01 · STRIDE在IPv6场景的映射规范
STRIDE的价值在于强制覆盖六类威胁视角,避免"只见DoS不见篡改"的盲区。下表为本课题制定的IPv6场景映射规则(每条映射对应第7页攻击面清单的具体条目编号):
| STRIDE类 | IPv6场景典型威胁 | 映射清单条目 |
|---|---|---|
| S 仿冒 | 伪造源地址(无SAVI环境);伪造NA/RA身份;v6地址冒用绑定表外地址 | B-2、B-3、C-6 |
| T 篡改 | 伪造RA篡改主机配置(路由/DNS);伪造Redirect篡改下一跳;逐跳选项在途中篡改("change en route"语义) | B-1、A-2、A-4 |
| R 抵赖 | 临时地址轮换+无绑定日志导致"谁发的包"不可归因;翻译设备映射日志缺失 | C-5、F-2、D-5 |
| I 信息泄露 | EUI-64地址泄漏MAC/厂商信息;链路内RA/NS流量暴露网络拓扑与在线主机 | C-2、C-1、B-5 |
| D 拒绝服务 | NDP耗尽(RFC 6583);DAD拒绝;PMTUD黑洞/MTU极化;扩展头链CPU消耗;分片重组资源耗尽 | B-4、C-4、A-3、A-5、E-3 |
| E 权限提升 | Rogue RA+RDNSS获得流量中间人地位(链路内"配置权限");隧道绕过边界获得出口权限 | B-1、D-2 |
02 · 攻击树方法:以"企业内网横向移动"为例
攻击树将"目标状态"作为根节点逐级分解为可实现的前置条件,用于发现防护缺口。以下为概念级示例(防御研究用途,不含操作细节):
目标:经IPv6通道在企业内网达成横向移动(仅概念结构)
├─ OR ① 获取链路内IPv6立足点
│ ├─ 接入层接入(有线/无线/VPN落点)
│ ├─ 主机已被控(任意原因)且该主机具备链路内发包能力
│ └─ 影子IPv6资产本身暴露于可达位置
├─ OR ② 建立流量中间人位置
│ ├─ 伪造RA(前提:无RA-Guard或非信任端口未覆盖)
│ ├─ NA邻居缓存投毒(前提:主机无防护)
│ └─ 伪造Redirect(前提:主机接受条件校验薄弱)
├─ OR ③ 扩大控制范围
│ ├─ DNS劫持(RDNSS投毒 → 域名级钓鱼/重定向)
│ ├─ WPAD劫持(自动代理发现被接管 → 明文HTTP凭据截获)
│ └─ 隧道外联(Teredo/6to4残留 → 绕过出口管控建立C2)
└─ AND ④ 维持与隐匿
├─ 临时地址轮换干扰IP-based审计
└─ v6流量未采集干扰检测响应攻击树的防御价值在于:每个"前提"节点即一个可独立加固的控制点——①要求接入管控与资产纳管;②要求RA-Guard/SAVI全覆盖;③要求RDNSS治理与WPAD受控;④要求审计锚点重建与v6流量全采集。任何一个AND路径被切断,攻击树即告失败——这正是纵深防御的资源分配依据。
03 · 资产—威胁—控制矩阵(摘要)
| 核心资产 | 首要威胁(STRIDE) | 关键控制 | 验证方式 |
|---|---|---|---|
| 主机配置完整性 | RA/Redirect篡改(T/E) | RA-Guard+SAVI+主机侧配置变更监测 | 授权回放检测 |
| 邻居缓存正确性 | NA投毒(S/T) | NDP异常监测+静态关键条目 | 概念攻击回放 |
| DNS解析完整性 | RDNSS/DNSSL投毒(T/E) | RA选项治理+DoT/DoH+解析变更告警 | 配置基线核查 |
| 边界策略一致性 | 双栈绕过(E) | 等价性核查表(第6页,12域) | 自动化采集+年度审计 |
| 可用性(NDP/PMTUD) | 耗尽/黑洞(D) | 速率限制+RFC 4890分级过滤+黑洞监测 | 故障演练 |
| 审计可归因性 | 抵赖(R) | SAVI绑定+DHCPv6日志+翻译映射留存 | 日志关联测试 |
04 · 《IPv6攻击面清单》v1.0(42条目)
六大域42条目,每条含威胁机理与检测思路;编号规则:域字母-序号。"先决条件"列说明利用所需位置/权限。完整版(含影响评级与控制映射)以配套模板文件交付,本页为研究版全文。
A域 · 协议解析面(8条)
| 编号 | 威胁条目 | 检测思路 |
|---|---|---|
| A-1 | 扩展头链混淆:歧义/超长扩展头链利用中间设备与终端解析不一致绕过过滤 | 中间设备按RFC 7112/7045基线核查;异常链报文抽样检测 |
| A-2 | 逐跳选项滥用:强制每跳处理被用于CPU消耗与"途中可变"篡改语义 | 选项链长度/速率限制;异常逐跳选项告警 |
