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Definición
El concepto de Red o Network es algo indispensable a la hora de trabajar como analista de ciber seguridad, ya que a día de hoy todos los sistemas se encuentran conectados a la red, y todo sistema conectado es un sistema vulnerable, por ende se debe cerciorar de que todos los protocolos, rutas, y envíos de datos a través de la red se realicen de la forma mas segura posible, de lo contrario generaría una perdida enorme de información, robo de credenciales, dinero, etc.
Direcciones IPV4 y IPV6
Las direcciones IP son identificadores numéricos únicos que se utilizan para identificar dispositivos en una red, como ordenadores, routers, servidores y otros dispositivos conectados a Internet.
Existen dos versiones de direcciones IP: IPv4 e IPv6. 1 “BYTE” equivale a 8 “BIT”
La versión IPV4
Utiliza un formato de dirección de 32 bits y se utiliza actualmente en la mayoría de las redes. Una dirección IPv4 consiste en cuatro octetos (secuencia de números binarios de 8 bits) expresados en formato decimal y separados por puntos. Cada número entre los puntos debe estar en el rango de 0 a 255.
La versión IPV6
IPv6 utiliza un formato de dirección de 128 bits y se está implementando gradualmente en todo el mundo para hacer frente a la escasez de direcciones IPv4.
Las direcciones IPv4 se representan como cuatro números separados por puntos, como 192.168.0.1, mientras que las direcciones IPv6 se representan en notación hexadecimal y se separan por dos puntos, como 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.
Direcciones MAC (OUI y NIC)
La dirección MAC es un número hexadecimal de 12 dígitos (número binario de 6 bytes), que está representado principalmente por notación hexadecimal de dos puntos
Mi dirección MAC: 00:0c:29:a7:38:d7
Los primeros seis dígitos (00:0c:29) del MAC Address identifican al fabricante, llamado OUI (Identificador Único Organizacional). El Comité de la Autoridad de Registro de IEEE asigna estos prefijos MAC a sus proveedores registrados.
Los seis dígitos más a la derecha (a7:38:d7) representan el controlador de interfaz de red, que es asignado por el fabricante.
Es decir, los primeros 3 bytes (24 bits) representan el fabricante de la tarjeta, y los últimos 3 bytes (24 bits) identifican la tarjeta particular de ese fabricante.
Cada grupo de 3 bytes se puede representar con 6 dígitos hexadecimales, formando un número hexadecimal de 12 dígitos que representa la MAC completa.
Para una búsqueda de fabricante utilizando direcciones MAC, se requieren al menos los primeros 3 bytes (6 caracteres) de la dirección MAC. Una de las herramientas que vemos en esta clase para lograr dicho fin es ‘macchanger‘, una herramienta de GNU/Linux para la visualización y manipulación de direcciones MAC.
Protocolos comunes (UDP, TCP) y el famoso Three-Way Handshake
Los protocolos de red son como un lengua franca para los ordenadores. Los ordenadores de una red pueden utilizar software y hardware muy diferentes; sin embargo, el uso de protocolos les permite comunicarse entre sí.
Los protocolos TCP (Transmission Control Protocol) y UDP (User Datagram Protocol) son dos de los protocolos de red más comunes utilizados en la transferencia de datos a través de redes de ordenadores.
El protocolo TCP, es un protocolo orientado a la conexión que proporciona una entrega de datos confiable. El protocolo UDP, es un protocolo no orientado a conexión el cual no garantiza la entrega de datos.
Una parte crucial del protocolo TCP es el Three-Way Handshake, un procedimiento utilizado para establecer una conexión entre dos dispositivos. Este procedimiento consta de tres pasos: SYN, SYN-ACK y ACK, en los que se sincronizan los números de secuencia y de reconocimiento de los paquetes entre los dispositivos. El Three-Way Handshake es fundamental para establecer una conexión confiable y segura a través de TCP.
Ejemplos de Puertos mas comunes en TCP y UDP
Cabe destacar que estos son solo algunos de los más comunes. Existen muchos más puertos los cuales operan tanto por TCP como por UDP.
Puertos TCP comunes:
- 21: FTP (File Transfer Protocol) – permite la transferencia de archivos entre sistemas.
- 22: SSH (Secure Shell) – un protocolo de red seguro que permite a los usuarios conectarse y administrar sistemas de forma remota.
- 23: Telnet – un protocolo utilizado para la conexión remota a dispositivos de red.
- 80: HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – el protocolo que se utiliza para la transferencia de datos en la World Wide Web.
- 443: HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) – la versión segura de HTTP, que utiliza encriptación SSL/TLS para proteger las comunicaciones web.
Puertos UDP comunes:
- 53: DNS (Domain Name System) – un sistema que traduce nombres de dominio en direcciones IP.
- 67/68: DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – un protocolo utilizado para asignar direcciones IP y otros parámetros de configuración a los dispositivos en una red.
- 69: TFTP (Trivial File Transfer Protocol) – un protocolo simple utilizado para transferir archivos entre dispositivos en una red.
- 123: NTP (Network Time Protocol) – un protocolo utilizado para sincronizar los relojes de los dispositivos en una red.
- 161: SNMP (Simple Network Management Protocol) – un protocolo utilizado para administrar y supervisar dispositivos en una red.
Modelo OSI
Los protocolos no son mas que reglas de comunicación que se utilizan para conectar dos o mas ordenadores. Lo que hace el modelo OSI es agrupar estos protocolos en grupos específicos o capas.
En redes de ordenadores, el modelo OSI (Open Systems Interconnection) es un estándar para los protocolos de red y este se compone de una estructura de siete capas que se utiliza para describir el proceso de comunicación entre dispositivos.
Cada capa proporciona servicios y funciones específicas, que permiten a los dispositivos comunicarse a través de la red.
A continuación, se describen brevemente las siete capas del modelo OSI:
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Capa física: Es la capa más baja del modelo OSI, que se encarga de la transmisión de datos a través del medio físico de la red, como cables de cobre o fibra óptica.
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Capa de enlace de datos: Esta capa se encarga de la transferencia confiable de datos entre dispositivos en la misma red. También proporciona funciones para la detección y corrección de errores en los datos transmitidos.
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Capa de red: La capa de red se ocupa del enrutamiento de paquetes de datos a través de múltiples redes. Esta capa utiliza direcciones lógicas, como direcciones IP, para identificar dispositivos y rutas de red.
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Capa de transporte: La capa de transporte se encarga de la entrega confiable de datos entre dispositivos finales, proporcionando servicios como el control de flujo y la corrección de errores. (Protocolos muy comunes en en esta capa son los TCP y UDP)
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Capa de sesión: Esta capa se encarga de establecer y mantener las sesiones de comunicación entre dispositivos. También proporciona servicios de gestión de sesiones, como la autenticación y la autorización.
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Capa de presentación: La capa de presentación se encarga de la representación de datos, proporcionando funciones como la codificación y decodificación de datos, la compresión y el cifrado. Básicamente se encarga de traducir los datos para que se utilicen en la siguiente capa.
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Capa de aplicación: La capa de aplicación proporciona servicios para aplicaciones de usuario finales, como correo electrónico, navegadores web y transferencia de archivos.
Comprender la estructura en capas del modelo OSI es esencial para cualquier analista de seguridad, ya que permite tener una visión completa del funcionamiento de la red y de las posibles vulnerabilidades que puedan existir en cada una de las capas.
Esto nos permite identificar de manera efectiva los puntos débiles de la red y aplicar medidas de seguridad adecuadas para protegerla de posibles ataques.
Subnetting ¿Qué es y cómo se interpreta una máscara de red?
Subnetting es una técnica utilizada para dividir una red IP en subredes más pequeñas y manejables. Esto se logra mediante el uso de máscaras de red, que permiten definir qué bits de la dirección IP corresponden a la red y cuáles a los hosts.
En una red IP, las direcciones IP deben estar dentro de la misma subred para poder comunicarse directamente entre sí. Una subred se define por una dirección IP de red y una máscara de red. Las direcciones IP dentro de una misma subred comparten los mismos primeros bits de la dirección IP, determinados por la máscara de red.
Por ejemplo, consideremos dos direcciones IP: 192.168.1.10 y 192.168.1.20, ambas con una máscara de red de 255.255.255.0 (que corresponde a una subred /24). En este caso, ambas direcciones IP pertenecen a la misma subred (192.168.1.0/24), ya que comparten los primeros tres octetos (192.168.1) de su dirección IP.
