Advanced Internetworking (Vorlesung 8)

Heute haben wir über Zustand (State) im Netzwerk gesprochen. Wo und wann dieser erzeugt wird und welche Implikationen er haben kann, wenn es um Angriffe geht.

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State in Networking

Wo befinden sich Zustände (state)?

• PC: TCP Connection State (Lokale IP und Port, Remote IP und Port, Sequence- und Acknowledgement-Nummer, Größe des Windows) = TCP Control Bar (TCB)
• Firewalls/Middleboxes im Netzwerk: TCP und UDP Connection State, IPv4 Fragmente
• Router: IPv4 Fragmente

Wie werden solche Zustände verwaltet?

• Erzeugung: TCP-SYN-Packete
• Reguläre Entfernung: TCP-FIN-Packete (Nicht immer gegeben)
• Sonstige Entfernung: Zeitgesteuert mit Timern
• Feste Zustände: „Sowas macht man nicht!“

Was ist ein Soft State?

• Dies bedeutet, dass der Zustand an eine Lebensdauer geknüpft ist
• Dies wird bspw. durch einen Timer gesteuert
• Nahezu jeder Status/Zustand ist ein Soft State

Was passiert, wenn der Timer ausläuft?

• Kommt ein Paket innerhalb des Gültigkeitszeitraumes an, wird der Timer zurückgesetzt (Refresh)
• Läuft der Timer ohne ein Paket aus, wird der Zustand wird sofort/nach einer Wartezeit entfernt

Warum ist es bei TCP schlecht, sofort einen Zustand anzulegen, wenn das erste SYN-Paket eingeht? 

• Ein Angreifer kann zahlreiche SYN-Pakete schicken und nicht auf die SYN+ACK-Pakete antworten (ignorieren/droppen)
• Durch diese halboffenen Verbindungen kann die Betriebsfähigkeit eines Dienstes bzw. Hosts eingeschränkt werden (vgl. Abbildung 1)

Was ist ein Delayed State?

• Man sollte nur einen Zustand erzeugen, wenn man sicher ist, dass der andere auch da ist und es ernst meint
• Dies kann mit dem SYN-Cookies-Mechanismus gelöst werden
• Der Zustand wird erst nach Rücklieferung des Cookies erzeugt (vgl. Abbildung 2)
• Mithilfe eines rechenintensiven Puzzles (Primzahlen) kann dies noch verstärkt werden (vgl. Abbildung 3)