ike-scan

Обнаружение и идентификация IKE-хостов (IPsec VPN серверов)

Содержание

Сборка и установка
Обзор
Использование
Детали реализации
Вывод программы
Примеры
Поддерживаемые платформы
Дополнительное чтение и RFC
Контактная информация

Building and Installing

ike-scan использует стандартные инструменты GNU autoconf и automake, поэтому установка происходит обычным способом:

Выполните git clone https://github.com/royhills/ike-scan.git для получения исходного кода проекта
Выполните cd ike-scan для перехода в каталог с исходниками
Выполните autoreconf --install для генерации рабочего файла ./configure
Выполните ./configure или ./configure --with-openssl для использования библиотек OpenSSL
Выполните make для сборки проекта
Выполните make check для проверки корректности работы
Выполните make install для установки (для этого потребуются права root или sudo)

Если вы планируете выполнять взлом предварительных общих ключей (pre-shared key cracking), то для ike-scan следует настроить использование хэш-функций OpenSSL вместо встроенных, поскольку функции OpenSSL обычно быстрее. Для этого убедитесь, что заголовочные файлы и библиотеки OpenSSL установлены, и выполните configure как ./configure --with-openssl. Использование OpenSSL не влияет на функциональность ike-scan, только на скорость взлома предварительных общих ключей с помощью psk-crack.

В некоторых операционных системах заголовочные файлы и библиотеки OpenSSL устанавливаются по умолчанию; в других требуется установить дополнительный пакет, например в Debian Linux необходимо установить пакет libssl-dev. В качестве альтернативы можно загрузить и установить tarball OpenSSL с http://www.openssl.org/

Он должен собираться на большинстве современных Unix-подобных ОС. Работает на Windows с Cygwin и может использоваться как отдельный исполняемый файл Windows при наличии cygwin1.dll.

Если вы используете готовый бинарный пакет для Windows-32, пожалуйста, также прочтите файл README-WIN32, в котором описаны особенности работы на платформе Windows.

Известно, что программа собирается и работает на Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Win32/Cygwin, Solaris, MacOS X, HP Tru64, HP-UX и SCO OpenServer. Подробнее см. раздел "ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ПЛАТФОРМЫ" ниже.

Overview

ike-scan обнаруживает IKE-хосты и также может их идентифицировать с помощью паттерна повторной передачи с задержкой (retransmission backoff pattern).

ike-scan может выполнять следующие функции:

Обнаружение Определение, какие хосты в заданном диапазоне IP запустили IKE. Это делается путём отображения хостов, отвечающих на IKE-запросы, отправленные ike-scan.
Идентификация Определение, какую реализацию IKE используют хосты, а в некоторых случаях и версию программного обеспечения. Это делается двумя способами: во-первых, через UDP-идентификацию по задержкам (UDP backoff fingerprinting), которая включает запись времени ответных пакетов IKE от целевых хостов и сравнение наблюдаемого паттерна повторной передачи с задержкой с известными паттернами; во-вторых, через идентификацию по Vendor ID, которая сравнивает полезные нагрузки Vendor ID от VPN-серверов с известными паттернами вендоров.
Перечисление трансформаций Поиск, какие атрибуты трансформаций (например, алгоритм шифрования, хэш-алгоритм и т.д.) поддерживаются VPN-сервером для IKE Phase-1.
Перечисление пользователей Для некоторых VPN-систем обнаружение действительных имён пользователей VPN.
Взлом предварительных общих ключей Выполнение офлайн-словарного или брутфорс-взлома паролей для IKE Aggressive Mode с аутентификацией по предварительному общему ключу. Это использует ike-scan для получения хэша и других параметров, а psk-crack (входит в пакет ike-scan) для выполнения взлома.

Концепция идентификации по паттерну повторной передачи с задержкой более подробно обсуждается в документе о UDP-идентификации по задержкам, который должен быть включён в пакет ike-scan.

Программа отправляет IKE-запросы первой фазы (Main Mode или Aggressive Mode) указанным хостам и отображает все полученные ответы. Она обрабатывает повторные попытки и повторную передачу с задержкой для компенсации потери пакетов. Также она ограничивает объём пропускной способности, используемой исходящими IKE-пакетами.

