IPTables - from scratch

Die Verwendung von Firewalls mit iptables

Der Linux-Kernel enthält fortgeschrittene Tools für Packet-Filtering, der Prozess für die Kontrolle von Netzwerkpaketen bei ihrem Versuch einzudringen, durch und aus dem System hinaus zu dringen. Kernels vor der 2.4 Version konnten Pakete mit ipchains manipulieren, die Listen von Regeln verwendeten, die für Pakete in jeder Phase des Filterungsprozesses angewandt werden. Die Einführung des 2.4-Kernels hat iptables mit sich gebracht, die den ipchains gleichen, aber deren Wirkungsbereich und Kontrollmöglichkeiten bei der Filterung von Paketen erweitern.

iptables Allgemein

Iptables beinhaltet das englische Wort tables, was für Tabellen steht, und genauso kann man es sich auch vorstellen, denn in seinen 3 Tabellen: "filter", "nat" und "mangle" die jeweils maßgebend für eine Aktion auf ein Paket sind, sammeln sich die Ketten in denen Regeln zum Kontrollieren, Manipulieren oder Extrahieren von Paketen angegeben werden.

Somit funktioniert es wie eine Art Sammlung von Schablonen die nacheinander auf ein Paket abgebildet werden und bei einem Treffer eine bestimmte Aktion auf das Paket ausführen. Falls keine der Schablonen passen sollte wird eine Standard Aktion ausgeführt die für alle Pakete gilt die nicht auf eine Schablone passen.

Die Momentan gesetzten Regeln kann man sich mit

root@hutze:~# iptables -L

ausgeben lassen, wobei man die Ausgabe noch mit den Operanden

-n    # für numerical
-v    # für verbose

erweitern kann.

Wenn alle Regeln leer sind sollte das so aussehen:

root@hutze:~# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Die Tabellen und Regeln von iptables könnte man theoretisch auch alle einzeln nacheinander in der Konsole eingeben was aber nicht ganz Sinn der Sache ist. Also bedienen wir uns für unsere Firewall einem simplen Bash-Skript.

Syntax Allgemein

Wie schon zu erwarten bedient man iptables mit dem Befehl "iptables". Folgende Dinge sind vorab zu beachten:

Die 3 Tabellen von iptables spricht man jeweils mit

iptables -t filter
iptables -t nat
iptables -t mangle

an.

Dabei ist es wichtig zu bemerken das jede iptables zeile ohne "-t" option von einem "-t filter" ausgeht. Was bedeutet das es in die Filter Tabelle geschrieben wird. Um in die anderen Tabellen zu schreiben braucht man "-t nat" und "-t mangle"

Nun kennt jede dieser Tabellen 3 Anlaufstellen an denen Pakete bearbeitet werden. Diese sind: "INPUT" "OUTPUT" und "FORWARD"

An INPUT kommen alle Pakete an die für Rechner mit der Firewall sind.

An OUTPUT kommen alle Pakete an von diesem Rechner kommen.

An FORWARD komme alle Pakete an die über diesen Rechner weiter versendet werden

Wenn man also Regeln aufstellen will muss man immer die Tabelle und die dazugehörige Anlaufstelle dem Kettenglied übergeben, damit der Rechner genau weiß was zu tun ist.

Genaueres dazu wird beim aufstellen der verschiedenen Regeln erläutert.

Positionierung der Firewall

Eine Firewall kann man unter Linux ganz einfach mit einem vi-Dokument beginnen. Damit die daraus entstehende Firewall auch ausgeführt wird müssen wir es in den entsprechenden Verzeichnissen vermerken. Das Skript selbst sollte nach /etc/init.d/ mit einem softlink mit dem prefix "S99" in /etc/rc2.d damit es beim Starten automatisch ausgeführt wird.

root@hutze:~# touch firewall
root@hutze:~# mv firewall /etc/init.d
root@hutze:~# ln -s /etc/init.d/firewall /etc/rc2.d/S99firewall

Der Rumpf

Zuerst wird in dem firewall-Skript ein case start - stop Block angelegt:

#!/bin/bash
case $1 in
start)
echo "starte firewall"
;;
stop)
echo "stoppe firewall"
;;
*)
echo "usage: $0 start|stop"
;;
esac

flushing und default policy

Bevor wir unsere eigenen Regeln entwerfen, sollten wir sichergehen das sich keine alten Regeln einschleichen und zu unerwarteten Komplikationen führen. Dieses wird durch das sogenannte "flushing" erreicht, welches mit folgender Zeile geschieht:

 #!/bin/bash
case $1 in
start)
echo "starte firewall"
iptables -F
;;
stop)
echo "stoppe firewall"
iptables -F
;;
*)
echo "usage: $0 start|stop"
;;
esac

Ohne flushing kann es auch passieren das sich unsere Regeln bei jedem Neustart der Firewall addieren.

