iptables扩展模块之state扩展

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    当我们通过http的url访问某个网站的网页时,客户端向服务端的80端口发起请求,服务端再通过80端口响应我们的请求,于是,作为客户端,我们似乎应该理所应当的放行80端口,以便服务端回应我们的报文可以进入客户端主机,于是,我们在客户端放行了80端口,同理,当我们通过ssh工具远程连接到某台服务器时,客户端向服务端的22号端口发起请求,服务端再通过22号端口响应我们的请求,于是我们理所应当的放行了所有22号端口,以便远程主机的响应请求能够通过防火墙,但是,作为客户端,如果我们并没有主动向80端口发起请求,也没有主动向22号端口发起请求,那么其他主机通过80端口或者22号端口向我们发送数据时,我们可以接收到吗?应该是可以的,因为我们为了收到http与ssh的响应报文,已经放行了80端口与22号端口,所以,不管是响应我们的报文,还是主动发送给我们的报文,应该都是可以通过这两个端口的,那么仔细想想,这样是不是不太安全呢?如果某些与你敌对的人,利用这些端口主动连接到你的主机,你肯定会不爽的吧,一般都是我们主动请求80端口,80端口回应我们,但是一般不会出现80端口主动请求我们的情况吧。

    你心里可能会这样想:我知道哪些主机是安全的,我只要针对这些安全的主机放行对应的端口就行了,其他IP一律拒绝,比如,我知道IP为192.168.99.100的主机是安全的,所以,我对192.168.99.100主机开放了22号端口,以便123主机能够通过22号端口响应我们的ssh请求,那么,如果你需要管理的主机越来越多呢?你是不是每次都要为新的主机配置这些规则呢?如果有30台主机呢?如果有300台主机呢?80端口就更别提了,难道你每次访问一个新的网址,都要对这个网址添加信任吗?这显然不太合理。

    你心里可能又会想:针对对应的端口,我用--tcp-flags去匹配tcp报文的标志位,把外来的第一次握手的请求拒绝,是不是也可以呢?那么如果对方使用的是UDP协议或者ICMP协议呢?似乎总是有一些不完美的地方。

    那么我们仔细的思考一下,造成上述问题的根源在哪里,我们为了让提供服务方能够正常的响应我们的请求,于是在主机上开放了对应的端口,开放这些端口的同时,也出现了问题,别人利用这些开放的端口,主动的攻击我们,他们发送过来的报文并不是为了响应我们,而是为了主动攻击我们,好了,我们似乎找到了问题所在?

    问题就是:怎样判断这些报文是为了回应我们之前发出的报文,还是主动向我们发送的报文呢?

    我们可以通过iptables的state扩展模块解决上述问题,但是我们需要先了解一些state模块的相关概念,然后再回过头来解决上述问题。

    从字面上理解,state可以译为状态,但是我们也可以用一个高大上的词去解释它,state模块可以让iptables实现连接追踪机制。

    那么,既然是连接追踪,则必然要有连接

    咱们就来聊聊什么是连接吧,一说到连接,你可能会下意识的想到tcp连接,但是,对于state模块而言的连接并不能与tcp的连接画等号,在TCP/IP协议簇中,UDP和ICMP是没有所谓的连接的,但是对于state模块来说,tcp报文、udp报文、icmp报文都是有连接状态的,我们可以这样认为,对于state模块而言,只要两台机器在你来我往的通信,就算建立起了连接,如下图所示:

    2022-03-21_024942

    而报文在这个所谓的链接中是什么状态的呢?这是我们后面讨论的话题。

    对于state模块的连接而言,连接其中的报文可以分为5种状态,报文状态可以为NEWESTABLISHEDRELATEDINVALIDUNTRACKED

    那么上述报文的状态都代表什么含义呢?我们先来大概的了解一下概念,然后再结合示例说明。

    注意:如下报文状态都是对于state模块来说的。

    • NEW:连接中的第一个包,状态就是NEW,我们可以理解为新连接的第一个包的状态为NEW;
    • ESTABLISHED:我们可以把NEW状态包后面的包的状态理解为ESTABLISHED,表示连接已建立;

    或许用图说话更容易被人理解:

    2022-03-21_025118

    • RELATED:从字面上理解RELATED译为关系,但是这样仍然不容易理解,我们举个例子;

    比如FTP服务,FTP服务端会建立两个进程,一个命令进程,一个数据进程。

    命令进程负责服务端与客户端之间的命令传输(我们可以把这个传输过程理解成state中所谓的一个连接,暂称为命令连接)。

    数据进程负责服务端与客户端之间的数据传输 ( 我们把这个过程暂称为数据连接 )。

    但是具体传输哪些数据,是由命令去控制的,所以,数据连接中的报文与命令连接是有关系的。

    那么,数据连接中的报文可能就是RELATED状态,因为这些报文与命令连接中的报文有关系。

    (注:如果想要对ftp进行连接追踪,需要单独加载对应的内核模块nf_conntrack_ftp,如果想要自动加载,可以配置/etc/sysconfig/iptables-config文件)

    • INVALID:如果一个包没有办法被识别,或者这个包没有任何状态,那么这个包的状态就是INVALID,我们可以主动屏蔽状态为INVALID的报文。

    • UNTRACKED:报文的状态为untracked时,表示报文未被追踪,当报文的状态为Untracked时通常表示无法找到相关的连接。

    好了,我们已经大致了解了state模块中所定义的5种状态,那么现在,我们回过头想想刚才的问题。

    刚才问题的根源就是:怎样判断报文是否是为了回应之前发出的报文。

    刚才举例中的问题即可使用state扩展模块解决,我们只要放行状态为ESTABLISHED的报文即可,因为如果报文的状态为ESTABLISHED,那么报文肯定是之前发出的报文的回应,如果你还不放心,可以将状态为RELATED或ESTABLISHED的报文都放行,这样,就表示只有回应我们的报文能够通过防火墙,如果是别人主动发送过来的新的报文,则无法通过防火墙,示例如下。

    $ iptables -F
    $ iptables -t filter -I INPUT -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
    $ iptables -t filter -A INPUT -j REJECT
    

    2022-03-21_025532

    当前主机IP为192.168.99.100,当放行ESTABLISHED与RELATED状态的包以后,并没有影响通过本机远程ssh到IP为192.168.99.101的主机上,但是无法从192.168.99.100上使用22端口主动连接到192.168.99.101上。

    对于其他端口与IP来说,也是相同的,可以从192.168.99.100主动发送报文,并且能够收到响应报文,但是其他主机并不能主动向192.168.99.100发起请求。

    好了,state模块就总结到这里!

    posted @ 2022-03-21 02:59  吕振江  阅读(133)  评论(0编辑  收藏  举报
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