文章目录

0x01 泪滴攻击原理
0x02 IP协议格式
0x03 分片实验
0x04 泪滴攻击实例
0x05 根据TTL值判断攻击的来源

0x01 泪滴攻击原理

针对IP协议的攻击方法,主要有伪造IP地址和发送畸形数据包两种方式。我们在这一章中选择的泪滴攻击就属于发送畸形数据包这种方式,它的设计思路巧妙地利用了IP协议里面的缺陷,因此成为了网络安全里面的一个经典案例。

这种攻击的实现原理是向目标主机发送异常的数据包碎片,使得IP数据包碎片在重组的过程中有重合的部分,从而导致目标系统无法对其进行重组,进一步导致系统崩溃而停止服务的恶性攻击。

考虑到这种攻击是建立在IP协议上,我们先来简单地了解一下IP协议的几个重要内容,包括IP协议数据包的格式、分片方式以及存活时间(TTL) 。

可能受影响的操作系统

Windows 3.1
Windows 95和NT
2.0.32和2.1.63版本以下的Linux

Windows7和vista的潜在风险

微软的SMB2中发现了一个远程重启漏洞，利用该漏洞的溢出代码已经在互联网上广泛传播，使Windows 7和Windows Vista的用户暴露在泪滴攻击的风险中。

0x02 IP协议格式

wireshark提供的各种数据包样本：https://wiki.wireshark.org/SampleCaptures?action=show&redirect=Sample+Captures

下载泪滴攻击样本 teardrop.cap

IP协议是网络中最繁忙的协议。IP协议是一种best efforts协议，不保证可靠性，数据包可能重复、丢失；无连接协议，同一个连接中的多个报文被独立对待。IP协议主要定义了数据传送的基本单位；执行路由功能；主要规定了主机和路由器应该如何处理数据包；在什么情况下产生错误信息；以及什么情况下应该丢弃数据包。
先介绍现在普遍使用的IPv4，以下是报头格式：

第8和9数据包是一次泪滴攻击的实例，泪滴攻击就是一个数据包分片后，本来应该可以组合到一起，但它组合不到一起去了

先看第8个数据包，是个ip数据包

数据报分析

版本（4bit）：指IP协议的版本，4代表IPv4

首部长度（4bit）：占4位，可表示的最大数值为15，因为IP首部固定长度为20字节，因此最小数值为5。单位为4字节，所以这里的长度为5*4字节=20字节。

区分服务（8bit）：用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。

总长度（16bit）：代表IP数据报的总长度，单位是字节，共16位，因此IP数据报最大长度为2^16-1=65535字节

标识（16bit）：用于标识IP数据报。由于在不同的网络环境中的MTU不同，IP数据报有时需要分片，为了正确重组IP数据报，故每个数据报有标识字段。同一个标识的分片组装在一起。

标志（3bit）：最低一位为MF（more fragment）标识后面是否还有碎片，中一位DF（don’t fragment）表示该数据报是否允许被分片。这里MF为1，后面还有分片

片偏移（13bit）:用于标识该碎片在整个数据报中的位置。相对于用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以八个字节为偏移单位，除了最后一个数据报片，每个分片的长度为8字节的整数倍。

生存时间（8位）：TTL（time to live）单位是路由次数，表示最多经过多少路由。路由器每次转发数据报就把TTL减一，当TTL减为零食，就丢弃这个数据报。

协议（8bit）:携带的数据是何种协议，即该数据应该交付至哪层传输层协议，其中6表示TCP，17表示UDP。

首部检验和（16bit）:只检验分组的首部，而不检验数据部分。

源IP（32bit）

目的IP（32bit）

我们比较关注的是分片，生存时间，源地址，目的地址

为什么要分片？

红框中的数据，为1时代表不是最后一个分片，为0时代表是最后一个分片，分片的几个数据包标识号是一样的

这个红框表示分片相对于原始位置的偏移，偏移的单位是8字节，也就是说需要乘8才是最终的偏移量

而泪滴攻击把几个分片后数据包偏移量改小一些，这样两个分片的包会有部分重合，当目标设备接收到这样的数据包后，就无法重新组合，这种构造出畸形数据包的方法就叫泪滴攻击，以前的操作系统会死机，现在一般没有什么作用了，现在一般与泛洪攻击结合起来，泪滴攻击针对的是分片

