[转贴]Linux下客户端MAC地址控制

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0 发表于: 2007-03-14

Linux下客户端MAC地址控制
iptables squid相结合的方法

Linux作为服务器操作系统，具有服务稳定、功能强大的特点。自Linux 2.4内核以来，其中又内置了NetFilter包过滤架构。它从而具有强大的数据包过滤功能，保证用作软件路由器时更得心应手。例如，很多中小企业使用 Linux软件路由器将内部网络接入Internet，其效果并不比某些专有系统逊色，而且在功能定制、应用扩展等方面更有优势。

在接入Internet中，不同的用户应当拥有不同的权限，为了防止权限盗用问题，对用户的识别非常重要。目前，常见的识别方法有用户名/密码识别、用户IP地址识别和用户网卡物理地址（MAC地址）识别等。

基于用户名/密码的认证是传统的识别方法。它在管理和使用上都比较繁琐，客户端也需要进行配置，大部分办公用户不能独立完成此类配置，对密码的保护也不够。这种方法往往是既加重了网络管理员的负担，又达不到认证的目的。

IP地址识别虽然可以做到客户端零设置，但是由于IP地址修改方便，无法杜绝IP地址盗用的情况，所以基本无安全性可言。

再来看网卡的物理地址。由于普通用户无法修改网卡的MAC地址，并且它和IP地址一样都是惟一的，完全可以用来识别用户，不需要客户端进行任何配置。即便是网络发生了变化，如扩容、改建等，导致客户端IP地址或用户名改变也不会影响到MAC地址。因此，通过判断客户端MAC地址的方法来识别用户，实现所谓的透明认证是一种简单、有效的选择。

下面我们来讨论当Linux被用作Internet网关，并集成代理服务时的MAC地址透明认证方法。目前，通过MAC地址识别用户的方法主要有使用iptables的mac匹配模块、使用代理服务器自身的mac地址检查功能和利用静态ARP表进行控制三种。

使用iptables的MAC匹配模块

在Linux 2.4内核中，包过滤模块发生了根本性的变化，完全由内核控制，效率得到了很大的提高。控制内核包过滤的工具，也用iptables取代了 ipchains。在iptables的标准发布中，就带有MAC地址匹配的模块。我们可以通过iptables -m mac 命令来装载它。

假设局域网通过一Linux网关接入Internet，我们为拥有上网权限的A用户分配了IP地址192.168.1.25/32，其MAC地址为00: 02:01:50:bb:53。根据TCP/IP原理，最终封装后的IP数据包实际上有一个包含网卡MAC地址的字段。因此，我们可以通过检查这一字段来达到防止盗用IP的目的。在这个例子中，就是在Linux网关上检查来自192.168.1.25/32的包，看看这些包的MAC地址是不是00:02: 01:50:bb:53。具体命令如下：

# 设置PREROUTING链的默认规则为丢弃，以禁止所有包通过。iptables -t nat -P PREROUTING DROP# 检查IP地址为192.168.1.25/32的用户的MAC地址。如果与指定的MAC地址不匹配，说明源自192.168.1.25的包并不是从该网卡上发出的，即是非法用户，就应当丢弃这些包。iptables -t nat -A PREROUTING -s 192.168.1.25 -m mac -mac-source ! 00:02:01:50:bb:53 -j DROP# 如果MAC地址匹配，包才能到达这里，并被允许通过。iptables -t nat -A PREROUTING -s 192.168.1.25 -j ACCEPT

这样，即使有一个未授权用户B自己设置了IP地址为192.168.1.25（由于本机设置始终优先于DHCP，所以这种情况是很普遍的），当包通过网关时由于MAC地址不匹配，他仍然不能拥有A用户的权限。这样就达到了识别用户的目的。

使用代理服务器自身的MAC地址检查功能

Linux 下使用较多的代理服务器是Squid和Socks5。此处以Squid为例，说明如何检查客户端MAC地址。由于Squid的RPM发布版通常没有启用这一特性，这种版本使用MAC匹配会提示错误的acl类型，所以我们必须手工编译源代码。首先下载squid-2.x-src.tar.gz，然后用tar xvfz squid....tar.gz命令解开源代码，并进入展开后的子目录，用./configure配置编译选项。除了启用自己需要的特性外，再加上参数 -enable-arp-acl，即允许设置acl(Access Control List)为arp（MAC地址匹配）方式。然后执行make, make install。

安装完成后，就可以修改squid.conf来匹配MAC地址了，如下所示：

# 设置一个accept_group列表，该用户的MAC地址为00:02:01:50:bb:53。acl access_group arp 00:02:01:50:bb:53# 根据最低安全要求，设置all列表，包含源IP地址为0/0，即所有用户。acl all src 0/0 # 允许accept_group组正常访问 http_access allow accept_group # 禁止其他所有未经授权的访问 http_access deny all

启动Squid，并配置正确的缓存目录和端口转发。

当Squid 收到请求时，无论请求用户来自哪个IP地址或主机，它都会检查其MAC地址，并且只允许MAC地址为00:02:01:50:bb:53的请求通过。这样也可以实现客户端零配置的用户识别。对于使用iptables + Squid做透明代理的Linux网关来说，可以选择iptables或Squid来识别用户。

利用静态ARP表进行控制

我们知道，ARP（Address Resolution Protocol，地址转换协议）被当作底层协议，用于IP地址到物理地址的转换。在以太网中，所有对IP的访问最终都转化为对网卡MAC地址的访问。

不妨设想一下，如果主机A的ARP列表中，到主机B的IP地址与MAC地址对应不正确，由A发往B数据包就会发向错误的MAC地址，当然无法顺利到达B，结果是A与B根本不能进行通信。Linux可以通过arp命令控制ARP转换，即IP到MAC的转换。因此，也能利用这一功能对用户MAC地址进行匹配。下面我们就来看看arp命令的用法。

输入arp将显示当前所有ARP转换记录，类似于这样：

Address HWtype HWaddress Flags Mask Iface
www.myhome.net ether 00:06:29:57:16:F5 C eth0
218.200.80.177 ether 00:01:30:F4:32:40 C eth1
ntc9.myhome.net ether 00:02:1E:F1:92:C2 C eth0
192．168．1．25 ether 00:02:1E:F1:92:C2 C eth0

由此可以看到，当前系统保留的IP地址与MAC地址一一对应，并指明了硬件类型（Hwtype）和通信所使用的接口（Iface）。不过这些都是动态生成的，无需手工干预。我们要做的恰恰是手工干预这一过程。

我们需要用到arp命令的另一重要功能，就是手工更改这一对应关系。此外，该命令还可以读取文本文件中的ARP记录，其默认文件是/etc/ethers。也就是说，当输入ARP-f的时候，系统就会读取/etc/ethers这个文件，并以其中的项目取代系统当前的ARP记录。假设/etc/ethers 文件内容如下：

192.168.1.25 00:02:01:50:bb:53

然后执行命令arp -f。

这时，我们查看系统ARP表，会发现无论192.168.0.25原来对应的MAC地址是什么，都会被新的所取代：

Address HWtype HWaddress Flags Mask Iface
www.myhome.net ether 00:06:29:57:16:F5 C eth0
218.200.80.177 ether 00:01:30:F4:32:40 C eth1
ntc9.myhome.net ether 00:02:1E:F1:92:C2 C eth0
192．168．1．25 ether 00:02:01:50:bb:53 C eth0

此时，本机发往192.168.1.25的数据包目标MAC地址将由原来的00:02:1E:F1:92:C2改为00:02:01:50:bb:53。显然，如果192.168.1.25所在网卡的MAC地址并非00:02:01:50:bb:53，数据包就无法到达正确的目的地，那么它们也就无法通信了。这样也达到了识别非法用户的目的。

当然，控制MAC地址的方法还不止这些，例如可以利用交换机的端口管理功能识别用户。根据交换机的原理，它是直接将数据发送到相应端口，那么就必须保有一个数据库，包含所有端口所连网卡的MAC地址，由此可见，控制每个端口使用的MAC地址理论上是完全可行的。大部分中高端交换机如3Com SuperStack系列等，都具有这种功能。具体操作与交换机型号有关，这里就不赘述。

最后，提醒一下，MAC地址控制并非绝对保险。正如这个世界上没有绝对解不开的密码一样，所谓安全都是相对于特定的环境而言。现在，很多网卡都支持MAC地址的软件修改，Linux和Windows本身也都有办法修改这一物理地址。不过由于这种方式相对稳定，摒弃了繁琐的客户端设置，对用户完全透明，而且具备很强的可操作性，所以在某种程度上说是安全的。