贵州大学《信息安全技术》实验指导书.docx
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贵州大学《信息安全技术》实验指导书
贵州大学《信息安全技术》实验指导书
《信息安全技术》
实验指导书
蒋朝惠编写
适用专业:
通信工程、网络工程
贵州大学
二OO六年八月
前言
随着近年来运算机和网络的迅速普及,给我国经济进展和社会进步带来了前所未有的机遇。
但不容乐观的是,来自网络安全的威逼也日趋严峻。
例如,近年来多次在全球范畴内爆发的蠕虫病毒,对社会经济造成了庞大的缺失,因而,信息安全问题差不多成为制约社会信息化进展的一个瓶颈。
面对这一现状,如何提高我国的信息安全建设水平和网络安全的防范意识,已成为全社会共同关注的问题。
为适应这一形式,教育部从2000年开始批准在高校中建立信息安全及其相关本科专业,以期为社会培养更多熟知安全技术的专业人才。
为了加深他们对信息安全知识的了解,进一步培养在信息安全方面的动手能力和感性认识,特编写了那个指导书。
学生应认真阅读《信息安全技术》教材中的与实验相关的章节内容,提早做好实验预习,做到每个实验前明确实验目的、把握实验的差不多内容及操作方法;在实验中正确使用实验设备,认真观看实验结果;实验后依照要求做好总结,上交实验报告。
实验一:
常用信息安全工具的使用
实验学时:
2
实验类型:
验证
实验要求:
必修
一、实验目的
1、明白得并把握基于网络的信息安全概念和原理
2、熟悉嗅探、网络漏洞扫描等常用工具的安装、配置与使用。
二、实验内容
1、利用嗅探器监视网络上的信息(数据包),分析网络性能和故障。
2、利用嗅探器监视网络上的信息窃听用户的账号与密码信息。
3、利用网络端口扫描器发觉网络系统的安全漏洞。
三、实验原理、方法和手段
1、Sniffer工具嗅探
Sniffer即网络嗅探器,用于监听网络中的数据包,分析网络性能和故障。
通常在同一个网段的所有网络接口都有访问在物理媒体上传输的所有数据的能力,而每个网络接口都还应该有一个硬件地址,该硬件地址不同于网络中存在的其他网络接口的硬件地址,同时,每个网络至少还要一个广播地址(代表所有的接口地址),在正常情形下,一个合法的网络接口应该只响应目的地址是自己硬件地址或者自己所处网段的广播地址的数据帧,同时丢弃不是发给自己的数据帧。
而sniffer确实是一种能将本地网络接口设置成“混杂”(promiscuous)状态的软件,当网络接口处于这种"混杂"方式时,该网络接口具备广播地址,它对所有遭遇到的每一个帧都产生一个硬件中断以便提醒操作系统处理流经该物理媒体上的每一个报文包。
sniffer工作在网络环境中的底层,它会拦截所有的正在网络上传送的数据,同时通过相应的软件处理,能够实时分析这些数据的内容,进而分析所处的网络状态和整体布局。
2、网络端口扫描Superscan
一个开放的网络端口确实是一条与运算机通信的信道,对网络端口的扫描能够得到目标运算机开放的服务程序、运行的系统版本信息,从而为下一步的入侵做好预备。
对网络端口的扫描能够通过执行手工命令实现,但效率较低;也能够通过扫描工具实现,效率较高。
扫描工具是对目标主机的安全性弱点进行扫描的软件。
它一样具有数据分析功能,通过对端口的扫描分析,能够发觉目标主机开放的端口和所提供的服务以及相应服务软件版本和这些服务软件的安全漏洞,从而及时了解目标主机存在的安全隐患。
扫描工具依照作用的环境不同,可分为两种类型:
网络漏洞扫描工具和主机漏洞扫描工具。
主机漏洞扫描工具是指在本机运行的扫描工具,以期检测本地系统存在的安全漏洞。
网络漏洞扫描工具是指通过网络检测远程目标网络和主机系统所存在漏洞的扫描工具。
本实验要紧针对网络漏洞扫描工具进行。
●端口的基础知识
端口是TCP协议中所定义的,TCP协议通过套接字(Socket)建立两台运算机之间的网络连接。
套接字采纳[IP地址:
端口号]的形式来定义,通过套接字中不同的端口号能够区别同一台运算机上开启的不同TCP和UDP连接进程。