0x03 分片实验

使用ping命令发送一个长度为4200的icmp数据包

然后使用wireshark抓包，可以看到ICMP数据报的数据部分长度为4200

我们来分析分析ip协议是如何分片的，我们知道标识相同的ip分片属于一个数据包，那么将ip数据包的标识符作为过滤器使用就能找到所有ip数据包

现在全部筛选出来了

现在看看第一个数据报，起始位置0+长度1480

标准以太网帧长度下限为：64 字节
以太网规定，以太网帧数据域部分最小为46字节，也就是以太网帧最小是6＋6＋2＋46＋4＝64。除去4个字节的FCS，因此，抓包时就是60字节。当数据字段的长度小于46字节时，MAC子层就会在数据字段的后面填充以满足数据帧长不小于64字节。由于填充数据是由MAC子层负责，也就是设备驱动程序。

标准以太网帧长度上限为：1518 字节，以太网中帧的大小通常是1514
据RFC894的说明，以太网封装IP数据包的最大长度是1500字节，也就是说以太网最大帧长应该是以太网首部加上1500，再加上7字节的前导同步码和1字节的帧开始定界符，具体就是：7字节前导同步吗＋1字节帧开始定界符＋6字节的目的MAC＋6字节的源MAC＋2字节的帧类型＋1500＋4字节的FCS。
最大帧应该是1526字节，但是实际上我们抓包得到的最大帧是1514字节，为什么不是1526字节呢？原因是当数据帧到达网卡时，在物理层上网卡要先去掉前导同步码和帧开始定界符，然后对帧进行CRC检验，如果帧校验和错，就丢弃此帧。如果校验和正确，就判断帧的目的硬件地址是否符合自己的接收条件（目的地址是自己的物理硬件地址、广播地址、可接收的多播硬件地址等），如果符合，就将帧交“设备驱动程序”做进一步处理。这时我们的抓包软件才能抓到数据，因此，抓包软件抓到的是去掉前导同步码、帧开始分界符、FCS之外的数据，其最大值是6＋6＋2＋1500＝1514。

关于长度部分可以参考以太网数据帧（802.3）最大与最小长度

再来看看第二个数据包，起始位置1480+长度1480

第三个数据包，起始位置2940+长度1240，最后一个数据包，全部合起来等于4200

所以我们的ICMP数据包在网络层被分为了三部分：1480+1480+1240=4200

0x04 泪滴攻击实例

将第二个数据包的偏移量1480改小一点，让第二个数据包和第一个数据包数据有重合部分，这样两个分片的包会有部分重合，当目标设备接收到这样的数据包后，就无法重新组合，这种构造出畸形数据包的方法就叫泪滴攻击，以前的操作系统会死机，现在一般没有什么作用了。同理将第三个偏移量改小也可以。

再来看看wireshark官方提供的数据包，第八个数据包的数据长度为36
但是第九个数据包的偏移量却不是36，而是24，这样两个ip数据包就无法正常组装。

0x05 根据TTL值判断攻击的来源

不同的操作系统的默认TTL值是不同的,所以我们可以通过TTL值来判断主机的操作系统,但是当用户修改了TTL值的时候,就会误导我们的判断,所以这种判断方式也不一定准确。下面是默认操作系统的TTL

攻击者的包表面上看来自世界各地，但他的TTL值暴露了所在地，如果是外网过来的一定会变小，但发现所有数据包的TTL值都为64，可以判断攻击者为内网用户。

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