基于移動IPv6的安全研究

2012-01-26 04:24:44南京化工職業技術學院

電子世界 2012年21期

南京化工職業技術學院徐濤

1.移動IPv6攻擊

當移動節點在外地網絡時，會經歷如下的幾個過程：

(1)移動節點首先獲得一個轉交地址，然后它把家鄉地址與轉交地址的映射告知家鄉代理，這個過程稱為家鄉注冊；

(2)通信節點與移動節點通信仍然使用移動節點的家鄉地址，數據包仍然發往移動節點的家鄉網段；家鄉代理截獲這些數據包，并根據已獲得的映射關系通過隧道方式將其轉發給移動節點的轉交地址。移動節點則可以直接和通信節點進行通信。這個過程也叫做三角路由過程；

(3)為了避免三角路由，移動節點也會將家鄉地址與轉交地址的映射關系告知通信節點，這個過程稱為通信節點注冊；

(4)當通信節點知道了移動節點的轉交地址就可以直接將數據包轉發到其轉交地址所在的外地網段，這樣通信節點與移動節點之間就可以直接進行通信。

對移動IPv6的攻擊研究將集中在家鄉注冊和通信節點注冊這兩個過程。

1.1 家鄉注冊的攻擊

常見的幾種攻擊類型如下：

·數據保密性攻擊：如圖1.1所示，攻擊者發送虛假的binding update給家鄉代理，讓后者以為攻擊者的地址就是移動節點的轉交地址，所有通過家鄉代理發往移動節點的數據將發往惡意節點。

·阻止通信攻擊：和上面類似，不過攻擊者把移動節點的轉交地址設置為不存在的地址.這樣發送給移動節點的數據包就無法到達，造成通信被阻止；

·DoS攻擊：攻擊者可以把大量網絡節點的轉交地址都指向攻擊目標，這樣發給這些節點的數據都被重定向到攻擊目標，達到DoS攻擊的效果；

·假冒家鄉代理：移動IPv6具備動態家鄉代理發現的功能，它通過發送家鄉代理發現請求到家鄉任意播地址，由某個家鄉代理回應一個帶有家鄉代理列表的應答消息。家鄉鏈路上的惡意節點有可能收到這個請求并給出虛假應答，如圖1.2所示。

盡管移動IPv6要求利用IPSec保證家鄉注冊的安全，但是IPSec應用本身存在問題。首先IPSec需要在移動節點和家鄉代理之間建立起安全關聯，如果采用手工配置的方式，n個移動節點就要配置n條關聯，擴展性不好，不適合大規模部署。如果采用IKE(Internet KeyExchange)動態建立，IKE本身又是一個耗時和復雜的過程。其次，IPSec需要公鑰來完成認證和加密，而公鑰的管理一直是個沒有解決好的問題。最后，IPSec不可避免的給主機帶來額外的計算負擔，因為加密/解密運算的復雜性，攻擊者可以構造虛假的IPSec報文，消耗主機的計算資源，造成拒絕服務攻擊。

1.2 通信節點注冊攻擊

攻擊者從一開始就就假冒移動節點，欺騙家鄉代理，加上RRP消息都是明

文的，這樣它通過正常的RRP過程就能夠“合法”的欺騙通信節點。

攻擊過程如下：

(1)攻擊者發送HoTI消息，源地址是假冒的移動節點家鄉地址，目的地址是通信節點地址，通過家鄉代理轉發。

(2)攻擊者發送CoTI消息，源地址是攻擊者的地址，目的地址是通信節點地址，直接發送。

(3)攻擊者通過家鄉代理收到HoT消息，源地址是通信節點地址，目的地址是移動節點家鄉地址。

(4)攻擊者收到CoT消息，源地址是通信節點地址，目的地址是攻擊者的地址。

(5)攻擊者發送binding update，源地址是攻擊者的地址，目的地址是通信節點地址。由于任何能同時接收到HoT消息和CoT消息的攻擊者都可以給通信節點發送能通過認證的binding update，結果就是通信節點以為攻擊者的地址就是移動節點的轉交地址。

2.基于AAA的改進綁定更新過程

由上述分析可知，家鄉注冊和通信節點注冊這兩個過程都存在攻擊可能，并且目前的解決方案都存在不足。從另一個角度看，不論是家鄉注冊，還是通信節點注冊過程，都是通過綁定更新/確認消息的交互，攻擊能夠奏效很大程度上是由于綁定更新缺乏認證機制，如果能對綁定更新提供一種認證機制，就能較好的解決其安全問題。

為此，我們提出一種結合AAA(認證，計費，授權)過程的改進綁定更新過程。本方案的實現分為兩個部分。一是身份認證以及認證之后AAAH服務器在移動節點和家鄉代理之間共享密鑰；二是通過修改移動IPv6的實現，把該共享密鑰嵌入到移動IPv6的消息之中。目前只實現了第一部分的工作，身份認證采用802.1x+Radius的方案。