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DAY 22
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Security

備考 CISSP 敗部復活 雜草談 系列 第 22

Outline - 網路與通信安全

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整理大綱真的超級花時間,但觀念在構築上就更加完整。之前寫過的文章,未來還是會持續修正,就當成自己的知識庫使用。

4.1 评估和实施网络架构中的安全设计原则

  • 开放系统互连 (OSI) 和传输控制协议 / 互联网协议 (TCP/IP) 模型

引用自OSI-TCP

  • 兩種網絡模型之間的主要區別之一是 TCP/IP 承載網絡連接,而 OSI 模型被稱為概念模型,它在通信中不起任何作用。
  • 傳輸控制協議的特性由 TCP 協議提供。 而在 OSI 模型中只允許兩個主機處理兩個正在進行的通信。

  • 互联网协议 (IP) 网络(例如,互联网协议安全 (IPSec)、互联网协议 (IP) v4/6)
    • IP: 網路位置 + 主機位置
    • IPv4、IPv6
IPv4 IPv6
位置數量 2^32 2^128
呈現方式 192.168.25.123 fe80::91c6:dd21:f7b9:3c83
IPSec 預設關閉 預設開啟
  • 安全协议

    • 為特殊通信的管道提供安全協議
    • 要從歷史演進的過程開始順序念起

      撥接時代 (PPP)[Point to Point Protocol]

      • PAP:密碼驗證協議(使用明文顯示,Clear Text)
      • CHAP:不斷的挑戰與回應協議
        • 加密方法: MD5
        • 應用:
          使用nonce 增加重放阻力
          nonce 只能使用一次,有助於防止重放攻擊
      EAP,屬於擴展性框架,非協議
      • EAP-TLS

        • 基於憑證驗證
        • 主從方都必須安裝憑證
        • 憑證會過期,增加管理負擔
      • EAP-TTLS

        • EAP-TLS的改良版,精簡版
        • 僅主方安裝憑證即可
      • PEAP (MS版本的TLS)

        • 僅主方安裝憑證即可
      • VPN - 建通道+加密

        • 建立從A點到B點的通道,英文稱為Tunnel
        • 確保真實性,可不加密通道
        • 撥接時代的所有安全通信協議都可以使用
        Tunnel mode/ E2E mode (Transfer)

        Tunnel: 只有這個隧道加密
        E2E: 從頭到尾 都會加密

        • L2TP (RFC)
          • PPTP (MS)
          • IPSec
            • AH (真實性)
              身份驗證標頭 (AH) 提供數據包的完整性並添加 AH 標頭。這包括對每個數據包的身份驗證,但不包括加密
            • ESP (真實性+機密性)
              封裝安全有效負載 (ESP) 提供數據包的機密性並添加 ESP 標頭。這為每個數據包提供了有限的身份驗證和原始數據包的加密。

        Lan 網路時代 - NAC(Network Access Control)

        • 連線加密協議

          • PPP 還是可以用
          • 802.1X (身份驗證協議)
            • 終端到Switch或Wi-Fi AP的身份驗證協議
            • 又被稱為EAPOL (EAP OVER LAN)
              • 有線 (Switch + Radius)
              • 無線 (Radius)
        • 內部網路 (Intranet)

          • NTLM (Windows NT時代)
          • Kerberos (Windows 7 開始)
            • 三個角色 (Client、KDC、Server)
            • KDC(Key 分發中心)
              • AS: 認證伺服器
                • 認證跟驗證身分
              • TGS: 票據授權伺服器
            • Server
              • 只認TGT 票券
              • TGT: 就是提貨券的意思
                運作原理:
                人 --- 向KDC出示及驗證完身分後可購買提貨券 --- 拿給server --- 兌換貨物
          • 安全防護
            Kerberos 通過對稱密鑰(例如: AES)為身份驗證流量提供機密性完整性,以防止中間人攻擊。
        外部網路 (Extranet)
        • SAML (用於出示身分及驗證使用)
          • XML
        • 介於internet 和intranet之間
        • 簡單的說就是學校的游泳池對外開放的意思,不僅內部學生可以使用,外部人員憑有效的票證也可以進入使用
        網際網路 (Internet)
        • OIDC (常用的身分協議)
          • JSON
  • 多层协议的含义

  • 聚合协议(例如,以太网光纤通道 (FCoE)、互联网小型计算机系统接口 (iSCSI)、IP 语音 (VoIP))

    • iSCSI - 利用最普遍的IP網路來承載SCSI指令,達成儲存區域網路(SAN)所要求
    • VoIP
      • SIP、SRTP/ RTP
        在討論 IP 語音 (VoIP) 和會話發起協議 (SIP) 協議套件時區分信令和媒體流量至關重要。信令參考控制和建立媒體的流量。信令流量通知每一方如何通信。媒體流量是分解成數據包的實際音頻。媒體流量使用實時傳輸協議 (RTP)。如果媒體流量需要加密,可以使用安全實時傳輸協議 (SRTP)。SRTP 不加密信令流量。
      • 原始: 電路交換
      • 現在: 封包交換
      • 攻擊: 重放攻擊
      • 缺點: Latency 、jitter
  • 微隔离(例如,软件定义网络 (SDN)、虚拟可扩展局域网 (VXLAN)、封装、软件定义广域网 (SD-WAN))