关于两台运算机间的任意一个TCP连接,一台运算机的一个[IP地址:
端口]套接字会和另一台运算机的一个[IP:
端口]套接字相对应,彼此标识着源端、目的端上数据包传输的源进程和目标进程。
如此网络上传输的数据包就能够由套接字中的IP地址和端口号找到需要传输的主机和连接进程了。
由此可见,端口和服务进程一一对应,通过扫描开放的端口,就能够判定出运算机正在运行的服务程序。
TCP/UDP的端口号在0~65535范畴之内,其中1024以下的服务保留给常用的网络服务。
例如,21端口为TCP服务,23端口为TELNET服务,25端口为SMTP服务,80端口为服务,110端口为POP3服务等。
●扫描的原理
(1)TCP全连接扫描
TCP全连接扫描是利用TCP的三次握手,与目标主机建立正常的TCP连接,以判定指定端口是否开放。
这种方法的缺点是专门容易被记录或者被检测出来。
(2)TCPSYN扫描
本地主机向目标主机发送SYN数据段,假如远端目标主机端口开放,则回应SYN=1,ACK=1,现在本地主机发送RST给目标主机,拒绝连接。
假如远端主机端口未开放,则会回应RST给本地主机。
由此可知,依照回应的数据段能够判定目标主机的端口是否开放。
由于TCPSYN扫描并没有建立TCP正常连接,因此降低了被发觉的可能,同时提高了扫描性能。
(3)TCPFIN扫描
本地主机向目标主机发送FIN=1,假如远端目标主机端口开放,则丢弃此包,不回应;假如远端主机未开放,则返回一个RST包。
FIN扫描通过发送FIN的反馈判定远端目标主机的端口是否开放。
由于这种扫描方法没有涉及TCP的正常连接,因此使扫描更隐秘,也称为隐秘扫描。
这种方法通常适用于Unix操作系统主机,但有的操作系统(如WindowsNT)不管端口是否打开,都回复RST,现在这种方法就不适用了。
(4)UDPICMP扫描
这种方法利用了UDP协议,当向目标主机的一个未打开的UDP端口发送数据包时,会返回一个ICMP_PORT_UNREACHABLE错误,如此就会发觉关闭的端口。
(5)ICMP扫描
这种扫描方法利用了ICMP协议的功能,假如向目标主机发送一个协议项存在错误的IP数据包,则依照反馈的ICMP错误报文,判定目标主机使用的服务。
(6)间接扫描
入侵者间接利用第三方主机进行扫描,以隐藏真正入侵者的痕迹。
第三方主机是通过其他入侵方法操纵主机的,扫描的最终结果会从第三方主机发送给真正的入侵者。
扫描往往是入侵的前奏,因此如何有效的屏蔽端口,爱护自身运算机的安全,成为运算机治理人员首要考虑的问题。
为了防止对运算机网络端口的扫描,我们能够采纳端口扫描监测工具来监测对端口的扫描,防止端口信息外露。
此外,安装防火墙也是防止端口扫描的有效方法。
四、实验组织运行要求
采纳集中授课演示操作步骤,学生独立操作形式。
五、实验条件
联网的PC机,两台为一组,Windows2000或WindowsXP操作系统,嗅探器SnifferPro、简单端口扫描器Superscan,扫描器Fluxay5。
六、实验步骤
1、关闭运算机的防病毒软件。
2、安装SnifferPro。
3、安装Superscan
4、安装Fluxay5。
5、将同一实验组的运算机设为同一网段。
6、利用SnifferPro观看对方的网络数据包,分析网络性能和故障。
7、用Superscan扫描对方的运算机,记录扫描的结果和发觉的漏洞。
8、用Fluxay5扫描系统的漏洞并破解出另一台机器的帐号与口令
七、摸索题
八、实验报告
学生实验报告要紧包括实验预习、实验记录和实验报告三部分,差不多内容详见附件1。
九、其它说明
实验二:
防火墙配置与使用
实验学时:
4
实验类型:
综合
实验要求:
必修
一、实验目的
1、熟悉skynet天网防火墙安装和差不多配置方法;
2、通过配置防火墙特性,进行攻击与防范。
二、实验内容
1、skynet天网防火墙软件的安装与配置
2、SYNFlood攻击软件的安装与配置
3、配置天网防火墙来阻挡SYNFlood软件的攻击
三、实验原理、方法和手段
