美國國家標準與技術局(NIST)發布了其新“安全互聯網域名路由(SIDR)”標準的更新,該標準旨在提供現有邊界網關協議(BGP)所欠缺的互聯網安全。
作為無法應對互聯網規模快速擴張的老舊外部網關協議(EGP)的短期解決方案,BGP于1989年被設計出來。但該協議存在一個問題:盡管是互聯網運作的基礎,BGP卻缺乏任何安全措施。
BGP控制著數據從源到目的地的路由,通過保持路線上每一步可用中轉的標簽來實現。這些中轉站的可用性由本地保存的路由表維護,路由表隨時更新。問題在于,路由表上沒有應用任何安全措施。事實上,整個互聯網地圖都建立在信任基礎上,而信任在今天的互聯網上是稀缺品。大片流量可被劫持。
NIST在10月3號發布的文章中解釋道:“BGP是黏合互聯網的技術膠水;但由于歷史原因,其安全機制的缺乏,也讓它成為了黑客易于得手的目標。”
支撐BGP的信任模型很容易被濫用,也經常被濫用。總的說來,大多數濫用被認為是隨機的,但有足夠多的可疑事件表明,關于BGP安全的擔憂,并非空穴來風。鑒于路由表是本地約定全球分發,某一個國家的電信公司便能夠修改數據通往全球的路由。
因此,NIST在另一份描述文檔中警告道:對互聯網路由功能的攻擊,是對基于互聯網的信息系統的重大系統性威脅。此類攻擊可造成:
互聯網服務拒絕訪問;
旁路互聯網流量以竊聽,及對終端(網站)進行路徑攻擊;
錯誤交付互聯網網絡流量到惡意終端;
損害基于IP地址的信譽和過濾系統;
導致互聯網路由不穩定。
最廣為人知的路由劫持案例發生在2008年2月,巴基斯坦政府認定YouTube上一段關于穆罕默德的視頻有損民族尊嚴后,一家巴基斯坦ISP試圖封鎖YouTube。這家ISP劫持YouTube到巴基斯坦流量的嘗試,切切實實地劫持了整個世界的YouTube流量,讓世界上任何地方都訪問不了YouTube。雖然目的是達到了,但結果卻未必如意——不過其他案例似乎更為惡意。
今年4月,36個大型網絡被由俄羅斯政府控制的俄羅斯電信公司劫持。研究人員認為,BGP表被認為篡改了,可能是俄羅斯電信公司所為。讓俄羅斯電信公司如此可疑的證據,是所涉技術及金融服務公司的高度集中:比如萬事達卡、維薩卡、匯豐銀行和賽門鐵克。
因為對BGP路由表的修改,流往受影響網絡的流量被路由流經俄羅斯電信公司的路由器。當時,域名系統提供商Dyn公司的互聯網分析主管道格·馬多里稱:“我會將之視為非常可疑。通常,意外泄露更為龐大和隨意。而這次,更像是專門針對金融機構。”
其他的案例還包括:2014年進行了幾個月之久的比特幣基礎設施內流量重定向,造成價值8.3萬美元的比特幣被盜;2013年的一次攻擊,將銀行、電話和政府數據繞道流經位于白俄羅斯和冰島的路由器。
雖然一直BGP濫用相對規模較小,持續時間較短,且有時候是意外,但漏洞卻是真實存在的。NIST警告:“這些漏洞尚未被大幅利用的事實,不應讓你覺得放松。想想我們的關鍵基礎設施有多少依賴互聯網技術——交通運輸、通信、金融系統等等。總有一天,有人會有那個動機。”
NIST正與美國國土安全部(DHS)和網絡工程任務組(IETF)合作開發一套新的BGP標準,旨在消除這些問題。
名為“安全域名間路由(SIDR)”的這套標準,已由IETF發布,代表著防御互聯網路由系統免受攻擊的首次全面努力。
SIDR由3個單獨的部分組成:資源公鑰基礎設施(RPKI)、BGP源驗證(BGP-OV)、和BGP路徑驗證(BGP-PV)。
RPKI允許第三方加密驗證互聯網地址塊和互聯網自治系統的所有權聲明。源驗證提供協議擴展和攻擊,讓BGP路由器可以使用RPKI數據監測并過濾未經授權的BGP路由聲明。路徑驗證提供進一步的協議擴展,讓BGP路由器可以加密驗證構成BGP路由的網絡序列(自治系統路徑)。
源驗證將遏阻簡單路由劫持攻擊和錯誤配置(無意的),而路徑驗證將阻止更復雜和隱秘的路由繞道攻擊。二者結合,便可提供一套完整的解決方案,解決原始BGP中發現的路由漏洞。
這3個組件中的規范如今已經完成。第3個組件——路徑驗證,也被稱為BGPsec,于9月由IETF作為 RFC 8205 發布。不過,協議的應用,又是另一回事了。
第1個組件RPKI,于2012年2月在 RFC 6480 中發布。到2016年,盡管全部5個區域互聯網注冊機構都支持RPKI,路由源授權(ROA)的采納卻遲緩又零散。僅不到7%的全球BGP聲明是ROA覆蓋之下的。RPKI在歐洲(ROA覆蓋的地址空間在30%以下)和拉丁美洲(13%)的采納,要比在北美(3%)要快很多。
隨著最后一個SIDR組件規范的就位,NIST如今準備重定向其工作方向了。NIST聲明中表示,隨著標準的發布,NIST的工作將轉向幫助業界采納該標準,包括發行技術部署指南,改善實現的性能和可擴展性。
作為技術轉型工作的一部分,NIST國家卓越網絡安全中心(NCCoE),最近宣布了一項專注SIDR的新計劃。
隨著SIDR的成型,BGP這個1989年的臨時解決方案終于有了安全性。該標準能否在大型BGP攻擊搞攤整個互聯網之前得以全球部署,我們尚拭目以待。反正,總有一天,總會有人有那個動機嘗試一把的。
SIDR標準集: