Snort là một ứng dụng IDS mã nguồn mở, hoạt động trên nhiều hệ điều hành trong đó có Linux và Windows. Bài này thực hiện cài đặt và vận hành Snort như một IDS chế độ network-based và host-based. Các bước thực hiện như sau:
- Bước 1: Cài đặt Snort.
- Bước 2: Vận hành Snort chế độ IDS.
- Bước 3: Tạo luật đơn giản cảnh báo truy nhập từ bên ngoài.
- Bước 4: Cảnh báo truy nhập từ bên trong đến một nội dung nhạy cảm.
- Bước 5: Cảnh báo quét cổng [port scan] với preprocessor sfportscan.
Bước 1: Cài đặt Snort
Cài đặt các thư viện phần mềm cần thiết:
[root@C2 ~]# yum install -y wget gcc flex bison zlib zlib-devel libpcap libpcap-devel libdnet libdnet-devel pcre pcre-devel tcpdump git libtool curl man
Thực hiện các bước download mã nguồn, dịch mã nguồn và cài đặt tiếp theo như hướng dẫn trên trang chủ Snort:
[root@C2 ~]# mkdir snort_src
[root@C2 ~]# cd snort_src
[root@C2 ~]# wget //www.snort.org/downloads/snort/daq-2.0.6.tar.gz
--2016-10-19 02:11:30-- //www.snort.org/downloads/snort/daq-2.0.6.tar.gz
. . .
[root@C2 ~]# wget //www.snort.org/downloads/snort/snort-2.9.8.3.tar.gz
--2016-10-19 02:11:51-- //www.snort.org/downloads/snort/snort-2.9.8.3.tar.gz
. . .
[root@C2 ~]# tar xvfz ./daq-2.0.6.tar.gz
. . .
[root@C2 ~]# cd daq-2.0.6
[root@C2 daq-2.0.6]# ./configure
. . .
[root@C2 daq-2.0.6]# make
. . .
[root@C2 daq-2.0.6]# make install
. . .
[root@C2 ~]# cd ..
[root@C2 ~]# tar xvfz ./snort-2.9.8.3.tar.gz
. . .
[root@C2 ~]# cd snort-2.9.8.3
[root@C2 daq-2.0.6]# ./configure
. . .
[root@C2 daq-2.0.6]# make
. . .
[root@C2 daq-2.0.6]# make install
. . .
Sau khi cài đặt thành công, Snort có thể hoạt động ở 3 chế độ:
- Package sniffer: hiển thị thông tin header các gói tin
- Package log: ghi lại các thông tin vào file log để xử lý sau này
- IDS: phân tích các gói tin hoặc các luồng TCP, thực hiện các chức năng IDS theo cơ chế signature-based.
Kiểm tra Snort hoạt động ở chế độ package sniffer với tham số -dev. Trong khi chạy Snort ở chế độ này, thực hiện ping đến Google, ta sẽ thấy Snort bắt được các gói tin ICMP Echo và Reply rồi hiển thị thông tin các gói tin này lên màn hình.
[root@C2 snort-2.9.8.3]# snort -dev
Running in packet dump mode
--== Initializing Snort ==--
Initializing Output Plugins!
pcap DAQ configured to passive.
Acquiring network traffic from "eth1".
Decoding Ethernet
--== Initialization Complete ==--
,,_ -*> Snort! Snort! $HOME_NET 22 [msg:"incoming SSH connection!"; flags:S; sid:10000;]Cú pháp của luật này như sau:
- alert: thực hiện cảnh báo khi xuất hiện hoạt động khớp với khai báo của luật.
- tcp: luật được thiết lập dựa trên thông số của gói tin TCP. Có thể thay thông số này bằng các loại gói tin khác như UDP, IP, ICMP, v.v..
- $EXTERNAL_NET any -> $HOME_NET 22: điều kiện kiểm tra là gói tin đến từ bất cứ trạm nào trong EXTERNAL_NET và từ bất cứ cổng nào, gửi đến HOME_NET cổng 22 [là cổng mà dịch vụ SSH đang hoạt động].
- msg:"incoming SSH connection!": hiển thị thông báo cảnh báo.
- flags:S: điều kiện hạn chế lọc gói tin. Khi thực hiện một kết nối TCP đến cổng 22, có rất nhiều gói tin được gửi đến. Điều kiện lọc dựa trên nguồn và đích [địa chỉ & cổng] sẽ tạo ra nhiều cảnh báo cho cùng một hành động ssh. Thủ thuật ở đây là dựa vào thông điệp SYN. Ta biết rằng các kết nối TCP luôn phải bắt đầu bằng quá trình bắt tay 3 bước với các thông điệp SYN, ACK SYN, ACK. Vậy nên nếu lọc bổ sung thêm các thông điệp này [flags:S tương ứng với thông điệp SYN] sẽ chỉ tạo ra 1 cảnh bảo cho 1 hành động SSH.
