Thiết lập tường lửa iptables cho linux

Bài viết gồm hai phần chính: phần I sẽ giới thiệu cơ bản về cách thức hoạt động của Iptables và phần II sẽ hướng dẫn bạn lập cấu hình Iptables cho một máy chủ phục vụ Web cụ thể.. Bạn do

Thiết lập tường lửa Iptables cho Linux

Lời mở đầu

Trong bài viết này, mình sẽ hướng dẫn cho bạn cách thiết lập tường lửa Iptables trên Linux Bài viết gồm hai phần chính: phần I sẽ giới thiệu cơ bản về cách thức hoạt động của Iptables và phần II sẽ hướng dẫn bạn lập cấu hình Iptables cho một máy chủ phục vụ Web cụ thể Bạn download file kèm theo tại địa chỉ

http://www.nhomvicki.net/iptables.zip

Phần I: Giới thiệu về Iptables

Iptables là một tường lửa ứng dụng lọc gói dữ liệu rất mạnh, miễn phí và có sẵn trên Linux Netfilter/Iptables gồm 2 phần là Netfilter ở trong nhân Linux và Iptables nằm ngoài nhân Iptables chịu trách nhiệm giao tiếp giữa người dùng và Netfilter để đẩy các luật của người dùng vào cho Netfiler xử lí Netfilter tiến hành lọc các gói dữ liệu ở mức IP Netfilter làm việc trực tiếp trong nhân, nhanh và không làm giảm tốc độ của hệ thống

Cách đổi địa chỉ IP động (dynamic NAT)

Trước khi đi vào phần chính, mình cần giới thiệu với các bạn về công nghệ đổi địa chỉ NAT động và đóng giả IP Masquerade Hai từ này được dùng rất nhiều trong Iptables nên bạn phải biết Nếu bạn đã biết NAT động và Masquerade, bạn có thể

bỏ qua phần này

NAT động là một trong những kĩ thuật chuyển đổi địa chỉ IP NAT (Network Address Translation) Các địa chỉ IP nội bộ được chuyển sang IP NAT như sau:

NAT Router đảm nhận việc chuyển dãy IP nội bộ 169.168.0.x sang dãy IP mới 203.162.2.x Khi có gói liệu với IP nguồn là 192.168.0.200 đến router, router sẽ đổi IP nguồn thành 203.162.2.200 sau đó mới gởi ra ngoài Quá trình này gọi là SNAT (Source-NAT, NAT nguồn) Router lưu dữ liệu trong một bảng gọi là bảng NAT động Ngược lại, khi có một gói từ liệu từ gởi từ ngoài vào với IP đích là 203.162.2.200, router sẽ căn cứ vào bảng NAT động hiện tại để đổi địa chỉ đích 203.162.2.200 thành địa chỉ đích mới là 192.168.0.200 Quá trình này gọi là DNAT (Destination-NAT, NAT đích) Liên lạc giữa 192.168.0.200 và

203.162.2.200 là hoàn toàn trong suốt (transparent) qua NAT router NAT router tiến hành chuyển tiếp (forward) gói dữ liệu từ 192.168.0.200 đến 203.162.2.200 và ngược lại

Cách đóng giả địa chỉ IP (masquerade)

Đây là một kĩ thuật khác trong NAT

NAT Router chuyển dãy IP nội bộ 192.168.0.x sang một IP duy nhất là

203.162.2.4 bằng cách dùng các số hiệu cổng (port-number) khác nhau Chẳng hạn khi có gói dữ liệu IP với nguồn 192.168.0.168:1204, đích 211.200.51.15:80 đến router, router sẽ đổi nguồn thành 203.162.2.4:26314 và lưu dữ liệu này vào một bảng gọi là bảng masquerade động Khi có một gói dữ liệu từ ngoài vào với nguồn

là 221.200.51.15:80, đích 203.162.2.4:26314 đến router, router sẽ căn cứ vào bảng masquerade động hiện tại để đổi đích từ 203.162.2.4:26314 thành

192.168.0.164:1204 Liên lạc giữa các máy trong mạng LAN với máy khác bên ngoài hoàn toàn trong suốt qua router

Cấu trúc của Iptables

Iptables được chia làm 4 bảng (table): bảng filter dùng để lọc gói dữ liệu, bảng nat dùng để thao tác với các gói dữ liệu được NAT nguồn hay NAT đích, bảng mangle dùng để thay đổi các thông số trong gói IP và bảng conntrack dùng để theo dõi các kết nối Mỗi table gồm nhiều mắc xích (chain) Chain gồm nhiều luật (rule) để thao tác với các gói dữ liệu Rule có thể là ACCEPT (chấp nhận gói dữ liệu), DROP (thả gói), REJECT (loại bỏ gói) hoặc tham chiếu (reference) đến một chain khác

Quá trình chuyển gói dữ liệu qua Netfilter

Gói dữ liệu (packet) chạy trên chạy trên cáp, sau đó đi vào card mạng (chẳng hạn như eth0) Đầu tiên packet sẽ qua chain PREROUTING (trước khi định tuyến)

Tại đây, packet có thể bị thay đổi thông số (mangle) hoặc bị đổi địa chỉ IP đích (DNAT) Đối với packet đi vào máy, nó sẽ qua chain INPUT Tại chain INPUT, packet có thể được chấp nhận hoặc bị hủy bỏ Tiếp theo packet sẽ được chuyển lên cho các ứng dụng (client/server) xử lí và tiếp theo là được chuyển ra chain

OUTPUT Tại chain OUTPUT, packet có thể bị thay đổi các thông số và bị lọc chấp nhận ra hay bị hủy bỏ Đối với packet forward qua máy, packet sau khi rời chain PREROUTING sẽ qua chain FORWARD Tại chain FORWARD, nó cũng

bị lọc ACCEPT hoặc DENY Packet sau khi qua chain FORWARD hoặc chain OUTPUT sẽ đến chain POSTROUTING (sau khi định tuyến) Tại chain

POSTROUTING, packet có thể được đổi địa chỉ IP nguồn (SNAT) hoặc

MASQUERADE Packet sau khi ra card mạng sẽ được chuyển lên cáp để đi đến máy tính khác trên mạng

Các tham số dòng lệnh thường gặp của Iptables

1 Gọi trợ giúp

Để gọi trợ giúp về Iptables, bạn gõ lệnh $ man iptables hoặc $ iptables help Chẳng hạn nếu bạn cần biết về các tùy chọn của match limit, bạn gõ lệnh $

iptables -m limit help.

2 Các tùy chọn để chỉ định thông số

- chỉ định tên table: -t <tên_table>, ví dụ -t filter, -t nat, nếu không chỉ định

table, giá trị mặc định là filter

- chỉ đinh loại giao thức: -p <tên giao thức>, ví dụ -p tcp, -p udp hoặc -p ! udp để

chỉ định các giao thức không phải là udp

- chỉ định card mạng vào: -i <tên_card_mạng_vào>, ví dụ: -i eth0, -i lo

- chỉ định card mạng ra: -o <tên_card_mạng_ra>, ví dụ: -o eth0, -o pp0

- chỉ định địa chỉ IP nguồn: -s <địa_chỉ_ip_nguồn>, ví dụ: -s 192.168.0.0/24 (mạng 192.168.0 với 24 bít mạng), -s 192.168.0.1-192.168.0.3 (các IP

192.168.0.1, 192.168.0.2, 192.168.0.3)

- chỉ định địa chỉ IP đích: -d <địa_chỉ_ip_đích>, tương tự như -s

- chỉ định cổng nguồn: sport <cổng_nguồn>, ví dụ: sport 21 (cổng 21), sport 22:88 (các cổng 22 88), sport :80 (các cổng <=80), sport 22: (các cổng

>=22)

- chỉ định cổng đích: dport <cổng_đích>, tương tự như sport

3 Các tùy chọn để thao tác với chain

- tạo chain mới: iptables -N <tên_chain>

- xóa hết các luật đã tạo trong chain: iptables -X <tên_chain>

- đặt chính sách cho các chain `built-in` (INPUT, OUTPUT & FORWARD): iptables -P <tên_chain_built-in> <tên policy (DROP hoặc ACCEPT)>, ví dụ:

iptables -P INPUT ACCEPT để chấp nhận các packet vào chain INPUT

- liệt kê các luật có trong chain: iptables -L <tên_chain>

- xóa các luật có trong chain (flush chain): iptables -F <tên_chain>

- reset bộ đếm packet về 0: iptables -Z <tên_chain>

4 Các tùy chọn để thao tác với luật

- thêm luật: -A (append)

- xóa luật: -D (delete)

- thay thế luật: -R (replace)

- chèn thêm luật: -I (insert)

Mình sẽ cho ví dụ minh họa về các tùy chọn này ở phần sau

Phân biệt giữa ACCEPT, DROP và REJECT packet

- ACCEPT: chấp nhận packet

- DROP: thả packet (không hồi âm cho client)

- REJECT: loại bỏ packet (hồi âm cho client bằng một packet khác)

Ví dụ:

# iptables -A INPUT -i eth0 dport 80 -j ACCEPT chấp nhận các packet vào cổng

80 trên card mạng eth0

# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp dport 23 -j DROP thả các packet đến cổng 23

dùng giao thức TCP trên card mạng eth0

# iptables -A INPUT -i eth1 -s ! 10.0.0.1-10.0.0.5 dport 22 -j REJECT reject-with tcp-reset gởi gói TCP với cờ RST=1 cho các kết nối không đến từ dãy địa chỉ

IP 10.0.0.1 5 trên cổng 22, card mạng eth1

# iptables -A INPUT -p udp dport 139 -j REJECT reject-with

icmp-port-unreachable gởi gói ICMP `port-icmp-port-unreachable` cho các kết nối đến cổng 139, dùng

giao thức UDP

Phân biệt giữa NEW, ESTABLISHED và RELATED

- NEW: mở kết nối mới

- ESTABLISHED: đã thiết lập kết nối

- RELATED: mở một kết nối mới trong kết nối hiện tại

Ví dụ:

# iptables -P INPUT DROP đặt chính sách cho chain INPUT là DROP

# iptables -A INPUT -p tcp syn -m state state NEW -j ACCEPT chỉ chấp nhận

các gói TCP mở kết nối đã set cờ SYN=1

# iptables -A INPUT -m state state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT không

đóng các kết nối đang được thiết lập, đồng thời cũng cho phép mở các kết nối mới trong kết nối được thiết lập

# iptables -A INPUT -p tcp -j DROP các gói TCP còn lại đều bị DROP

Tùy chọn limit, limit-burst

limit-burst: mức đỉnh, tính bằng số packet

limit: tốc độ khi chạm mức đỉnh, tính bằng số packet/s(giây), m(phút), d(giờ) hoặc h(ngày)

Mình lấy ví dụ cụ thể để bạn dễ hiểu:

# iptables -N test

# iptables -A test -m limit limit-burst 5 limit 2/m -j RETURN

# iptables -A test -j DROP

# iptables -A INPUT -i lo -p icmp icmp-type echo-request -j test

Đầu tiên lệnh iptables -N test để tạo một chain mới tên là test (table mặc định là filter) Tùy chọn -A test (append) để thêm luật mới vào chain test Đối với chain

test, mình giới hạn limit-burst ở mức 5 gói, limit là 2 gói/phút, nếu thỏa luật sẽ trở

về (RETURN) còn không sẽ bị DROP Sau đó mình nối thêm chain test vào chain INPUT với tùy chọn card mạng vào là lo, giao thức icmp, loại icmp là

echo-request Luật này sẽ giới hạn các gói PING tới lo là 2 gói/phút sau khi đã đạt tới 5 gói

Bạn thử ping đến localhost xem sao?

$ ping -c 10 localhost

Chỉ 5 gói đầu trong phút đầu tiên được chấp nhận, thỏa luật RETURN đó Bây giờ

đã đạt đến mức đỉnh là 5 gói, lập tức Iptables sẽ giới hạn PING tới lo là 2 gói trên mỗi phút bất chấp có bao nhiêu gói được PING tới lo đi nữa Nếu trong phút tới không có gói nào PING tới, Iptables sẽ giảm limit đi 2 gói tức là tốc độ đang là 2 gói/phút sẽ tăng lên 4 gói/phút Nếu trong phút nữa không có gói đến, limit sẽ giảm đi 2 nữa là trở về lại trạng thái cũ chưa đạt đến mức đỉnh 5 gói Quá trình cứ tiếp tục như vậy Bạn chỉ cần nhớ đơn giản là khi đã đạt tới mức đỉnh, tốc độ sẽ bị giới hạn bởi tham số limit Nếu trong một đơn vị thời gian tới không có gói đến, tốc độ sẽ tăng lên đúng bằng limit đến khi trở lại trạng thái chưa đạt mức limit-burst thì thôi

Để xem các luật trong Iptables bạn gõ lệnh $ iptables -L -nv (-L tất cả các luật trong tất cả các chain, table mặc định là filter, -n liệt kê ở dạng số, v để xem chi tiết)

# iptables -L -nv

Chain INPUT (policy ACCEPT 10 packets, 840 bytes)

pkts bytes target prot opt in out source destination

10 840 test icmp lo * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 icmp type 8

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)

pkts bytes target prot opt in out source destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 15 packets, 1260 bytes)

pkts bytes target prot opt in out source destination

Chain test (1 references)

pkts bytes target prot opt in out source destination

5 420 RETURN all * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 limit: avg 2/min burst 5

5 420 DROP all * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0

# iptables -Z reset counter

# iptables -F flush luật

# iptables -X xóa chain đã tạo

Redirect cổng

Iptables hổ trợ tùy chọn -j REDIRECT cho phép bạn đổi hướng cổng một cách dễ dàng Ví dụ như SQUID đang listen trên cổng 3128/tcp Để redirect cổng 80 đến cổng 3128 này bạn làm như sau:

# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp dport 80 -j REDIRECT to-port 3128

Lưu ý: tùy chọn -j REDIRECT cho có trong chain PREROUTING

SNAT & MASQUERADE

Để tạo kết nối `transparent` giữa mạng LAN 192.168.0.1 với Internet bạn lập cấu hình cho tường lửa Iptables như sau:

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward cho phép forward các packet qua máy

chủ đặt Iptables

# iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT to-source 210.40.2.71 đổi

IP nguồn cho các packet ra card mạng eth0 là 210.40.2.71 Khi nhận được packet vào từ Internet, Iptables sẽ tự động đổi IP đích 210.40.2.71 thành IP đích tương ứng của máy tính trong mạng LAN 192.168.0/24

Hoặc bạn có thể dùng MASQUERADE thay cho SNAT như sau:

# iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

(MASQUERADE thường được dùng khi kết nối đến Internet là pp0 và dùng địa chỉ IP động)

DNAT

Giả sử bạn đặt các máy chủ Proxy, Mail và DNS trong mạng DMZ Để tạo kết nối trong suốt từ Internet vào các máy chủ này bạn là như sau:

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp dport 80 -j DNAT

to-destination 192.168.1.2

# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp dport 25 -j DNAT

to-destination 192.168.1.3

# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p udp dport 53 -j DNAT

to-destination 192.168.1.4

Phần II: Lập cấu hình Iptables cho máy chủ phục vụ Web

Phần này mình sẽ trình bày qua ví dụ cụ thể và chỉ hướng dẫn các bạn lọc packet vào Các packet `forward` và 'output' bạn tự làm nha

Giả sử như máy chủ phục vụ Web kết nối mạng trực tiếp vào Internet qua card mạng eth0, địa chỉ IP là 1.2.3.4 Bạn cần lập cấu hình tường lửa cho Iptables đáp ứng các yêu cầu sau:

- cổng TCP 80 (chạy apache) mở cho mọi người truy cập web

- cổng 21 (chạy proftpd) chỉ mở cho webmaster (dùng để upload file lên

public_html)

- cổng 22 (chạy openssh) chỉ mở cho admin (cung cấp shell `root` cho admin để nâng cấp & patch lỗi cho server khi cần)

- cổng UDP 53 (chạy tinydns) để phục vụ tên miền (đây chỉ là ví dụ)

- chỉ chấp nhận ICMP PING tới với code=0x08, các loại packet còn lại đều bị từ chối

Bước 1: thiết lập các tham số cho nhân

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies

echo 10 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout

echo 1800 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_sack

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/accept_source_route

tcp_syncookies=1 bật chức năng chống DoS SYN qua syncookie của Linux tcp_fin_timeout=10 đặt thời gian timeout cho quá trình đóng kết nối TCP là 10 giây

tcp_keepalive_time=1800 đặt thời gian giữ kết nối TCP là 1800 giây

Các tham số khác bạn có thể xem chi tiết trong tài liệu đi kèm của nhân Linux

Bước 2: nạp các môđun cần thiết cho Iptables

Để sử dụng Iptables, bạn cần phải nạp trước các môđun cần thiết Ví dụ nếu bạn muốn dùng chức năng LOG trong Iptables, bạn phải nạp môđun ipt_LOG vào trước bằng lệnh # modprobe ipt_LOG

MODULES="ip_tables iptable_filter ipt_LOG ipt_limit ipt_REJECT ipt_state for i in $MODULES; do

/sbin/modprobe $MODULES

done

Bước 3: nguyên tắc đặt luật là "drop trước, accept sau"

Đây là nguyên tắc mà bạn nên tuân theo Đầu tiên hãy đóng hết các cổng, sau đó

mở dần cách cổng cần thiết Cách này tránh cho bạn gặp sai sót trong khi đặt luật cho Iptables

iptables -P INPUT DROP thả packet trước

iptables -A INPUT -m state state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT giữ các

kết nối hiện tại và chấp nhận các kết nối có liên quan

iptables -A INPUT -i lo -s 127.0.0.1 -j ACCEPT chấp nhận các gói vào looback từ

IP 127.0.0.1

iptables -A INPUT -i lo -s 1.2.3.4 -j ACCEPT và 1.2.3.4

BANNED_IP="10.0.0.0/8 192.168.0.0/16 172.16.0.0/12 224.0.0.0/4 240.0.0.0/5" for i in $BANNED_IP; do

iptables -A INPUT -i eth0 -s $i -j DROP thả các gói dữ liệu đến từ các IP nằm

trong danh sách cấm BANNER_IP

done

Bước 4: lọc ICMP vào và chặn ngập lụt PING

LOG của Iptables sẽ được ghi vào file /var/log/firewall.log Bạn phải sửa lại cấu hình cho SYSLOG như sau:

# vi /etc/syslog.conf

kern.=debug /var/log/firewall.log

# /etc/rc.d/init.d/syslogd restart

Đối với các gói ICMP đến, chúng ta sẽ đẩy qua chain CHECK_PINGFLOOD để kiểm tra xem hiện tại đamg bị ngập lụt PING hay không, sau đó mới cho phép gói vào Nếu đang bị ngập lụt PING, môđun LOG sẽ tiến hành ghi nhật kí ở mức giới hạn limit $LOG_LIMIT và limit-burst $LOG_LIMIT_BURST, các gói PING ngập lụt sẽ bị thả hết

LOG_LEVEL="debug"

LOG_LIMIT=3/m

LOG_LIMIT_BURST=1

PING_LIMIT=500/s

PING_LIMIT_BURST=100