参考资料:
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全教程系列
作为安全狗 ,自认为知道概念和基础操作就行了(搞安全的要学的东西真的太多了。
原作者一开始讲了防火墙的知识,算不错的科普。
防火墙
从逻辑上讲。防火墙可以大体分为主机防火墙和网络防火墙。
主机防火墙:针对于单个主机进行防护。
网络防火墙:往往处于网络入口或边缘,针对于网络入口进行防护,服务于防火墙背后的本地局域网。
网络防火墙和主机防火墙并不冲突,可以理解为,网络防火墙主外(集体), 主机防火墙主内(个人)。
从物理上讲,防火墙可以分为硬件防火墙和软件防火墙。
硬件防火墙:在硬件级别实现部分防火墙功能,另一部分功能基于软件实现,性能高,成本高。
软件防火墙:应用软件处理逻辑运行于通用硬件平台之上的防火墙,性能低,成本低。
而渗透测试过程中,常常会遇见WAF,Web Application Firewall(Web 应用防火墙。比如长亭的雷池(SafeLine),基于语义分析,非常厉害,要是遇到了就别想怎么绕了(×
iptables
iptables
只有Linux 系的系统才有。
iptables其实不是真正的防火墙,我们可以把它理解成一个客户端代理,用户通过iptables这个代理,将用户的安全设定执行到对应的”安全框架”中,这个”安全框架”才是真正的防火墙,这个框架的名字叫netfilter
netfilter才是防火墙真正的安全框架(framework),netfilter位于内核空间。
iptables其实是一个命令行工具,位于用户空间,我们用这个工具操作真正的框架。
netfilter/iptables(下文中简称为iptables)组成Linux平台下的包过滤防火墙,与大多数的Linux软件一样,这个包过滤防火墙是免费的,它可以代替昂贵的商业防火墙解决方案,完成封包过滤
、封包重定向
和网络地址转换(NAT)
等功能。
Netfilter是Linux操作系统核心层内部的一个数据包处理模块,它具有如下功能:
网络地址转换(Network Address Translate)
数据包内容修改
数据包过滤的防火墙功能
所以说,虽然我们使用service iptables start启动iptables”服务”,但是其实准确的来说,iptables并没有一个守护进程
,所以并不能算是真正意义上的服务,而应该算是内核提供的功能
。
Iptables 基础
Iptables 是按照“规则”办事的,规则其实就是网络管理员预定义的条件,规则一般的定义为"如果数据包头符合这样的条件,就这样处理这个数据包"
。
规则存储在内核空间的信息包过滤表中,这些规则分别指定了源地址、目的地址、传输协议(如TCP、UDP、ICMP)和服务类型(如HTTP、FTP和SMTP)等。当数据包与规则匹配时,iptables就根据规则所定义的方法来处理这些数据包,如放行(accept)、拒绝(reject)和丢弃(drop)等。配置防火墙的主要工作就是添加、修改和删除这些规则。
当客户端访问服务器的web服务时,客户端发送报文到网卡,而tcp/ip协议栈是属于内核的一部分,所以,客户端的信息会通过内核的TCP协议传输到用户空间中的web服务中,而此时,客户端报文的目标终点为web服务所监听的套接字(IP:Port)上,当web服务需要响应客户端请求时,web服务发出的响应报文的目标终点则为客户端,这个时候,web服务所监听的IP与端口反而变成了原点,我们说过,netfilter才是真正的防火墙,它是内核的一部分,所以,如果我们想要防火墙能够达到”防火”的目的,则需要在内核中设置关卡,所有进出的报文都要通过这些关卡,经过检查后,符合放行条件的才能放行,符合阻拦条件的则需要被阻止,于是,就出现了input关卡和output关卡,而这些关卡在iptables中不被称为”关卡”,而被称为”链”。
上面描述的场景并不完善,因为客户端发来的报文访问的目标地址可能并不是本机,而是其他服务器,当本机的内核支持IP_FORWARD时,我们可以将报文转发给其他服务器,所以,这个时候,我们就会提到iptables中的其他”关卡”,也就是其他”链”,他们就是 “路由前”、”转发”、”路由后”,他们的英文名是
PREROUTING、FORWARD、POSTROUTING
根据实际情况的不同,报文经过”链”可能不同。如果报文需要转发,那么报文则不会经过input链发往用户空间,而是直接在内核空间中经过forward链和postrouting链转发出去的。
常见场景中报文的流向:
到本机某进程的报文:PREROUTING –> INPUT
由本机转发的报文:PREROUTING –> FORWARD –> POSTROUTING
由本机的某进程发出报文(通常为响应报文):OUTPUT –> POSTROUTING
链的概念
为什么“关卡” 在 iptables 中被称做“链:
防火墙的作用就在于对经过报文匹配“规则”,然后执行相对应的“动作”。然而关卡上不只只有一条规则,而且有很多条规则,当我们把这些规则串到一个链条上的时候,就形成了”链”。
每个经过这个”关卡”的报文,都要将这条”链”上的所有规则匹配一遍,如果有符合条件的规则,则执行规则对应的动作。
表的概念
我们再想想另外一个问题,我们对每个”链”上都放置了一串规则,但是这些规则有些很相似,比如,A类规则都是对IP或者端口的过滤,B类规则是修改报文,那么这个时候,我们是不是能把实现相同功能的规则放在一起呢,必须能的。