- sid:10000: mã số để khớp giữa cảnh báo với luật. Ví dụ khi cần liệt kê các cảnh báo theo từng luật thì có thể căn cứ vào sid của luật để lọc các cảnh báo.
Trong khi Snort đang vận hành ở chế độ IDS, từ một trạm nào đó thực hiện kết nối ssh vào máy chủ 192.168.2.10, một thông điệp cảnh báo sẽ được gửi đến file log:
[root@C2 rules]# tail -f /var/log/snort/alert
[**] [1:10000:0] incoming SSH connection! [**]
[Priority: 0]
10/19-11:41:35.096890 192.168.2.25:38559 -> 192.168.2.10:22
TCP TTL:64 TOS:0x0 ID:49678 IpLen:20 DgmLen:60 DF
******S* Seq: 0x3467110D Ack: 0x0 Win: 0x3908 TcpLen: 40
TCP Options [5] => MSS: 1460 SackOK TS: 3724035 0 NOP WS: 6
b] Phát hiện kết nối ping
Có thể bổ sung luật mới để phát hiện ai đó đang ping vào hệ thống:
[root@C2 rules]# cat /etc/snort/rules/myrules.rules
alert tcp $EXTERNAL_NET any -> $HOME_NET 22 [msg:"incoming SSH connection!"; flags:S; sid:10000;]
alert icmp $EXTERNAL_NET any -> $HOME_NET any [msg:"soomeone ping me!"; sid:10001;]
Khởi động lại Snort và dùng một trạm khác ping đến địa chỉ 192.168.2.10. Kết quả cảnh báo như sau:
[root@C2 rules]# tail -f /var/log/snort/alert
[**] [1:10001:0] soomeone ping me! [**]
[Priority: 0]
10/19-11:57:21.361893 192.168.2.25 -> 192.168.2.10
ICMP TTL:64 TOS:0x0 ID:0 IpLen:20 DgmLen:84 DF
Type:8 Code:0 ID:54020 Seq:1 ECHO
[**] [1:10001:0] soomeone ping me! [**]
[Priority: 0]
10/19-11:57:22.364432 192.168.2.25 -> 192.168.2.10
ICMP TTL:64 TOS:0x0 ID:0 IpLen:20 DgmLen:84 DF
Type:8 Code:0 ID:54020 Seq:2 ECHO
Bước 4: Cảnh báo truy nhập từ bên trong đến một nội dung nhạy cảm
Cần kiểm soát các trạm thuộc HOME_NET và phát hiện trạm nào truy nhập đến một nội dung nhạy cảm không được phép. Lấy ví dụ giả định nội dung nhạy cảm là “terrorism” [khủng bố]. Có thể thiết lập luật kiểm tra các truy nhập từ bên trong đến nội dung này và cảnh báo như sau:
alert tcp $HOME_NET any -> $EXTERNAL_NET 80 [msg:"terrorism contact!"; content:"terrorism"; nocase; sid:10003;]
Khởi động lại Snort chế độ IDS và kiểm tra file cảnh báo /var/log/snort/alert. Tiếp theo, dung web browser tìm kiếm một trang web nào đó có tên chứa từ khóa terrorism, giả sử là //www.merriam-webster.com/dictionary/terrorism. Click vào link để truy nhập đến trang web này. Cảnh báo sẽ được phát ra:
[root@C2 ~]# tail -f /var/log/snort/alert
[**] [1:10003:0] terrorism contact! [**]
[Priority: 0]
10/21-12:47:40.222111 10.0.2.15:45708 -> 118.69.16.14:80
TCP TTL:64 TOS:0x0 ID:21096 IpLen:20 DgmLen:1294 DF
***AP*** Seq: 0x81B33DB6 Ack: 0x2AB3C524 Win: 0x9C4E TcpLen: 20
Trường hợp luật cảnh báo không phát hiện được khi truy nhập đến trang web, một trong những lý do là Snort không bắt được gói tin gửi đi trong khi tực tế trang web vẫn được truy nhập và hiển thị trong browser. Nguyên nhân phổ biến là vấn đề offload checksum. Trước khi gửi gói tin, bên truyền cần tính toán checksum và đưa vào trường checksum của gói tin. Nếu card mạng có chức năng tính toán checksum, phần mềm ứng dụng sẽ không tính checksum nữa mà chuyển gói tin có trường checksum bằng 0 xuống cho card mạng xử lý. Thư viện libpcap [thư viện phần mềm bắt gói tin trên Linux] hoạt động ở giữa phần ứng dụng và card mạng do vậy khi tiếp nhận gói tin sẽ thấy checksum không hợp lệ và không xử lý gói tin này. Dẫn đến luật alert không được thực thi. Có thể chạy Snort với thám số -k none để thông báo Snort không kiểm tra trường checksum:
[root@C2 ~]# snort -d -c /etc/snort/snort.conf -i eth1 -k none
. . .
