• IPTables笔记


    iptables 防火墙的指令非常类似于 ipchains,使用过 ipchains 的人应该很容易上手,但是 iptables 的机制与 ipchains 有很大的不同,使用 ipchains 的概念来设定规则,将会使防火墙无法正常运作。ipchains 跟 iptables 最大的不同在于对 INPUT、FORWARD 、OUTPUT 三个网络函式的定义不同,这三个网络函式是 TCP/IP 驱动程序的一部分,结构如下图所示,是介于网卡驱动程序和应用程序的中间,Linux 核心预设会启用 INPUT、OUTPUT 和 LOOPBACK,而 FORWARD 函式则必须自行启用,可以使用下面指令,或直接修改 /etc/sysconfig/network 组态档:
    echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

    ipchains 如何处理封包的流动,分述如下: 
    IP INPUT:所有封包都由 IP INPUT 函式负责处理,所以设定过滤规则时,几乎都是设定在 INPUT 规则炼上。
    IP FORWARD:目的 IP 非本机的 IP,这些封包需要进一步作转送处理,此函式用来处理 IP 伪装和 Port 转送。
    IP OUTPUT:所有流出的封包都由这个函式处理,通常不需设定任何规则。
    iptables 除了上述三支函式以外,还使用两个新的函式:Prerouting、Postrouting。现在来比较一下 iptables 的运作模式(loopback 接口与上图相同,所以省略不画):

    iptables 如何处理封包的流动,分述如下:
    IP INPUT:只有要到达本机的封包才会 由 INPUT 函式处理,所以会让来自内部网络的封包无条件放行,来自外部网络的封包则过滤是否为 响应封包,若是则放行。
    PREROUTING:需要转送处理的封包由此函式负责处理,此函式用来做目的地 IP 的转译动作(DNAT)。
    IP FORWARD:所有转送封包都在这里处理,这部分的过滤规则最复杂。
    POSTROUTING:转送封包送出之前,先透过这个函式进行来源 IP 的转译动作(SNAT)。
    IP OUTPUT:从本机送出去的封包由这个函式处理,通常会放行所有封包。
    iptables 和 ipchains 都可以自行定义规则群组(rule-set),规则群组被称为规则炼(chains),前面所描述的函式,也都有相对应的规则炼(INPUT、 FORWARD、OUTPUT、Prerouting、Postrouting),为了有别于自行定义的规则炼,这些规则炼我们就称为内建规则炼,其运作流程仿真如下图:
    从上面两张假想图,学员们不难了解 ipchains 为什么要叫做 chains,因为它是将所有规则串接成一个序列逐一检查过滤,就像一条铁链一样一个环接一个环,在过滤过程中只要符合其中一条规则就会立即进行处理,如果处理动作是跳到某个规则群组,则继续检查群组内之规则设定,但如果处理动作是 ACCEPT、REJECT、DROP、REDIRECT 或 MASQUERADE,则会中断过滤程序,而不再继续检查后面的规则设定,在这样的结构之下,有时候规则顺序的对调会产生完全相反的结果,这一点在设定防火墙时不能不谨慎。
    而 iptables 是采用规则堆栈的方式来进行过滤,当一个封包进入网卡,会先检查 Prerouting,然后检查目的 IP 判断是否需要转送出去,接着就会跳到 INPUT 或 Forward 进行过滤,如果封包需转送处理则检查 Postrouting,如果是来自本机封包,则检查 OUTPUT 以及 Postrouting。过程中如果符合某条规则将会进行处理,处理动作除了 ACCEPT、REJECT、DROP、REDIRECT 和 MASQUERADE 以外,还多出 LOG、ULOG、DNAT、SNAT、MIRROR、QUEUE、RETURN、TOS、TTL、MARK 等,其中某些处理动作不会中断过滤程序,某些处理动作则会中断同一规则炼的过滤,并依照前述流程继续进行下一个规则炼的过滤(注意:这一点与 ipchains 不同),一直到堆栈中的规则检查完毕为止。透过这种机制所带来的好处是,我们可以进行复杂、多重的封包过滤,简单的说,iptables 可以进行纵横交错式的过滤(tables)而非炼状过滤(chains)。
    虽然 iptables 为了扩充防火墙功能,而必须采用比较复杂的过滤流程,但在实际应用时,同一规则炼下的规则设定还是有先后顺序的关系,因此在设定规则时还是必须注意其中的逻辑。
    肆、订定校园网络安全政策
    在实际设定防火墙之前,我们必须根据校园网络的安全需求,先拟定一份安全政策,拟定安全政策前必须搜集以下资料:
    1. 找出需要过滤保护的服务器
    2. 条列出被保护的服务器将提供何种网络服务
    3. 一般工作站,需要何种等级的保护
    4. 了解网络架构与服务器摆放位置
    根据这些数据,我们可以决定安全政策,以石牌国小为例:
    1. 校内使用 NAT 虚拟网络,IP 数量需要两组 C,所有 IP 均需作 IP 伪装
    2. 校园内安全需求不高,服务器与工作站摆在同一网段,不需采用 DMZ 设计
    3. 由于服务器功能经常扩充,所有服务器均采用一对一对应,不使用 port 转送功能
    4. 所有工作站均能自由使用网络资源,不限制只能看网页
    5. 服务器提供之服务包含:dns、web、mail、ftp、wam、webmin、ssh、rdp、pcaw,不提供 proxy 及其它网络服务
    6. 为增进校园网络之安全性,采用正面表列方式进行封包过滤(定义想放行之封包,其余封包一律阻挡)
    还有一些网络安全须注意的事项,则是每所学校都应防范的,没有等差之别,例如:联机被绑架、阻断式攻击、连接端口扫描......等。
    伍、iptables 指令
    语法:
    iptables [-t table] command [match] [-j target/jump]
    -t 参数用来指定规则表,内建的规则表有三个,分别是:nat、mangle 和 filter,当未指定规则表时,则一律视为是 filter。各个规则表的功能如下:
    nat 此规则表拥有 Prerouting 和 postrouting 两个规则炼,主要功能为进行一对一、一对多、多对多等网址转译工作(SNAT、DNAT),由于转译工作的特性,需进行目的地网址转译的封包,就不需要进行来源网址转译,反之亦然,因此为了提升改写封包的效率,在防火墙运作时,每个封包只会经过这个规则表一次。如果我们把封包过滤的规则定义在这个数据表里,将会造成无法对同一封包进行多次比对,因此这个规则表除了作网址转译外,请不要做其它用途。
    mangle 此规则表拥有 Prerouting、FORWARD 和 postrouting 三个规则炼。
    除了进行网址转译工作会改写封包外,在某些特殊应用可能也必须去改写封包(TTL、TOS)或者是设定 MARK(将封包作记号,以便进行后续的过滤),这时就必须将这些工作定义在 mangle 规则表中,由于使用率不高,我们不打算在这里讨论 mangle 的用法。
    filter 这个规则表是预设规则表,拥有 INPUT、FORWARD 和 OUTPUT 三个规则炼,这个规则表顾名思义是用来进行封包过滤的处理动作(例如:DROP、 LOG、 ACCEPT 或 REJECT),我们会将基本规则都建立在此规则表中。
    常用命令列表:
    命令 -A, --append
    范例 iptables -A INPUT ...
    说明 新增规则到某个规则炼中,该规则将会成为规则炼中的最后一条规则。
    命令 -D, --delete
    范例 iptables -D INPUT --dport 80 -j DROP
    iptables -D INPUT 1
    说明 从某个规则炼中删除一条规则,可以输入完整规则,或直接指定规则编号加以删除。
    命令 -R, --replace
    范例 iptables -R INPUT 1 -s 192.168.0.1 -j DROP
    说明 取代现行规则,规则被取代后并不会改变顺序。
    命令 -I, --insert
    范例 iptables -I INPUT 1 --dport 80 -j ACCEPT
    说明 插入一条规则,原本该位置上的规则将会往后移动一个顺位。
    命令 -L, --list
    范例 iptables -L INPUT
    说明 列出某规则炼中的所有规则。
    命令 -F, --flush
    范例 iptables -F INPUT
    说明 删除某规则炼中的所有规则。
    命令 -Z, --zero
    范例 iptables -Z INPUT
    说明 将封包计数器归零。封包计数器是用来计算同一封包出现次数,是过滤阻断式攻击不可或缺的工具。
    命令 -N, --new-chain
    范例 iptables -N allowed
    说明 定义新的规则炼。
    命令 -X, --delete-chain
    范例 iptables -X allowed
    说明 删除某个规则炼。
    命令 -P, --policy
    范例 iptables -P INPUT DROP
    说明 定义过滤政策。 也就是未符合过滤条件之封包,预设的处理方式。
    命令 -E, --rename-chain
    范例 iptables -E allowed disallowed
    说明 修改某自订规则炼的名称。
    常用封包比对参数:
    参数 -p, --protocol
    范例 iptables -A INPUT -p tcp
    说明 比对通讯协议类型是否相符,可以使用 ! 运算子进行反向比对,例如:-p ! tcp ,意思是指除 tcp 以外的其它类型,包含 udp、icmp ...等。如果要比对所有类型,则可以使用 all 关键词,例如:-p all。
    参数 -s, --src, --source
    范例 iptables -A INPUT -s 192.168.1.1
    说明 用来比对封包的来源 IP,可以比对单机或网络,比对网络时请用数字来表示屏蔽,例如:-s 192.168.0.0/24,比对 IP 时也可以使用 ! 运算子进行反向比对,例如:-s ! 192.168.0.0/24。
    参数 -d, --dst, --destination
    范例 iptables -A INPUT -d 192.168.1.1
    说明 用来比对封包的目的地 IP,设定方式同上。
    参数 -i, --in-interface
    范例 iptables -A INPUT -i eth0
    说明 用来比对封包是从哪片网卡进入,可以使用通配字符 + 来做大范围比对,例如:-i eth+ 表示所有的 ethernet 网卡,也可以使用 ! 运算子进行反向比对,例如:-i ! eth0。
    参数 -o, --out-interface
    范例 iptables -A FORWARD -o eth0
    说明 用来比对封包要从哪片网卡送出,设定方式同上。
    参数 --sport, --source-port
    范例 iptables -A INPUT -p tcp --sport 22
    说明 用来比对封包的来源埠号,可以比对单一埠,或是一个范围,例如:--sport 22:80,表示从 22 到 80 埠之间都算是符合条件,如果要比对不连续的多个埠,则必须使用 --multiport 参数,详见后文。比对埠号时,可以使用 ! 运算子进行反向比对。
    参数 --dport, --destination-port
    范例 iptables -A INPUT -p tcp --dport 22
    说明 用来比对封包的目的地埠号,设定方式同上。
    参数 --tcp-flags
    范例 iptables -p tcp --tcp-flags SYN,FIN,ACK SYN