一个完整的TCP连接分三步,也确实是我们常说的三次握手:
1.客户端 SYN 服务端
2.服务端 ACK+SYN 客户端
3.客户端 ACK 服务端
FLOOD攻击确实是利用三次握手的漏洞来实现的:
假设一个用户向服务器发送了SYN报文后突然死机或掉线,那么服务器在发出SYN+ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的(第三次握手无法完成),这种情形下服务器端一样会重试(再次发送SYN+ACK给客户端)并等待一段时刻后丢弃那个未完成的连接,这段时刻的长度我们称为SYNTimeout,一样来说那个时刻是分钟的数量级(大约为30秒-2分钟);一个用户显现专门导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么专门大的问题,但假如有一个恶意的攻击者大量模拟这种情形,服务器端将为了爱护一个专门大的半连接列表而消耗专门多的资源----数以万计的半连接,即使是简单的储存并遍历也会消耗专门多的CPU时刻和内存,况且还要不断对那个列表中的IP进行SYN+ACK的重试。
实际上假如服务器的TCP/IP栈不够强大,最后的结果往往是堆栈溢出崩溃---即使服务器端的系统足够强大,服务器端也将忙于处理攻击者伪造的TCP连接要求而无暇理会客户的正常要求(如何说客户端的正常要求比率专门之小),现在从正常客户的角度看来,服务器失去响应,这种情形我们称作:
服务器端受到了SYNFlood攻击(SYN洪水攻击)。
四、实验组织运行要求
采纳集中授课演示操作步骤,学生独立操作形式。
五、实验条件
1)集线器或交换机(8口或24口)若干台
2)带网卡且装有Windows2000/XP的PC机若干台
3)网卡及其驱动程序若干套
4)打印机1台及其驱动程序若干套
5)已做好RJ-45接头(2-5米)的UTP电缆若干条
6)RJ-45接头若干个和五类双绞线若干米
7)RJ-45压线工具若干把
8)MSWindows2000/XP软件(光碟)若干套
六、实验步骤
1.依照天网防火墙的关心文档进行安装和差不多的配置学习
2.修改防火墙相关的配置,用superscan等扫描,观看天网的日志记录,并记录能够从其中获得的攻击等信息
(1)Firewall包过滤
操作步骤
.用superscan扫描工具;
.从ServerB向Aping192.168.x.x;
.改变天网的配置:
.从ServerB向Aping192.168.x.x;
.改变天网的配置:
.从ServerB向Aping192.168.x.x;
.改变天网的配置:
.从ServerB向Aping192.168.x.x。
观看防火墙日志的记录并分析显现的缘故
(2)攻击防范功能测试
由于资源的限制,TCP/IP栈的实现只能承诺有限个TCP连接。
而SYNFlood攻击正是利用这一点,它伪造一个SYN报文,其源地址是伪造、或者一个不存在的地址,向服务器发起连接,服务器在收到报文后用SYN-ACK应答,而此应答发出去后,可不能收到ACK报文,造成一个半连接。
假如攻击者发送大量如此的报文,会在被攻击主机上显现大量的半连接,消耗其资源,使正常的用户无法访问,直到半连接超时。
在一些创建连接不受限制的实现里,SYNFlood具有类似的阻碍,它会消耗掉系统的内存等资源。
SYNFlood攻击防范测试
操作步骤
.在ServerB上发送大量的TCPSYN报文到ServerA上;
.在ServerA上使用转包工具抓包;
.在ServerB上发送大量SYN攻击报文的背景流量下,telnet到ServerA;
.在ServerB上发送大量SYN攻击报文的背景流量下,通过访问ServerA;
.在ServerB上发送大量的SYN报文,同时在ServerA上抓包。
地址扫描攻击防范测试
操作步骤
.在ServerB上使用地址扫描程序对网络进行地址扫描;
.在天网日志中观看设备的报警输出;
.在ServerB上PingServerA;
七、摸索题
如何在天网防火墙的日志记录里面分析得到我们需要的信息?
八、实验报告
学生实验报告要紧包括实验预习、实验记录和实验报告三部分,差不多内容详见附件1。
九、其它说明
实验三:
Snort入侵检测系统的配置与使用
实验学时:
4
实验类型:
综合
实验要求:
必修
一、实验目的
学会搭建snort+windows+mysql+php+acid的网络入侵检测系统平台,并学习简单snort规则的编写与使用,了解snort的检测原理。
二、实验内容
1、Apache_2.0.46的安装与配置
2、php-4.3.2的安装与配置
3、snort2.0.0的安装与配置
4、Mysql数据库的安装与配置
5、adodb的安装与配置
6、数据操纵台acid的安装与配置
7、jpgraph库的安装
8、winpcap的安装与配置
9、snort规则的配置
10、测试snort的入侵检测相关功能
三、实验原理、方法和手段
有关本实验的原理参见教材《信息安全实验指导书》,崔宝江周亚建杨义先钮心忻编著,国防工业出版社出版社,2005年。
四、实验组织运行要求
采纳集中授课演示操作步骤,学生独立操作形式。
五、实验条件
联网的装有Windows2000或WindowsXP操作系统的PC机;Apache_2.0.46、php-4.3.2、snort2.0.0、Mysql、adodb、acid、jpgraph库、winpcap等软件。
六、实验步骤
(一)windows环境下snort的安装
1.安装Apache_2.0.46
(1)双击Apache_2.0.46-win32-x86-no_src.msi,安装在默认文件夹C:
\apache下。
安装程序会在该文件夹下自动产生一个子文件夹apache2。
(2)打开配置文件C:
\apache\apache2\conf\d.conf,将其中的Listen8080,更换为Listen50080。
(这要紧是为了幸免冲突)。
(3)进入命令行运行方式(单击“开始”按钮,选择“运行”,在弹出窗口中输入“cmd”,回车),转入C:
\apache\apache\bin子名目,输入下面命令:
C:
\apache\apache2\bin>apache–kinstall
将apache设置为以windows中的服务方式运行。
2.安装PHP
(1)解压缩php-4.3.2-Win32.zip至C:
\php。
(2)复制C:
\php下php4ts.dll至%systemroot%\System32,php.ini-dist至%systemroot%\php.ini。
(3)添加gd图形支持库,在php.ini中添加extension=php_gd2.dll。
假如php.ini有该句,将此句前面的“;”注释符去掉。
(4)添加Apache对PHP的支持。
在C:
\apahce\apache2\conf\d.conf中添加:
LoadModulephp4_module“C:
/php/sapi/php4apache2.dll”
AddTypeapplication/x-d-php.php
(5)进入命令行运行方式,输入下面命令:
Netstartapache2
(这将启动ApacheWeb服务)
(6)在C:
\apache\apche2\htdocs名目下新建test.php测试文件,test.php文件内容为
phpinfo();?
