概念

Reverse Path Forwarding是一個安全機制，它檢查IP來源是否是合法的區域，一般來說都是看目的地然後轉送，因此檢查來源IP便是逆向的。

為了防止甚麼？如果偽冒一個IP去PING目的端，目的端會回給偽冒的IP，然後被偽冒的端就會收到目的端的封包。這是一種攻擊手法。如果做了反向路徑檢查，就會發現偽冒的IP不是來自Routing Table上的方向，然後drop。

找到不錯的影片講解：[Chin] DoS、DDoS攻擊原理說明與Cisco解決方案uRPF(unicast Reverse Path Forwarding)

uRPF有三種設定模式

Strict嚴格：看 來源端的IP 跟 來源端的介面。來源端介面不能到來源端IP則drop。

Loose寬鬆：只看 來源端的IP。

VRF：跟Loose一樣，但只作用於VRF上。

※在Cisco設備上，CEF需要啟用，才能運作uRPF。

一般來說uRPF是不會拿default route做檢查，如果Router從default route來了一個沒有學到網段的封包，就會drop。這裡可以下指令，避免被錯誤drop。

ip verify unicast source reachable-via {rx | any} allow-default

然後uRPF也不能自己ping自己，如從Loopback去ping到Gigabitethernet0/0，在uRPF啟用時，這樣的封包會被drop，但可以下指令避免。

ip verify unicast source reachable-via {rx | any} allow-self-ping

實戰

uRPF – Strict與Loose：比較這兩者的差別，順便帶入allow-default跟allow-self-ping。

本篇藉由實作去了解uRPF要如何設定，以及實際的運作情形。

Strict跟Loose的共同點是會去查來源端IP是否可經由Routing Table到達，而Strict是多上一個條件：要從來源端的介面去到達。

甚麼時候要用Strict？甚麼時候要用Loose？取決於介面所在的位置。

內部的網路環境都是封閉且已知的，就可以使用Strict。如L2到L3。

如果是開放的且已知路由，收到的封包已經轉了好幾手，就可以設定Loose。如L3到L3。

allow-default適用會用到default route的介面。如L3到ISP。如果內部網路不連外，就不用下這個選項。

設定

R1為目的端，R2跟R3為ISP，R4是攻擊端或是ISP2。

!R1
conf t
int g0/0
ip addr 12.1.2.1 255.255.255.0
no sh
exit
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.2.2

!R2
conf t
int loopback 1
ip addr 2.2.2.2 255.255.255.255
ip ospf 1 a 0
exit
int g0/0
ip addr 12.1.2.2 255.255.255.0
no sh
ip ospf 1 a 0
int g1/0
ip addr 23.2.3.2 255.255.255.0
no sh
ip ospf 1 a 0
exit
router ospf 1 
exit
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 23.2.3.3

!R3
conf t
int loopback 1
ip addr 3.3.3.3 255.255.255.255
ip ospf 1 a 0
int g0/0
ip addr 23.2.3.3 255.255.255.0
no sh
ip ospf 1 a 0
int g1/0
ip addr 34.3.4.3 255.255.255.0
no sh
ip ospf 1 a 0
exit
router ospf 1

exit
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 34.3.4.4

!R4
conf t
int loopback 1
description Fake_WAN
ip addr 99.99.99.99 255.255.255.255
int loopback 2
description Fake_R2
ip addr 2.2.2.2 255.255.255.255
int loopback 3
description Fake_R2
ip addr 12.1.2.2 255.255.255.255

int g0/0
ip addr 34.3.4.4 255.255.255.0
no sh
exit
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 34.3.4.3

首先要在R1打開debug，方便觀察。

debug ip icmp

接著先在R4用正常ping到R1

R4#ping 12.1.2.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 12.1.2.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/3/4 ms

觀察R1

R1#
*Feb  2 05:58:28.667: ICMP: echo reply sent, src 12.1.2.1, dst 34.3.4.4

可以看到R1有收到ICMP並且成功回覆。

接著用R4的Loopback 1(99.99.99.99)去ping到R1。

R4#ping 12.1.2.1 source loopback 1

R1#
*Feb  2 06:01:22.507: ICMP: echo reply sent, src 12.1.2.1, dst 99.99.99.99
*Feb  2 06:01:22.527: ICMP: dst (12.1.2.1) host unreachable rcv from 12.1.2.2

99.99.99.99並不在R2的RoutingTable裡，不過還是把ICMP傳到R1去了。這是因為轉送時只檢查目的端在不在RoutingTable，這一點，可以被利用去做網路攻擊。

先檢查R2的G1/0是否有啟用 uRPF ，如果沒有就啟用。

R2#show cef interface g1/0

...
  IP unicast RPF check is disabled

在R2的G1/0下指令，將uRPF啟用，由於G1/0是連接L3跟L3，所以使用Loose模式。

ip verify unicast source reachable-via any

any為Loose。rx為Strict。

回頭用R4的Loopback 1(99.99.99.99)去ping到R1，發現R1已經沒有任何log跳出來。

這次改用R4的Loopback 2(2.2.2.2)去ping到R3的Loopback，先在R3打開debug並且用loose的uRPF檢查。

R3#debug ip icmp
ICMP packet debugging is on
R3#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
R3(config)#int g1/0
R3(config-if)#ip verify unicast source reachable-via any

2.2.2.2是R2的，現在被R4給冒用，如果在R3的G1/0下Loose模式，會因為在RouteTable中找得到，所以冒用IP的ICMP會被轉送。

現在改下Strict，再PING，由於冒充R2的ICMP來自不是2.2.2.2所屬網段的介面，故直接被drop，R3連log都不會跳出來。

R3(config-if)#ip verify unicast source reachable-via rx

最後一個指令：allow-default。

其實R4的Loopback 1也可以當成是外部合法的IP，但因為Default Route不會被RPF作為檢查，所以在半途就RPF檢查給drop。

Default Route是連接網際網路很重要的Route，如果不能正常轉送，就會不能正常上網。

這次要讓R4的Loopback1(99.99.99.99)跟R1能通，因此要在R2跟R3啟用allow-default。

R2(config)#int g1/0
R2(config-if)#ip verify unicast source reachable-via any allow-default

R3(config)#int g1/0
R3(config-if)#ip verify unicast source reachable-via rx allow-default

結果

R4#ping 12.1.2.1 source loopback 1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 12.1.2.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 99.99.99.99
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 12/49/64 ms

結論心得

RPF檢查是很實用的防禦手段，可以盡早阻擋住冒用IP的攻擊。反向檢查也有一點防火牆的味道。

不過想一想，萬一這個沒有下好，就會變成大災難，因此要先很瞭解之後，才建議使用。

為了想出一套清楚的講說跟實際應用，花了不少時間在這之上。能夠想清楚，也是算是有收穫的。