    说明 比对 TCP 封包的状态旗号,参数分为两个部分,第一个部分列举出想比对的旗号,第二部分则列举前述旗号中哪些有被设定,未被列举的旗号必须是空的。TCP 状态旗号包括:SYN(同步)、ACK(应答)、FIN(结束)、RST(重设)、URG(紧急)、PSH(强迫推送)等均可使用于参数中,除此之外还可以使用关键词 ALL 和 NONE 进行比对。比对旗号时,可以使用 ! 运算子进行反向比对。
    参数 --syn
    范例 iptables -p tcp --syn
    说明 用来比对是否为要求联机之 TCP 封包,与 iptables -p tcp --tcp-flags SYN,FIN,ACK SYN 的作用完全相同,如果使用 ! 运算子,可用来比对非要求联机封包。
    参数 -m multiport --source-port
    范例 iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --source-port 22,53,80,110
    说明 用来比对不连续的多个来源埠号,一次最多可以比对 15 个埠,可以使用 ! 运算子进行反向比对。
    参数 -m multiport --destination-port
    范例 iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --destination-port 22,53,80,110
    说明 用来比对不连续的多个目的地埠号,设定方式同上。
    参数 -m multiport --port
    范例 iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --port 22,53,80,110
    说明 这个参数比较特殊,用来比对来源埠号和目的埠号相同的封包,设定方式同上。注意:在本范例中,如果来源端口号为 80 但目的地埠号为 110,这种封包并不算符合条件。
    参数 --icmp-type
    范例 iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8
    说明 用来比对 ICMP 的类型编号,可以使用代码或数字编号来进行比对。请打 iptables -p icmp --help 来查看有哪些代码可以用。
    参数 -m limit --limit
    范例 iptables -A INPUT -m limit --limit 3/hour
    说明 用来比对某段时间内封包的平均流量,上面的例子是用来比对:每小时平均流量是否超过一次 3 个封包。除了每小时平均一次外,也可以每秒钟、每分钟或每天平均一次,默认值为每小时平均一次,参数如后: /second、 /minute、/day。除了进行封包数量的比对外,设定这个参数也会在条件达成时,暂停封包的比对动作,以避免因骇客使用洪水攻击法,导致服务被阻断。
    参数 --limit-burst
    范例 iptables -A INPUT -m limit --limit-burst 5
    说明 用来比对瞬间大量封包的数量,上面的例子是用来比对一次同时涌入的封包是否超过 5 个(这是默认值),超过此上限的封包将被直接丢弃。使用效果同上。
    参数 -m mac --mac-source
    范例 iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:00:00:00:00:01
    说明 用来比对封包来源网络接口的硬件地址,这个参数不能用在 OUTPUT 和 Postrouting 规则炼上,这是因为封包要送出到网卡后,才能由网卡驱动程序透过 ARP 通讯协议查出目的地的 MAC 地址,所以 iptables 在进行封包比对时,并不知道封包会送到哪个网络接口去。
    参数 --mark
    范例 iptables -t mangle -A INPUT -m mark --mark 1
    说明 用来比对封包是否被表示某个号码,当封包被比对成功时,我们可以透过 MARK 处理动作,将该封包标示一个号码,号码最大不可以超过 4294967296。
    参数 -m owner --uid-owner
    范例 iptables -A OUTPUT -m owner --uid-owner 500
    说明 用来比对来自本机的封包,是否为某特定使用者所产生的,这样可以避免服务器使用 root 或其它身分将敏感数据传送出去,可以降低系统被骇的损失。可惜这个功能无法比对出来自其它主机的封包。
    参数 -m owner --gid-owner
    范例 iptables -A OUTPUT -m owner --gid-owner 0
    说明 用来比对来自本机的封包,是否为某特定使用者群组所产生的,使用时机同上。
    参数 -m owner --pid-owner
    范例 iptables -A OUTPUT -m owner --pid-owner 78
    说明 用来比对来自本机的封包,是否为某特定行程所产生的,使用时机同上。
    参数 -m owner --sid-owner
    范例 iptables -A OUTPUT -m owner --sid-owner 100
    说明 用来比对来自本机的封包,是否为某特定联机(Session ID)的响应封包,使用时机同上。
    参数 -m state --state
    范例 iptables -A INPUT -m state --state RELATED,ESTABLISHED
    说明 用来比对联机状态,联机状态共有四种:INVALID、ESTABLISHED、NEW 和 RELATED。
    INVALID 表示该封包的联机编号(Session ID)无法辨识或编号不正确。
    ESTABLISHED 表示该封包属于某个已经建立的联机。
    NEW 表示该封包想要起始一个联机(重设联机或将联机重导向)。
    RELATED 表示该封包是属于某个已经建立的联机,所建立的新联机。例如:FTP-DATA 联机必定是源自某个 FTP 联机。
    常用的处理动作:
    -j 参数用来指定要进行的处理动作,常用的处理动作包括:ACCEPT、REJECT、DROP、REDIRECT、MASQUERADE、LOG、DNAT、SNAT、MIRROR、QUEUE、RETURN、MARK,分别说明如下:
    ACCEPT 将封包放行,进行完此处理动作后,将不再比对其它规则,直接跳往下一个规则炼(nat:postrouting)。
    REJECT 拦阻该封包,并传送封包通知对方,可以传送的封包有几个选择:ICMP port-unreachable、ICMP echo-reply 或是 tcp-reset(这个封包会要求对方关闭联机),进行完此处理动作后,将不再比对其它规则,直接 中断过滤程序。范例如下:
    iptables -A FORWARD -p TCP --dport 22 -j REJECT --reject-with tcp-reset
    DROP 丢弃封包不予处理,进行完此处理动作后,将不再比对其它规则,直接中断过滤程序。
    REDIRECT 将封包重新导向到另一个端口(PNAT),进行完此处理动作后,将 会继续比对其它规则。 这个功能可以用来实作通透式 porxy 或用来保护 web 服务器。例如:iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 8080
    MASQUERADE 改写封包来源 IP 为防火墙 NIC IP,可以指定 port 对应的范围,进行完此处理动作后,直接跳往下一个规则炼(mangle:postrouting)。这个功能与 SNAT 略有不同,当进行 IP 伪装时,不需指定要伪装成哪个 IP,IP 会从网卡直接读取,当使用拨接连线时,IP 通常是由 ISP 公司的 DHCP 服务器指派的,这个时候 MASQUERADE 特别有用。范例如下:
    iptables -t nat -A POSTROUTING -p TCP -j MASQUERADE --to-ports 1024-31000
    LOG 将封包相关讯息纪录在 /var/log 中,详细位置请查阅 /etc/syslog.conf 组态档,进行完此处理动作后,将会继续比对其它规则。例如:
    iptables -A INPUT -p tcp -j LOG --log-prefix "INPUT packets"
    SNAT 改写封包来源 IP 为某特定 IP 或 IP 范围,可以指定 port 对应的范围,进行完此处理动作后,将直接跳往下一个规则炼(mangle:postrouting)。范例如下:
    iptables -t nat -A POSTROUTING -p tcp-o eth0 -j SNAT --to-source 194.236.50.155-194.236.50.160:1024-32000
    DNAT 改写封包目的地 IP 为某特定 IP 或 IP 范围,可以指定 port 对应的范围,进行完此处理动作后,将会直接跳往下一个规则炼(filter:input 或 filter:forward)。范例如下:
    iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d 15.45.23.67 --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.1.1-192.168.1.10:80-100
    MIRROR 镜射封包,也就是将来源 IP 与目的地 IP 对调后,将封包送回,进行完此处理动作后,将会中断过滤程序。
    QUEUE 中断过滤程序,将封包放入队列,交给其它程序处理。透过自行开发的处理程序,可以进行其它应用,例如:计算联机费用.......等。
    RETURN 结束在目前规则炼中的过滤程序,返回主规则炼继续过滤,如果把自订规则炼看成是一个子程序,那么这个动作,就相当于提早结束子程序并返回到主程序中。
    MARK 将封包标上某个代号,以便提供作为后续过滤的条件判断依据,进行完此处理动作后,将会继续比对其它规则。范例如下:
    iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 2
    陆、应用实例

    #
    # 1. Configuration options.
    #
    # 1.0 Protocols Configuration.
    # 定义会用到的通讯协议
    HTTP="80"
    HTTPS="443"
    FTP="21"
    FTP_DATA="20"
    SMTP="25"
    POP3="110"
    IMAP="143"
    SSH="22"
    TELNET="23"
    PCAW_TCP="5631"
    PCAW_UDP="5632"
    WEBMIN="10000"
    WAM="12000"
    DNS="53"
    #
    # 1.1 Internet Configuration.
    #
    # 定义 NIC IP 及 WAN 接口
    INET_IP="163.21.xxx.253"
    HTTP1_IP="163.21.xxx.2"
    HTTP2_IP="163.21.xxx.4"
    HTTP3_IP="163.21.xxx.9"
    HTTP4_IP="163.21.xxx.6"
    HTTP5_IP="163.21.xxx.7"
    HTTP6_IP="163.21.xxx.10"
    FTP1_IP="163.21.xxx.2"
    FTP2_IP="163.21.xxx.6"
    FTP3_IP="163.21.xxx.7"
    MAIL1_IP="163.21.xxx.6"
    MAIL2_IP="163.21.xxx.7"
    PCAW1_IP="163.21.xxx.2"
    PCAW2_IP="163.21.xxx.4"
    WAM1_IP="163.21.xxx.6"
    WAM2_IP="163.21.xxx.7"
    DNS_IP="163.21.xxx.2"
    IP_POOL="163.21.xxx.240-163.21.xxx.250"
    INET_IFACE="eth1"
