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Segurança de Redes de Computadores
Ricardo José Cabeça de Souza
www.ricardojcsouza.com.br
Arquitetura Redes
• COMUNICAÇÃO EM CAMADAS– Para reduzir a complexidade do projeto a maior
parte das redes são organizadas em uma série de camadas ou níveis
– O número, nome, conteúdo e função de cada
– O número, nome, conteúdo e função de cada camada difere de uma rede para outra
– Em cada par de camadas adjacentes há uma interface que define as operações e serviços que a camada inferior tem a oferecer a superior
Arquitetura Redes
Camada 4Camada 4Camada 4Camada 4
Camada 3Camada 3Camada 3Camada 3
Camada 4Camada 4Camada 4Camada 4
Camada 3Camada 3Camada 3Camada 3
Protocolo da Camada 4Protocolo da Camada 4Protocolo da Camada 4Protocolo da Camada 4
Protocolo da Camada 3Protocolo da Camada 3Protocolo da Camada 3Protocolo da Camada 3
S ISTEMA BS ISTEMA BS ISTEMA BS ISTEMA BS ISTEMA AS ISTEMA AS ISTEMA AS ISTEMA A
InterfaceInterfaceInterfaceInterface
3/43/43/43/4
InterfaceInterfaceInterfaceInterface
3/43/43/43/4
Camada 3Camada 3Camada 3Camada 3
Camada 2Camada 2Camada 2Camada 2
Camada 1Camada 1Camada 1Camada 1
Meio de ComunicaçãoMeio de ComunicaçãoMeio de ComunicaçãoMeio de Comunicação
Camada 3Camada 3Camada 3Camada 3
Camada 2Camada 2Camada 2Camada 2
Camada 1Camada 1Camada 1Camada 1
Protocolo da Camada 2Protocolo da Camada 2Protocolo da Camada 2Protocolo da Camada 2
Protocolo da Camada 1Protocolo da Camada 1Protocolo da Camada 1Protocolo da Camada 1
InterfaceInterfaceInterfaceInterface
2/32/32/32/3
InterfaceInterfaceInterfaceInterface
2/32/32/32/3
InterfaceInterfaceInterfaceInterface
1/21/21/21/2
InterfaceInterfaceInterfaceInterface
1/21/21/21/2
Arquitetura Redes
• ARQUITETURA DE REDES
– Um conjunto de camadas de protocolos
– É formada por níveis, interfaces e protocolos
– Deve conter informações suficientes para permitir
– Deve conter informações suficientes para permitir que um implementador desenvolva o programa ou construa o hardware de cada camada, de forma que ela obedeça corretamente ao protocolo adequado
Arquitetura Redes
• MODELO DE REFERÊNCIA OSI (Open Systems Interconnection)– Baseia-se no conceito de camadas– Padronizado pela ISO (International Organization for
Standardization)– Cada camada executa um conjunto bem definido de
– Cada camada executa um conjunto bem definido de funções
– Devem possibilitar troca de informações entre processos de aplicação (AP – Application Process)
– Divide as redes de computadores em sete camadas
Arquitetura Redes
• TRANSMISSÃO DE DADOS NO MODELO OSI
PROCESSO
RECEPTOR
PROCESSO
EMISSOR DADOS
DADOSAHAplicação Aplicação
DADOSPH
DADOSSH
DADOSTH
DADOSNH
DADOSLH
BITS
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Fís ica
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
C
R
C
Arquitetura Redes
PCI Camada de aplicação
PCI Protocol Control Information
SDU Service Date Unit
PDU Protocol Date Unit
Arquitetura TCP/IP
• TCP/IP – TCP � Transmission Control Protocol
– IP � Internet Protocol
• Meados década de 1960
• Meados década de 1960
• Departamento de Defesa dos EUA(DoD)
• Projeto ARPA(Advanced Research Project Agency)
• Projeto piloto: 1972
Arquitetura TCP/IP
• Principais Características– Padrões de protocolos abertos– Independente da especificação do
hardware da rede física
hardware da rede física– Esquema de endereçamento universal– Permite consistentes e amplos serviços aos
usuários– Independente de arquitetura e sistema
operacional de rede
Arquitetura TCP/IP
• Definições da Arquitetura TCP/IP são encontradas em documentos denominados RFC (Request for Comments)
• Documentos elaborados e distribuídos pelo
• Documentos elaborados e distribuídos pelo Internet Architecture Board
• Subsidiária do IAB – IRTF(Internet Research Task Force)
– IETF (Internet Engineering Task Force)
Arquitetura TCP/[email protected]
Host A
Transporte
Inter-rede
Aplicação
Host B
Transporte
Inter-rede
Aplicação
Inter-rede
Gateway
Pacote Idêntico
Mensagem Idêntica
Inter-rede
Interfacede Rede
Rede Física 1Intra-Rede
Inter-rede
Interfacede Rede
Rede Física 2Intra-Rede
Interface de Rede
Interface de Rede
QuadroIdêntico
DatagramaIdêntico
QuadroIdêntico
DatagramaIdêntico
Camadas Conceituais da Arquitetura Internet TCP/IP
Protocolo TCP/IP
• Camada Física/Enlace
– TCP/IP não define nenhum protocolo específico
– Suporta todos os protocolos-padrão e proprietários
proprietários
– Exemplo Redes:
• LAN
• WAN
• Etc.