Ahora, si tenemos dos direcciones IP como 192.168.1.10 y 192.168.2.10, ambas con la misma máscara de red 255.255.255.0 (también una subred /24), estas pertenecen a subredes diferentes. La primera pertenece a la subred 192.168.1.0/24 y la segunda a la subred 192.168.2.0/24. Esto significa que los dispositivos con estas direcciones IP no pueden comunicarse directamente sin la intervención de un enrutador que pueda encaminar el tráfico entre subredes.
Para interpretar una máscara de red, se deben identificar los bits que están en “1“ (En binario). Estos bits representan la porción de la dirección IP que corresponde a la red. Por ejemplo, una máscara de red de 255.255.255.0 (DECIMAL) indica que los primeros tres octetos de la dirección IP corresponden a la red, mientras que el último octeto se utiliza para identificar los hosts.
Cuando hablamos de CIDR (acrónimo de Classless Inter-Domain Routing), a lo que nos referimos es a un método de asignación de direcciones IP más eficiente y flexible que el uso de clases de redes IP fijas. Con CIDR, una dirección IP se representa mediante una dirección IP base y una máscara de red, que se escriben juntas separadas por una barra (/). Por ejemplo, la dirección IP 192.168.1.1 con una máscara de red de 255.255.255.0 se escribiría como 192.168.1.1/24.
El número que sigue a la dirección IP base en la notación CIDR (XXX.XXX.XXX.XXX/24) se llama prefijo o longitud de prefijo, y representa el número de bits en la máscara de red que están en “1“.
Por ejemplo, una dirección IP con un prefijo de /24 indica que los primeros 24 bits de la dirección IP corresponden a la red, mientras que los 8 bits restantes se utilizan para identificar los hosts.
En este caso, la máscara de red 255.255.255.0 tiene 24 bits en “1” (los primeros tres octetos), por lo que su notación de prefijo es /24.
Para calcular la máscara de red a partir de una notación de prefijo, se deben escribir los bits “1” en los primeros bits de una dirección IP de 32 bits y los bits “0” en los bits restantes. Por ejemplo, la máscara de red /24 se calcularía como 11111111.11111111.11111111.00000000 (24 1s Seguido de 8 0s en binario), lo que equivale a 255.255.255.0 en decimal.
Existen tres tipos de máscaras de red (Clase A, Clase B y Clase C)
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Las redes de clase A usan una máscara de subred predeterminada de 255.0.0.0 y tienen de 0 a 127 como su primer octeto. La dirección 10.52.36.11, por ejemplo, es una dirección de clase A. Su primer octeto es 10, que está entre 1 y 126, ambos incluidos.
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Las redes de clase B usan una máscara de subred predeterminada de 255.255.0.0 y tienen de 128 a 191 como su primer octeto. La dirección 172.16.52.63, por ejemplo, es una dirección de clase B. Su primer octeto es 172, que está entre 128 y 191, ambos inclusive.
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Las redes de clase C usan una máscara de subred predeterminada de 255.255.255.0 y tienen de 192 a 223 como su primer octeto. La dirección 192.168.123.132, por ejemplo, es una dirección de clase C. Su primer octeto es 192, que está entre 192 y 223, ambos incluidos.
Es importante tener en cuenta que, además de estos tres tipos de máscaras de red, también existen máscaras de red personalizadas que se pueden utilizar para crear subredes de diferentes tamaños dentro de una red.
Cálculos para: Mascara de red, Total Hosts, Network ID, y Broadcast Address
https://www.ipaddressguide.com/cidr Primero vamos a aprender a pasar números de Binario a Decimal y viceversa en la shell de Linux. Para verificar los datos de cada ejercicio que hagamos podemos usar esta página https://blog.jodies.de/ipcalc
Pasar de Binario a Decimal
Usamos en la consola echo "obase=2;(NUMERO QUE QUERAMOS PASAR A BINARIO) | bc" -⇒ En este caso usamos el comando “obase” que sirve para otorgarnos un output y el “2” que significa que lo queremos en binario. Seguido de eso colocamos un punto y coma y a continuación el numero que queremos pasar a binario, luego utilizamos “bc” para que nos tome lo anterior como si fuera una operatoria.
Pasar de Decimal a Binario
Usamos en la consola echo "ibase=2;(Numero en BINARIO)| bc" -⇒ En este caso usamos el comando “ibase” que al contrario del anterior sirve para informarle que nosotros le otorgaremos un input, y como asignamos el numero “2” que representa a los binarios significa que el numero que le vamos a dar es en binario.
