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(1)

コンピュータネットワーク

第9回

(2)

第3回課題:内容と提出物

課題1)

Wiresharkを使ってパケットデータを取得

そのときにWebでどこかのサイトにアクセスする

パケットデータより

 1-1)アクセスした先のURLを調べる  1-2)アクセスした先のDNSのFQDN名とIPアドレスを調べる 

課題2)

toho_comnet_005.pcapにおいて、POPアクセスしている

ユーザの名前とパスワードを調べる

提出内容

課題1)

 1-1)アクセスした先のURL  1-2)アクセス先のDNS名とIPアドレス  パケットデータ(pcap⽅式)

課題2)

 ユーザ名とパスワード

(3)

第3回課題:提出⽅法と締切

提出⽅法

電⼦メール  課題1-1)のURL、1-2)のDNS名とIPアドレス、課題2)のユー ザ名とパスワードは、メール⽂中に  パケットデータはファイルをメールに添付  メールタイトル(件名)に「[コンピュータネットワーク:(学籍番 号)]」と⼊れること ◦ akira.kanaoka@is.sci.toho-u.ac.jp  (アットマークが⼤⽂字になっていますので、⼩⽂字に直してから送っ てください) 

締切

2013年6⽉28⽇(⾦)18:00

注意:

電⼦メールで提出した場合、必ず私から「受領しました」というメールを返信し ます。返信がない場合は、メールば届いていない可能性があります。課題提出後 は、⾦岡からの受領メールを必ず確認してください。  英語ではメール返信はしません ◦ データが全く同じ⼈達がいた場合、「最初に提出した⼈のみを通常の評価」にし、 後の⼈は「半分の評価」とします

(4)

先週までのおさらい

通信の階層

リンク層

イーサネット(Ethernet)

CSMA/CD

インターネット層

IP(Internet Protocol)

ルーティング

トランスポート層

TCP(Transmission Control Protocol)

アプリケーション層

DNS、電⼦メール(SMTP、POP)

Web

(5)

OSI参照モデル

階層の名称

役割

応⽤層

特定応⽤サービスと共通応⽤サービスの

提供

プレゼンテーション層 抽象構⽂と転送構⽂の相互変換

セッション層

セッション制御:⽚⽅向、半⼆重、全⼆

トランスポート層

順序制御や誤り制御機構

ネットワーク層

データ転送のための経路選択や中継機能

データリンク層

フレーム(ビット列)の順序制御、誤り

制御機能

物理層

2ノード間においてビット列の伝送を⾏な

うための規格、⼿順、機能特性

(6)

TCP/IP階層モデル

階層の名称

概要

具体例

アプリケーション層

(Application)

アプリケーションを実現

HTTP、DNS、

SMTP、POP、

IMAP、FTP、

SNMP、NNTP

トランスポート層

(Transport)

アプリケーションのためにエ

ンド間の通信サービスを提供

TCP、UDP

インターネット層

(Internet)

データを送信元から宛先に運

IP、ICMP、ARP、

RARP

リンク層

(Link)

直接接続されたネットワーク

上で通信されるための通信プ

ロトコル

イーサネット、

FDDI、X.25、

ISDN、同軸ケー

ブル、UTP、光

ファイバー

(7)

リンク層

階層の名称

概要

具体例

アプリケーション層

(Application)

アプリケーションを実現

HTTP、DNS、

SMTP、POP、

IMAP、FTP、

SNMP、NNTP

トランスポート層

(Transport)

アプリケーションのためにエ

ンド間の通信サービスを提供

TCP、UDP

インターネット層

(Internet)

データを送信元から宛先に運

IP、ICMP、ARP、

RARP

リンク層

(Link)

直接接続されたネットワーク

上で通信されるための通信プ

ロトコル

イーサネット、

FDDI、X.25、

ISDN、同軸ケー

ブル、UTP、光

ファイバー

TCP/IP 階層モデル

(8)

リンク層

 直接接続されたネットワーク上での通信を確⽴する層  代表的なものは以下の3つ

イーサネット(Ethernet)トークンリング

FDDI(Fiber Distributed Data Interface)

 LAN(ローカルエリアネットワーク)上でデータ転送を⾏なうための

プロトコル

いずれもデータ転送に「フレーム」と呼ばれるデータのかたまりを⽤いる

 データの衝突を排除するための仕組み:CSMA/CD(Carrire Sense

Multiple Access/Collision Detection)

直接接続 リピータ・ハブを介した接続

(9)

インターネット層

階層の名称

概要

具体例

アプリケーション層

(Application)

アプリケーションを実現

HTTP、DNS、

SMTP、POP、

IMAP、FTP、

SNMP、NNTP

トランスポート層

(Transport)

アプリケーションのためにエ

ンド間の通信サービスを提供

TCP、UDP

インターネット層

(Internet)

データを送信元から宛先に運

IP、ICMP、ARP、

RARP

リンク層

(Link)

直接接続されたネットワーク

上で通信されるための通信プ

ロトコル

イーサネット、

FDDI、X.25、

ISDN、同軸ケー

ブル、UTP、光

ファイバー

TCP/IP 階層モデル

(10)

IP (Internet Protocol)

インターネットにおいてデータ転送の

基礎となるプロトコル

さまざまな特徴

コネクションレス

ベストエフォート

経路選択(ルーティング)

「データグラム」と呼ばれるデータの

かたまりごとに通信を⾏う

(11)

トランスポート層

階層の名称

概要

具体例

アプリケーション層

(Application)

アプリケーションを実現

HTTP、DNS、

SMTP、POP、

IMAP、FTP、

SNMP、NNTP

トランスポート層

(Transport)

アプリケーションのためにエ

ンド間の通信サービスを提供

TCP、UDP

インターネット層

(Internet)

データを送信元から宛先に運

IP、ICMP、ARP、

RARP

リンク層

(Link)

直接接続されたネットワーク

上で通信されるための通信プ

ロトコル

イーサネット、

FDDI、X.25、

ISDN、同軸ケー

ブル、UTP、光

ファイバー

TCP/IP 階層モデル

(12)

TCPとUDP

IPが出来ること

経路制御(ルーティング)を⽤いて、遠くの相⼿とで

もデータをやり取り可能

IPが出来ないこと

信頼できる通信

複数のサービスを同時提供

そこでTCPとUDP

TCP

(Transmission Control

Protocol)

UDP

(User Datagram Protocol)

HTTP、DNS、SMTP、POP3、 IMAP、FTP、SNMP、NNTP

TCP

UDP

IP

(ICMP、ARP、RARP) イーサネット、FDDI、X.25、ISDN、 同軸ケーブル、UTP、光ファイバー

(13)

アプリケーション層

階層の名称

概要

具体例

アプリケーション層

(Application)

アプリケーションを実現

HTTP、DNS、

SMTP、POP、

IMAP、FTP、

SNMP、NNTP

トランスポート層

(Transport)

アプリケーションのためにエ

ンド間の通信サービスを提供

TCP、UDP

インターネット層

(Internet)

データを送信元から宛先に運

IP、ICMP、ARP、

RARP

リンク層

(Link)

直接接続されたネットワーク

上で通信されるための通信プ

ロトコル

イーサネット、

FDDI、X.25、

ISDN、同軸ケー

ブル、UTP、光

ファイバー

TCP/IP 階層モデル

(14)

DNS(Domain Name System)

 IPアドレス ◦ ⼀意な番号で世界中と通信可能⼈間の記憶には向かない情報202.16.211.113と202.16.210.**と…などなど  ⼈間が覚えやすいように名前をつけよう ◦ 202.16.211.113さんは「cheese」ね。130.158.81.38さんは「kanaweb」ね。でもこれも数が多いとわからなくなる  所属をつけるようにしよう ◦ 130.158.103.51さんは、⽇本の、筑波⼤の、リスク⼯学専攻の、暗号・情報セ キュリティ研究室の「kanaweb」さんね。

cheese.klab.is.sci.toho-u.ac.jp

所属(ドメイン)ごとに名前を管理し、表記する 命名規則とその解決システム

DNS

⽇本 東邦⼤ 理学部 ⾦岡研究室 情報科学科 学術機関

(15)

FQDNと正引き/逆引き

FQDN(Fully Qualified Domain Name)

完全修飾ドメイン名

ドメインやホストに対する絶対指定を⾏なう際に使われる

例:www.klab.is.sci.toho-u.ac.jp

正問い合わせ(正引き)と逆問い合わせ(逆引き)

正問い合わせ:ドメインやホスト名からリソース(IPアドレ

ス)を問い合わせる

逆問い合わせ:リソース(IPアドレス)からドメインやホス

ト名を問い合わせる

www.klab.is.sci.toho-u.ac.jp

202.16.211.113

正引き

逆引き

(16)

DNSのFQDNが記載される

電⼦メール

メッセージを交換するシ

ステム

メールアドレス

相⼿を特定するための情

akira.kanaoka@is.sci.toho-u.ac.jp

場所(アドレス) 名前(ユーザ) ドメイン、ホスト名

(17)

電⼦メールのプロトコル:SMTP

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)

メール配送のためのプロトコル

TCPのポート25番利⽤される

HELO *** 通信開始 MAIL FROM: *** 送信者の指定 RCPT TO: *** 受信者の指定 DATA メール本文 VRFY *** ユーザ名の確認 QUIT 終了 SMTPの主なコマンド コマンドの やりとり HELO mail.example.com RCPT TO:a@example.com

(18)

電⼦メールのプロトコル:POP

POP(Post Office Protocol)

電⼦メールをサーバから受け取るためのプロ

トコル

もともとSMTPだけで成り⽴つものだったが、

メールサーバとしての常時稼動が必要

TCPのポート110番が利⽤される(POP3)

認証機能

SMTP POP POP

(19)

WWW(World Wide Web)

 WWWとは ◦ インターネットで提供されるサービスの1つ世界中に広がるクモの巣(web)単にWeb(ウェブ)とも  情報提供を⾏うサービス ◦ ハイパーテキストと呼ばれる情報をやり取りする  Webブラウザ ◦ WWWの情報を表⽰するソフトウェア  使われている技術

URL(Uniform Resource Locator)  情報の場所や取得⽅法の指定 ◦ HTML  Webの情報を記述するための⾔語 ◦ HTTP  情報の送受信を⾏うプロトコル HTML:情報の記述⽅法 HTML:情報をやりとりする⽅法 URL:どこに情報があるかを⽰す WWW

(20)
(21)

Webの発展

ネットサーフィン

リンクをたどり、次々に新しい情報を得る

Yahooによるインデックスサービス

情報のデータベース化

Googleによる検索

機械的なクローリングによるデータベース

Page Rank

電⼦商取引のスタート

Amazon

(22)

Lawrence Edward "Larry" Page

(1973- )

Sergey Brin (1973- )

(23)

Youtube Google Maps/ Gmail

/ iGoogle /Google AdSense

Wikipedia ソーシャルサービス ブログ

新たなWWW上のサービス

さまざまな技術 Javascript CGI Flash HTML5

(24)

変わってきたWeb

プラットフォームとしてのWeb

情報のユーザによるコントロール

パッケージソフトウェアではなくサービ

ユーザ参加のアーキテクチャ

⾼い拡張性とコスト効率

再構成可能なデータソースとデータの変

単⼀のデバイスの枠を超えたソフトウェ

集合知の利⽤

Tim O'Reilly, “What Is Web 2.0”

(25)

WWW上の広告

WWWが発展するに従い、Webページ上

で広告を載せることが注⽬されてきた

≒ビジネスとして価値があると判断され始めた

クリック数による報酬制

当初は、Webページに広告を掲載する

ユーザがどの広告を載せるかを決めてい

アフィリエイトサービス

http://d.hatena.ne.jp/kowagari/20080106/1199

590354

(26)