    #
    # 1.2 Local Area Network configuration.
    #
    # 定义 NAT IP 及 LAN 接口
    LAN_IP="192.168.1.253"
    LAN_HTTP1_IP="192.168.1.2"
    LAN_HTTP2_IP="192.168.1.4"
    LAN_HTTP3_IP="192.168.1.9"
    LAN_HTTP4_IP="192.168.1.6"
    LAN_HTTP5_IP="192.168.1.7"
    LAN_HTTP6_IP="192.168.1.53"
    LAN_FTP1_IP="192.168.1.2"
    LAN_FTP2_IP="192.168.1.6"
    LAN_FTP3_IP="192.168.1.7"
    LAN_MAIL1_IP="192.168.1.6"
    LAN_MAIL2_IP="192.168.1.7"
    LAN_PCAW1_IP="192.168.1.2"
    LAN_PCAW2_IP="192.168.1.4"
    LAN_WAM1_IP="192.168.1.6"
    LAN_WAM2_IP="192.168.1.7"
    LAN_DNS_IP="192.168.1.2"
    LAN_IP_RANGE="192.168.0.0/16"
    LAN_BROADCAST_ADDRESS="192.168.1.255"
    LAN_IFACE="eth0"
    #
    # 1.4 Localhost Configuration.
    #
    # 定义 Loopback IP 及接口
    LO_IFACE="lo"
    LO_IP="127.0.0.1"
    #
    # 1.5 IPTables Configuration.
    #
    # 设定 iptables 指令路径
    IPTABLES="/sbin/iptables"
    #
    # 1.6 Other Configuration.
    #
    ###########################################################################
    #
    # 2. Module loading.
    #
    #
    # Needed to initially load modules
    # 整理核心支持模块之清单
    /sbin/depmod -a
    #
    # 2.1 Required modules
    # 加载会用到的模块
    /sbin/modprobe ip_tables
    /sbin/modprobe ip_conntrack
    /sbin/modprobe iptable_filter
    /sbin/modprobe iptable_mangle
    /sbin/modprobe iptable_nat
    /sbin/modprobe ipt_LOG
    /sbin/modprobe ipt_limit
    /sbin/modprobe ipt_state
    /sbin/modprobe ip_conntrack_ftp
    /sbin/modprobe ip_nat_ftp
    #
    # 2.2 Non-Required modules
    # 其余未使用之模块
    #/sbin/modprobe ipt_owner
    #/sbin/modprobe ipt_REJECT
    #/sbin/modprobe ipt_MASQUERADE
    #/sbin/modprobe ip_conntrack_irc
    #/sbin/modprobe ip_nat_irc
    ###########################################################################
    #
    # 3. /proc set up.
    #
    #
    # 3.1 Required proc configuration
    # 启动 Forward 接口
    echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
    #
    # 3.2 Non-Required proc configuration
    # 其余未使用之接口
    #echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter
    #echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/proxy_arp
    #echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_dynaddr
    ###########################################################################
    #
    # 4. rules set up.
    #
    ######
    # 4.1 Filter table
    #
    # 4.1.0 Reset the default policies in the nat table.
    # 清除所有已设定之规则,回复到不设防状态
    $IPTABLES -P INPUT ACCEPT
    $IPTABLES -P FORWARD ACCEPT
    $IPTABLES -P OUTPUT ACCEPT
    $IPTABLES -t nat -P PREROUTING ACCEPT
    $IPTABLES -t nat -P POSTROUTING ACCEPT
    $IPTABLES -t nat -P OUTPUT ACCEPT
    $IPTABLES -t mangle -P PREROUTING ACCEPT
    $IPTABLES -t mangle -P OUTPUT ACCEPT
    $IPTABLES -F
    $IPTABLES -t nat -F
    $IPTABLES -t mangle -F
    $IPTABLES -X
    $IPTABLES -t nat -X
    $IPTABLES -t mangle -X
    #
    # 4.1.1 Set policies
    # 定义安全政策为正面表列
    $IPTABLES -P INPUT DROP
    $IPTABLES -P OUTPUT DROP
    $IPTABLES -P FORWARD DROP
    #
    # 4.1.2 Create userspecified chains
    #
    #
    # 新增使用者自订规则炼 bad_tcp_packets、 allowed 和 icmp_packets
    $IPTABLES -N bad_tcp_packets
    $IPTABLES -N allowed
    $IPTABLES -N icmp_packets
    #
    # 4.1.3 Create content in userspecified chains
    #
    #
    # bad_tcp_packets chain
    # bad_tcp_packets 规则炼的功能是:将要求重导向的联机记录起来,然后将封包丢弃(防止联机被绑架,但会档掉需要三方交谈的服务,例如:M$ Media Server)
    $IPTABLES -A bad_tcp_packets -p tcp ! --syn -m state --state NEW -j LOG --log-level INFO --log-prefix "New not syn:"
    $IPTABLES -A bad_tcp_packets -p TCP ! --syn -m state --state NEW -j DROP
    # allowed chain
    # allowed 规则炼的功能是:允许要求联机封包或响应封包进入,将其余封包丢弃
    $IPTABLES -A allowed -p TCP --syn -j ACCEPT