IKE (Internet Key Exchange) — это протокол обмена ключами, который является механизмом обмена ключами и аутентификации, используемым IPsec. Практически все современные VPN-системы реализуют IPsec, и подавляющее большинство IPsec VPN используют IKE для обмена ключами. Main Mode — один из режимов, определённых для первой фазы обмена IKE (другой определённый режим — Aggressive Mode). В RFC 2409 раздел 5 указано, что Main Mode должен быть реализован, поэтому все реализации IKE должны поддерживать Main Mode. Многие также поддерживают Aggressive Mode.

Usage

Чтобы увидеть информацию о текущем использовании, запустите бинарный файл ike-scan следующим образом:ike-scan -h

Additional documentation is provided on the NTA Monitor Wiki

To report bugs or suggest new features, please create a GitHub issue.

Implementation Details

Host Input and Memory Requirements

The hosts to scan can be specified on the command line or read from an input file using the --file=<fn> option. The program can cope with large numbers of hosts limited only by the amount of memory needed to store the list of host_entry structures. Each host_entry structure requires 45 bytes on a 32-bit system, so a class B network (65534 hosts) would require about 2.8 MB for the list. The hosts can be specified as either IP addresses or hostnames, however the program will store all hosts internally as IP addresses and will only display IP addresses in the output (ike-scan calls gethostbyname(3) to determine the IP address of each host, but this can be disabled with the --nodns option).

Rate Limiting

The program limits the rate at which it sends IKE packets to ensure that it does not overload the network connection. By default it uses an outbound data rate of 56000 bits per second. This can be changed with the --bandwidth option.

If you want to send packets at a specific rate, you can use the --interval option.

ike-scan generates unique IKE cookies for each host, and it uses these cookies to determine which host the response packets belong to. Note that it does not rely on the source IP address of the response packets because it is possible for a response packet to be sent from a different IP address than it was originally sent to. See the PROGRAM OUTPUT section for an example of this.

The cookies are generated by taking the first 64 bits of an MD5 hash of the current time in seconds and microseconds as returned by gettimeofday(), the unique host number, and the host IP address. This ensures that the cookies are unique with a reasonable degree of certainty.

If --verbose is in effect, any packets that are received with cookies that do not match will result in a message like:

Ignoring 84 bytes from 172.16.2.2 with unknown cookie 195c837e5a39f657 Если --verbose не включен, такие пакеты молча игнорируются.

Такое несоответствие cookie может быть вызвано:

Хост все еще возвращает IKE-ответы на предыдущий запуск ike-scan;
Пакет не является IKE-пакетом или был каким-то образом поврежден; или
Был получен IKE-пакет, не имеющий отношения к ike-scan.

Детали IKE-пакета

Отправляемые пакеты основного режима содержат заголовок ISAKMP и полезную нагрузку SA. Полезная нагрузка SA содержит одно предложение, и это предложение может содержать переменное количество преобразований, как описано ниже.

По умолчанию предложение SA содержит 8 преобразований. Эти 8 преобразований представляют все возможные комбинации:

Алгоритм шифрования: DES-CBC и 3DES-CBC;
Алгоритм хэширования: MD5 и SHA-1; и
Группа DH: 1 (MODP 768) и 2 (MODP 1024).

Ниже показан пример вывода tcpdump для пакета основного режима, отправленного ike-scan с использованием набора преобразований по умолчанию. Он показывает 8 преобразований, а также порядок, в котором они отправляются:

