TCP/IP協議安全問題的防范 - tcp安全問題剖析

　TCP/IP協議安全問題的防范

　　TCP協議安全問題的防范

　　對于SYN Flood攻擊，目前還沒有完全有效的方法，但可以從以下幾個方面加以防范：

　　1. 對系統設定相應的內核參數，使得系統強制對超時的SYN請求連接數據包的復位，同時通過縮短超時常數和加長等候隊列使得系統能迅速處理無效的SYN請求數據包。

　　2. 建議在該網段的路由器上做些配置的調整，這些調整包括限制SYN半開數據包的流量和個數。

　　3. 建議在路由器的前端多必要的TCP攔截，使得只有完成TCP三次握手過程的數據包才可以進入該網段，這樣可以有效的保護本網段內的服務器不受此類攻擊。

　　IP協議安全問題的防范

　　1. 拋棄基于地址的信任策略。這是最簡單的方法。

　　2. 進行包過濾。如果網絡是通過路由器接入Internet的，那么可以利用路由器來進行包過濾。確認只有內部LAN可以使用信任關系，而內部LAN上的主機對于LAN以外的主機要慎重處理。路由器可以過濾掉所有來自于外部而希望與內部建立連接的請求。

　　3. 使用加密技術。阻止IP欺騙的一種簡單的方法是在通信時要求加密傳輸和驗證。當有多種手段并存時，加密方法可能最為適用。

　　TCP/IP各層的安全性和提高各層安全性的方法

　　1. 網絡層的安全性

　　在過去的十年里，已經提出了一些方案對網絡層的安全協議進行標準化。例如，安全協議3號（SP3）就是美國國家安全局以及標準技術協會作為安全數據網絡系統（SDNS）的一部分而制定的。網絡層安全協議（NLSP）是由國際標準化組織為無連接網絡協議（CLNP）制定的安全協議標準。集成化NLSP（I-NLSP）是由美國國家科技研究所提出的包括IP和CLNP在內的統一安全機制。SWIPE是另一個網絡層的安全協議，由Ioannidis和Blaze提出并實現原型。所有這些提案的共同點多于不同點。事實上，他們用的都是IP封裝技術。其本質是，純文本的包被加密，封裝在外層的IP報頭里，用來對加密的包進行Internet上的路由選擇。到達另一端時，外層的IP報頭被拆開，報文被解密，然后送到收報地點。

　　網絡安全性的主要優點是它的透明性，也就是說，安全服務的提供不需要應用程序、其他通信層次和網絡部件做任何改動。它最主要的缺點是：網絡層一般屬于不間進程和相應條例的包不做區別。對所有去往同一地址的包，它將按照同樣的加密密鑰和訪問控制策略來處理。這可能導致提供不了所需要的功能，也會導致性能下降。針對面向主機的密鑰分配的這些問題，RFC 1825允許（甚至可以說是推薦）使用面向用戶的密鑰分配，其中，不同的連接會得到不同的加密密鑰。但是，面向用戶的密鑰分配需要對相應的操作系統內核作比較大的改動。

　　簡而言之，網絡層是非常適合提供基于主機對主機的安全服務的。相應的安全協議可以用來在Internet上建立安全的IP通道和虛擬私有網。例如，利用它對IP包的加密和解密功能，可以簡捷地強化防火墻系統的防衛能力。RSA數據安全公司已經發起了一個倡議，來推進多家防火墻和TCP/IP軟件廠商聯合開發虛擬私有網，該倡議被稱為S-WAN（安全廣域網）倡議，其目標是制定和推薦網絡層的安全協議標準。

　　2. 傳輸層的安全性

　　在網絡應用編程中，通常使用廣義的進程間通信（IPC）機制來與不同層次的安全協議打交道。在Internet中提供安全服務的首先一個想法便是強化它的IPC界面，如BSD、Sockets等，具體做法包括雙端實體的認證，數據加密密鑰的交換等。Netscape通信公司遵循了這個思路，制定了建立在可靠的傳輸服務（如TCP/IP所提供）基礎上的安全接層協議（SSL）。

　　網絡安全機制的主要優點是它的透明性，即安全服務的提供不要求應用層做任何改變。這對傳輸層來是說是做不到的。原則上，任何TCP/IP應用，只要應用傳輸層安全協議，比如說SSL或IPC，就必定要進行若干修改以增加相應的功能，并使用不同的IPC界面。于是，傳輸層安全機制的主要缺點就是要對傳輸層IPC界面和應用程序兩端都進行修改。可是，比起Internet層和應用層的安全機制來，這里修改還是相當小的。另一個缺點是，基于UDP的通信很難在傳輸層建立起安全機制來。同網絡層安全機制相比，傳輸層安全機制的主要優點是它提供基于進程對進程的（而不是主機對主機的）安全服務。這一成就如果再加上應用級的安全服務，就可以再向前跨越一大步了。

　　3. 應用層的安全性

　　網絡層的安全協議允許為主機（進程）之間的數據通道增加安全屬性，這以為著真正的數據通道還是建立在主機（或進程）之間，但卻不可能區分在同一通道上傳輸的一個具體文件的安全性要求。比如說，如果一個主機與另一個主機之間建立起一條安全的IP通道，那么所有在這條通道上傳輸的IP包就到要自動的被加密。同樣，如果一個進程和另一個進程之間通過傳輸層安全協議建立起了一條安全的數據通道，那么兩個進程間傳輸的所有消息就都要自動的被加密。

　　一般來說，在應用層提供安全服務有幾種可能的做法，一個是對每個應用（及應用協議）分別進行修改。一些重要的TCP/IP應用已經這樣做了。在RFC1421至1424中，IETF規定了私用強化郵件（PEM）來為基于SMTP的電子郵件系統提供安全服務。Internet業界采納PEM的步子太慢的原因是PEM依賴于一個既存的、完全可操作的PKI（公鑰基礎結構）。建立一個符合PEM規范的PKI需要多方在一個共同點上達成信任。作為一個中間步驟，Phil Zimmermann開發了一個軟件包，叫做PGP（Pretty Good Privacy）。PGP符合PEM的絕大多數規范，但不必要求PKI的存在。相反，它采用了分布式的信任模型，即由每個用戶自己決定該信任哪些其他用戶。因此，PGP不是去推廣一個全局的PKI，而是讓用戶自己建立自己的信任之網。