Cálculo de la máscara de red
La dirección IP que se nos dio como ejemplo es 192.168.1.0/26, lo que significa que los primeros 26 bits de la dirección IP corresponden a la red y los últimos 6 bits corresponden a los hosts.
Para calcular la máscara de red, necesitamos colocar los primeros 26 bits en 1 y los últimos 6 bits en 0. En binario, esto se ve así:
11111111.11111111.11111111.11000000
Cada octeto de la máscara de red se compone de 8 bits (Al igual que una IPV4). El valor de cada octeto se determina convirtiendo los 8 bits a decimal. En este caso, los primeros 24 bits son todos 1s, lo que significa que el valor decimal de cada uno de estos octetos es 255. El último octeto tiene los últimos 6 bits en 0, lo que significa que su valor decimal es 192.
Por lo tanto, la máscara de red para esta dirección IP es 255.255.255.192.
Cálculo del total de hosts a repartir
Se deben contar el número de bits “0” en la máscara de red y elevar 2 a la potencia de ese número. Esto se debe a que cada bit “0” en la máscara de red representa un bit que se puede utilizar para identificar un host.
En este caso, se pueden utilizar los 6 bits que quedan disponibles para representar la parte de host. En una máscara de red de 26 bits, los 6 bits restantes representan 2^6 – 2 = 62 hosts disponibles para asignar.
El número máximo de hosts disponibles se calcula como 2^(n) – 2, donde n es la cantidad de bits utilizados para representar la parte de host en la máscara de red con ceros. (El -2 representa a la resta del NETWORK ID y del BROADCAST ADDRESS)
EJEMPLOS DE CALCULOS PARA NUMEROS DE HOST
- Una dirección IP con un prefijo de /28 (255.255.255.240) permite hasta 16 direcciones IP para los hosts (2^4), ya que los primeros 28 bits corresponden a la red.
- Una dirección IP con un prefijo de /26 (255.255.255.192) permite hasta 64 direcciones IP para los hosts (2^6), ya que los primeros 26 bits corresponden a la red.
- Una dirección IP con un prefijo de /22 (255.255.252.0) permite hasta 1024 direcciones IP para los hosts (2^10), ya que los primeros 22 bits corresponden a la red.
Cálculo del Network ID
Para calcular el Network ID, lo que debemos hacer es aplicar la máscara de red a la dirección IP de la red. En este caso, la máscara de red es 255.255.255.192, lo que significa que los primeros 26 bits de la dirección IP pertenecen a la parte de red.
Para calcular el Network ID, convertimos tanto la dirección IP como la máscara de red en binario y luego hacemos una operación AND lógica entre los dos. La operación AND compara los bits correspondientes en ambas direcciones y devuelve un resultado en el que todos los bits coincidentes son iguales a “1” y todos los bits no coincidentes son iguales a “0“.
En este caso, la dirección IP es 192.168.1.0 en decimal y se convierte en binario como 11000000.10101000.00000001.00000000. La máscara de red es 255.255.255.192 en decimal y se convierte en binario como 11111111.11111111.11111111.11000000.
Luego, aplicamos la operación “AND” entre estos dos valores binarios bit a bit. Los bits correspondientes en ambos valores se comparan de la siguiente manera:
(LOS 0S CON LOS 0S NO CUENTAN COMO COINCIDENCIAS POR ENDE SI HAY 0 CON UN 0 VA A IR UN 0, SOLO SE BUSCAN LAS COINCIDENCIAS DE LOS 1S)
11000000.10101000.00000001.00000000
11111111.11111111.11111111.11000000
Resultado:
11000000.10101000.00000001.00000000
El resultado final es el Network ID, que es 192.168.1.0 (En decimal) Este es el identificador único de la subred a la que pertenecen los hosts.
Cálculo de la Broadcast Address
La Broadcast Address es la dirección de red que se utiliza para enviar paquetes a todos los hosts de la subred (Permite enviar paquetes de datos a través de una red de ordenadores a todos los usuarios de una red local). Para calcularla, necesitamos saber el Network ID y la cantidad de hosts disponibles en la subred.
En el ejemplo que estamos trabajando, ya hemos calculado el Network ID como 192.168.1.0. La cantidad de hosts disponibles se calcula como 2^(n) – 2, donde n es la cantidad de bits utilizados para representar la parte de host en la máscara de red. En este caso, n es igual a 6, ya que hay 6 bits disponibles para la parte de host.
Para calcular la Broadcast Address, debemos asignar todos los bits de la parte del host de la dirección IP a “1“. En este caso, la dirección IP es 192.168.1.0 y se convierte en binario como
11000000.10101000.00000001.00000000
Para encontrar la dirección Broadcast, llenamos con unos la parte correspondiente a los bits de host, es decir, los últimos 6 bits:
11000000.10101000.00000001.00111111 (dirección IP con bits de host asignados a “1“)
Luego, convertimos este valor binario de regreso a decimal y obtenemos la dirección de Broadcast: 192.168.1.63. Esta es la dirección a la que se enviarán los paquetes para llegar a todos los hosts de la subred.
(APUNTES) Técnicas adicionales para calcular velozmente el Network ID, la máscara de red y la Broadcast Address
IP DECIMAL a BINARIA
Pasamos a binario la IP otorgada. 172.14.15.16/17
Usamos en la consola echo “obase=2;172 | bc” -⇒ En este caso usamos el comando “obase” que sirve para otorgarnos un output y el “2” que significa que lo queremos en binario, si pusiésemos “10” nos lo daría en decimal. Seguido de eso colocamos un punto y coma y a continuación el numero que queremos pasar a binario (172), luego utilizamos “bc” para que nos tome lo anterior como si fuera una operatoria.
Luego de que calculemos cada octeto de la IP en binario la cual sería en este ejemplo ---⇒ 10101100.00001110.00001111.00100000
Nota: recordemos que a la hora de pasar un numero de decimal a binario como en este caso, hay números en binario que no van a contemplar los 8 bits de cada octeto, por ende, si por ejemplo el numero “14” nos da que en binario es igual a “1110”, rellenamos con 0s al principio hasta llegar al octeto, en este caso seria 0000-1110 (Sin el guion)
Mascara de Red
Luego de hacer esto calculamos la Mascara de red utilizando como referencia la CIDR otorgado /17
El /17 representa que hay 17 bits en 1s y todo lo demás en 0s (Como tenemos 32 bits como máximo en una IP, serian “15” 0s)
Procedemos a poner la mascara de red en binario la cual sería:
11111111.11111111.10000000.00000000- Mascara de red en binario
Para calcular esta IP que se encuentra en Binario y tenerla en Decimal hacemos los siguiente.
Usamos en la consola echo "ibase=2;11111111 | bc". En este caso usamos el comando ibase que al contrario del anterior sirve para informarle que nosotros le otorgaremos un input, y como asignamos el numero 2 que representa a los binarios, significa que el numero que le vamos a dar es un binario.
La Mascara de Red en decimal quedaría así:
255.255.128.0
Network ID
A continuación luego de haber obtenido la IP otorgada en binario
10101100.00001110.00001111.00100000
Y luego de haber obtenido la Mascara de Red en binario
11111111.11111111.10000000.00000000
Realizamos una operatoria AND donde reemplazaremos las coincidencias por 1s y las no coincidencias por 0s
(LOS 0S CON LOS 0S NO CUENTAN COMO COINCIDENCIAS POR ENDE SI HAY 0 CON UN 0 VA A IR UN 0, SOLO SE BUSCAN LAS COINCIDENCIAS DE LOS 1S)
10101100.00001110.00001111.00100000
11111111.11111111.10000000.00000000
-----------------------------------
10101100.00001110.00000000.00000000 ---------------> (RESULTADO = NETWORK ID EN BINARIO)
172.14.0.0 es la Network ID en decimal.
Broadcast Address
Por ultimo para calcular la Broadcast Address reemplazamos con 1s los valores correspondientes a la parte de los hosts en la IP otorgada PERO EN BINARIO.
172.14.15.16/17
En este caso tenemos 15 bits en la parte de los Hosts ya que 17+15=32 ---⇒ Máximo de BITS en una IP
Por ende la IP 172.14.15.16/17 en binario era:
10101100.00001110.00001111.00100000
Aplicamos los 1s en la parte del host:
10101100.00001110. | 0**1111111.11111111** ---⇒ Resultado = Broadcast Address en binario
Pasando todo esto a DECIMAL quedaría así:
172.14.127.255