ATTENTION : Commencez par créer un Fork de ce repo et travaillez sur votre fork.
Clonez le repo sur votre machine. Vous retrouverez notamment dans ce repo le ficher Dockerfile indispensable pour l'ajout des conteneurs et configuration du réseau.
Vous pouvez répondre aux questions en modifiant directement votre clone du README.md ou avec un fichier pdf que vous pourrez uploader sur votre fork.
Le rendu consiste simplement à compléter toutes les parties marquées avec la mention "LIVRABLE". Le rendu doit se faire par une "pull request". Envoyer également le hash du dernier commit et votre username GitHub par email au professeur et à l'assistant
Installation de l’environnement virtualisé
Tests des connections et exemple de l'application d'une règle
Règles pour les protocoles HTTP et HTTPS
L’objectif principal de ce laboratoire est de familiariser les étudiants avec les pares-feu et en particulier avec netfilter et iptables. En premier, une partie théorique permet d’approfondir la rédaction de règles de filtrage.
Par la suite, la mise en pratique d’un pare-feu permettra d’approfondir la configuration et l’utilisation d’un pare-feu ainsi que la compréhension des règles.
Ce texte se réfère au laboratoire « Pare-feu » à suivre dans le cadre du cours Sécurité des Réseaux, 2020, version 6.2. Au cours du temps, il a été rédigé, modifié et amélioré par les co-auteurs suivants : Gilles-Etienne Vallat, Alexandre Délez, Olivia Manz, Patrick Mast, Christian Buchs, Sylvain Pasini, Vincent Pezzi, Yohan Martini, Ioana Carlson, Abraham Rubinstein et Frédéric Saam.
Ce travail devra être rendu le dimanche après la fin de la 2ème séance de laboratoire, soit au plus tard, le 31 mars 2020, à 23h.
Durant ce laboratoire, nous allons utiliser une seule topologie réseau :
Notre réseau local (LAN) sera connecté à Internet (WAN) au travers d’un pare-feu. Nous placerons un serveur Web en zone démilitarisée (DMZ).
Par conséquent, nous distinguons clairement trois sous-réseaux :
- Internet (WAN), le réseau de l'école servira de WAN,
- le réseau local (LAN),
- la zone démilitarisée (DMZ).
Ce réseau sera créé de manière virtuelle. Il sera simulé sur un seul ordinateur utilisant trois conteneurs Docker basés sur le système d’exploitation Ubuntu :
- La première machine, Firewall, fait office de pare-feu. Elle comporte trois interfaces réseaux. Afin que ce poste puisse servir de pare-feu dans notre réseau, iptables sera utilisé.
- La seconde machine, Client_In_LAN, fait office de client dans le réseau local (LAN).
- La dernière machine, Server_In_DMZ, fait office de serveur Web en (DMZ).
Nous allons utiliser les trois interfaces réseaux de la machine Firewall afin de pouvoir connecter le LAN et la DMZ à Internet (WAN). Les machines Client_In_LAN et Server_In_DMZ comportent chacune une interfaces réseau eth0.
Afin de bien spécifier le réseau, il est nécessaire d’avoir un plan d'adressage précis. C'est la liste des réseaux que vous utiliserez, comprenant pour chaque interface l'adresse IP ainsi que le masque de sous-réseau. Pour ce laboratoire, nous vous imposons le plan d’adressage suivant :
- Le réseau "LAN" → 192.168.100.0/24
- Le réseau "DMZ" → 192.168.200.0/24
- Le réseau "WAN" sera défini par le NAT interne du réseau Docker
Les adresses IP sont définies dans le schéma ci-dessous :
Avant de configurer les règles, il est primordial de connaître les besoins de notre réseau. Ceci afin de laisser passer les flux légitimes lors de la rédaction des règles.
Le but du LAN est de fournir aux utilisateurs de votre réseau un accès à Internet ; à certains services de base uniquement en empêchant les connexions provenant de l'extérieur. Il faudra tout de même laisser entrer les paquets répondants aux requêtes de notre LAN. Une seule machine est présente sur ce réseau. Il s’agit de la machine dont le nom est Client_In_LAN. (il est très facile de rajouter de machines supplémentaires sur le LAN utilisant Docker).