Google AdSense

Google AdSenseのシステムが⾃動的

にサイトの内容を解析し、サイトに

あった広告を配信するシステム

https://www.google.com/adsense/logi

n/ja/?hl=ja&gsessionid=sHPvIScbcCk

ユーザが本当にほしいものに近い広告を提

供できる

広告を提供する側は、効果的に広告を配信

できる

ロングテール

80対20の法則

(27)

Intermission:ロングテール

1897年に、イタリアの社

会・経済学者ヴィルフレッ

ド・パレートが発⾒したパ

レートの法則

べき則

いろいろな現象・関係性が

べき則であることが近年知

られてきている

所得分布

⼈間のつながり

 学術論⽂のつながり

男⼥の性的関係

インターネット構造

WWW

電⼦メール

0 5 10 15 20 0 2 4 6 8 10 0.1 1 10 100 0.1 1 10

(28)

筑波⼤ 暗号・情報セキュリティ研究室の電⼦

メールによるつながりを⽰すネットワーク

(29)

動的⽣成ページによるユーザ参加

ブログサービス

SNS

(Social Networking

Service)

mixiが⽇本最⼤か

Facebook

Amazon レビュー

http://kirik.tea-nifty.com/diary/2007/12/amazon_86cb.html

Wikipedia

ジェネレータ

もんじろう

http://monjiro.net/

幕末古写真ジェネレータ

http://labs.wanokoto.jp/olds

(30)

Mark Elliot Zuckerberg (1984- )

(31)

Javascript

スクリプト⾔語の⼀種

スクリプト⾔語:簡易なプログラム⾔語

主にWebブラウザ上で実⾏される

知らずに世話になっているインタラクティブなページ(Google Mapsや、検索ページで の⼊⼒補完) 

簡単にできるものをいろいろとやってみよう

(ちょっと古いけど)webをレイザーラモンHG⼝調に変換さ せる  JavaScript:with(document.body)innerHTML=innerHTML.repl ace(/<¥/(a|A)> /g,'フゥーーー!!').replace(/。/g,'フゥーーー!! ').replace(/」/g,'オッケ〜〜!!」').replace (/w/g,'セイセイ ');focus() ◦ Webサイトの⾊を反転  javascript:void(document.body.style.filter="progid:DXImage Transform.Microsoft.basicimage(Invert=1)") ◦ ぼやける  javascript:document.body.style.filter="blur(add=false, direction=225, strength=5)";eval();

(32)

Javascript 続き

Webページが崩壊

 javascript:(function(){var s=document.createElement("script");s.charset="UTF-8";var da=new Date();s.src="http://www.rr.iij4u.or.jp/~kazumix/d/javascript/mel tdown/meltdown.js?"+da.getTime(); document.body.appendChild(s)})(); 

Web福笑い

 javascript:(function(){var s=document.createElement("script");s.charset="UTF-8";var da=new Date();s.src="http://www.rr.iij4u.or.jp/~kazumix/d/javascript/fuk uwarai.js?"+da.getTime(); document.body.appendChild(s)})(); 

画像が幕末⾵に

 javascript:(function(d){if(typeof Bakumatsu != "undefined"){Bakumatsu.convert(d.getElementsByTagName('img') );}else{s=d.createElement('script');s.type='text/javascript';s.src= 'http://tech.nitoyon.com/bakumatsu/allbakumatsu.js';d.body.appe ndChild(s);}})(document);

(33)

XMLHttpRequest

スクリプト⾔語

Microsoft社(Internet Explorer)が開発

その後Mozilla(Firefox)が採⽤

サーバとのHTTP通信を⾏うための組み

込みオブジェクト(API)

すでに読み込んだページからさらに

HTTPリクエストを発することができる

ページ遷移することなしにデータを送受信

可能

(34)

DHTML

静的な HTML の内容をCSS

(Cascading Style Sheets)と

JavaScript 等のクライアントサイドス

クリプト⾔語を⽤いて動的に変更する

ウェブ技術を指す抽象概念

マウスを当てると動作が変わる、など

Youtube

http://jp.youtube.com/

(35)

Ajax

「エイジャックス」「アジャックス」どちらで

も正しい

ウェブブラウザ内で⾮同期通信とインターフェ

イスの構築などを⾏う技術の総称

Javascript

XMLHttpRequest

DHTML

具体的なサービス例

Google Map

Ajaxによるサービス

インクリメンタルサーチ

(36)

コンピュータネットワーク

上の脅威と対策

(37)

今⽇やること

ネットワーク上の脅威と対策

サービス妨害(DoS)攻撃

マルウェア

(38)

サービス妨害(DoS)攻撃

DoS攻撃とは? Denial of Service:サービスを不能にする攻撃

プロトコル型

Flooding(洪⽔)型

• Ping of Death (PoD)

• 規定サイズを遙かに超える巨⼤パケットを送信し、クラッシュをさせる • Land • 送信元アドレスを、送り先アドレスと同じにして送り、無限ループを誘う • TearDrop • IPパケット分割のためのオフセット(順序情報)を偽造することで不正な パケットを⽣成し、美味く処理できない受けてをクラッシュさせる

(39)

Smurf

ICMPのEcho Request

受けた側でICMP Echoに対

応しているものはEcho

Replyを返す

ネットワークの全体(ブ

ロードキャスト)にICMP

Echoを投げる

そのときに、送信元アド

レスを偽装し、攻撃対象

のアドレスにする

⼤量のICMP Echo Reply

が攻撃対象のアドレスに

送られる

攻撃者

(40)

Flooding(洪⽔)型DoS攻撃

SYN Flooding

TCPのSYNパケットを⼤

量に送信

SYN+ACK送信後の待ち

状態を⼤量に起こさせ、

メモリオーバを誘発させ

Connection Flooding

TCPの3-Way Handshake

を完成させたあと放置す

ることで、待ち状態を⼤

量に起こさせ、メモリ

オーバを誘発させる

TCP Floodingとも

HTTP Flooding

アプリケーション

Flooding

SYN SYN+ACK ACK SYN FloodingSYN Flooding Connection Flooding Connection Flooding Application Flooding Application Flooding HTTP FloodingHTTP Flooding

(41)

別の観点からのDoS Flooding攻撃

サーバのメモリに対する攻撃

SYN FloodingやConnection Flooding

サーバのCPUに対する攻撃

HTTP Floodingやアプリケーション

Flooding

ネットワークのトラフィックに対する

攻撃

Flooding全般

(42)

2010年9⽉のDDoS攻撃事例

尖閣諸島沖の海保巡視船と中国船舶の

衝突事件に端を発する

攻撃対象や期間が事前にWebで予告

その多くはConnection Flood

そのときの時期でIIJが観測したのは

最⼤275000pps、1.4Gbps

1番⻑い攻撃は、12⽇間(291時間)に渡り

最⼤で120000pps、670Mbpsの通信量

http://www.iij.ad.jp/development/iir/pd

f/iir_vol10_infra.pdf

(43)

DoSの対策

SYN Cookies

メモリ確保をせずに、返答パケット (SYN+ACK)内のTCPシーケンス番号に 記憶すべき情報をいれる ◦ 偽装IPを利⽤している場合、攻撃者に届 かないので攻撃者は同じ情報を返すこと ができない ◦ 正しいIPの利⽤者(正しくACKが返って きた)の分は後ほど記憶可能となる 

フィルタリング(Filtering)

Connection型 FloodingIPアドレス遮断接続数制限

異常検出(Anomaly Detection)

異常検出ログ内容やその量などの傾向を⾒る(⼈ 間) 

組織間連携

SYN SYN+ACK ACK

(44)

DoS攻撃対策の研究分類

• ターゲットに攻撃が届く前に⽌める技術 • Ingress/Egress Filteringなど Attack Prevention • DoS攻撃発⽣時に検知する技術 • 異常検知(Anomaly Detection)など Attack Detection • 攻撃元を特定する技術 • IPトレースバックなど Attack Source Identificati on • 攻撃の効果を除去あるいは削減する技術 • 中継点や攻撃元ネットワークでの対処など Attack Reaction ロギング⽅式 中継ルータでパケットを記録 ICMP⽅式 経路再構成情報をICMPで送信 確率的パケット マーキング (PPM)⽅式 パケットヘッダに経路情報を 確率的に付与 トレースバック技術

(45)

Flash Crowd

短時間に⼤量のアクセスが特定サーバに集中

する事象

攻撃ではない

Yahoo!トップニュースや、テレビ番組

Flooding型のDoS攻撃と本質的な違いが無い

(46)

マルウェア

Malware (Malicious Software)

不正なソフトウェアの総称悪意のある/悪質な、ソフトウェアやコードコンピュータウイルス、ワーム、バックドア、キーロガー、トロイ の⽊⾺、ボット…等 

歴史上のマルウェア

1988年 Morrisワーム2001年 Nimda、CodeRed2008年 Conficker2009年 Gumblar

感染経路の例

フロッピーディスクUSBネットワークプロトコルメールWeb

Drive-by-Download

Robert Tappan Morris (1965-)

(47)

マルウェア対策

感染経路の遮断

ユーザの注意

不⽤意にメールを開かない

あやしいURLはクリックしない

ネットワーク内での対処

プロキシ、ファイアウォール

ウイルス対策ソフト

シグネチャ型

パターンファイル

定義ファイル

マルウェア解析(次スライド)

(48)

マルウェア解析

静的解析と動的解析

静的解析

バイナリコードを逆アセンブル

動的解析

隔離環境で実際に実⾏し挙動を観測

パック(パッキング)対応

パッキング:圧縮などを⽤いてプログラムの外⾒

を変える

アンパック

動的解析の妨害

動的解析ツールの検出

マルウェア⾃⾝の再起動

デバッガの検出

プロセスなりすまし

(49)

新しいタイプの攻撃

(APT:Advanced Persistent Threat))

Operation Aurora

2009年12⽉Google等の有名企業数⼗社の内部 情報やソースコードが狙われた攻撃 ◦ ゼロデイ攻撃:未知の脆弱性の悪⽤ による攻撃 

Stuxnet

2010年7⽉イランの核再処理⼯場の制御システ ムがターゲット ◦ 国家の関与?

Sony PlayStation Network

(PSN)

2011年4⽉、ハッカー集団 Anonymousによる攻撃 ◦ 2010年夏のPS3ハッキングに端を なす話 ◦ 7700万⼈のユーザ個⼈情報が流出

(50)

脆弱性診断

ディスカバリー・ス

キャン

どういうホストがある

どういうOSが動いてい

るか

サービス・スキャン

ホスト上でどんなサー

ビスが提供されている

脆弱性スキャン

侵⼊検査(ペネトレー

ションテスト),DoS

強度検査

(51)

Nmapとそのインストール⽅法

Nmapとは

http://nmap.org/

Nmapのダウンロードとインストール

は授業⽤Wikiページの「 Nmapインス

トールと注意事項」を参照してくださ

第9回講義資料(この資料です)が置いてあるとこ

ろの下に「 Nmapインストールと注意事項」への

リンクがあります。

(52)

スキャンするための作業順序

(1)スキャンしたいPCの IPアドレスを⼊⼒ (2)スキャン種類の選択 Intense Scanでいい (4)スキャン開始ボタン (5)スキャン結果の表⽰ゾーン (3)スキャンコマンド “ -PN”を⾜す ※注意:ここが「scanning」となっている間 はまだスキャン中

(53)

OSタイプの読み取り⽅

3つめのタブ 「Host Details」

(54)

OSタイプの読み取り⽅

画⾯の下の⽅に ⾏くと…

(55)

参照

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