Bước 5: Cảnh báo quét cổng [port scan] với preprocessor sfportscan
Quét cổng thường là bước chuẩn bị cho các cuộc tấn công mạng. Nó thực hiện do thám hệ thống của nạn nhân để xác định các dịch vụ nào đang hoạt động và các thông tin liên quan đến các dịch vụ này. Có nhiều công cụ để thực hiện quét cổng trong đó nmaplà công cụ phổ biến nhất, hỗ trợ nhiều hệ điều hành và có cả phiên bản hỗ trợ giao diện đồ họa. Sử dụng yum để cài đặt nmap và thực hiện quét cổng đến máy nạn nhân [địa chỉ 192.168.2.10]:
[root@C1 ~]# yum install nmap
. . .
Package 2:nmap-5.51-4.el6.x86_64 already installed and latest version
Nothing to do
[root@C1 ~]# nmap -v -A 192.168.2.10
Starting Nmap 5.51 [ //nmap.org ] at 2016-10-21 04:57 EDT
NSE: Loaded 57 scripts for scanning.
Initiating ARP Ping Scan at 04:57
Scanning 192.168.2.10 [1 port]
Completed ARP Ping Scan at 04:57, 0.00s elapsed [1 total hosts]
Initiating Parallel DNS resolution of 1 host. at 04:57
Completed Parallel DNS resolution of 1 host. at 04:57, 0.03s elapsed
Initiating SYN Stealth Scan at 04:57
Scanning 192.168.2.10 [1000 ports]
Discovered open port 22/tcp on 192.168.2.10
Discovered open port 6000/tcp on 192.168.2.10
Completed SYN Stealth Scan at 04:57, 0.15s elapsed [1000 total ports]
Initiating Service scan at 04:57
Scanning 2 services on 192.168.2.10
Completed Service scan at 04:57, 6.01s elapsed [2 services on 1 host]
Initiating OS detection [try #1] against 192.168.2.10
Retrying OS detection [try #2] against 192.168.2.10
Retrying OS detection [try #3] against 192.168.2.10
Retrying OS detection [try #4] against 192.168.2.10
Retrying OS detection [try #5] against 192.168.2.10
NSE: Script scanning 192.168.2.10.
Initiating NSE at 04:57
Completed NSE at 04:57, 0.13s elapsed
Nmap scan report for 192.168.2.10
Host is up [0.00047s latency].
Not shown: 998 closed ports
PORT STATE SERVICE VERSION
22/tcp open ssh OpenSSH 5.3 [protocol 2.0]
| ssh-hostkey: 1024 24:59:54:fe:47:1e:63:ce:61:b3:5b:f6:b5:83:58:ec [DSA]
|_2048 42:95:fe:74:4c:17:65:58:72:75:2c:8d:34:8e:c7:7b [RSA]
6000/tcp open X11 [access denied]
MAC Address: 08:00:27:1B:C2:02 [Cadmus Computer Systems]
No exact OS matches for host [If you know what OS is running on it, see //nmap.org/submit/ ].
TCP/IP fingerprint:
OS:SCAN[V=5.51%D=10/21%OT=22%CT=1%CU=35217%PV=Y%DS=1%DC=D%G=Y%M=080027%TM=5
OS:809D884%P=x86_64-redhat-linux-gnu]SEQ[SP=101%GCD=1%ISR=107%TI=Z%CI=Z%II=
OS:I%TS=A]OPS[O1=M5B4ST11NW7%O2=M5B4ST11NW7%O3=M5B4NNT11NW7%O4=M5B4ST11NW7%
OS:O5=M5B4ST11NW7%O6=M5B4ST11]WIN[W1=3890%W2=3890%W3=3890%W4=3890%W5=3890%W
OS:6=3890]ECN[R=Y%DF=Y%T=40%W=3908%O=M5B4NNSNW7%CC=Y%Q=]T1[R=Y%DF=Y%T=40%S=
OS:O%A=S+%F=AS%RD=0%Q=]T2[R=N]T3[R=N]T4[R=Y%DF=Y%T=40%W=0%S=A%A=Z%F=R%O=%RD
OS:=0%Q=]T5[R=Y%DF=Y%T=40%W=0%S=Z%A=S+%F=AR%O=%RD=0%Q=]T6[R=Y%DF=Y%T=40%W=0
OS:%S=A%A=Z%F=R%O=%RD=0%Q=]T7[R=Y%DF=Y%T=40%W=0%S=Z%A=S+%F=AR%O=%RD=0%Q=]U1
OS:[R=Y%DF=N%T=40%IPL=164%UN=0%RIPL=G%RID=G%RIPCK=G%RUCK=G%RUD=G]IE[R=Y%DFI
OS:=N%T=40%CD=S]
Uptime guess: 0.171 days [since Fri Oct 21 00:51:40 2016]
Network Distance: 1 hop
TCP Sequence Prediction: Difficulty=257 [Good luck!]