La DMZ est un réseau réservé aux serveurs que l'on veut rendre accessibles depuis l'extérieur et l’intérieur de notre réseau. Par exemple, si nous voulons publier un site web que l'on héberge, il faut accepter des connexions sur le serveur web; dans ce cas, nous ne pouvons pas le placer dans le LAN, cela constituerait un risque. Nous accepterons donc les connexions entrantes dans la DMZ, mais seulement pour les services que l'on désire offrir. Le serveur Web situé dans la DMZ est simulé par la machine Server_In_DMZ.
Le WAN n'est que l'accès à Internet. Il est connecté au réseau de l'école à travers le système de réseau fourni par Docker.
Pour établir la table de filtrage, voici les conditions à respecter dans le cadre de ce laboratoire :
- Les serveurs DNS utilisés par les postes dans le LAN sont situés sur le WAN. Les services DNS utilisent les ports UDP 53 et TCP 53.
- Laisser passer les PING uniquement du LAN au WAN, du LAN à la DMZ et de la DMZ au LAN pour les tests. Le ping utilise le protocole ICMP (echo request et echo reply).
- Les clients du LAN doivent pouvoir ouvrir des connexions HTTP pour accéder au web. Le protocole HTTP utilise les ports TCP 80 et typiquement aussi le 8080.
- Les clients du LAN doivent pouvoir ouvrir des connexions HTTPS pour accéder au web. Le protocole HTTPS utilise le port TCP 443.
- Le serveur web en DMZ doit être atteignable par le WAN et le LAN et n'utilise que le port 80.
- Le serveur de la DMZ peut être commandé à distance par ssh depuis votre client du LAN uniquement. Le service ssh utilise le port TCP 22.
- Le firewall peut être configuré à distance par ssh depuis votre client du LAN uniquement.
- Toute autre action est par défaut interdite.
- En suivant la méthodologie vue en classe, établir la table de filtrage avec précision en spécifiant la source et la destination, le type de trafic (TCP/UDP/ICMP/any), les ports sources et destinations ainsi que l'action désirée (**Accept** ou **Drop**, éventuellement **Reject**).
Pour l'autorisation d'accès (Accept), il s'agit d'être le plus précis possible lors de la définition de la source et la destination : si l'accès ne concerne qu'une seule machine (ou un groupe), il faut préciser son adresse IP ou son nom (si vous ne pouvez pas encore la déterminer), et non la zone. Appliquer le principe inverse (être le plus large possible) lorsqu'il faut refuser (Drop) une connexion.
Lors de la définition d'une zone, spécifier l'adresse du sous-réseau IP avec son masque (par exemple, "/24" correspond à 255.255.255.0) ou l'interface réseau (par exemple : "interface WAN") si l'adresse du sous-réseau ne peut pas être déterminé avec précision.
LIVRABLE : Remplir le tableau
| Adresse IP source | Adresse IP destination | Type | Port src | Port dst | Action |
|---|---|---|---|---|---|
| LAN | Serveurs DNS | UDP | any | 53 | ACCEPT |
| LAN | Serveurs DNS | TCP | any | 53 | ACCEPT |
| LAN | WAN | ICMP | any | any | ACCEPT |
| LAN | DMZ | ICMP | any | any | ACCEPT |
| DMZ | LAN | ICMP | any | any | ACCEPT |
| LAN | WAN | TCP | any | 80 | ACCEPT |
| LAN | WAN | TCP | any | 8080 | ACCEPT |
| LAN | WAN | TCP | any | 443 | ACCEPT |
| LAN | web DMZ | TCP | any | 80 | ACCEPT |
| WAN | web DMZ | TCP | any | 80 | ACCEPT |
| LAN | serveurs DMZ | TCP | any | 22 | ACCEPT |
| LAN | Firewall | TCP | any | 22 | ACCEPT |
| any | any | any | any | any | DROP |
Ce chapitre indique comment installer l'environnement. Il se base sur des outils gratuits, téléchargeables sur Internet.