16:57:16.024536 192.168.124.8.500 > 172.16.2.2.500:  [udp sum ok]isakmp 1.0 msgid 00000000: phase 1 I ident:
  (sa: doi=ipsec situation=identity
    (p: #1 protoid=isakmp transform=8
      (t: #1 id=ike (type=enc value=3des)(type=hash value=sha1)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp1024)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #2 id=ike (type=enc value=3des)(type=hash value=md5)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp1024)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #3 id=ike (type=enc value=1des)(type=hash value=sha1)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp1024)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #4 id=ike (type=enc value=1des)(type=hash value=md5)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp1024)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #5 id=ike (type=enc value=3des)(type=hash value=sha1)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp768)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #6 id=ike (type=enc value=3des)(type=hash value=md5)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp768)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #7 id=ike (type=enc value=1des)(type=hash value=sha1)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp768)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080))
      (t: #8 id=ike (type=enc value=1des)(type=hash value=md5)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp768)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080)))) (DF) (ttl 64, id 0, len 364)```

Этот набор преобразований по умолчанию предназначен для совместимости с большинством реализаций IKE — большинство из них примут по крайней мере одно из предлагаемых преобразований. Однако иногда необходимо использовать другой метод аутентификации (предварительный общий ключ является наиболее распространенным, но поддерживается не всегда), и иногда требуется указать другой шифр, например 256-битный AES. Еще реже может потребоваться изменить время жизни. Наконец, некоторые реализации требуют, чтобы клиент отправил определенную строку "Vendor ID", прежде чем они ответят. Это можно указать с помощью опции --vendor.

Набор преобразований по умолчанию приводит к длине данных пакета 336 байт, которая при добавлении заголовков IP и UDP дает общий размер пакета 364 байта.

Можно указать метод аутентификации с помощью --auth (по умолчанию 1 — предварительный общий ключ) и время жизни IKE в секундах с помощью --lifetime (по умолчанию 28800 секунд или 8 часов, как рекомендовано RFC 2407). Если указать --lifetime как 0, то атрибут времени жизни не будет включен в полезные нагрузки преобразования. Если вы указываете пользовательские преобразования, вы можете вы можете использовать эту опцию более одного раза для создания полезных нагрузок преобразования с разным временем жизни. Каждая опция --trans будет использовать ранее указанное значение времени жизни.

Можно указать пользовательский набор преобразований с помощью --trans=e[/l],h,a,g, где "e" — алгоритм шифрования, "l" — длина ключа для шифров с переменной длиной, "h" — алгоритм хэширования, "a" — метод аутентификации, а "g" — группа DH. Они задаются числовыми значениями; подробности о том, какие значения использовать, см. в Приложении A RFC 2409.

Например: --trans=5,2,1,2 указывает:Enc=5 (3DES-CBC), Hash=2 (SHA1), Auth=1 (shared key), DH Group=2 (modp 1024)

and --trans=7/256,1,1,5 specifies: Enc=7 (AES), Keylen=256 bits, Hash=MD5, Auth=shared key, DH Group=5 (modp 1536) Вы можете использовать опцию --trans более одного раза, чтобы отправить произвольное количество пользовательских преобразований в предложении.

Указание набора пользовательских преобразований переопределяет любой метод аутентификации, заданный с помощью --auth. Однако при этом всё равно используется значение времени жизни, указанное в последней опции --lifetime.

Пример сложного набора пользовательских преобразований:--trans=5,2,1,2 --lifetime=0 --trans=7/256,1,3,5 --lifetime=600 --trans=7/128,1,3,5

This would specify the following three transforms:

3DES Encryption with SHA1 hash, shared key authentication, DH group 2, and the default lifetime;
256-bit AES Encryption with MD5 hash, RSA authentication, DH group 5, and no lifetime; and
128-bit AES Encryption with MD5 hash, RSA authentication, DH group 5, and lifetime of 600 second.

If a custom transform set is specified, the packet length will differ from the default. Fewer than 8 transforms will make it smaller, and more than 8 transforms will make it larger. If the packet size exceeds the MTU, then it will be fragmented. You may need to increase the --interval setting for large packets to avoid overloading your network connection. Some VPN servers may ignore very long packets.

A custom transform can be useful in the following situations:

If none of the transforms in the default transform set is acceptable to the remote IKE implementation;
If you know that a particular transform will be acceptable, and you want to minimise bandwidth use or allow faster scanning rates; or
If you want to determine exactly which transforms a remote IKE implementation supports for fingerprinting.