Arquitetura TCP/IP
• REDE FÍSICA (INTRA-REDE)
– Padrões:
• EIA/TIA 568 (Electronic IndrustryAssociation/Telecommunications Industry Association)
Association/Telecommunications Industry Association)
• Coaxial
• Fibra Ótica
• Transmissão Sem Fio
• ISDN (Integraded Services Digital Network)
• ATM (Asynchronous Transfer Mode )
EIA encerrou operações em fev/2011 e atribuíu suas atividades ao ECIA - Electronic Components Industry Association.
Arquitetura TCP/IP
• REDE FÍSICA (INTRA-REDE)
– Padrões:
• EIA/TIA 568 (Electronic Indrustry
Camada Enlace
• CAMADA DE INTERFACE DE REDE (ENLACE)
– Fornece interface de serviço a camada de rede
– Determina como os bits da camada física serão agrupados em quadros(frames)
agrupados em quadros(frames)
– Trata os erros de transmissão
– Controle de fluxo de quadros
Camada Enlace
• PROTOCOLOS NÍVEL DE ENLACE– Ethernet
– ATM (Asynchronous Transfer Mode)
– FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
– FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
– HDLC (High-level Data Link Control)• Protocolo síncrono, orientado a bit, de caráter geral
para canais full-duplex (ponto-a-ponto ou multiponto)
• HDLC é o tipo de encapsulamento padrão para cada porta serial em roteadores
• ETHERNET– Os elementos básicos do Ethernet
• QUADRO(Frame)– Conjunto padronizado bits usados para transporte
dados
Camada EnlaceCamada [email protected]
dados
• Protocolo MEDIA ACCESS CONTROL(MAC)– Regras de acesso
• COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO– Dispositivos eletrônicos para enviar e receber dados
• MEIO FÍSICO– Cabos ou outros meios
Protocolo TCP/IP
• Camada Física/Enlace
– Principal protocolo utilizado: Ethernet
– Frame(Quadro) Ethernet
Fonte: http://dc195.4shared.com/doc/QPPNqFOW/preview.html
• PROTOCOLO MAC (Media Access Control)• Regras de controle de acesso à mídia – CSMA/CD
– Sinal está sendo transmitido • PORTADORA
– Quando deseja transmitir
Camada EnlaceCamada [email protected]
– Quando deseja transmitir• AUSÊNCIA DE PORTADORA
– Canal ocioso – espera breve tempo – IFG (InterFrame Gap – 96 bits)
• TRANSMITE QUADRO
– Duas estações transmitem simultaneamente • DETECÇÃO DE COLISÃO • REPROGRAMAR TRANSMISSÃO
Protocolo ARP
• Address Resolution Protocol
• Utilizado para mapear endereço IP(Nível superior) para endereço físico (MAC)
superior) para endereço físico (MAC)
• Permite que o host origem encontre o endereço MAC do host destino
Protocolo TCP/IP
• Address Resolution Protocol (ARP)– Utilizado para mapear endereço IP(Nível superior)
para endereço físico (MAC)– Permite que o host origem encontre o endereço MAC
do host destinoFunções:
do host destino– Funções:
• Determinar endereço físico• Responder pedidos outros hosts
– Funcionamento• Antes de enviar:
– Verifica cache– Se encontrar endereço, envia frame– Se não encontrar, envia broadcast pedido ARP
Protocolo ARP
Fonte Imagem: http://joseeuripedes.reimacpecas.com.br/imagens/ARP-Figura01.jpg
Protocolo ARP
• Comandos do ARP– arp /? � help
– arp –a � exibe as entradas atuais
Protocolo TCP/IP
• Spanning Tree Protocol (STP)
– É um protocolo de rede que protege a topologia da rede com loops gerados por algum dispositivo na rede local Ethernet
na rede local Ethernet
– STP é um protocolo da camada de enlace (Data Link Layer)
– Padronizado pelo IEEE como 802.1D
– Cada LAN é acessada pelas outras LANs através de um único caminho, sem loops
Protocolo TCP/IP
• Spanning Tree Protocol (STP)– A topologia lógica sem loops criada é chamada de árvore– É uma topologia lógica em estrela ou em estrela estendida– Spanning-tree (árvore de espalhamento) porque todos os
dispositivos da rede podem ser alcançados ou estão abrangidos por ela
abrangidos por ela– O algoritmo usado para criar essa topologia lógica sem
loops é o algoritmo spanning-tree– Esse algoritmo pode levar um tempo relativamente longo
para convergir– Para reduzir o tempo que uma rede leva para computar
uma topologia lógica sem loops, foi desenvolvido um novo algoritmo, chamado rapid spanning-tree
Protocolo TCP/IP