    $IPTABLES -A allowed -p TCP -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
    $IPTABLES -A allowed -p TCP -j DROP
    #
    # ICMP rules
    # icmp_packets 规则炼的功能是:允许 ping 封包进入,将其余封包丢弃
    $IPTABLES -A icmp_packets -p ICMP -s 0/0 --icmp-type 8 -j ACCEPT
    $IPTABLES -A icmp_packets -p ICMP -s 0/0 --icmp-type 11 -j ACCEPT
    #
    # 4.1.4 INPUT chain(过滤要到达防火墙的封包)
    #
    #
    # 进入防火墙主机的 TCP 封包必须先进行 bad_tcp_packets 过滤
    $IPTABLES -A INPUT -p tcp -j bad_tcp_packets
    # 从 WAN 进入防火墙主机的 ICMP 封包必须先进行 icmp_packets 过滤,这是为了避免骇客传送不完整的 IP 封包,系统会响应 ICMP 封包通知对方,导致主机位置被侦测出来
    $IPTABLES -A INPUT -p ICMP -i $INET_IFACE -j icmp_packets
    # 从 LAN 进入防火墙主机的全部 unicast 和 broadcast 封包,通通放行;额外检查目的地 IP 可以将 multicast 封包滤除
    $IPTABLES -A INPUT -p ALL -i $LAN_IFACE -d $LAN_IP -j ACCEPT
    $IPTABLES -A INPUT -p ALL -i $LAN_IFACE -d $LAN_BROADCAST_ADDRESS -j ACCEPT
    # 从 Loopback 接口进入防火墙主机的所有封包,检查是否来自本机,若是则放行;此规则去检查来源 IP ,似乎有些画蛇添足,因为只有来自本机的封包才有机会进入 Loopback 接口
    $IPTABLES -A INPUT -p ALL -i $LO_IFACE -s $LO_IP -j ACCEPT
    $IPTABLES -A INPUT -p ALL -i $LO_IFACE -s $LAN_IP -j ACCEPT
    $IPTABLES -A INPUT -p ALL -i $LO_IFACE -s $INET_IP -j ACCEPT
    # 从 LAN 进入防火墙主机的 DHCP 封包,予以放行,只有当防火墙担任 DHCP 时才使用
    #$IPTABLES -A INPUT -p UDP -i $LAN_IFACE --dport 67 --sport 68 -j ACCEPT
    # 从 WAN 进入防火墙主机的所有封包,检查是否为响应封包,若是则予以放行
    $IPTABLES -A INPUT -p ALL -d $INET_IP -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
    # 限制过滤规则的比对频率为每分钟平均流量三个封包(超过上限的封包将暂停比对),并将瞬间流量设定为一次最多处理三个封包(超过上限的封包将丢弃不予处理),这类封包通常是骇客用来进行阻断式攻击 
    $IPTABLES -A INPUT -m limit --limit 3/minute --limit-burst 3 -j LOG --log-level INFO --log-prefix "IPT INPUT packet died: "
    #
    # 4.1.5 FORWARD chain(过滤要通过防火墙的封包)
    #
    #
    # 通过防火墙的 TCP 封包必须先进行 bad_tcp_packets 过滤
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -j bad_tcp_packets
    # 从 LAN 要到 WAN 的封包通通放行
    $IPTABLES -A FORWARD -i $LAN_IFACE -o $INET_IFACE -j ACCEPT
    # 从 WAN 要到 LAN 的封包仅放行回应封包
    $IPTABLES -A FORWARD -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
    # 允许来自 WAN 的 Ping 封包,递送到校内所有的服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p ICMP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP1_IP -j icmp_packets
    $IPTABLES -A FORWARD -p ICMP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP2_IP -j icmp_packets
    $IPTABLES -A FORWARD -p ICMP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP3_IP -j icmp_packets
    $IPTABLES -A FORWARD -p ICMP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP4_IP -j icmp_packets
    $IPTABLES -A FORWARD -p ICMP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP5_IP -j icmp_packets
    $IPTABLES -A FORWARD -p ICMP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP6_IP -j icmp_packets
    # 允许来自 WAN 的 HTTP、HTTPS 封包,递送到校内所有的 WEB 服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP1_IP -m multiport --dport $HTTP,$HTTPS -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP2_IP -m multiport --dport $HTTP,$HTTPS -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP3_IP -m multiport --dport $HTTP,$HTTPS -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP4_IP -m multiport --dport $HTTP,$HTTPS -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP5_IP -m multiport --dport $HTTP,$HTTPS -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_HTTP6_IP -m multiport --dport $HTTP,$HTTPS -j allowed
    # 允许来自 WAN 的 FTP 封包,递送到校内所有的 FTP 服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_FTP1_IP -m multiport --dport $FTP,$FTP_DATA -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_FTP2_IP -m multiport --dport $FTP,$FTP_DATA -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_FTP3_IP -m multiport --dport $FTP,$FTP_DATA -j allowed
