(chǎn)風(fēng)險，顯著提升公司安全防范能力。

這種隱身方法，除物理斷網(wǎng)外，現(xiàn)有的一些安全技術(shù)也可以達到類似的攻擊面隱藏效果，如Port-knocking、SPA及SDP解決方案。

2. 隱藏攻擊面的幾種方法

2.1. 端口敲門技術(shù)(Port-Knocking)

端口敲門是一種通過服務(wù)器上關(guān)閉的端口來傳輸約定信息的方法，從而在用戶訪問受保護服務(wù)之前對用戶進行身份驗證，主要用于對公網(wǎng)開放的服務(wù)如sshd進行安全防護。

Port-Knocking實現(xiàn)原理介紹

• 主機防火墻默認規(guī)則是DROP所有請求包，從外網(wǎng)來說，沒有任何方法可以確認服務(wù)器是否存活(備注：因為DROP規(guī)則不會發(fā)送響應(yīng)包，從而避免掃描器根據(jù)響應(yīng)包確認端口的開放情況。REJECT/DENY規(guī)則會發(fā)送ICMP_PORT_UNREACHABLE返回給客戶端，掃描器如nmap可據(jù)此判斷出端口狀態(tài)是filter，從而暴露服務(wù)器本身是存活的，端口是開放的，但禁止掃描器IP訪問);

• Port-Knocking守護進程運行在服務(wù)端，并在主機防火墻DROP數(shù)據(jù)包時進行分析，如果某個源IP發(fā)送的一系列TCP或UDP數(shù)據(jù)包是按照服務(wù)端預(yù)先設(shè)定的特定順序訪問了對應(yīng)的一組TCP或UDP端口(表示敲門暗語正確)，則knockd進程自動調(diào)用iptables命令執(zhí)行配置文件中預(yù)設(shè)的對應(yīng)規(guī)則，如增加一條允許該IP地址訪問服務(wù)器SSH端口的規(guī)則。如果數(shù)據(jù)包不滿足服務(wù)端預(yù)設(shè)的端口訪問順序，則守護進程不會執(zhí)行任何操作。

Port-Knocking帶來的安全性提升

• 服務(wù)器是否在線對攻擊者來說不可感知

服務(wù)器主機防火墻默認DROP所有請求的數(shù)據(jù)包，因此攻擊者不能通過掃描器確認服務(wù)器是否存活，以及服務(wù)器上開放的任何端口。

• 漏洞服務(wù)不會對外暴露

訪問服務(wù)器上對外開放端口所對應(yīng)的服務(wù)需要預(yù)先知曉敲門順序，所以即使對外開放的服務(wù)如SSH等存在哪怕是0day漏洞，攻擊者也無法利用。不存在暴力破解、字典攻擊、協(xié)議漏洞等安全問題。

• 建立多層防御體系

端口敲門順序是受信用戶才應(yīng)知曉的秘密口令，因此某種程度來說，敲門順序和密碼一樣，也是一種用戶身份驗證機制。只有輸入了正確的敲門順序后，才會允許訪問對應(yīng)的服務(wù)，即在所訪問服務(wù)之前增加了一層用戶身份認證防護。

2.2. 單包授權(quán)技術(shù)(Single Packet Authorization)

SPA可以說是下一代的端口敲門技術(shù)，和Port-Knocking實現(xiàn)機制不同的是，SPA把敲門所需要的信息即授權(quán)包PA(Authorization Packet)，編碼在單個數(shù)據(jù)包內(nèi)，然后發(fā)送給服務(wù)器的任意端口。

SPA傳遞的授權(quán)包信息類似：

AID : 發(fā)送數(shù)據(jù)包的客戶端唯一ID，明文傳輸以便服務(wù)端根據(jù)該ID查到對應(yīng)的解密密鑰

PASSWORD : 客戶端口令(和服務(wù)端共享)

NEW_SEED : 下次事務(wù)的新種子

RANDOM : 客戶端發(fā)包前生成的隨機數(shù)，避免重放攻擊

MD5_HASH : 上述值的hash計算結(jié)果

和Port-Knocking技術(shù)相比，SPA具有如下優(yōu)點：

• SPA僅需發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，而Port-Knocking需要發(fā)送多個敲門數(shù)據(jù)包 (數(shù)據(jù)量大小)
• Port-Knocking數(shù)據(jù)包到達服務(wù)端順序不一致時會導(dǎo)致敲門暗語錯誤從而認證失敗，SPA不存在類似問題
• SPA數(shù)據(jù)包中包括一個一次性隨機字段，可以避免重放攻擊(重放攻擊)
• SPA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是加密的，而Port-Knocking數(shù)據(jù)包中包括了明文端口敲門順序(sniffer)
• 通過修改數(shù)據(jù)包源IP地址，攻擊者可以破壞Port-Knocking認證過程，但是SPA服務(wù)器僅允許訪問SPA載荷中最初加密的IP(避免MITM)

2.3. 軟件定義邊界技術(shù)(Software Defined Perimeter)

隨著云時代的來臨，2013年云安全聯(lián)盟(CSA)提出了軟件定義邊界(Software Defined Perimeter，SDP)的概念，并于2014年發(fā)布了《SDP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1.0》,為各安全廠商構(gòu)建自己的SDP產(chǎn)品提供指南。

SDP標(biāo)準(zhǔn)的核心仍然是通過SPA協(xié)議對后端服務(wù)實現(xiàn)隱身后的防護，但擴展了SPA的應(yīng)用場景。通過引入SDP控制器，可以支持多種身份認證和授權(quán)服務(wù)，通過連接接受主機(AH)的網(wǎng)關(guān)模型，可以對網(wǎng)關(guān)后的多臺服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)進行隱身和防護，從而在Iaas、Paas、SaaS、遠程辦公、私有云、混合云等場景下實現(xiàn)信息資產(chǎn)的隱身保護。

SDP技術(shù)方案的真正落地涉及到管理人員的安全認知改變，SDP產(chǎn)品性能和功能完善，IT基礎(chǔ)架構(gòu)及應(yīng)用使用場景的身份認證和授權(quán)機制的改造，目前主要還是以取代遠程VPN訪問、內(nèi)辦公平臺統(tǒng)一安全管理等內(nèi)部應(yīng)用場景。有關(guān)SDP的介紹和其他應(yīng)用場景可參考之前發(fā)布的《零信任和軟件定義邊界》一文。

目前在其他行業(yè)如游戲行業(yè)，零信任或“連接之前首先進行身份驗證”的安全理念也有一些實踐成果，通過游戲客戶端內(nèi)嵌專用sdk和游戲服務(wù)端建立連接并進行合法性驗證，可有效預(yù)防和降低DDOS和CC攻擊，如阿里云游戲盾，締盟云太極盾等。

可以肯定的是，基于ZTNA的顛覆性安全理念，幾年后云計算、IOT、工業(yè)控制、衛(wèi)星通信等多個行業(yè)必將有更多的SDP實現(xiàn)方案和案例落地。

2.4. 實現(xiàn)工具

• 服務(wù)隱身，如iptables recent模塊，knockd項目，fwknop項目
• 網(wǎng)段內(nèi)服務(wù)和應(yīng)用隱身，SDP產(chǎn)品廠商如deepcloud，Pulse Secure等

2.5. 參考資料

• https://zeroflux.org/projects/knock knockd項目
• http://www.cipherdyne.org/fwknop/ fwknop項目
• https://ir.lib.uth.gr/xmlui/handle/11615/48775
• http://www.securitygeneration.com/wp-content/uploads/2010/05/An-Analysis-of-Port-Knocking-and-Single-Packet-Authorization-Sebastien-Jeanquier.pdf