Se o switch A parar, o segmento 2 continua ativo em razão da redundância garantida pelo switch B
Protocolo TCP/IP
• Spanning Tree Protocol (STP)
STP adiciona portas em estado de bloqueio
Protocolo TCP/IP
• Spanning Tree Protocol (STP)
1. STP estabelece um nó raiz chamado de bridge raiz2. Constrói uma topologia 2. Constrói uma topologia que tem um caminho para alcançar todos os nós da rede, a partir de uma árvore com origem na bridge raiz3. Os links redundantes que não fazem parte da árvore do caminho mais curto são bloqueados
Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
–Alguns Ataques
• Sniffer
• Sniffer
• ARP Ataques
• SNIFFING
– É o procedimento realizado por uma ferramenta conhecida como Sniffer
– Também conhecido como Packet Sniffer, Analisador de Rede, Analisador de Protocolo,
Segurança de [email protected]
Analisador de Rede, Analisador de Protocolo, Ethernet Sniffer em redes do padrão Ethernet ou ainda Wireless Sniffer em redes wireless
– Constituída de um software ou hardware capaz de interceptar e registrar o tráfego de dados em uma rede de computadores
Segurança de Redes
• Sniffer
Fonte imagem: http://cdn.aiotestking.com/wp-content/ec-council/files/2012/01/312-50-E73-590x181.jpg
Segurança de Redes
• Sniffer– Usado para furto de informações:
• nomes de usuários, senhas, conteúdo de e-mails, - conversas chat, dados internos em uma empresa
mails, - conversas chat, dados internos em uma empresa
– Ataques internos (funcionários hostis)
– Ataques remotos, via Internet, com acesso privilegiado a um gateway (roteador de perímetro), que fica entre a rede interna e a externa
Segurança de Redes
• Sniffer
–Ferramentas:
• IPTraf
• IPTraf
• Wireshark
• EtherDetect
• Kismet
Segurança de Redes
• ARP Poisoning/ARP Spoofing/MITM(Man In The Middle) – Quando uma falsa resposta é dada em consultas ARP– Um endereço MAC é associado a um IP que na
realidade não é o seu correspondente e então é adicionado na tabela ARP
realidade não é o seu correspondente e então é adicionado na tabela ARP
– Consiste em modificar a tabela ARP de um computador se passando por outro
– Essa técnica permite desviar mensagens que seriam destinadas a outro computador para o seu
– Conhecido também como ARP Spoofing e Man In The Middle
Segurança de Redes
• ARP Poisoning/MITM(Man In The Middle)
Fonte imagem: http://joseeuripedes.reimacpecas.com.br/imagens/ARP-Figura02.jpg
Segurança de Redes
• ARP Poisoning/ARP Spoofing/MITM(Man In The Middle)
• Ferramentas:
– Arpwatch/ Winarpwatch
• É um programa de monitoração da tabela ARP em uma rede
• É um programa de monitoração da tabela ARP em uma rede
• A partir de uma cópia da tabela que ele mantém armazenada, este software de vigilância consegue detectar qualquer alteração no ARP cache
• Ao detectar alguma mudança na tabela, o Arpwatch gera relatórios e pode enviar mensagens de aviso por e-mail
Segurança de Redes
• Segurança Camada Física
– VLAN (Virtual Local Area Network ou Virtual
LAN)
• Estruturas capazes de segmentar, logicamente, uma
• Estruturas capazes de segmentar, logicamente, uma rede local em diferentes domínios de broadcast
• Possibilita a partição de uma rede local em diferentes segmentos lógicos (criação de novos domínios broadcast), permitindo que usuários fisicamente distantes (por exemplo, um em cada andar de um edifício) estejam conectados a mesma rede
Segurança de Redes
• Benefícios VLAN
– Controle Tráfego broadcast
– Segmentação lógica
– Redução de custos e facilidade de gerenciamento
– Redução de custos e facilidade de gerenciamento
– Independência da topologia física
– Maior segurança
Segurança de Redes
• Segurança Camada Física– Tipo de VLAN – Modelo 1
• VLAN de nível 1 (também chamada VLAN por porta, em inglês Port-Based VLAN)
porta, em inglês Port-Based VLAN) – Define uma rede virtual em função das portas de
conexão no comutador
– Configuração é rápida e simples
– Desvantagem:
» Movimentação dos usuários � reconfiguração VLAN
Segurança de Redes
• VLAN
– Membros de uma VLAN podem ser definidos de acordo com as portas da ponte/comutador utilizadoutilizado
Segurança de Redes