The default mode used is Main Mode. However, it is possible to specify Aggressive Mode with the --aggressive option. When this is done, three additional payloads will be included: Key Exchange, Nonce and ID. This will increase the packet size, and you may need to increase --interval to ensure that ike-scan doesn't try to use too much bandwidth as a result. If you use Aggressive Mode, you can also use the following options:

--id Set identification value.
--idtype Set identification type (Default 3 (ID_USER_FQDN)).
--dhgroup Specify Diffie-Hellman group (Default 2 - MODP 1024).

If you use Aggressive Mode, then you can only use one Diffie Hellman group in the transform set. If you specify custom transforms with the --trans option, you should ensure that they all use the same group, and that this group matches the DH group specified with the --dhgroup option, or the default of 2 if --dhgroup is not specified.

IKE hosts may respond in one of two ways:

With an IKE main or aggressive mode response packet containing the cookie that was originally sent to the host. This is a "handshake" response and indicates that the host supports IKE and finds our proposal acceptable; or
With an IKE notify message containing the cookie that was originally sent to the host. This is a "notify" response and indicates that the host is running IKE, but does not accept our proposal.

An example tcpdump output for a "handshake" response is:

16:57:48.068698 172.16.2.2.500 > 192.168.124.8.500:  [udp sum ok]isakmp 1.0 msgid 00000000: phase 1 R ident:
  (sa: doi=ipsec situation=identity
    (p: #1 protoid=isakmp transform=1
      (t: #1 id=ike (type=enc value=3des)(type=hash value=sha1)(type=auth value=preshared)(type=group desc value=modp1024)(type=lifetype value=sec)(type=lifeduration len=4 value=00007080)))) (ttl 126, id 37891, len 112)

This shows that the IKE host has responded with an ISAKMP header and an SA payload containing a single proposal. This proposal contains a single transform representing the transform chosen from the proposal sent by ike-scan.

An example tcpdump output for a "notify" response is:

17:12:55.038554 192.168.89.22.500 > 192.168.37.1.500:  [udp sum ok]isakmp 1.0 msgid 00000000: phase 1 R inf:
  (n: doi=0 proto=1 type=NO-PROPOSAL-CHOSEN) (ttl 52, id 39577, len 68)

This shows that the IKE host has responded with an ISAKMP header and a notify payload. The notify payload is an informational message with the type "NO-PROPOSAL-CHOSEN".

ike-scan does not respond to any of the IKE responses it receives, so the IKE main mode handshake will never complete. Some IKE implementations do not log handshakes that don't complete; these implementations will not log the scanning and therefore the owners of these systems will not be aware of the scanning. It is possible to use ike-scan to determine if a given implementation will log these scanning attempts if you have access to the system logs.

Backoff Fingerprinting

For those hosts that respond, ike-scan records the times of the received IKE responses. The backoff between IKE responses varies between different IKE implementations and can therefore be used as a fingerprint. The --showbackoff option is used to display the backoff times for each host which responded. Note that using the --showbackoff option will cause ike-scan to wait for 60 seconds after the last received packet to ensure that it has seen all of the responses. This 60 second wait can be altered by specifying a different value in seconds to the --showbackoff option.

When all of the packets have been received, the backoff table is displayed, and the program attempts to match the backoff pattern against the known backoff patterns contained in the text file ike-backoff-patterns. It is possible to add new patterns to this file.

Note that only hosts which respond with a handshake can be fingerprinted by backoff timings; hosts which respond with a notify message cannot. This is because notify messages are only ever sent once and are not subject to retransmission with backoff.

If you discover IKE hosts with backoff patterns which are not recognised by ike-scan, then you are encouraged to submit the pattern and details of the IKE implementation to me so I can incorporate it into future versions of ike-scan. You can do this by opening an issue, or a pull request on github.

Note that any packet loss will prevent the backoff fingerprinting from working because the program needs to see all of the responses.

ike-scan can also be used to fingerprint IKE hosts in other ways. For example:

Some systems (such as Checkpoint Firewall-1) allow the use of any source port (e.g. --sport=0) whereas others (e.g. Windows 2000) only respond to IKE requests from source port 500 (actually, Windows 2000 responds to requests from any port, but always sends the responses back to port 500 which amounts to the same thing).
Some systems use proprietary notify message codes which allows them to be identified. For example, Checkpoint Firewall-1 4.0, 4.1 and NG Base use notify message code 9101. ike-scan recognises this and will identify the system as "Checkpoint Firewall-1 4.x or NG Base".
Different systems support different transforms, and this support can be determined by trying all possible combinations with --trans. Note however, that the user can usually change the transform set, so this cannot be relied upon by itself.
Different implementations require different IKE Lifetimes. Some implementations will accept any lifetime, whereas others will only accept lifetimes below a certain value.
By using another tool (e.g. tcpdump) to sniff the returned IKE packets, the IP ID and IP TTL can be determined. These can be useful in fingerprinting the IP stack which can help to determine the IKE implementation.
The IKE host may send Vendor ID payloads which uniquely identify the implementation. This Vendor ID fingerprinting method was first proposed by Brett Eldridge [email protected]. ike-scan will display any vendor ID payloads that it receives, and will attempt to match these against known Vendor ID patterns.

Program Output

The program output consists of two sections:

The IKE host detection section; and
The IKE backoff pattern section (if --showbackoff is specified).

The IKE host detection section contains one line for each host that responds. The response can either be a successful handshake or an informational message. Only the first packet returned by any given host is displayed in this section.

Some examples of the IKE host detection section are:

10.0.1.98        IKE Handshake returned (1 transforms)
10.0.1.22        Notify message 14 (NO-PROPOSAL-CHOSEN)
10.0.1.189        (10.0.1.130) Notify message 9101 (No common authentication method with Firewall.)

In the above example output, host 10.0.1.98 has returned an IKE handshake, 10.0.1.22 has returned notify message 14 (decimal) which corresponds to the RFC-defined error message "NO-PROPOSAL-CHOSEN" (see RFC 2408 section 3.14.1), and 10.0.1.189 has returned a non-standard notify message 9101 but the response has come from the IP address 10.0.1.130 rather than the address which the request was sent to (presumably this is a multi-homed system). Notify message 9101 is not defined by RFC 2408, but it is known to be a Checkpoint proprietary notify code (therefore the system is probably Firewall-1) and the program displays the text included in the notify message.

Some examples of the IKE backoff pattern section are:

IP Address      No.     Recv time               Delta Time
172.16.2.2      1       1042549209.247980       0.000000
172.16.2.2      2       1042549211.239254       1.991274
172.16.2.2      3       1042549213.241935       2.002681
172.16.2.2      4       1042549215.244731       2.002796
172.16.2.2      5       1042549217.247512       2.002781
172.16.2.2      6       1042549219.250254       2.002742
172.16.2.2      7       1042549221.253044       2.002790
172.16.2.2      8       1042549225.258551       4.005507
172.16.2.2      9       1042549229.264074       4.005523
172.16.2.2      10      1042549233.269605       4.005531
172.16.2.2      11      1042549237.275145       4.005540
172.16.2.2      12      1042549241.280654       4.005509
172.16.2.2      Implementation guess: Firewall-1 4.1/NG

IP Address      No.     Recv time               Delta Time
10.0.1.98        1       1042549209.426540       0.000000
10.0.1.98        2       1042549224.425435       14.998895
10.0.1.98        3       1042549239.422251       14.996816
10.0.1.98        Implementation guess: Cisco IOS / PIX

Here, host 172.16.2.2 returned a total of 12 packets and the pattern matched "Firewall-1 4.1/NG", and host 10.0.1.98 returned 3 packets matching the pattern for "Cisco IOS / PIX". The recv time column shows the absolute time when the packet was received in seconds and microseconds since the epoch; delta time shows the elapsed time between packets in seconds and microseconds.