    # 允许来自 WAN 的 SMTP、POP3、IMAP 封包,递送到校内所有的 MAIL 服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_MAIL1_IP -m multiport --dport $SMTP,$POP3,$IMAP -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_MAIL2_IP -m multiport --dport $SMTP,$POP3,$IMAP -j allowed
    # 允许来自 WAN 的 SSH、TELNET、WEBMIN、WAM 封包,递送到校内所有的 LINUX 服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_WAM1_IP -m multiport --dport $SSH,$TELNET,$WEBMIN,$WAM -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_WAM2_IP -m multiport --dport $SSH,$TELNET,$WEBMIN,$WAM -j allowed
    # 允许来自 WAN 的 PCanywhere 封包,递送到校内所有的 PCanywhere 服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_PCAW1_IP --dport $PCAW_TCP -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p UDP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_PCAW1_IP --dport $PCAW_UDP -j ACCEPT
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_PCAW2_IP --dport $PCAW_TCP -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p UDP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_PCAW2_IP --dport $PCAW_UDP -j ACCEPT
    # 允许来自 WAN 的 DNS 封包,递送到校内的 DNS 服务器
    $IPTABLES -A FORWARD -p TCP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_DNS_IP --dport $DNS -j allowed
    $IPTABLES -A FORWARD -p UDP -i $INET_IFACE -o $LAN_IFACE -d $LAN_DNS_IP --dport $DNS -j ACCEPT
    # 限制过滤规则的比对频率为每分钟平均流量三个封包(超过上限的封包将暂停比对),并将瞬间流量设定为一次最多处理三个封包(超过上限的封包将丢弃不予处理),这类封包通常是骇客用来进行阻断式攻击 
    $IPTABLES -A FORWARD -m limit --limit 3/minute --limit-burst 3 -j LOG --log-level DEBUG --log-prefix "IPT FORWARD packet died: "
    #
    # 4.1.6 OUTPUT chain(过滤从防火墙送出的封包)
    #
    #
    # 从防火墙送出的 TCP 封包必须先进行 bad_tcp_packets 过滤
    $IPTABLES -A OUTPUT -p TCP -j bad_tcp_packets
    # 从防火墙网卡送出的所有封包,通通放行
    $IPTABLES -A OUTPUT -p ALL -s $LO_IP -j ACCEPT
    $IPTABLES -A OUTPUT -p ALL -s $LAN_IP -j ACCEPT
    $IPTABLES -A OUTPUT -p ALL -s $INET_IP -j ACCEPT
    # 限制过滤规则的比对频率为每分钟平均流量三个封包(超过上限的封包将暂停比对),并将瞬间流量设定为一次最多处理三个封包(超过上限的封包将丢弃不予处理),这类封包通常是骇客用来进行阻断式攻击 
    $IPTABLES -A OUTPUT -m limit --limit 3/minute --limit-burst 3 -j LOG --log-level DEBUG --log-prefix "IPT OUTPUT packet died: "
    ######
    # 4.2 nat table
    #
    #
    # 4.2.1 Set policies
    #
    #
    # 4.2.2 Create user specified chains
    #
    #
    # 4.2.3 Create content in user specified chains
    #
    #
    # 4.2.4 PREROUTING chain(定义目的地地址转译)
    #
    # 从 WAN 要到校内服务器的封包,在封包过滤前先转译目的地 IP 为 NAT IP
    $IPTABLES -t nat -A PREROUTING -d $HTTP1_IP -j DNAT --to-destination $LAN_HTTP1_IP
    $IPTABLES -t nat -A PREROUTING -d $HTTP2_IP -j DNAT --to-destination $LAN_HTTP2_IP
    $IPTABLES -t nat -A PREROUTING -d $HTTP3_IP -j DNAT --to-destination $LAN_HTTP3_IP
    $IPTABLES -t nat -A PREROUTING -d $HTTP4_IP -j DNAT --to-destination $LAN_HTTP4_IP
    $IPTABLES -t nat -A PREROUTING -d $HTTP5_IP -j DNAT --to-destination $LAN_HTTP5_IP
    $IPTABLES -t nat -A PREROUTING -d $HTTP6_IP -j DNAT --to-destination $LAN_HTTP6_IP
    #
    # 4.2.5 POSTROUTING chain(定义来源地址转译)
    #
    # 从校内服务器要到 WAN 的封包,在送出之前先转译来源 IP 为 NIC IP,配合上面区块的设定,就可以做到一对一对应
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -s $LAN_HTTP1_IP -j SNAT --to-source $HTTP1_IP
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -s $LAN_HTTP2_IP -j SNAT --to-source $HTTP2_IP
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -s $LAN_HTTP3_IP -j SNAT --to-source $HTTP3_IP
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -s $LAN_HTTP4_IP -j SNAT --to-source $HTTP4_IP
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -s $LAN_HTTP5_IP -j SNAT --to-source $HTTP5_IP
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -s $LAN_HTTP6_IP -j SNAT --to-source $HTTP6_IP
    # 从校内一般单机要到 WAN 的封包,在送出之前先转译来源 IP 为预设的 NIC IP,这就是多对一对应,若指定成 IP 范围,就变成多对多对应,例如本范例即是如此
    $IPTABLES -t nat -A POSTROUTING -o $INET_IFACE -j SNAT --to-source $IP_POOL
    #
    # 4.2.6 OUTPUT chain
    #
    ######