Fonte Imagem: http://sunsite.uakom.sk/sunworldonline/swol-07-1996/vlan1.gif
Segurança de Redes
Fonte Imagem:http://www.corecom.com/external/livesecurity/vlan-fig2.gif
Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
– Tipo de VLAN - Modelo 2
• VLAN de nível 2 (igualmente chamada VLAN MAC, em inglês MAC Address-Based VLAN)
inglês MAC Address-Based VLAN) – Consiste em definir uma rede virtual em função dos
endereços MAC das estações
– Este tipo de VLAN é muito mais flexível que a VLAN por porta, porque a rede é independente da localização da estação
Segurança de Redes
• Tipo de VLAN - Modelo 2
– VLAN de nível 2 (igualmente chamada VLAN MAC, em inglês MAC Address-Based VLAN)
– Os membros da rede virtual são identificados pelo
– Os membros da rede virtual são identificados pelo endereço MAC (Media Access Control) da estação de trabalho
– O comutador reconhece o endereço MAC pertencente a cada VLAN
Segurança de Redes
• Tipo de VLAN - Modelo 2– VLAN de nível 2 (igualmente chamada VLAN MAC, em
inglês MAC Address-Based VLAN)
– Quando uma estação de trabalho é movida, não é necessário reconfigurá-la para que esta continue pertencendo a mesma VLAN, já que o endereço MAC faz parte da sua placa de interface de rede
– Problema: membro de uma VLAN deve ser inicialmente especificado, obrigatoriamente.
Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
– Tipo de VLAN - Modelo 3
• VLAN de nível 2– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser
– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser identificados de acordo com o campo "tipo de protocolo" encontrado no cabeçalho da camada 2
Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
– Tipo de VLAN - Modelo 3
• VLAN de nível 2– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser
– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser identificados de acordo com o campo "tipo de protocolo" encontrado no cabeçalho da camada 2
Segurança de Redes
• Segurança Camada Enlace
– Tipo de VLAN - Modelo 4
• VLAN de nível 2– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser
– Membros de uma VLAN camada 2 também podem ser identificados de acordo com o campo “tagged" inserido no protocolo do cabeçalho da camada 2
– Especificação 802.1Q
– É conseguido introduzindo um TAG com um identificador de VLAN (VID) entre 1 e 4.094 em cada frame
– As portas do Switch com protocolo 802.1Q podem ser configuradas para transmitir frames com tagged ou untagged
Segurança de Redes
Fonte imagem: http://yotta.blog.br/wp-content/uploads/2012/05/dot1qethernetframe.png
Segurança de Redes
Fonte imagem: http://pplware.sapo.pt/wp-content/uploads/2010/12/vlans_01_thumb.jpg
Segurança de Redes
Fonte Imagem: http://support.dell.com/support/edocs/network/BroadCom/R230837/bp/wntopt06.gif
Segurança de Redes
Fonte imagem: http://yotta.blog.br/wp-content/uploads/2012/04/vlan-trunk.png
Referências• FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de dados e redes de computadores.
4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008.
• CIFERRI, Cristina D. A. CIFERRI , Ricardo R. FRANÇA, Sônia V. A. Firewall.
• Lima, Marcelo. Nakamura, Emílio. Segurança de Redes e Sistemas. Versão 1.1.0. Escola Superior de Redes RNP:2007.
• MEDEIROS, Carlos Diego Russo. SEGURANÇA DA INFORMAÇÃO: Implantação de Medidas e Ferramentas de Segurança da Informação.
Implantação de Medidas e Ferramentas de Segurança da Informação. Universidade da Região de Joinville – UNIVILLE, 2001.
• NIC BR Security Office. Cartilha de Segurança para Internet. Parte VII: Incidentes de Segurança e Uso Abusivo da Rede. Versão 2.0, 2003.
• NIC BR Security Office. Cartilha de Segurança para Internet. Parte II: Riscos Envolvidos no Uso da Internet e Métodos de Prevenção. Versão 2.0, 2003.
![Uma análise sistemática da rede sem fio ZIGBEE: proposta ... · A Figura 2 [5] mostra a topologia em estrela, é a topologia mais simples, indicada para ... e estabeleceu uma estrutura](https://img.document.onl/doc/110x75/5be729cf09d3f2db738befbb/uma-analise-sistematica-da-rede-sem-fio-zigbee-proposta-a-figura-2-5.jpg)