Benutzte Syntax: Der Operand -F löst das flushing aus mit dem alle Regeln in der angegebenen Tabelle ( hier "-t filter" da keine angegeben ) entfernt werden

Als nächstes definieren wir was passieren soll falls keine unserer Regeln zutreffen sollte, auch gennannt "default policy"

Dies geschieht mit folgenden Zeilen:

 #!/bin/bash
case $1 in
start)
echo "starte firewall"
iptables -F
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
;;
stop)
echo "stoppe firewall"
iptables -F
iptables -P INPUT ACCEPT
iptables -P OUTPUT ACCEPT
iptables -P FORWARD ACCEPT
;;
*)
echo "usage: $0 start|stop"
;;
esac

Benutzte Syntax: Wie in Syntax Allgemein angegeben muss die "default policy" auf alle 3 Anlaufstellen angewendet werden.; Nach der Anlaufstelle geben wir an was mit den Paketen zu tun ist.; Mit DROP lässt die gestartete Firewall alle Pakete fallen die nicht auf eine Regel passen.; Mit ACCEPT lässt die gestoppte Firewall alle Pakete durch.

ESTABLISHED und RELATED Pakete

Ein Vorteil von iptables zu seinen Vorgängern ist die Funktion seinen Paketfilter nur auf die ersten Pakete einer Verbindung zu begrenzen und so Ressourcen zu sparen.

Dieses wird erreicht mit folgenden Zeilen

 #!/bin/bash
case $1 in
start)
echo "starte firewall"
iptables -F
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
;;
stop)
echo "stoppe firewall"
iptables -F
iptables -P INPUT ACCEPT
iptables -P OUTPUT ACCEPT
iptables -P FORWARD ACCEPT
;;
*)
echo "usage: $0 start|stop"
;;
esac

Benutzte Syntax: Die neuen Funktionen die wir hier verwenden beinhalten:; -m state: Das Modul von iptables das erkennt ob ein Paket eine Verbindung initiiert oder zu einer bereits errichteten Verbindung gehört.; --state ESTABLISHED,RELATED: Der Status nach dem das Paket untersucht wird, wobei; ESTABLISHED: Für alle Pakete steht die nicht das erste Paket einer Verbindung ist die in beide Richtungen sendet. (TCP); RELATED: Für alle Pakete steht die eine 2t Verbindung öffnen wollen. (FTP,ICMP); -j ACCEPT: Benutzt die angegebene Operation auf das Paket, hier ACCEPT.

loopback device

Nun haben wir schon ein paar Regeln aber noch keine die bisher zutreffen kann. Wenn wir diese Firewall aktivieren würden wäre unser eigener Rechner Nichtmal mehr in der Lage mit sich selbst zu kommunizieren. Da er dies über das sogennante "loopback device" lassen wir jetzt unsere ersten Pakete durch.

 #!/bin/bash
case $1 in
start)
echo "starte firewall"
iptables -F
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
;;
stop)
echo "stoppe firewall"
iptables -F
iptables -P INPUT ACCEPT
iptables -P OUTPUT ACCEPT
iptables -P FORWARD ACCEPT
;;
*)
echo "usage: $0 start|stop"
;;
esac

Benutzte Syntax: Hier geben wir nun zum ersten mal zur Anlaufstelle auch das jeweilige Interface das angelaufen wird mit an:; Mit -o lo beschreiben wir als output also Ausgang die Schnittstelle lo was für das loopback device steht; Genauso -i lo wobei lo hier als Eingang angegeben wird. In einem Satz:; Alle Pakete die von unserem Rechner aus lo Ausgehen durchlassen; Alle Pakete die an unserem Rechner an lo Ankommen durchlassen

Fernwartung

Angenommen unser Rechner mit der Firewall steht nicht im selben Netz wie unser üblicher Arbeitsrechner, ist es von Vorteil auch von außen auf ihn zugreifen z