    • SDN
      • 將控制平面與資料平面分離
    • VXLAN
      • 解決VLAN 4096 上限的問題
    • SD-WAN
      • ABAC 常用於此
      • 軟體定義廣域網路是軟體架構的網路技術,可透過一般的寬頻網際網路與私人連線,為廣域網路連線提供虛擬化資源。
  • 无线网络(如 Li-Fi、Wi-Fi、Zigbee、卫星)

    • Li-Fi
      • 用光傳輸
    • Wi-Fi
      • 2.4G/ 5G
      • 頻道1、6、11
      • WPA + TKIP - RC4
      • WPA2 - AES (取代WPA)
    • Zigbee
      • 802.15.4
    • Lan
      • 802.3
    • Bluetooth
      • LE/ 標準版
      • 攻擊
        • Bluejacking 是通過藍牙發送未經請求的消息。攻擊者還可能通過藍牙發送惡意附件。目標是讓受害者允許攻擊者連接到設備,使黑客可以訪問聯繫人、圖像和其他私人數據。
        • Bluesnarfing 允許黑客在用戶不知情的情況下連接藍牙設備並從設備中提取信息。
        • Bluebugging 是一種攻擊,可讓黑客遠程控制藍牙設備的特性和功能。
        • 藍盒釣魚被用來操縱電話提供商通過生成信號音來撥打長途電話。
  • 蜂窝网络(如 4G、5G)

    • 蜂巢式網路,又稱行動網路是一種行動通訊硬體架構,分為類比蜂巢式網路和數位蜂巢式網路。由於構成網路覆蓋的各通訊基地台的訊號覆蓋呈六邊形,從而使整個網路像一個蜂窩而得名。 目前世界的主流蜂巢式網路類型有:GSM、UMTS/HSPA、LTE/LTE-A、NR等

    引用自蜂巢式網路

  • 内容分发网络 (CDN)

    • CIA: A (可用性)
    • 分散性服務,避免單點故障
    • 有跨境傳輸疑慮

4.2 安全的网络组件

  • 硬件操作(例如,冗余电源、保修、支持)
  • 传输媒介
    • 安全議題:
      • 單點失敗,影響可用性
      • 訊號衰減,影響可用性
        • 防範: 用repeater
    • 有線網路
      • 同軸電纜,雙絞線(Twisted Pain)
      • 光纖
    • 無線網路
      • 微波
      • 紅外線
  • 网络访问控制 (NAC) 设备
    • 802.1X
      - 用戶端: supplicant
      - Server: REDIUS
      - EAP 系列
    • Wi-Fi AP
    • Router
    • Switch
  • 终端安全
    • 識別風險並將之管控到最低及可接受的程度
    • EDR
    • AV
    • SCAP
    • IDS

4.3 根据设计实施安全通信通道

白話文: 先有解決方案後按圖施工
  • 语音

    • SRTP
  • 多媒体协同

    • 應用: 串流媒體和實況分發
  • 远程访问

    • VPN
    • TLS+AES
  • 数据通信

    • 數據通信是通信技術+電腦技術相互結合的新形態通信方式,在兩地間傳輸信息必須有傳輸通道,根據傳輸媒體,分為有線數據通信和無線數據通信。主要是通過傳輸通道將數據終端和電腦連結起來。
    • DTC、DTE
      • DTE及DCE是指RS-232介面的二端
    • 簡單理解: 電腦連到數據機
  • 虚拟网络

    • NFV (Switch 、router 那邊都虛擬化出來)
    • 『虛擬區域網路』(Virtual Local Area Network, VLAN)(IEEE 802.1Q 規範)即是利用某一特定技術,將某些工作站(或電腦)組織設定一個『邏輯網路』(Logical Network)。

    引用自VLAN intro

    • 攻擊: VLAN Hopping

    資料引用自VLAN Hopping

  • 第三方连接

    • SSO(Single Sign On)單一簽入
      • 使用者登入一次,即可跨系統存取資源
      • 一次登入可以對應多個系統帳號
      • 不同系統都會存在各別唯一的帳號
      • 安全斷言標記語言 (SAML) 是一種基於可擴展標記語言 (XML) 的單點登錄 (SSO) 技術。SAML 具有三個角色:委託人、身份提供者和服務提供者。
      • 安全疑慮:
        • 由於單點登錄 (SSO) 只需要一次登錄,因此如果帳戶遭到破壞,攻擊者無需再次進行身份驗證即可訪問任何系統或資源。
    • 聯合身分 (Integrated Identity)
      • 一個使用者只有一個帳號
        • 例如: Windows AD
      • 腳本存取 (Scripted Access)
        • 寫程式幫忙登入,讓使用者以為只有登入一次

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