IP ID Sequence Generation: All zeros
Service Info: OS: Unix
TRACEROUTE
HOP RTT ADDRESS
1 0.47 ms 192.168.2.10
Read data files from: /usr/share/nmap
OS and Service detection performed. Please report any incorrect results at //nmap.org/submit/ .
Nmap done: 1 IP address [1 host up] scanned in 19.26 seconds
Raw packets sent: 1111 [52.918KB] | Rcvd: 1079 [46.702KB]
Trên Windows, phiên bản đồ họa của nmap có tên zenmap cho phép quét cổng của máy nạn nhân và hiển thị tất cả các thông số liên quan đến các dịch vụ đang chạy trên máy nạn nhân.
Nguyên lý hoạt động của các công cụ quét cổng là lần lượt gửi gói tin đặc biệt [chẳng hạn TCP SYN] đến tất cả các cổng của máy nạn nhân và đợi gói tin trả về. Một dịch vụ đang hoạt động tại cổng tương ứng không phân biệt được đây là một kết nối từ trạm sử dụng thông thường hay là một hành động trong cuộc tấn công quét cổng, do vậy sẽ trả lời bằng một gói tin phù hợp [ví dụ, với TCP SYN sẽ là SYN ACK]. Dựa vào kết quả trả về này, công cụ quét cổng xác định được dịch vụ đang “nghe” trên máy nạn nhân và tiếp tục gửi các gói tin phù hợp khác để do thám thêm thông tin về dịch vụ tương ứng.
Để phát hiện và cảnh báo một cuộc tấn công quét cổng như vậy, các luật đơn giản kiểm tra thông tin của từng gói tin riêng rẽ sẽ không xử lý được. Snort cung cấp cơ chế preprocessor và các luật prepresessor để phát hiện các dạng tấn công “tổ hợp” như vậy. Một cách khái quát, preprocessor là cách thức Snort chấp nhận thêm các modul [plugin] tiền xử lý gói tin. Các modul này được người dùng cài đặt thêm [bằng cách sử dụng thư viện hàm Snort API] và gắn vào Snort để nhận được các gói tin và xử lý chúng trước khi gói tin được chuyển cho máy xử lý trung tâm của Snort. Tùy vào từng mục đích riêng mà mỗi modul có thể kiểm tra các thông tin trong gói tin, thay đổi các thông tin này, rồi chuyển cho Snort xử lý. Một ví dụ là modul xử lý các gói tin tấn công dịch vụ web. Giả sử vùng chứa các script web admin [cần được bảo về] được đặt tại URL //example.com/admin và Snort được thiết lập cảnh báo hoặc cấm truy nhập từ bên ngoài đến URL này. Tuy nhiên, một số biến thể của URL sẽ cho kết quả tương tự, ví dụ như //example.com/./admin. Modul chuẩn hóa các gói tin HTTP cài đặt dạng preprocessor sẽ kiểm tra và chuyển tất cả các biến thể URL này trở thành URL đúng và chuyển cho Snort xử lý. Sơ đồ bên dưới mô tả vai trò và vị trí của các preprocessor trong kiến trúc Snort.
Hình vẽ 5‑9 : Sơ đồ các preprocessor trong kiến trúc Snort
Với tấn công quét cổng, preprocessor sfportscan đã được phát triển để xử lý. Nó thu thập nhiều gói tin và phân tích sự liên quan giữa các gói tin này để quyết định chúng có phải là chuối các gói tin quét cổng hay không. Để kích hoạt preprocessor này, cần thiết lập tham số cấu hình sfportscan và include tập luật preprocessor.rules trong /etc/snort/snort.conf:
[root@C2 tmp]# cat /etc/snort/snort.conf | grep sfportscan
# Portscan detection. For more information, see README.sfportscan
preprocessor sfportscan: proto { all } scan_type { all } sense_level { low }
[root@C2 tmp]# cat /etc/snort/snort.conf | grep preprocessor.rules
include $PREPROC_RULE_PATH/preprocessor.rules
Khởi động lại Snort và thực hiện quét cổng từ một máy khác bằng nmap như mô tả bên trên. Cuộc tấn công quét cổng sẽ được Snort phát hiển và cảnh báo: