Port-Knocking

Cuando nosotros tenemos un servicio en un servidor, éste, escucha en uno o varios puertos las peticiones externas. Este puerto deberá estar abierto en el firewall para que se puedan efectuar estas conexiones. La idea del Port Knocking es que el puerto del servicio permanece cerrado y sólo se abrirá bajo una petición externa basada en un paquete o grupo de paquetes específicos, previamente conocidos por el cliente, que serán enviados al servidor. Es decir, yo tendría mi servidor ssh con el puerto 22 cerrado y cuando un cliente envíe un paquete con ciertas características a otro puerto entonces el puerto 22 se abriría temporalmente para ese cliente. De este modo permanecería escondido antes escaneos de puertos e intentos automatizados de fuerza bruta, por ejemplo. Este sistema se podría ir mejorando:

• que tenga que ser una secuencia de puertos y no uno sólo
• que además tengan que ser unos puertos de origen específicos
• combinarlo con otras herramientas: Portsentry, denyhost, fail2ban (destaco la primera herramienta  ya que es una forma fácil de banear intentos de escaneos sin el uso de un IDS completo ni cortafuegos)
• jugar con las FLAGs TCP y opciones poco comunes de los paquetes
• abrir el puerto sólo para la IP llamante, no todas
• <paranoic>requerir una temporización determinada (algo elástica, claro está) entre en el envío de los paquetes</paranoic>
• y mil cosas que se nos puedan ocurrir

Para estos menesteres existen varias herramientas pero todo suelen terminar siendo scripts que escuchan los puertos y van cambiando reglas del cortafuegos y los servicios. Pero no todo es bonito e ideal, imaginad que no tienes una puerta trasera, ¿qué ocurre si cae el servicio encargado de escuchar el portknocking? Te quedas tú sin poder acceder. Deberías dejarte una IP blanca por ejemplo, que siempre tuviera acceso al puerto sin mayor barrera. O tener otro servicio que compruebe si el primer servicio está online y haga de watchdog xD.

Pero ¿cuál es la debilidad clave un sistema así? Replay Attack. Me explico, si mi máquina está en una subred y otra máquina de esa subred ha sido comprometida, ésta podría estar usando un sniffer (tcpdump, wireshark) y capturar la secuencia usada para la apertura de puertos. Y aquí es donde entra lo que he venido a contar.

Crypt-Port-Knocking

Vamos a cortar por lo sano esa debilidad: Single Packet Authentication. Esta manera de proceder difiere en que vamos a llamar a un puerto aleatorio cada vez y la conexión con el servicio también se hará en un puerto aleatorio cada vez pero lo que es más importante añadiremos información cifrada en el paquete gracias a OpenSSL con lo que se quiera hacer (en este caso usando 256-bit AES-cbc, se podría mejorar para ultraparanoicos™  usando un cifrado asimétrico con GPG, por ejemplo). Podríamos pensar que para evitar ataques replay en la información cifrada se podría incluir datos variantes en el tiempo, cambios preacordados de la clave de cifrado, usar iteraciones en una función de hashing pero se complica el tema cuando hay muchos usuarios. Para ello, es mejor opción aprovechar que podemos tener 16bytes de datos aleatorios en el paquete que luego podemos identificar gracias a un hash del mismo e ignorar todos los paquetes duplicados. Para crear los paquetes a medida podremos usar hping.

Para hacer uso de las características del Single Packet Authentication el autor del post, BoneKracker, ha creado una serie de scripts en bash, formados por un cliente y un servidor de una forma bastante clara y transparente. Echadle un vistazo que ahí está todo el código y con una explicación más extensa.

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Fuente original en http://vierito.es/wordpress

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Primero de todo vamos a hacer un programa que nos permita calcular el hash md5 de un string que se le pase y luego ya pasaremos al crackeador.

Sería más fácil hacer un script en bash o perl gracias a la utilidad CLI de OpenSSL, a la hora de calcular un solo hash no importa mucho la velocidad pero si luego queremos hacer un pequeño crackeador no podemos partir de algo que ya sabemos que va a ser mucho más lento. Así que lo que vamos a usar es C y la librería de OpenSSL.

Si no sabemos por donde empezar un extracto del man:

$ man md5
...
SYNOPSIS
 
#include <openssl/md2.h>
 
        unsigned char *MD5(const unsigned char *d, unsigned long n,
                         unsigned char *md);
 
        int MD5_Init(MD5_CTX *c);
        int MD5_Update(MD5_CTX *c, const void *data,
                         unsigned long len);
        int MD5_Final(unsigned char *md, MD5_CTX *c);
...
DESCRIPTION
...
Applications should use the higher level functions EVP_DigestInit(3) etc. instead of calling the hash functions directly.
...

Vemos que podríamos añadir esa librería y usar las funciones MD5_Init(), MD5_Update y MD5_Final pero ya nos avisan que deberíamos usar unas funciones de más alto nivel así que: EVP_DigestInit

$ man EVP_DigestInit
...
SYNOPSIS
        #include <openssl/evp.h>
 
        void EVP_MD_CTX_init(EVP_MD_CTX *ctx);
        EVP_MD_CTX *EVP_MD_CTX_create(void);
 
        int EVP_DigestInit_ex(EVP_MD_CTX *ctx, const EVP_MD *type, ENGINE *impl);
        int EVP_DigestUpdate(EVP_MD_CTX *ctx, const void *d, size_t cnt);
        int EVP_DigestFinal_ex(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md,
               unsigned int *s);

De paso, aprovecho para desaconsejar el uso de MD5 a día de hoy y como mínimo usar SHA1 o incluso dejarte de monsergas y pasar a SHA256, SHA512.

He intentado que el programa sea bastante fácil de entender y seguir, ahí va:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
#include <openssl/evp.h>
 
#ifdef DEBUG
#define DBG 1
#else
#define DBG 0
#endif
 
#define MAX_SIZE_WORD 200
 
unsigned char *simple_digest(char *algth, char *buffer, unsigned int len, int *olen){
 
	EVP_MD *m;
	EVP_MD_CTX ctx;
	unsigned char *ret;
 
	OpenSSL_add_all_digests ();
	if (!(m = (EVP_MD*) EVP_get_digestbyname(algth)))
		return NULL;
 
	if (!(ret = (unsigned char *) malloc(EVP_MAX_MD_SIZE)))
		return NULL;
 
	EVP_DigestInit(&ctx, m);
	EVP_DigestUpdate(&ctx, buffer, len);
	EVP_DigestFinal(&ctx, ret, olen);
 
	return ret;
}
 
void hex_print(unsigned char *buff,int len){
	int i;
	for(i=0;i<len;i++)
		printf("%02x",(unsigned char)(buff[i]&0xFF));	
}
 
int main(int argc, char **argv){
 
	unsigned char buff[MAX_SIZE_WORD];
	int olen;
	char *out;
 
	if(!argv[1]) {
	        printf("Usage: mymd5 word\n");
        	exit(1);
	}
 
	// copy arg string into a buffer
	if (strlen(argv[1]) < MAX_SIZE_WORD ){
 
		strncpy(buff, argv[1], strlen(argv[1]));
 
		// calculate string's md5 hash
		out = simple_digest("md5",buff,strlen(argv[1]),&olen);
 
		// print results	
		if (DBG){
			printf("Word: %s\n",argv[1]);
			printf("Hash: ");
		}
		hex_print(out,olen);
		printf("\n");
 
		return 0;
	}
 
	printf("\nNot computing hash\n");
	printf("\nI can feel your dark side... ;)\n");
 
	return -1;
}

Compilamos y probamos:

$ gcc mymd5.c -o mymd5 -l ssl
$ ./mymd5 passworddeelite
5b4f50aa173b977e4cd0850cf7c52bd0

Podemos comprobar su correcto funcionamiento comparando con webs online que ofrecen utilidades para calcular hashes MD5 [1], [2].

