CP-IP协议族安全架构

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1、第二章TCP/IP协议簇的安全架构2.1TCP/IP协议族概述内容提要TCP/IP协议族概述TCP/IP协议族安全性分析TCP/IP协议族安全架构郑州轻工业学院计算机与通信TCP/IP协议族分层HTTPSMTPDNSRTPTCPUDP硬件接口网络层链路层运输层应用层………以太网FRATMIGMPARPPARPICMP令牌网物理介质/0层电缆FDDI双绞线双绞线微波无线卫星TCP/IP协议族分层（1）-物理层物理介质层：也叫0层，本身不属于TCP/IP协议族层次功能：实现节点/结点之间的物理连接（物理连线）构成：双绞线+电缆+光纤+微

2、波+无线频道+卫星频道等网络接口层功能：物理接入+b流传输+帧组装+点点通信构成协议：以太网+令牌网+帧中继+信元网+别类型网络网际层功能：地址解析+网间链接+路由寻径+流量控制+向上服务构成协议：IP+ARP/PARP+ICMP+IGMP郑州轻工业学院计算机与通信数据链路层或网络接口层。功能：接收来自网路层的IP数据报，把数据发送到制定的网络上；接收物理帧，抽出网络层数据报。组成：设备驱动程序，网络接口卡。协议类型：地址解析协议（ARP）和逆地址解析协议（RARP）TCP/IP协议族分层（2）-链路层TCP/IP协议族分层（3）-

3、网络层网际互联层。作用：处理数据包在网络中的活动（packet）。网络层是异构网络的关键。接收传输层的请求，封装数据包，加包头。协议：控制消息协议：ICMP(internetcontrolmessageprotocol).网络层利用他来与其他主机或路由交换错误报文和重要消息。比如ping。组管理协议：IGMP（internetgroupmanagementprotocol），把UDP数据报多播到多个主机。TCP/IP协议族分层（4）-传输层作用：提供应用程序之间的通信服务，负责为2台互联主机的应用程序提供端到端的通信。协议：TCP/

4、IPTCP/IP协议族分层（5）-应用层最高层。网络向用户提供各种服务。协议：FTP/HTTP/SMTP/DNS郑州轻工业学院计算机与通信TCP/IP协议族功能协议（1）TCP协议：握手链接+可靠B流传输+分/复端口+释放链接协议特征：数据流+虚电路+缓冲传输+元结构+全双工TCP头部数据结构UDP协议：无需连接+不可靠数据报传输+分/复用端口协议特征：无状态+数据报+不可靠+有端口+伪头部UDP头部与伪头部数据结构郑州轻工业学院计算机与通信TCP/IP协议族功能协议（2）IP协议：分片封装+路由寻径+存储转发+尽力投递协议数据发送

5、：直接发送+间接发送协议特征：核心协议+点到点+源路由IP头部数据结构ICMP协议：辅助协议+拥塞控制+路径检查协议特征：差错报告+消息控制+呼叫-应答ICMP头部数据结构传输层协议的安全隐患TCP协议的安全隐患：三次握手的过程中，服务器可能出现一个异常线程等待，如果有大量的等待，服务器会因为维持大量的半连接列表耗费资源。三次握手时产生初始序列号（ISN），该号不是随即产生的，有些平台可以计算出该号，进行攻击UDP协议的安全隐患：Udp本身是不可靠的，依靠IP协议传输报文，不能确定报文是否到达，丢弃的包不重传。网络层协议的安全隐患I

6、P协议的安全隐患:缺少身份认证机制，不检查IP地址，产生IP欺骗攻击，尤其是地址假冒。IP数据包包含了源路由选项，本来是可以指定路由，测试流量，但是，可以利用源路由选项进行攻击，源路由指定了IP数据包必须经过的路由，使得入侵者可以绕开网络的安全措施，选择攻击目标。重组IP分段包的威胁，网络存在不同的最大传输单元（MTU）,为此，IP提供了对数据包的分段和重组。重组过程是：标志域的MF位为1的包合并，直到MF为0.组合的数据包数据长度为各个分段的和。IP头中数据包长度域只有16位，限制了IP包的长度最大为65535.黑客手工生成数据包

7、，使其组合后大于65535ICMP协议的安全隐患：ICMP作用：差错控制、拥塞控制（没有用户数据）原理：利用重定向报文破坏路由和利用不可达报文发起拒绝服务攻击。方法：ICMP包为64KB，根据包标题头信息为有效载荷生成缓冲区，载荷大小超过上限，导致堆栈溢出，系统崩溃。局域网内还可以伪造ICMP重定向包，使其经过自己主机，就会产生不可达。总结：安全风险：传输风险（窃听、伪造、篡改）攻击风险（地址假冒、非法访问）链路层协议的安全隐患ARP安全隐患：该协议使用了CACHE技术存放最近的映射表，该映射表几分钟后就会过期，伪造IP地址，一旦数

8、据过期，就可以假冒入侵被信任服务器。PPP安全隐患：分组点到点传输，没有完整性和机密性保护。CSMA/CD安全隐患：该协议在以太网接口检测数据帧，不是自己就忽略，重新设置就可以全部接收。应用层协议安全隐患主要包括：超级管理员身份运行，