把具有相同功能的规则的集合叫做”表”,所以说,不同功能的规则,我们可以放置在不同的表中进行管理,而iptables已经为我们定义了4种表,每种表对应了不同的功能,而我们定义的规则也都逃脱不了这4种功能的范围,所以,学习iptables之前,我们必须先搞明白每种表 的作用。
iptables为我们提供了如下规则的分类,或者说,iptables为我们提供了如下”表”
filter表:负责过滤功能,防火墙;内核模块:iptables_filter
nat表:network address translation,网络地址转换功能;内核模块:iptable_nat
mangle表:拆解报文,做出修改,并重新封装 的功能;iptable_mangle
raw表:关闭nat表上启用的连接追踪机制;iptable_raw
也就是说,我们自定义的所有规则,都是这四种分类中的规则,或者说,所有规则都存在于这4张”表”中。
表链关系
某些“链”中注定不会包含“某类规则”。
prerouting”链”只拥有nat表、raw表和mangle表所对应的功能,所以,prerouting中的规则只能存放于nat表、raw表和mangle表中
PREROUTING 的规则可以存在于:raw表,mangle表,nat表。
INPUT 的规则可以存在于:mangle表,filter表,(centos7中还有nat表,centos6中没有)。
FORWARD 的规则可以存在于:mangle表,filter表。
OUTPUT 的规则可以存在于:raw表mangle表,nat表,filter表。
POSTROUTING 的规则可以存在于:mangle表,nat表。
在实际的使用过程中,往往是通过”表”作为操作入口,对规则进行定义的,之所以按照上述过程介绍iptables,是因为从”关卡”的角度更容易从入门的角度理解,但是为了以便在实际使用的时候,更加顺畅的理解它们,此处我们还要将各”表”与”链”的关系罗列出来,
表(功能)<–> 链(钩子):
raw 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,OUTPUT
mangle 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,INPUT,FORWARD,OUTPUT,POSTROUTING
nat 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,OUTPUT,POSTROUTING(centos7中还有INPUT,centos6中没有)
filter 表中的规则可以被哪些链使用:INPUT,FORWARD,OUTPUT
其实我们还需要注意一点,因为数据包经过一个”链”的时候,会将当前链的所有规则都匹配一遍,但是匹配时总归要有顺序,我们应该一条一条的去匹配,而且我们说过,相同功能类型的规则会汇聚在一张”表”中,那么,哪些”表”中的规则会放在”链”的最前面执行呢,这时候就需要有一个优先级的问题,我们还拿prerouting”链”做图示。
prerouting链中的规则存放于三张表中,而这三张表中的规则执行的优先级如下:
raw –> mangle –> nat
但是我们知道,iptables为我们定义了4张”表”,当他们处于同一条”链”时,执行的优先级如下。
优先级次序(由高而低):
1 | raw --> mangle --> nat --> filter |
前面说过,某些链天生就不能使用某些表中的规则,所以,4张表中的规则处于同一条链的目前只有output链,它就是传说中海陆空都能防守的关卡。
数据经过防火墙的流程
我们将经常用到的对应关系重新写在此处,方便对应图例查看。
链的规则存放于哪些表中(从链到表的对应关系):
PREROUTING 的规则可以存在于:raw表,mangle表,nat表。
INPUT 的规则可以存在于:mangle表,filter表,(centos7中还有nat表,centos6中没有)。
FORWARD 的规则可以存在于:mangle表,filter表。
OUTPUT 的规则可以存在于:raw表mangle表,nat表,filter表。
POSTROUTING 的规则可以存在于:mangle表,nat表。
表中的规则可以被哪些链使用(从表到链的对应关系):
raw 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,OUTPUT
mangle 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,INPUT,FORWARD,OUTPUT,POSTROUTING
nat 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,OUTPUT,POSTROUTING(centos7中还有INPUT,centos6中没有)
filter 表中的规则可以被哪些链使用:INPUT,FORWARD,OUTPUT
下图中nat表在centos7中的情况就不再标明。
规则的概念
规则:根据指定的匹配条件来尝试匹配每个流经此处的报文,一旦匹配成功,则由规则后面指定的处理动作进行处理
规则由匹配条件和处理动作组成。
- 匹配条件
匹配条件分为基本匹配条件与扩展匹配条件
基本匹配条件:
源地址Source IP,目标地址 Destination IP
上述内容都可以作为基本匹配条件。
扩展匹配条件:
除了上述的条件可以用于匹配,还有很多其他的条件可以用于匹配,这些条件泛称为扩展条件,这些扩展条件其实也是netfilter中的一部分,只是以模块的形式存在,如果想要使用这些条件,则需要依赖对应的扩展模块。
源端口Source Port, 目标端口Destination Port
上述内容都可以作为扩展匹配条件
- 处理动作
处理动作在iptables中被称为target(这样说并不准确,我们暂且这样称呼),动作也可以分为基本动作和扩展动作。
此处列出一些常用的动作,之后的文章会对它们进行详细的示例与总结:
ACCEPT:允许数据包通过。
DROP:直接丢弃数据包,不给任何回应信息,这时候客户端会感觉自己的请求泥牛入海了,过了超时时间才会有反应。
REJECT:拒绝数据包通过,必要时会给数据发送端一个响应的信息,客户端刚请求就会收到拒绝的信息。
SNAT:源地址转换,解决内网用户用同一个公网地址上网的问题。
MASQUERADE:是SNAT的一种特殊形式,适用于动态的、临时会变的ip上。
DNAT:目标地址转换。
REDIRECT:在本机做端口映射。
LOG:在/var/log/messages文件中记录日志信息,然后将数据包传递给下一条规则,也就是说除了记录以外不对数据包做任何其他操作,仍然让下一条规则去匹配。
iptables 实际操作之规则查询
iptables为我们预定义了4张表,它们分别是raw表、mangle表、nat表、filter表,不同的表拥有不同的功能。
filter负责过滤功能,比如允许哪些IP地址访问,拒绝哪些IP地址访问,允许访问哪些端口,禁止访问哪些端口,filter表会根据我们定义的规则进行过滤,filter表应该是我们最常用到的表了,所以此处,我们以filter表为例,开始学习怎样实际操作iptables。
- 查看filter 表中的规则
1 | iptables -t filter -L |
使用-t选项,指定要操作的表,使用-L选项,查看-t选项对应的表的规则,-L选项的意思是,列出规则,所以,上述命令的含义为列出filter表的所有规则
从上图中可以看出,INPUT链、FORWARD链、OUTPUT链都拥有”过滤”的能力,所以,当我们要定义某条”过滤”的规则时,我们会在filter表中定义,但是具体在哪条”链”上定义规则呢?这取决于我们的工作场景。比如,我们需要禁止某个IP地址访问我们的主机,我们则需要在INPUT链上定义规则。因为,我们在理论总结中已经提到过,报文发往本机时,会经过PREROUTING链与INPUT链,如果我们想要禁止某些报文发往本机,我们只能在PREROUTING链和INPUT链中定义规则,但是PREROUTING链并不存在于filter表中,换句话说就是,PREROUTING关卡天生就没有过滤的能力,所以,我们只能在INPUT链中定义,当然,如果是其他工作场景,可能需要在FORWARD链或者OUTPUT链中定义过滤规则。
查询其他表中的规则:
1 | iptables -t raw -L |
可以省略-t filter,当没有使用-t选项指定表时,默认为操作filter表,即iptables -L表示列出filter表中的所有规则。
- 查询指定表中指定链的规则
因为我的vps 没有配置iptables,所以图片就直接抄。
1 | iptables -L INPUT(注意大小写) |
pkts bytes target prot opt in out source destination
pkts:对应规则匹配到的报文的个数。
bytes:对应匹配到的报文包的大小总和。
target:规则对应的target,往往表示规则对应的”动作”,即规则匹配成功后需要采取的措施。
prot:表示规则对应的协议,是否只针对某些协议应用此规则。
opt:表示规则对应的选项。
in:表示数据包由哪个接口(网卡)流入,我们可以设置通过哪块网卡流入的报文需要匹配当前规则。
out:表示数据包由哪个接口(网卡)流出,我们可以设置通过哪块网卡流出的报文需要匹配当前规则。
source:表示规则对应的源头地址,可以是一个IP,也可以是一个网段。
destination:表示规则对应的目标地址。可以是一个IP,也可以是一个网段。
上图中的源地址与目标地址都为anywhere,看来,iptables默认为我们进行了名称解析,但是在规则非常多的情况下如果进行名称解析,效率会比较低,所以,在没有此需求的情况下,我们可以使用-n选项,表示不对IP地址进行名称反解,直接显示IP地址,示例如下。
1 | iptables -nvL |
如上图所示,规则中的源地址与目标地址已经显示为IP,而非转换后的名称。
使用--line-numbers
即可显示规则的编号
如图,每个链的后面都有一个括号,括号后面有一些信息:
policy表示当前链的默认策略,policy ACCEPT表示上图中INPUT的链的默认动作为ACCEPT
packets表示当前链(上例为INPUT链)默认策略匹配到的包的数量,0 packets表示默认策略匹配到0个包。
bytes表示当前链默认策略匹配到的所有包的大小总和。
其实,我们可以把packets与bytes称作”计数器”,上图中的计数器记录了默认策略匹配到的报文数量与总大小,”计数器”只会在使用-v选项时,才会显示出来。
如果要查看更精确的计数值,可以使用-x
选项。