Examples

The below example will run IKE detection against the single host 172.16.2.2. No backoff fingerprinting will be done, and all options (timeouts, retrys, transform set Etc) will be the default.

ike-scan 172.16.2.2

This will read the target hosts from the file "hostlist.txt".

ike-scan --file=hostlist.txt

This reads the hosts from stdin and performs both IKE detection and backoff fingerprinting. The backoff wait is specified as 20 seconds.

cat hostlist.txt | ike-scan --file=- --showbackoff=20

This will run ike-scan against all hosts in the network specified by 172.16.0.0/16 (including network and broadcast addresses). In this case, this will result in a total of 65536 hosts being scanned - from 172.16.0.0 to 172.16.255.255 inclusive.

ike-scan 172.16.0.0/16

This uses the range notation to scan a total of 65536 hosts from 172.16.0.0 to 172.16.255.255 inclusive.

ike-scan 172.16.0.0-172.16.255.255

Supported Platforms

ike-scan has been built and tested on the following platforms:

Debian Linux 1.3.1 on IA32 with gcc 2.7.2.1, libc5 and 2.0.29 Kernel
Debian Linux 2.2r7 (Potato) on IA32 with gcc 2.95.2 and 2.2.17 Kernel
Debian Linux 3.0r1 (Woody) on IA32 with gcc 2.95.4 and 2.4.18 Kernel
Debian Linux 3.1 (Sarge) on IA32 with gcc 3.3.4 and 2.4.27 Kernel
Debian Linux 3.0 (Woody) on PA-RISC with gcc 3.0.4 and 2.4.17-64 Kernel
Debian Linux 3.0 (Woody) on Alpha with gcc 3.3.1 and 2.4.18-smp Kernel
Redhat Advanced Server 3.2 on IA64 with gcc 3.2.3 and 2.4.21-19.EL Kernel
HP-UX 11.11 on PA-RISC with gcc 3.4.1
HP-UX 11.11 on PA-RISC with HP cc HP92453-01 B.11.11.32003.GP
FreeBSD 4.3 on IA32 with gcc 2.95.3
OpenBSD 3.1 on IA32 with gcc 2.95.3
NetBSD 1.6 on IA32 with gcc 2.95.3
SCO OpenServer 5.0.7 on IA32 with gcc 2.95.3
Windows NT 4.0 / Cygwin 1.5.12 on IA32 with gcc 3.3.3
Solaris 2.8 on SPARC with gcc 2.95.3
HP Tru64 Unix v5.1 on Alpha with Tru64 cc
MacOS X (Darwin 7.7.0) on PowerPC

I've also had reports that it builds OK on the following systems:

RedHat Linux 7.1 with 2.4 Kernel
RedHat Linux 8.0 with 2.4 Kernel
Debian Linux 3.1 on Alpha
Debian Linux 3.1 on ARM
Debian Linux 3.1 on HP PA-RISC
Debian Linux 3.1 on Intel IA64
Debian Linux 3.1 on Motorola 68000
Debian Linux 3.1 on MIPS
Debian Linux 3.1 on PowerPC
Debian Linux 3.1 on IBM S390
Debian Linux 3.1 on SPARC

It should work, or be capable of working, on any Unix-like system which has a 64-bit integer type, supports sockets and has the system calls malloc, gethostbyname, gettimeofday, inet_ntoa, memset, select, socket, and strerror.

If you port ike-scan to a system not listed above, please let me know the details of the changes required so I can add them to future releases.

Contact Information

The best way to contact me is via the ike-scan repository on github.

I would like to hear from you if you have any of the following:

A modern Unix-like OS which ike-scan won't build on;
An OS not listed in the list above which ike-scan builds and runs OK on;
Any IKE implementation patterns that are not already in the ike-backoff-patterns file.
- Please include details of the pattern and also details of the IKE implementation;
Any Vendor ID pattern that is not already in the ike-vendor-ids file; or
Any comments or suggestions about the program.

If you need to contact me offline, please email me at [email protected]

ike-scan

Популярное

ike-scan

Содержание

Building and Installing

Overview

Usage

Implementation Details

Host Input and Memory Requirements

Rate Limiting

Cookie Generation and Remote Host Identification

Детали IKE-пакета

Backoff Fingerprinting

Program Output

Examples

Supported Platforms

Further Reading and RFCs

Contact Information