>
使用:
//127.0.0.1:
50080/test.php,测试PHP是否成功安装,如成功安装,则在扫瞄器中显现如下图所示的网页
3.安装snort
安装snort-2_0_0.exe,snort的默认安装路径在C:
\snort
4.安装配置Mysql数据库
(1)安装Mysql到默认文件夹C:
\mysql,并在命令行方式下进入C:
\mysql\bin,输入下面命令:
C:
\mysql\bin\mysqld––install
这将使mysql在Windows中以服务方式运行。
(2)在命令行方式下输入netstartmysql,启动mysql服务
(3)进入命令行方式,输入以下命令
C:
\mysql\bin>mysql–uroot–p
如下图:
显现EnterPassword提示符后直截了当按“回车”,这就以默认的没有密码的root用户登录mysql数据库。
(4)在mysql提示符后输入下面的命令((Mysql>)表示屏幕上显现的提示符,下同):
(Mysql>)createdatabasesnort;
(Mysql>)createdatabasesnort_archive;
注意:
在输入分号后mysql才会编译执行语句。
上面的create语句建立了snort运行必须的snort数据库和snort_archive数据库。
(5)输入quit命令退出mysql后,在显现的提示符之后输入:
(c:
\mysql\bin>)Mysql–Dsnort–uroot–p \snort\contrib\create_mysql (c: \mysql\bin>)Mysql–Dsnort_archive–uroot–p \snort\contrib\create_mysql 上面两个语句表示以root用户身份,使用C: \snort\contrib名目下的create_mysql脚本文件,在snort数据库和snort_archive数据库中建立了snort运行必须的数据表。 注意: 在此形式输入的命令后没有“;”。 屏幕上会显现密码输入提示,由于那个地点是用的是没有密码的root用户,直截了当按“回车”即可。 (6)再次以root用户身份登录mysql数据库,在提示符后输入下面的语句: (mysql>)grantusageon*.*to“acid”@”loacalhost”identifiedby“acidtest”; (mysql>)grantusageon*.*to“snort”@”loacalhost”identifiedby“snorttest”; 上面两个语句表示在本地数据库中建立了acid(密码为acidtest)和snort(密码为snorttet)两个用户,以备后面使用。 (7)在mysql提示符后面输入下面的语句: (mysql>)grantselect,insert,update,delete,create,alteronsnort.*to“adid”@”localhost; (mysql>)grantselect,insertonsnort.*to“snort”@”localhost; (mysql>)grantselect,insert,update,delete,create,alteronsnort_archive.*to“adid”@”localhost; 这是为新建的用户在snort和snort_archive数据库中分配权限。 5.安装adodb 将adodb360.zip解压缩至C: \php\adodb名目下,即完成了adodb的安装。 6.安装配置数据操纵台acid (1)解压缩acid-0.9.6b23.tat.gz至C: \apache\apache2\htdocs\acid名目下。 (2)修改C: \apahce\apache2\htdocs下的acid_conf.php文件: DBlib_path="C: \php\adodb"; $DBtype=”mysql”; $alert_dbname="snort"; $alert_host="localhost"; $alert_port="3306"; $alert_user="acid"; $alert_password="acidtest"; /*ArchiveDBconnectionparameters*/ $archive_dbname="snort_archive"; $archive_host="localhost"; $archive_port="3306"; $archive_user="acid"; $archive_password="acidtest"; $ChartLib_path=”C: \php\jpgraph\src”; 注意: 修改时要将文件中原先的对应内容注释掉,或者直截了当覆盖。 (3)查看: //127.0.0.1: 50080/acid/acid_db_setup.php网页,如下图所示,单击createACIDAG建立数据库。 7.安装jpgraph库 (1)解压缩jpgraph-1.12.2.tar.gz至C: \php\jpgraph (2)修改C: \php\jpgrah\src下jpgraph.php文件,去掉下面语句的注释。 DEFINE(”CACHE_DIR”,”/tmp/jpgraph_cache/”); 8.安装winpcap 安装默认选项和默认路径安装winpcap。 9.配置并启动snort (1)打开C: \snort\etc\snort.conf文件,将文件中的下列语句: includeclassification.config includereference.config 修改为绝对路径: includeC: \snort\etc\classfication.config includeC: \snort\etc\reference.config (2)在该文件的最后加入下面语句: Outputdatabase: alert,mysql,host=localhostuser=snortpassword=snorttestdbname=snortencoding=hexdetail=full (3)进入命令行方式,输入下面的命令: C: \snort\bin>snort–c“C: \snort\etc\snort.conf”–l“C: \snort\log”–d–e–X 上面的命令将启动snort,假如snort正常运行,系统最后将显示如下图所示 (4)打开: //127.0.0.1: 50080/acid/acid_main.php网页,进入acid分析操纵台主界面。 如上述配置均正确,将显现如下图所示的页面。 (二)Windows下snort的使用 1.完善配置文件 (1)打开C: \snort\etc\snort.conf (2)配置snort的内、外网检测范畴。 将snort.conf文件中varHome_NETany语句中的any改为自己所在的子网地址,立即snort监测的内网设置为本机所在局域网。 如本地IP为192.168.1.10,则将any改为192.168.1.0/24。 并将varEXTERNAL_NETany语句中的any改为! 192.168.1.1/24,立即snort监测的外网改为本机所在局域网以外的网络 (3)设置监测包含规则。 找到snort.conf文件中描述规则的部分,前面加“#”
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