Y ahora a por el crackeador. No vamos a intentar buscar colisiones sino a partir de un diccionario sacar la clave. Le pasaremos como parámetros un fichero con el hash y un diccionario con una palabra por línea.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
#include <openssl/evp.h>
 
#ifdef DEBUG
#define DBG 1
#else
#define DBG 0
#endif
 
#define MAX_SIZE_BUFF 200
 
unsigned char *simple_digest(char *algth, char *buffer, unsigned int len, int *olen){
 
	EVP_MD *m;
	EVP_MD_CTX ctx;
	unsigned char *ret;
 
	OpenSSL_add_all_digests ();
	if (!(m = (EVP_MD*) EVP_get_digestbyname(algth)))
		return NULL;
 
	if (!(ret = (unsigned char *) malloc(EVP_MAX_MD_SIZE)))
		return NULL;
 
	EVP_DigestInit(&ctx, m);
	EVP_DigestUpdate(&ctx, buffer, len);
	EVP_DigestFinal(&ctx, ret, olen);
 
	return ret;
}
 
void hex_print(unsigned char *buff,int len){
	int i;
	for(i=0;i<len;i++)
		printf("%02x",(unsigned char)(buff[i]&0xFF));	
}
 
void strtohex(unsigned char *in, unsigned char *out,int len){
	int i;
	char tmp[3];
	tmp[2]=0;
	for(i=0;i<len/2;i++){
		tmp[0]=in[2*i];
		tmp[1]=in[2*i+1];
		out[i]=strtol(tmp,NULL,16);
	}
}
 
int main(int argc, char **argv){
 
	int tries=0;
	unsigned char buff_words[MAX_SIZE_BUFF];
	unsigned char hash[16];
	unsigned char *line=NULL;
	int len=100,read;
	int olen;
	char *out;
 
	if(argc<3) {
	        printf("Usage: mymd5crack /path/to/hashfile /path/to/dictfile\n");
        	exit(1);
	}
 
	FILE *hashfile;
	hashfile = fopen(argv[1],"r");
	if(!hashfile){
		perror(argv[1]);
	return -1;
	}
 
 
	FILE *dictfile;
	dictfile = fopen(argv[2],"r");
	if(!dictfile){
		perror(argv[2]);
	return -1;
	}
 
	read = getline(&line, &len, hashfile);
	if(strlen(line)!=33){
		fprintf(stderr,"ERROR: Invalid hash length %d\n",strlen(line));
		return -1;
	}	
 
	strtohex(line,hash,32);
 
	if(DBG){
			printf("Input hash: %s\n", line);
			printf("Input buffer from hash: ");
			hex_print(hash,16);
			printf("\n\n");
	}
 
	//Read words in a loop
	while((read = getline(&line, &len, dictfile)) != -1){
		if( strlen(line) < 200){
			tries++;	
 
			//Copy word into buffer
			strcpy(buff_words,line);
 
			if(DBG)
				printf("Input buffer from dict: %s \n",buff_words);
			// compute md5
			out = simple_digest("md5",buff_words,strlen(line)-1,&olen);
 
			if(DBG){	
				printf("For password %s MD5 is: ",line);
				hex_print(out,olen);
				printf("\n\n");	
			}
 
			//Compare computed md5 with hash
			if(memcmp(out,hash,16) == 0){
 
				printf("PASSWORD FOUND!! in %d tries: %s\n",tries,line);
 
				fclose(hashfile);
				fclose(dictfile);
				free(out);
				if(line)
					free(line);
 
				return 0;	
			}
			free(out);
		}else{
			printf("\nWords from dict too long... cough*, cough*...\n");
		}
	}
 
	printf("Password not found in %d tries!\n",tries);
 
	if(line)
		free(line);
 
	fclose(hashfile);
	fclose(dictfile);
 
	return 0;
}

Y comprobamos su funcionamiento metiendo en /tmp/hash el hash obtenido anteriormente:

$ gcc mymd5cracker.c -o mymd5cracker -l ssl
$ ./mymd5cracker /tmp/hash /tmp/dict
PASSWORD FOUND!! in 6 tries: passworddeelite

Premio! Podéis ir en paz.

Para descargar mymd5.c y mymd5cracker.c

Gracias a TuXeD que siempre está ahí para echar una mano.

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Fuente original en http://vierito.es/wordpress

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