Il est possible d’utiliser les mêmes instructions sur une version de Windows ou un système Linux ou Mac OS X.
Afin d'installer les différents logiciels présentés ici, il faut disposer d’un ordinateur (avec les droits administrateur).
Docker est un logiciel permettant de créer des conteneurs virtuels afin de simuler diverses configurations. Nous l'utiliserons pour exécuter les trois machines dont nous aurons besoin pour ce laboratoire. L’installation de Docker ne comporte pas de difficulté particulière. Une installation « par défaut » suffira. Il est possible d’utiliser une version que vous avez déjà installée ou une version téléchargée, mais la documentation pour ce laboratoire est fournie pour la version 2.0.0.3. Si vous rencontrez des problèmes, une mise à jour de Docker es peut-être la solution.
Vous pouvez installer Docker pour Windows et Mac OS depuis https://www.docker.com/products/docker-desktop
Pour Linux, referez-vous au gestionnaire de paquets de votre distribution.
Vous avez probablement déjà installé Git pour d’autres cours ou projets. Si ce n’est pas le cas, vous pouvez prendre la bonne version pour votre OS depuis https://git-scm.com/download/
Le repertoire scripts contient des scripts qui automatisent des parties de ce travail. Il est cependant conseillé de la faire manuellement pour mieux comprendre la procédure.
Nous allons commencer par créer les réseaux LAN et DMZ dans le système réseau de Docker. Il suffit de tapper les commandes suivantes :
docker network create --subnet 192.168.100.0/24 lan
docker network create --subnet 192.168.200.0/24 dmzVous pouvez vérifier que les réseaux ont été créés avec docker network ls. Ils devraient se trouver dans la liste.
Les images utilisées pour les conteneurs sont basées sur l'image officielle Ubuntu. Le fichier Dockerfile que vous avez téléchargé contient les informations nécessaires pour la génération de l'image. On utilise la commande suivante pour la générer (attention au point à la fin de la ligne !) :
docker build -t labofirewall .A partir de l'image, nous pouvons maintenant créer et executer les conteneurs. On va commencer avec le firewall :
docker run -itd --cap-add=NET_ADMIN --cap-add=NET_RAW --name firewall --hostname Firewall labofirewall /bin/bashCette image est uniquement connectée au bridge par défaut de Docker. Nous allons maintenant connecter nous deux réseaux créés précédemment :
docker network connect lan firewall
docker network connect dmz firewallOn peut maintenant générer et lancer les conteneurs pour le serveur dans la DMZ et le client dans le réseau LAN:
docker run -itd --net lan --cap-add=NET_ADMIN --cap-add=NET_RAW --name lan --hostname Client_in_LAN labofirewall /bin/bash
docker run -itd --net dmz --cap-add=NET_ADMIN --cap-add=NET_RAW --name dmz --hostname Server_in_DMZ labofirewall /bin/bashAfin de simplifier vos manipulations, les VMs ont été configurées avec les noms suivants :
- firewall
- lan
- dmz
Pour accéder au terminal de l’une des machines, il suffit de taper :
docker exec -it <nom_de_la_machine> /bin/bashPar exemple, pour ouvrir un terminal sur votre firewall :
docker exec -it firewall /bin/bashVous pouvez bien évidemment lancer des terminaux avec les trois machines en même temps !
La plupart de paramètres sont déjà configurés correctement sur les trois machines. Il est pourtant nécessaire de rajouter quelques commandes afin de configurer correctement le réseau pour le labo.
Vous pouvez commencer par vérifier que le ping n'est pas possible actuellement entre les machines. Depuis votre Client_in_LAN, essayez de faire un ping sur le Server_in_DMZ (cela ne devrait pas fonctionner !) :
ping 192.168.200.3LIVRABLE : capture d'écran de votre tentative de ping.
En effet, la communication entre les clients dans le LAN et les serveurs dans la DMZ doit passer à travers le Firewall. Il faut donc définir le Firewall comme passerelle par défaut pour le client dans le LAN et le serveur dans la DMZ.
Dans un terminal de votre client, taper les commandes suivantes :
ip route del default
ip route add default via 192.168.100.2Dans un terminal de votre serveur dans DMZ, vous pouvez utiliser l'éditeur nano déjà installé pour éditer le fichier /etc/ssh/sshd_config.
Il faudra changer la ligne :
#PermitRootLogin prohibit-password
à :
PermitRootLogin yes
et enregistrer et fermer le fichier en question.
ATTENTION : Il faudra aussi définir un mot de passe pour pour les connexions ssh. Pour cela, utiliser la commande passwd.
Toujours dans un terminal de votre serveur, taper les commandes suivantes :
ip route del default
ip route add default via 192.168.200.2
service nginx start
service ssh startLes deux dernières commandes démarrent les services Web et SSH du serveur.
La communication devrait maintenant être possible entre les deux machines. Faites un nouveau test de ping, cette fois-ci depuis le serveur vers le client :
ping 192.168.100.3LIVRABLE : capture d'écran de votre nouvelle tentative de ping.
La communication est maintenant possible entre les deux machines. Pourtant, si vous essayez de communiquer depuis le client ou le serveur vers l'Internet, ça ne devrait pas encore fonctionner sans une manipulation supplémentaire au niveau du firewall. Vous pouvez le vérifier avec un ping depuis le client ou le serveur vers une adresse Internet.
Par exemple :
ping 8.8.8.8LIVRABLE : capture d'écran de votre ping vers l'Internet.
Dans un terminal de votre firewall, vous pouvez utiliser l'éditeur nano déjà installé pour éditer le fichier /etc/ssh/sshd_config.
Il faudra changer la ligne :
#PermitRootLogin prohibit-password
à :
PermitRootLogin yes
et enregistrer et fermer le fichier en question.
Ensuite, il faut taper les commandes suivantes :
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
service ssh startLa commande iptables définit une règle dans le tableau NAT qui permet la redirection de ports et donc, l'accès à l'Internet pour les deux autres machines.
L'autre commande démarre le service SSH du serveur.
ATTENTION : Il faudra aussi définir un mot de passe pour pour les connexions ssh. Pour cela, utiliser la commande passwd.
Vérifiez que la connexion à l'Internet est maintenant possible depuis les deux autres machines. Pas besoin de capture d'écran.
Une règle permet d’autoriser ou d’interdire une connexion. iptables met à disposition plusieurs options pour la création de ces règles. En particulier, on peut définir les politiques par défaut « Policy », des règles de filtrage pour le firewall (tableau filter) ou des fonctionnalités de translation d’adresses (tableau nat) :
- Policy permet d’appliquer des règles générales (vous devez configurer vos politiques en premier)
- Le tableau filter permet d’appliquer des règles de filtrage propres d’un firewall
- Le tableau nat permet de paramétrer la translation d’adresses
iptables vous permet la configuration de pare-feux avec et sans état. Pour ce laboratoire, vous allez utiliser le mode avec état.
Chaque règle doit être tapée sur une ligne séparée. Référez-vous à la théorie et appuyez-vous sur des informations trouvées sur Internet pour traduire votre tableau de règles de filtrage en commandes iptables. Les règles prennent effet immédiatement après avoir appuyé sur <enter>. Vous pouvez donc les tester au fur et à mesure que vous les configurez.
Important : Les règles de filtrage définies avec iptables ne sont pas persistantes (elles sont perdues après chaque redémarrage de la machine firewall). Pour sauvegarder votre configuration de firewall au fur et à mesure que vous avancez, vous pouvez utiliser les outils iptables-save et iptables-restore.
Sauvegarder la configuration du firewall dans le fichier iptables.conf :
iptables-save > iptables.confRécuperer la config sauvegardée :
iptables-restore < iptables.conf→ Note : pour plus de détails, la commande iptables –L affiche toutes les règles en vigueur.
→ Note : avant chaque installation, la commande iptables -F efface les règles en vigueur.
→ Note : avant chaque installation, la commande iptables –X efface les chaînes.
→ Note : Puisque vous travaillez depuis un terminal natif de votre machin hôte, vous pouvez facilement copier/coller les règles dans un fichier local. Vous pouvez ensuite les utiliser pour reconfigurer votre firewall en cas de besoin.
Pour chaque manipulation, il est important de garder les règles déjà créées, les nouvelles sont ajoutées aux existantes.
Pour commencer sur une base fonctionnelle, nous allons configurer le pare-feu pour accepter le ping dans certains cas. Cela va permettre de tester la connectivité du réseau.
Le but est de configurer les règles pour que le pare-feu accepte
- les ping depuis le LAN sur les machines de la DMZ,
- les ping depuis le LAN sur le WAN,
- les ping depuis la DMZ vers le LAN.
Ceci correspond a la condition 2 du cahier des charges.
Commandes iptables :
LIVRABLE : Commandes iptables- Afin de tester la connexion entre le client (Client\_in\_LAN) et le WAN, tapez la commande suivante depuis le client :
ping 8.8.8.8Faire une capture du ping.
LIVRABLE : capture d'écran de votre ping vers l'Internet.
- Testez ensuite toutes les règles, depuis le Client_in_LAN puis depuis le serveur Web (Server_in_DMZ) et remplir le tableau suivant :
| De Client_in_LAN à | OK/KO | Commentaires et explications |
|---|---|---|
| Interface DMZ du FW | ||
| Interface LAN du FW | ||
| Client LAN | ||
| Serveur WAN |
| De Server_in_DMZ à | OK/KO | Commentaires et explications |
|---|---|---|
| Interface DMZ du FW | ||
| Interface LAN du FW | ||
| Serveur DMZ | ||
| Serveur WAN |
- Si un ping est effectué sur un serveur externe en utilisant en argument un nom DNS, le client ne pourra pas le résoudre. Le démontrer à l'aide d'une capture, par exemple avec la commande suivante :
ping www.google.com- Faire une capture du ping.
LIVRABLE : capture d'écran de votre ping.
- Créer et appliquer la règle adéquate pour que la condition 1 du cahier des charges soit respectée.
Commandes iptables :
LIVRABLE : Commandes iptables- Tester en réitérant la commande ping sur le serveur de test (Google ou autre) :
LIVRABLE : capture d'écran de votre ping.
- Remarques (sur le message du premier ping)?
Réponse
LIVRABLE : Votre réponse ici...
Créer et appliquer les règles adéquates pour que les conditions 3 et 4 du cahier des charges soient respectées. Tester que les règles soient fonctionnelles en utilisant wget depuis le Client_in_LAN pour télécharger une ressource depuis un site Web de votre choix (sur le WAN). Par exemple :
wget http://www.heig-vd.ch- Créer et appliquer les règles adéquates avec des commandes iptables.
Commandes iptables :
LIVRABLE : Commandes iptables- Créer et appliquer les règles adéquates avec des commandes iptables pour que la condition 5 du cahier des charges soit respectée.
Commandes iptables :
LIVRABLE : Commandes iptables- Tester l’accès à ce serveur depuis le LAN utilisant utilisant wget (ne pas oublier les captures d'écran).
LIVRABLE : capture d'écran.
- Créer et appliquer la règle adéquate pour que les **conditions 6 et 7 du cahier des charges** soient respectées.
Commandes iptables :
LIVRABLE : Commandes iptablesDepuis le client dans le LAN, tester l’accès avec la commande suivante :
ssh [email protected] (password : celui que vous avez configuré)LIVRABLE : capture d'écran de votre connexion ssh.
- Expliquer l'utilité de **ssh** sur un serveur.
Réponse
LIVRABLE : Votre réponse ici...
- En général, à quoi faut-il particulièrement faire attention lors de l'écriture des règles du pare-feu pour ce type de connexion ?
Réponse
LIVRABLE : Votre réponse ici...
A présent, vous devriez avoir le matériel nécessaire afin de reproduire la table de filtrage que vous avez conçue au début de ce laboratoire.
- Insérer la capture d’écran avec toutes vos règles iptables
LIVRABLE : capture d'écran avec toutes vos règles.