维普资讯 http://www.cqvip.com 信息技术盘 Ｐｖ６特有的安全脆弱性研究 夤 超（河南新乡新乡学院） 摘要：本文对下一代互联网络协议『Ｐｖ６特有的安全脆弱性进行了研 的地址而是受害者的某个全球单播地址：目标靶机收到Ｅｃｈｏ请求 究，使广大读者对『Ｐｖ６协议安全性有更为清晰的认识。 后都会将Ｅｃｈｏ响应发往受害者，这样的反射流将会消耗受害者或 受害者所在网络的带宽和处理资源，如果反射流足够大将会造成拒 １．引言 绝服务攻击。 现在的互联网是在Ｉｐｖ４协议的基础上运行。随着ｌｎｔｅｒｎｅｔ在 ｌＰｖ６中通过路径ＭＴＵ发现１６３机制使得ｌＰ包的分段和重组 过去几年的快速增长，ｌＰｖ４主要存在两个方面的问题Ｉｐｖ４的地址 只在源节点和目的节点进行，ｌＰｖ６中的中间节点不再像ｌＰｖ４中那 严重匾乏和路由表急剧膨胀。为了解决ｌＰｖ４存在的这两个问题，提 样进行分段，这提高了中间节点的转发效率。但在进行ＰＭＴＵ发现 出了ｌＰｖ６协议【６】。与ｌＰｖ４比较，ｌＰｖ６彻底解决了地址空间缺乏和 时，若不对收到的包太大消息进行合法性检查，将可能引入拒绝服 路由表急剧膨胀等问题，而且还为ｌＰ协议注入新的内容，使之提供 务攻击或使得网络性能下降。如果伪造的包太大消息中指示的 安全保障，支持主机移动等功能。普遍认为ｌＰｖ６因有ＩＰＳｅｃ而比 ＰＭＴｕ太小，将导致网络性能严重下降：相反，如果伪造的包太大消 ｌＰｖ４更安全。但在实际部署ｌＰｖ６网络时，由于技术能力不够和现有 息中指示的ＰＭＴＵ太大，将导致某些路由器丢弃数据包，如果这样 安全基础设施不足等原因，使得ｌＰｖ６网络往往没有采用任何安全 的错误包太大消息不断重复使得路由器不能从它自己发出的正确 措施。而且，其网络传输数据包的基本机制也与ｌＰｖ４相同，所以现 包太大消息中恢复过来，网络中将会大量丢包，甚至拒绝服务。 有的ｌＰｖ６网络并不比ｌＰｖ４网络安全。其安全问题值得深入研究。 ２．４邻居发现协议ｌＰｖ６使用邻居发现协议（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓ— 本文以下就ｌＰｖ６特有的安全脆弱性进行了研究。 ｃｏｖｅｒ，／Ｐｒｏｔｏｃｏ１）【１】来发现同一链路上的其他节点，进行地址解 关键词：１ｎｔｅｒｎｅｔ、１Ｐｖ４、１Ｐｖ６ ２．１Ｐｖ６特有的安全脆弱性 ２．１扫描和探测 由于ｌＰｖ６网络子网大小是６４ｂｉｔｓ或者更大， 这使得ｌＰｖ４网络中传统的扫描和探测技术在ｌＰｖ６网络中不再适 用。但是ｌＰｖ６网络中由于地址太长不便记忆，管理人员往往会给一 些服务器配置比较特殊的ｌＰｖ６地址，或者使用动态ＤＮＳ，或者将双 栈机器ｌＰｖ４地址的最后一个字节简单映射成ｌＰｖ６地址的最后一 个字节等。这些都给扫描和探测带来了方便。 个ＩＰｖ６节点中有很多关键的数据结构（如邻居缓存、目的缓 存、前缀列表、默认路由器列表等【１】，攻击者利用这些信息可以了解 到网络中存在其他网络设备，也可以利用这些信息实施攻击。比如 攻击者可以宣告错误的网络前缀、路由器信息等，从而使得网络不 能正常工作，或将网络流量导向错误的地方。 ＩＰｖ６中还引入了许多熟知的组播和任播（Ａｎｙｃａｓｔ）［３】地址，这 些地址往往会配置给ｌＰｖ６网络中的一些关键设备，它们给攻击者 提供了明确的攻击目标。比如子网路由器任播地址代表某链路上一 组路由器中的某一台；移动ｌＰｖ６１５】中的家乡代理任播地址代表家乡 网络中能够充当家乡代理的某一台路由器。熟知的组播地址有：所 有节点地址ｆｆ０１：．１和ｆｆ０２：一１，所有路由器地址ｆｆ０１：：２，ｆｆ０２：：２ 和ｆｆ０５：２，请求节点地址ＦＦ０２－：１ ＦＦＸＸ ＸＸＸＸ等。 ２．２无状态地址自动配置 ｌＰｖ６相比ｌＰｖ４的一个重要优点是 一析，发现链路上的路由器，维持到活跃邻居的可达信息等。邻居发现 协议是ｌＰｖ６中的一个重要协议，但同样存在很多安全隐患。利用邻 居发现协议，通过发送错误的路由器宣告、错误的重定向消息等，可 以让ｌＰ数据包流向不确定的地方，进而达到拒绝服务、拦截和修改 数据包的目的。 邻居发现协议在没有认证保护时，规定跳限制域必须是最大值 ２５５，这可以防止来自链路外的攻击。但这种措施对链路内发起的攻 击却无能为力，而ＩＰｖ６的无状态地址自动配置恰恰为链路内攻击 提供了便利。因为攻击者可以利用无状态地址自动配置很方便地接 入到同一链路上，在无线环境中尤其如此。ｌＥＴＦ在２００２年成立了 安全邻居发现协议工作组ＳＥＮＤ来研究和解决邻居发现协议中的 安全问题，并于２００５年３月通过了ＲＦＣ３９７１安全邻居发现协议 ＳＥＮＤ［４］。 ２ ５移动ｌＰ移动ｌＰｖ６１５】中也有很多安全问题：由错误绑定消 息引起的拒绝服务攻击、中间人攻击、劫持攻击和假冒攻击等。攻击 者通过伪造移动节点的绑定更新，并将它发给家乡代理和它所知道 的移动节点的通信对端，可将伪造的转交地址宣告出去，从而使移 动节点得不到任何数据包：攻击者还可将自己的一个ｌＰｖ６地址作 为转交地址宣告出去，从而假冒移动节点得到原本应该发给移动节 点的数据包，攻击者也可以将网络中某攻击目标的ｌＰｖ６地址作为 ＩＰｖ６支持无状态地址自动配置（Ｓｔａｔｅｌｅｓｓ Ａｄｄｒｅｓｓ Ａｕｔｏｃｏｎｆｉｇ— 转交地址宣告出去，从而将流量引向攻击目标，这一方面造成移动 ｕｒａｔｉｏｎ）［２］。这虽然给合法网络用户使用ＩＰｖ６网络带来了方便，但也 节点得不到任何数据包，另一方面如果流向攻击目标的流量足够多 引入了安全隐患。非授权的用户可以更容易地接入和使用网络，特 还能造成对攻击目标的拒绝服务。 别是在无线环境中，如果没有数据链路层的认证和访问控制，一个 ３．结束语 配有无线网卡的非法用户甚至不受物理网线连接的限制就可以轻 预计在未来的５—１Ｏ年间，所有的ｌＰｖ４地址将分配完毕。ｌＰｖ６ 松地接入和访问ｌＰｖ６网络。无状态地址自动配置中的冲突地址检 将可以彻底解决ｌＰｖ４地址存在的问题，同时它还采用了分级地址 测机制也给拒绝服务攻击带来可能：恶意攻击者只要回复对临时地址 模式、高效ｌＰ包头、服务质量、主机地址自动配置、认证和加密等许 进行的邻居请求，请求者就会认为地址冲突而放弃使用该临时地址。 多技术。相信只要解决了ＩＰｖ６中存在的相关问题，它就可以更好的 ２ ３ｌＣＭＰｖ６和ＰＭＴＵ ｌＣＭＰｖ６１３】是ｌＰｖ６的重要组成部分， 为下一代ｌｎｔｅｒｎｅｔ服务。 它包括了ｌＰｖ４中ｌＣＭＰ和ＡＲＰ的功能。所以要使ｌＰｖ６正常工作 参考文献： ¨】ＲＦＣ２４６１ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ＩＰ ｖｅｒｓｉｏｎ ６（ＩＰｖ６）［Ｓ］ 就不能像在ｌＰｖ４中那样为了安全考虑而完全禁止ＩＣＭＰ。不幸的 【２】ＲＦＣ２４６２ ＩＰｖ６ Ｓｔａｔｅｌｅｓｓ Ａｄｄｒｅｓｓ Ａｕｔｏｃｏ ｇｕｒａｔｉｏｎ【Ｓ】 是，ｌＣＭＰｖ６会引入和遭受多种攻击。例如ｌＣＭＰｖ６可被利用来产 ［３］ＲＦＣ２４６３ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＣＭＰｖ６）ｆｏｒ 生拒绝服务攻击，只需不停产生错误的ｌＰ包即可。其消息的消息头 ｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６（『Ｐｖ６）Ｓｐｅｃ ｃａｔＩｏｎ【Ｓ】 和内容若没有ｌＰＳｅｃ的保护很容易被窜改。利用它可以冒充其他节 ｔｈｅ Ｉ［４］ＲＦＣ３９７１ ＳＥｃｕｒｅ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（ＳＥＮＤ）［Ｓ］ 点产生恶意消息（目的不可达、超时、参数错误等）来影响正常通信。 ｔｐ／／ｊｐ ｓｕｎｓｏｌｖｅ ｓｕｎ ｃｏｍ／ｓｅａ ｒｃｈ／ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｄｏ ａｓｅｔｋｅｙ＝１ 比如：攻击者冒充源节点到目的节点路径中的某路由器发送伪造的 ｈｔ２６－５５３０１—１ ２００３ ０８－２６ 目的不可达ｌＣＭＰｖ６消息给源节点，源节点收到这样的消息后将停止 ［５］ＲＦＣ３７７５ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ＩＰｖ６［Ｓ］ 向目的节点发送ｌＰ包。 【６】伍海桑，陈茂科，严程，编著『ＰＶ６原理与实践【Ｍ】北京：人民邮电 利用ｌＣＭＰｖ６还可以产生反射攻击。比如攻击者伪造大量的 出版社２０００ Ｅｃｈｏ请求包发给目标靶机，这些包的源ｌＰｖ６地址不是攻击者本身 ６９