深入了解交换机漏洞出现原因及解决方法

IDC报告显示，交换机市场近年来一直保持着较高的增长势头。交换机在企业网中占有重要的地位，通常是整个网络的核心所在，这一地位使它成为黑客入侵和病毒肆虐的重点对象，为保障自身网络安全，企业有必要对局域网上的交换机漏洞进行全面了解。以下是利用交换机漏洞的五种攻击手段。

VLAN跳跃攻击

虚拟局域网(VLAN)是对广播域进行分段的方法。VLAN还经常用于为网络提供额外的安全，因为一个VLAN上的计算机无法与没有明确访问权的另一个VLAN上的用户进行对话。不过VLAN本身不足以保护环境的安全，恶意黑客通过VLAN跳跃攻击，即使未经授权，也可以从一个VLAN跳到另一个VLAN。

VLAN跳跃攻击(VLAN hopping)依靠的是动态中继协议(DTP)。如果有两个相互连接的交换机，DTP就能够对两者进行协商，确定它们要不要成为802.1Q中继，洽商过程是通过检查端口的配置状态来完成的。

VLAN跳跃攻击充分利用了DTP，在VLAN跳跃攻击中，黑客可以欺骗计算机，冒充成另一个交换机发送虚假的DTP协商消息，宣布他想成为中继; 真实的交换机收到这个DTP消息后，以为它应当启用802.1Q中继功能，而一旦中继功能被启用，通过所有VLAN的信息流就会发送到黑客的计算机上。图1表明了这个过程。中继建立起来后，黑客可以继续探测信息流，也可以通过给帧添加802.1Q信息，指定想把攻击流量发送给哪个VLAN。

生成树攻击

生成树协议(STP)可以防止冗余的交换环境出现回路。要是网络有回路，就会变得拥塞不堪，从而出现广播风暴，引起MAC表不一致，最终使网络崩溃。使用STP的所有交换机都通过网桥协议数据单元(BPDU)来共享信息，BPDU每两秒就发送一次。交换机发送BPDU时，里面含有名为网桥ID的标号，这个网桥ID结合了可配置的优先数(默认值是32768)和交换机的基本MAC地址。交换机可以发送并接收这些BPDU，以确定哪个交换机拥有最低的网桥ID，拥有最低网桥ID的那个交换机漏洞成为根网桥(Root Bridge)。

根网桥好比是小镇上的社区杂货店，每个小镇都需要一家杂货店，而每个市民也需要确定到达杂货店的最佳路线。比最佳路线来得长的路线不会被使用，除非主通道出现阻塞。根网桥的工作方式很相似。其他每个交换机确定返回根网桥的最佳路线，根据成本来进行这种确定，而这种成本基于为带宽所分配的值。如果其他任何路线发现摆脱阻塞模式不会形成回路(譬如要是主路线出现问题)，它们将被设成阻塞模式。恶意黑客利用STP的工作方式来发动拒绝服务(DoS)攻击。如果恶意黑客把一台计算机连接到不止一个交换机，然后发送网桥ID很低的精心设计的BPDU，就可以欺骗交换机，使它以为这是根网桥,这会导致STP重新收敛(Reconverge)，从而引起回路，导致网络崩溃。

MAC 表洪水攻击

交换机的工作方式是: 帧在进入交换机时记录下MAC源地址，这个MAC地址与帧进入的那个端口相关，因此以后通往该MAC地址的信息流将只通过该端口发送出去。这可以提高带宽利用率，因为信息流用不着从所有端口发送出去，而只从需要接收的那些端口发送出去。

MAC地址存储在内容可寻址存储器(CAM)里面，CAM是一个128K大小的保留内存，专门用来存储MAC地址，以便快速查询。如果恶意黑客向CAM发送大批数据包，就会导致交换机开始向各个地方发送大批信息流，从而埋下了隐患，甚至会导致交换机在拒绝服务攻击中崩溃。

ARP攻击

ARP(Address Resolution Protocol)欺骗是一种用于会话劫持攻击中的常见手法。地址解析协议(ARP)利用第2层物理MAC地址来映射第3层逻辑IP地址，如果设备知道了IP地址，但不知道被请求主机的MAC地址，它就会发送ARP请求。ARP请求通常以广播形式发送，以便所有主机都能收到。

恶意黑客可以发送被欺骗的ARP回复，获取发往另一个主机的信息流。图2显示了一个ARP欺骗过程，其中ARP请求以广播帧的形式发送，以获取合法用户的MAC地址。假设黑客Jimmy也在网络上，他试图获取发送到这个合法用户的信息流，黑客Jimmy欺骗ARP响应，声称自己是IP地址为10.0.0.55(MAC地址为05-1C-32-00-A1-99)的主人，合法用户也会用相同的MAC地址进行响应。结果就是，交换机在MAC地表中有了与该MAC表地址相关的两个端口，发往这个MAC地址的所有帧被同时发送到了合法用户和黑客Jimmy。

VTP攻击

VLAN中继协议(VTP,VLAN Trunk Protocol)是一种管理协议，它可以减少交换环境中的配置数量。就VTP而言，交换机可以是VTP服务器、VTP客户端或者VTP透明交换机，这里着重讨论VTP服务器和VTP客户端。用户每次对工作于VTP服务器模式下的交换机进行配置改动时，无论是添加、修改还是移除VLAN，VTP配置版本号都会增加1，VTP客户端看到配置版本号大于目前的版本号后，就知道与VTP服务器进行同步。

恶意黑客可以让VTP为己所用，移除网络上的所有VLAN(除了默认的VLAN外)，这样他就可以进入其他每个用户所在的同一个VLAN上。不过，用户可能仍在不同的网络上，所以恶意黑客就需要改动他的IP地址，才能进入他想要攻击的主机所在的同一个网络上。

恶意黑客只要连接到交换机，并在自己的计算机和交换机之间建立一条中继，就可以充分利用VTP。黑客可以发送VTP消息到配置版本号高于当前的VTP服务器，这会导致所有交换机漏洞与恶意黑客的计算机进行同步，从而把所有非默认的VLAN从VLAN数据库中移除出去。