链路系统设计

链路和节点保护

ALNP（Aggregated Link and Node Protection），链路和节点保护

在ALNP方式中，假设网络的保护域有一条主路径横跨多条链路和多个节点。主路径上的所有节点，都围绕主路径，只针对其下游相邻的链路和节点，生成备份路径或称迂回路径。迂回路径绕过其下游相邻节点，在其下游相邻节点的下游相邻节点处，合并到主路径。

当节点设备检测到下游相邻链路或节点设备故障时，将业务流量导向到迂回路径，再合并到主路径。ALNP方式中，故障检测只需要每个节点设备检测其下游的链路和节点故障，检测手段相对比较丰富和快速。

本质上，ALNP保护方式通过逐跳（hop-by-hop）方式的汇聚和集成，实现了多条端到端路径的全局性保护。传统的SDH的BLSR技术、环网技术如以太环网技术和RPR技术都是采用此保护模型，MPLS FRR也定义了链路和节点保护模型。2100433B

随着应用安全的发展，大家都比较关注应用安全漏洞，其实在应用层之下的传输层也有很多安全风险，而且这些安全风险正在被广泛利用。比如今天要给大家介绍的TCP链路劫持攻击。

TCP链路劫持其实就是指网络链路上侦听、伪造TCP包，达到控制目标网络链路的行为。最常见的就是某些设备实现的对非法站点的访问拦截，以及一些地区运营商的网页植入广告行为。

因为广域网的链路劫持影响面大，一般会影响一个地区甚至是全国，所以本文重点讨论广域网的TCP链路劫持，局域网的劫持如ARP攻击不在讨论范围。

发现的TCP链路劫持攻击一般有两种形式：中断访问型（分为单向发包和双向发包）和替换页面型。

中断访问型常见于阻止用户访问某些网站，如某些设备禁止用户访问某些站点、某地运营商的禁止ADSL多终端上网功能。其原理就是伪造服务端给用户发RST包阻止TCP连接的建立（单向发包）。某些设备做得比较狠，在冒充服务端给用户发RST包的同时也冒充用户给服务端发RST包（双向发包）。

替换页面型常见于运营商植入广告，也有篡改正常网页进行SEO、骗流量的。笔者见过最恶劣的莫过于钓鱼，如2011年出现过的Gmail钓鱼事件以及一些不能告诉你的钓鱼事件。原理也简单，就是在一个HTTP请求后伪造服务端的HTTP响应给客户端。

一次典型的TCP链路劫持替换页面，我们可以看到，TCP三次握手完成后，HTTP请求包发送后，客户端收到两个HTTP响应包，因为伪造的第一个包（10号）先到，所以第二个正常的HTTP响应包（13号）被客户端忽略了。很明显，在网络上有一个设备，侦听整个会话，当匹配某个特征就抢先发包劫持会话。

这些利用链路劫持进行的弹窗广告、“技术问题”产生的误拦截、植入代码不慎将页面弄乱、甚至是钓鱼等将会损害用户利益。笔者跟链路劫持的“不解之缘”就因此而起。

要解决链路劫持先要搞清楚是否是链路劫持，如是则出问题的大概位置在哪里。链路劫持是区域性的，一般来讲某地区用户集中投诉，就可以联系用户调查了。用户往往不懂Wireshark抓包，还要远程协助，如果网速慢就是悲剧……各种心酸且按下不表。

抓到可疑包之后关注两个关键点：TTL值和IP Id（Identification）。根据实际观测，伪造的TCP包的TTL值和Id是不符合逻辑的。

真实包的TTL是53，Id是按顺序自增的，而伪造的包的TTL是64，Id始终是0。还有，笔者也见过某地运营商禁止ADSL多终端上网功能会伪造Id值恒为8888的RST包。

通过伪造的TTL值就可以大致定位侦听设备的位置。利用伪造的数据包的TTL值加上当时用户的路由即可定位：数据包每经过一个路由TTL值就会减一，我们找到假的包，看他的TTL（一般初始发出的TTL是256或128或64）减了多少，反推回去就找到出问题的位置了。

刚刚那个截图，伪造的的TCP包TTL值是64，也就是可以推测出链路劫持就发生在局域网内。的确如此，这个case是一个路由器软件进行链路劫持的案例。

有个问题，如果攻击者聪明一些，伪造包定制一个TTL值，就会导致我们难以精确定位。比如某些设备会发三次RST包，每次的TTL都不一样。注意，我说的“难以定位”并非“不能定位”，还是有办法的，需要动动脑子。

坏人是很多的，不能每次都被动等待用户投诉，如何主动发现链路劫持呢？

客户端访问目标站点的时候，同一个TCP会话的TTL值发生较大变动，就可以判定为疑似劫持。以下python代码就是一个利用Scapy检测TCP链路劫持的示例：

#!/bin/python# # import sysfrom scapy.all import * conf.verb=0print "TCP Hijacking Delector by lake2"print "[ ] Sniffing ...."ip_arr = {}while 1: a=sniff( filter="tcp and src host not 10.26.234.44", count=50) for b in a: ip_src = b.sprintf(r"%IP.src%") ip_ttl = b.sprintf(r"%IP.ttl%") if ip_arr.has_key(ip_src): c = int(ip_ttl) - int(ip_arr[ip_src]) if abs(c) > 4: print ip_src " has been hijacking !!! debug info : " str(ip_ttl) " <-> " str(ip_arr[ip_src]) else: ip_arr[ip_src] = ip_ttl print "=>"

检测到某些设备拦截笔者在Google搜索敏感关键字的链路劫持：

双向RST的情况，部署在机房的IDS也可以发现端倪。

如果是替换页面型攻击，页面hash或者HTML元素个数会有异常，这里也可以作为一个检测点。

防范链路劫持就比较困难，毕竟攻击者控制着网络链路。不过并非不可能。

一是网站全程使用SSL。

再一个就是在客户端或（和）服务器丢弃伪造的TCP包。比如前面说到的单向中断访问型攻击，就可以丢弃包含伪造特征的TCP包（如Id为0或8888）。某些项目就是利用客户端、服务端同时丢弃的方式来翻墙的。

最后，我们可以看到广域网一点都不安全，所以敏感信息传输一定要加密，还要高强度加密；高端网页最好有个校验机制；自动升级的程序也一定要校验文件签名。