iptables에 대한 이모저모

iptables 초보 딱지 떼기 강좌~

서버 세팅을 하다보면 필수로 장악해야 할 부분이 바로 방화벽 설정이다.
리눅스상에서는 iptables를 이용하여 방화벽을 구축할 수 있다. 하지만 그 설정들이 복잡하여 처음 접해보는 사람들은 구조에 대하여 파악하기 힘들다.
이 강좌는 인터넷을 돌아다니면서 모은 강좌들을 입맛에 맛게 새로 편집한것이다.

1. 패킷필터링의 기본 배경 지식

패킷필터링은 지나가는 패킷의 해더를 보고 그 전체 패킷의 운명을 결정하는 것을 말한다. (iptables의 경우 많은 개발중인 기능에서 헤더에 그치지 않고 data의 내용을 검토하기도 한다. 가장 대표적인것이 string match기능이다.)
일반적으로 패킷은 헤더와 데이타를 가진다. 헤더에 필터링할 정보인 출발지IP:PORT,도착지 IP:PORT, checksum,프로토콜 옵셋등을 가지며 데이터는 각각의 전송데이터가 들어간다.

Netfilter이란?
일반 iptables사용자들이 가장간과하기 쉬운부분중 한 부분이다.
iptables이 패킷을 필터링 하는것이 아니다.
패킷필터링은 커널에 탑제된 netfilter기능으로 하며
iptables은 단지 netfilter의 룰을 세워줄 뿐이다.
즉 다시 말하자면 iptables은 룰셋구축 툴이라는 말이다.

2. 패킷필터링에 대한 심층적인 이해

iptables에 대해

iptable에 기본 Chain은 아래와 같다.

INPUT chain
FORWARD chain
OUTPUT chain

위의 3가지가 기본 체인이다. 체인들의 모식도는 아래와 같다.

------>INPUT------> Linux Box ------>OUTPUT--------->
---------↕-------------------------------↕
---------└---------- FORWARD ---------┘

여러분의 Linux box를 도착지로 삼는 모든패킷은 INPUT Chain을 통과하게 되며
여러분의 Linux box에서 생성되 외부로 보내지는 모든패킷은 OUTPUT Chain을
통과하게 된다.

Forward chain은 엄밀히 말하자면 도착지가 여러분의 Linux box가 아닌 패킷이 통과하게 되는 체인이다.

# iptables -A INPUT -j DROP

엔터키를 누르는 즉시 여러분의 Linux box로 오는 패킷은 모두 거부당할것이다. 즉 모든 통신이 끊어진다.

위의 룰을 굳이 말로 옮기자면

-A:룰을 추가한다
INPUT: 패킷이 들어오는 체인에
-j:패킷의 운명을 결정한다.
DROP: 패킷을 버려라.

즉, INPUT체인으로 들어오는 패킷을 모두 버리는 룰을 추가하는 명령이다.

적용시킨 룰을 보고 싶다면

# iptables -L

이라는 명령을 치면된다.

-A와 같은 위치에 있는 옵션은 아래와 같다.

체인에 새로운 규칙을 추가하기 (-A)
체인의 어떤 지점에 규칙을 삽입하기 (-I)
체인의 어떤 지점의 규칙을 교환하기 (-R)
체인의 어떤 지점의 규칙을 제거하기 (-D)
체인에서 일치하는 첫번째 규칙을 제거하기 (-D)

이제 위에서 내린 룰을 지워 통신이 되게 하자.
아래와 같이 명령을 내리면 된다.

# iptables -D INPUT 1
또는
# iptables -D INPUT -j DROP 하면 될것이다.

첫번째 방법은 index(룰의 순서)를 지정해서 지우는 방법이고, 두번째는 룰의 내용으로 지우는것이다.

Chain INPUT (policy ACCEPT)

(policy ACCEPT)를 설명하자면 여러분들이 세운룰에 해당되지 않을때
마지막으로 기본정책을 따라 패킷의 운명을 결정하게 된다. 여기서는 ACCEPT이므로
패킷은 받아드려질것이다. 하지만 이것을 DROP으로하면 패킷은 버려질것이다.

이제 기본정책을 바꾸어 보자.

# iptables -P INPUT DROP

위의 명령을 내리고 다시 iptables -L을 하면

Chain INPUT (policy DROP)으로 된걸 볼수있다.

-P와 동등 위치의 옵션은 아래와 같다.

새로운 체인 만들기 (-N).
비어있는 체인을 제거하기 (-X).
※ 이 두옵션은 직접체인을 만들었을경우와 제어할경우에 해당된다. 기본체인(INPUT,OUTPUT,FORWARD) 에는 해당되지 않는다.

미리 만들어진 체인의 정책을 바꾸기 (-P)
어떤 체인의 규칙들을 나열하기 (-L)
체인으로부터 규칙들을 지우기 (-F)
체인내의 모든 규칙들의 패킷과 바이트의 카운드를 0 으로 만들기 (-Z)

3. 패킷의 목적지또는 출처 제어

패킷출처 제어옵션 -s

# iptables -A INPUT -s 192.168.0.10 -j DROP

위에 같은 명령을 내렸다면 192.168.0.10으로 부터 온 패킷은 모두 버려지게 된다.

-s(--source,--src와 같은 옵션이다.) : 패킷의 출처 IP 지정

목적지 제어옵션 -d

# iptables -A INPUT -d 192.168.0.12 -j DROP

위와 같은 명령을 내렸다면 192.168.10.12의 IP를 도착지로 가지고있는 패킷은 모두 버려지게된다.

-d(--destination,--dst와 같은 옵션이다.): 패킷의 도착지 IP지정

※ IP지정 이외에 몇 가지 방법이 더 존재한다.
-s www.xxxx.com : 도메인으로 제어
-s 192.168.0.0/24 : 네트워크 또는 집단으로 제어
-s 192.168.0.0/255.255.255.0 :위와 동일

※ 보통 프로그래밍 약속기호처럼 !는 역('not')이라는 것을 표시한다.
ex) -s ! 192.168.0.10 이라고 하면 "출발지가 192.168.0.10이 아닌" 이라는 뜻이된다.

4.프로토콜 제어

프로토콜제어 옵션은 -p이다

-p옵션의 인자는 TCP,UDP,ICMP가 될수있다.

# iptables -A INPUT -p TCP -j ACCEPT

라는 명령을 내렸다면 tcp프로토콜을 쓰는 모든 패킷은 ACCEPT에 의해 허락될것이다.

※ -p의 인자로 TCP,UDP,ICMP의 프로토콜번호를 알고있다면 번호를 써도 상관없다.

포트 제어

포트제어 옵션은 --sport와 --dport이다

--sport는 패킷의 출발지 포트이다.( --source-port와 같은 옵션이다.)

--dport는 패킷의 도착지 포트이다.( --destination-port와 같은 옵션이다.)

# iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j DROP

위와 같은 명령은 tcp프로토콜의 80(www:웹서버포트)번 포트를 목적지로 하는 패킷을
버리는 것이다.

※ --dport나 --sport의 인자로 서비스이름을 적어도 된다.
ex) --dport www

※ 여러 포트를 지정해야 된다면 --dport 1024:65535 와 같이 지정할수있다.
뜻은 1024 부터 65535번까지라는 뜻이다.

5. 인터페이스 지정

인터페이스는 -i (input interface), -o (output interface)로 지정할수있다.

# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 80 -j DROP

위의 명령은 -i eth0옵션을 빼고는 port지정 예와 같다.

-i eth0는 eth0로 들오는 모든 패킷을 뜻한다.

보통 리눅스 박스처럼 인터넷과 연결된 디바이스가 1개라면 필요없는 옵션이 되겠지만
만약 eth0, eth1등 2개이상의 인터페이스가 인터넷과 연결되어있다면 위의 옵션은 유용하게 쓰일것이다.

※ INPUT 체인은 -i 옵션만 쓸수 있고, OUTPUT 체인에는 -o옵션만 쓸쑤있다.
반면에 FORWARD 체인은 -i,-o 옵션 두가지 다 쓸쑤있다. 이유는 다음문서에서 다루겠다.

총괄적인 예:

# iptables -A INPUT -i eth0 -d 192.168.0.10 -p tcp --dport 80 -j DROP

해설: INPUT 체인에 - 입력인터페이스가 eth0이고 도착지가 192.168.10.10이고
프로토콜은 tcp이며 도착 포트는 80(www)인 패킷은 DROP시켜라.

이제까지는 별 다른 지식이 없이도 이해할수있는 부분이었다.
하지만 지금부터 나오게될 내용은 tcp/ip의 기반적인 지식을 가지고있어야
이해하기 쉬울것이다.
tcp/ip지식이 필요한 옵션에 대해서는 그에따른 자세한 설명을 하겠지만
이해가 되지 않는 부분은 다른 문서나 책을 찾아보길 바란다.

6. 패킷의 행동 유형에 따른 필터링(--tcp-flags,m state --state)

! 주의 : 밑에 나오는 모든옵션은 TCP프로토콜옵션(-p TCP)가 먼저
선행되어 있어야 적용되는 옵션이다.