    # 4.3 mangle table
    #
    #
    # 4.3.1 Set policies
    #
    #
    # 4.3.2 Create user specified chains
    #
    #
    # 4.3.3 Create content in user specified chains
    #
    #
    # 4.3.4 PREROUTING chain
    #
    #
    # 4.3.5 INPUT chain
    #
    #
    # 4.3.6 FORWARD chain
    #
    #
    # 4.3.7 OUTPUT chain
    #
    #
    # 4.3.8 POSTROUTING chain
    #
    柒、Log 分析
    分析 iptables 防火墙 Log 的免费软件相当多,底下仅介绍 iptables_logger_v0.3,这个软件提供一个 perl 程序,可以读取系统 LOG,并将数据写入 MySql 数据库,然后还提供 php 程序,可以从数据库读取数据,整理成网页提供浏览,因此要安装此分析软件,必须先安装 perl、php、mysql 和 apache,有关这些套件的安装在这里不再介绍,请自行参考相关文件,或参加 Linux 进阶班课程。你可以从这里取得 iptables_logger_v0.3 程序,其安装程序如下:
    安装数据表:
    这个套件解压缩后,可以看到有一个数据夹叫做 sql,数据夹内有一个 sql 的指令稿叫做 db.sql,这个指令稿是用来建立摆放联机纪录所需的数据表,请利用以下指令来安装,如果您还不熟悉 mysql 的指令,请自行阅读 man mysql 文件。
    root@firewall sql# mysql -u root -p(以 root 身分登入 MySql 主控台)
    mysql> create database iptables;(建立一个数据库叫做 iptables,数据库也可以自行命名,但是要记得修改相关程序)
    mysql> grant create,select,insert on iptables.* to iptables_admin@localhost identified by 'xx';(将 iptables 数据库新建、读取和写入权限授权给 iptables_admin 这个账号,并限制只能从本机联机,密码为 xx,请自行修改上述指令中之账号与密码)
    mysql> grant create,select on iptables.* to iptables_user@localhost identified by 'xx';(将 iptables 数据库读取权限授权给 iptables_user 这个账号,并限制只能从本机联机,密码为 xx,请自行修改上述指令中之账号与密码)
    root@firewall sql# cat db.sql | mysql -u iptables_admin -p iptables(以 iptables_admin 身分来执行 db.sql,如果你改了数据库的名字,请记得修改 db.sql)
    修改 iptables 指令稿:
    由于这支 Log 分析程序是以读取系统 LOG 加以分析后才汇入到数据库的方法,来处理联机纪录,并非使用 ULOG 直接由 iptables 将纪录写入 mysql 数据库,感觉上效能比较差,但在 ULOG 机制尚未被实体化之前,这也不失为一个好的解决方案。
    原则上只要在 iptables 指令稿中有产生 LOG 的动作,这些信息就会被分析汇入到数据表(由 feed_db.pl 负责这个工作),特别要注意的是 LOG 产生时会加入一个标头(prefix),程序是透过标头来分析这笔 LOG 的意义,请将 LOG 标头取名为 IPTABLES DROP 或 IPTABLES ACCEPT,以方便事后的统计。范例如下:
    首先建立一个新的规则炼 LOG_DROP,这个规则炼用来将要丢弃的封包先 LOG 到系统日志文件,然后再丢弃。
    iptables -N LOG_DROP
    iptables -A LOG_DROP -j LOG --log-tcp-options --log-ip-options --log-prefix '[IPTABLES DROP] : '
    iptables -A LOG_DROP -j DROP
    接着修改所有规则,只要是需进行 DROP 动作,都改为跳到 LOG_DROP 规则炼,例如:
    $IPTABLES -A bad_tcp_packets -p TCP ! --syn -m state --state NEW -j DROP
    改为
    $IPTABLES -A bad_tcp_packets -p TCP ! --syn -m state --state NEW -j LOG_DROP
    至于需要进行 ACCEPT 处理的规则也如法炮制,先建立 LOG_ACCEPT 规则炼:
    iptables -N LOG_ACCEPT
    iptables -A LOG_ACCEPT -j LOG --log-tcp-options --log-ip-options --log-prefix '[IPTABLES ACCEPT] : '
    iptables -A LOG_ACCEPT -j ACCEPT
    接着修改所有规则,例如:
    $IPTABLES -A allowed -p TCP -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
    改为
    $IPTABLES -A allowed -p TCP -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j LOG_ACCEPT
    安装显示分析结果的 PHP 程序:
    在解压缩的数据夹中,找到一个叫做 web 的子数据夹,里面就是要给人从网页浏览分析结果的 PHP 程序,如果你的 Apache 已经设定好支持 php 和 php_mysql,那么只要将此数据夹复制到 Apache 的根文件目录就行了。方法如下:
    cp -R web /var/www/iptables
    拷贝完成后请修改 config.php ,目的是为了让 PHP 程序执行时,能以正确的账号密码连上 MySql ,以便从数据库读取数据,请找到底下三行:
    $db_host="localhost";(一般不需修改,除非数据库在另一台主机上)
    $db_user="iptables_user";(修改为仅具有读取权限的账号,如果之前安装数据库有自设帐号的话)
    $db_password="xxxx";(请将密码修改为自设的密码)
    安装 feed_db.pl:
    前面已经介绍过这支程序的作用,请务必修改这支程序中有关数据库联机的 SQL 指令,将指令中的账号密码,改成你当初所设定的账号密码,建议最好不要用 root 身分联机,以免影响防火墙的安全性。这支程序是放在解压缩后数据夹内的 scripts 子数据夹,请修改下面这三行:
    my $dsn = 'DBI:mysql:iptables:localhost';(请将 iptables 改成你自订的数据库名称)
    my $db_user_name = 'iptables_admin';(请将 iptables_admin 改成你自订的管理账号)
    my $db_password = 'xxxx';(请将 xxxx 改成管理账号的密码)
    程序修改好后,请将它拷贝到 /usr/local/bin 数据夹,接着将程序执行起来,注意:这支程序会跑一个无穷尽循环,持续分析系统 LOG,因此必须在背景执行,同时只能有一支程序执行,以避免造成 IO 过大的负载,执行方式如下:
    tail --follow=name --retry /var/log/syslog | /usr/local/bin/feed_db.pl &
    如果这些动作都作了,但程序并未执行成功,有可能是因为 perl_DBI:DBD 套件没安装,请自行用 rpm 补装该套件。
    查看分析结果:
    完成以上所有安装步骤后,就可以坐下来享受一下成果,请打开浏览器输入底下网址
    http://192.xx.1.254/iptables

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