| A-3 | PMTUD黑洞:PTB消息被阻断或伪造,致TCP大包静默失败 | PMTUD黑洞监测(重传模式+大小包差异);ICMPv6语义校验 |
| A-4 | MTU极化DoS:伪造PTB将MTU压至1280下限强制TCP分片化 | PTB源校验;MTU变更事件审计 |
| A-5 | 分片重组资源耗尽:重组缓存/状态表耗尽攻击(含历史CVE模式) | 重组资源上限核查;分片速率基线 |
| A-6 | 重叠分片/Tiny Fragment类绕过(RFC 5722禁令的实现合规性差异) | 按RFC 5722丢弃核查;异常分片组合报文测试 |
| A-7 | 首分片不含完整上层头(RFC 7112违规透传致五元组不可见) | 首分片完整性检查基线核查 |
| A-8 | 协议栈解析面实现漏洞(分片/扩展头/ICMPv6处理RCE级历史CVE模式) | IPv6解析面补丁纳入高危优先级;fuzzing测评 |
B域 · 链路层信任面(8条)
| 编号 | 威胁条目 | 检测思路 |
|---|---|---|
| B-1 | Rogue RA:伪造默认路由与RDNSS,获得链路内流量中间人地位 | RA源白名单监测;RA-Guard违规告警 |
| B-2 | NA邻居缓存投毒:伪造NA使目标邻居表指向攻击者MAC | NA交互基线;关键主机邻居表变更审计 |
| B-3 | NS/DAD应答伪造:抢先应答实现中间人或地址抢占 | DAD交互频率基线;异常应答者告警 |
| B-4 | NDP耗尽:随机源NS/NA洪泛撑爆邻居缓存(RFC 6583) | 逐源速率限制;INCOMPLETE条目上限核查 |
| B-5 | 链路拓扑探测:RS/NS监听被动发现在线主机与路由器(信息收集) | 接入层端口安全;监测被动发现行为 |
| B-6 | 伪造Redirect:选择性下一跳劫持(RFC 4861 §8.1条件校验薄弱端点) | 非路由器端口Redirect告警;主机侧变更审计 |
| B-7 | RA洪泛:高频RA造成主机处理负担与邻居缓存异常 | RA频率基线;RA-Guard限速维度核查 |
| B-8 | RA-Guard绕过:分片/隧道封装RA规避端口级过滤(RFC 7113) | 按RFC 7113加固项核查(首部完整性、隧道检查) |
C域 · 地址与配置面(7条)
| 编号 | 威胁条目 | 检测思路 |
|---|---|---|
| C-1 | 地址枚举:EUI-64/低熵IID环境下单/64前缀主机枚举(RFC 7707) | 基线核查IID生成机制(RFC 7217/8981落地状态) |
| C-2 | 地址信息泄露:EUI-64地址泄漏MAC与厂商指纹 | 同上基线核查;对外流量源地址分析 |
| C-3 | RDNSS/DNSSL投毒:RA携带恶意DNS配置(RFC 8106),实现无漏洞DNS劫持 | RA选项白名单;主机DNS配置变更告警 |
| C-4 | DAD拒绝服务:持续伪造NA使新主机无法获址 | 与B-3联动;地址获取失败率监测 |
| C-5 | 审计锚点失效:临时地址轮换+纯SLAAC无租用记录致归因中断 | SAVI绑定+流量日志时间窗关联验证 |
| C-6 | 源地址冒用:无SAVI环境伪造链路内源地址 | SAVI/uRPF部署核查;绑定冲突告警 |
| C-7 | 地址选择操纵:注入额外前缀/策略诱导非预期源地址标识(RFC 6724) | 关键主机前缀策略表静态化核查 |
D域 · 双栈与过渡面(7条)
| 编号 | 威胁条目 | 检测思路 |
|---|---|---|
| D-1 | 双栈绕过:经防护较弱的v6/v4栈绕过另一侧控制到达同一后端 | 12域等价性核查表+策略等价率指标 |
| D-2 | 隧道隐蔽通道:6to4/Teredo/ISATAP残留绕过边界管控(6to4已由RFC 7526废弃;Teredo/ISATAP实质边缘化但存量仍在) | 隧道残留扫描(协议41/UDP3544/适配器状态) |
| D-3 | Happy Eyeballs操纵:注入劣化信号引导客户端切换至期望协议栈 | 双栈路径可达性持续监测 |
| D-4 | DNS64合成污染:翻译场景下合成解析环节被操纵定向流量 | DNS64信任链核查;合成记录审计 |
| D-5 | 翻译日志缺失:NAT64/464XLAT映射未留存致溯源断链 | 翻译设备日志合规核查 |
| D-6 | 影子IPv6资产:未纳管AAAA/双栈服务暴露未知入口 | AAAA记录纳管核查+周期性测绘比对 |
| D-7 | ULA误出网/泄漏:本地地址进入全局路由致策略与隐私问题 | 出口过滤核查;ULA前缀登记管理 |
E域 · 主机与实现面(6条)
| 编号 | 威胁条目 | 检测思路 |
|---|---|---|
| E-1 | ICMPv6解析RCE模式:RDNSS等选项解析缺陷(CVE-2020-16898模式) | 补丁基线;畸形选项fuzzing |
| E-2 | 分片处理RCE模式:重组路径缺陷(CVE-2021-24086、CVE-2022-34718、CVE-2024-38063模式);另见ICMPv6解析DoS(CVE-2013-3183) | 补丁基线;分片组合测试 |
| E-3 | 错误消息无限生成:未按RFC 4443 §2.4限速的ICMPv6生成放大 | 主机/设备ICMPv6限速生效核查 |
| E-4 | 重定向条件校验薄弱:主机未严格实现RFC 4861 §8.1接受条件 | 端点基线问卷+变更审计 |
| E-5 | 隐私机制配置漂移:EUI-64或临时地址策略被不当变更 | 基线配置管理;漂移告警 |
| E-6 | WPAD自动代理劫持面:Rogue RA+WPAD组合中间人(攻防演练常见组合链) | WPAD禁用/受控核查;PAC获取审计 |
F域 · 监测与运营面(6条)
| 编号 | 威胁条目 | 检测思路 |
|---|---|---|
| F-1 | v6流量未采集:IDS/日志管道不处理IPv6致攻击不可见 | v6流量入管道比例核查 |
| F-2 | 检测规则v6不适配:IDS规则集未覆盖v6报文形态(扩展头/分片) | 规则集v6覆盖度审计 |
| F-3 | NDP无监测基线:链路层无RA源/RDNSS/DAD异常基线记录 | 四项基线建立核查(第5页§06) |
| F-4 | 演练不覆盖v6:年度攻防演练缺IPv6科目 | 演练计划核查(Rogue RA/双栈绕过必考) |
| F-5 | 情报体系v6缺失:信誉/黑名单/情报不覆盖v6地址 | 情报源v6覆盖度核查 |
| F-6 | 基线文档无v6章节:防火墙/主机模板复用v4 ICMP策略 | 模板v6专章评审核查 |
05 · 验证指标体系
| 指标 | 定义 | 采集方式 | 目标值 |
|---|---|---|---|
| 策略等价率 | 12域等价性核查达标项数/12 | 自动化采集+年度审计 | 100% |
| NDP防护覆盖率 | 启用RA-Guard的接入端口/接入端口总数 | 配置基线平台 | 100% |
| ICMPv6基线合规率 | 符合RFC 4890分级基线的设备/模板数占比 | 配置核查 | 100% |
| 隧道残留数 | 全网发现的6to4/Teredo/ISATAP启用点数量 | 终端基线+边界扫描 | 0 |
| 影子资产数 | 纳管记录之外的AAAA可达服务数量 | 周期性测绘比对 | 0 |
| v6流量采集率 | 进入检测/审计管道的v6流量占比 | 流量管道核查 | 与v4同等 |
| 审计可关联率 | 可通过SAVI/日志关联到主机的地址事件占比 | 日志关联测试 | 关键网段100% |
使用说明:指标定义刻意采用"可采集、可复核"原则,避免不可证伪的定性指标;目标值针对关键网络(数据中心、办公接入)设定,物联网等受限场景可分级设定。指标结果按季度纳入安全运营例会,与第8页六步路线的里程碑绑定。
本节参考来源(第7页)
Microsoft《The STRIDE Threat Model》及威胁建模方法论文档:learn.microsoft.com;攻击树方法经典文献:Bruce Schneier, "Attack Trees"(Dr. Dobb's Journal, 1999年12月)。
NIST SP 800-119《Guidelines for the Secure Deployment of IPv6》(2010年12月,控制框架与威胁分析):csrc.nist.gov。
IETF RFC 9098《Operational Implications of IPv6 Packets with Extension Headers》(2021年8月):rfc-editor.org/rfc/rfc9098。
IETF RFC 6583(2012)、RFC 7112(2013)、RFC 4890(2007)、RFC 7707(2015)、RFC 8106(2017):均见前述各页参考来源,可在RFC Editor查证。
Microsoft MSRC(CVE-2013-3183 / CVE-2020-16898 / CVE-2021-24086 / CVE-2022-34718 漏洞档案):msrc.microsoft.com。