① --tcp-flags 옵션은 상태에 따라 유용하게 설정할수있다.
이 옵션을 설정하는 가장 큰 예는 한방향으로만 통신이 되게끔설정하기 위해
많이 사용한다.
tcp/ip는 3핸드쉐이크의 접속방식이다.
즉. 접속요청패킷,접속허가 패킷,확인패킷

접속 단계를 좀더 자세하게 보면

C: Client S:Server

1) C --------- syn -------▷ S
2) C ◁------- syn ack ----- S
3) C --------- ack -------▷ S

이런식으로 접속절차가 이루어진다.

syn패킷은 접속요청 플래그(syn)가 설정된 패킷이므로 syn패킷만 막으면 상대편에서 접속을 할수 없다는 것이다.

※ Dos공격의 일종인 Syn Flooding이 서버에 위에서 말한 syn형패킷을 무수히 많이
보내는 것이다.

이제 본격적으로 --tcp-flags옵션으로 syn 접속형 패킷을 막는것을 하겠다.

# iptables -A INPUT -p TCP --tcp-flags SYN,RST,ACK SYN -j DROP

--tcp-flags에 첫번째 인자는 검사할 리스트 마스크이다.
두번째 인자는 설정되어있어야할 플래그다.
즉 syn,rst,ack플래그중 syn이 set이 1로 되어있으면 위의 --tcp-flags설정에
해당이 되므로 패킷은 DROP된다.

위의 옵션과 같은 뜻을 가진것이 있는데 그것은 --syn이다.
--syn은 '--tcp-flags SYN,RST,ACK SYN'의 뜻을 가지고 있다.

② --tcp-flags보다 더 간단하게 설정하는 방법이 있다.
바로 tcp의 상태천이 다이아그램을 축소시켜 놓은듯한 느낌을 받는 상태에 따른 패킷분류를 iptables은 지원한다.

이것은 확장기능이므로 -m 플래그로 설정은 한다.

사용옵선은 -m state --state 이다.

인자값으로 들어가야할 상태에따른 리스트는 아래와 같다.

NEW : 새로운 접속을 만드는 패킷

ESTABLISHED :존재하는 접속에 속하는 패킷 (즉, 응답 패킷을 가졌던 것)
즉 접속이 허가되고 통신하면서 발생되는 패킷이다.

RELATED :기존의 접속의 부분은 아니지만 연관성을 가진 패킷으로 .
ICMP 에러 나 (FTP 모듈이 삽입 되어있으면) ftp 데이터
접속을 형성하는 패킷.

INVALID :어떤 이유로 확인할 수 없는 패킷. 알려진 접속과 부합하지 않는 ICMP 에러와 'out of memory' 등을 포함한다. 보통 이런 패킷은 DROP 된다.

이제 이 state 옵션을 사용해보자

위의 --tcp-flags옵션에서 예제와 같은 작용을 하는 룰을 만들어보겠다.

# iptables -A INPUT -p TCP -m state --state NEW -j DROP

왜 룰이 이렇게 되는지 차근차근 읽어보았다면 쉽게 이해가 될것이다.

일반적으로 서버는

# iptables -A INPUT -p TCP --dport 특정포트 -m state --state NEW, ESTABLISHED -j ACCEPT

이렇게 룰을 많이 세운다.
뜻은 tcp 특정 포트에 new:접속패킷과,established:통신패킷(정확히 쉽게 설명할
단어가 생각나지 않아 부적절하지만 통신패킷이라 부른다)을 허용하라.

그리고 클라이언트 측에서는 위의 state상태에서 NEW를 빼고 사용한다.

# iptables -A INPUT -p TCP --sport 특정포트 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

왜 NEW를 뺄까? 그 이유는
그 이유는 클라이언트입장에서 보면 접속을 허가해달라는 패킷이 필요없다는것이다.
더 쉽게 말하자면 클라이언트는 접속허가를 요청하는 위치이지 요청받는
위치가 아니라는 말이다.
그러므로 ESTABLISHED만 있으면 일반적으로 통신하는데 아무런 문제가 없다

그리고 주의깊게 본 사람이라면 위에 --sport가 쓰여진것을 볼수있을것이다.

왜 서버에서는 --dport로 제어를 하면서 클라이언트는 --sport로 제어를 할까?

지금 리눅스 박스라면 wget을 쓰던지 x-windows에서 브라우져를 쓰던지 아무런 웹사이트에 접속을 하고 바로 콘솔에서 'netstat -nat'라는 명령을 내려보자.

무슨말인지 알겠는가?

서비스를 한번이라도 해본적있는 사람이면 알겠지만 서버는 특정PORT를 열어놓고 접속을 기다린다.
클라이언트는 특정 서버에 접속을 하기 위해 별도로 포트를 생성하고 접속을 시도한다.
이때 클라이언트가 생성하는 포트번호는 1024이후의 랜덤값이다. 이런이유로 클라이언트입장에서는
--dport로 제어를 하지않는게 보통이다. 제어를 하더라도 상관없다. 하지만 그것은
상당한 비효율적인 룰이 될것이다.