Вопрос или проблема
Если вы когда-либо пытались писать инструменты, зависящие от запросов ICMP echo, вы неизбежно сталкивались с той же проблемой, что и все остальные: вы не можете это сделать, если ваш инструмент не работает с привилегиями root.
Когда вы пытаетесь выяснить, почему так, ответ всегда один и тот же: “для отправки ICMP трафика требуются привилегии для открытия сырого сокета, поэтому у вас должны быть привилегии root для отправки ICMP трафика.”
Хотя это технически верно и по крайней мере информирует инженера, пишущего инструмент, о его вариантах, это не отвечает на основной вопрос о том, почему ICMP трафик является настолько особенным, что нет никаких средств для его отправки и получения без привилегий.
UDP и TCP оба значительно сложнее, чем запрос ICMP echo, но UDP и TCP были доступны пользователю без предоставления ему возможности злоупотреблять сетью. Что же на самом деле мешает библиотеке предоставлять непривилегированную возможность отправлять и получать пинги с не большим контролем над содержимым, чем последовательность icmp, содержимое пакета (или даже просто его размер), id, ttl и ВОЗМОЖНО tos?
Я не ищу инженерного обходного пути, потому что его не существует для общих целей. Я видел некомпетентные советы просто вызвать системный вызов к /usr/bin/ping, и я даже не могу начать обсуждение десятка причин, почему это идиотская идея как общее решение.
Вопрос сводится к следующему: существует ли какая-то потенциальная ситуация, при которой использование универсальной библиотеки ICMP echo приведет либо к конфликту пользователей, либо предоставит пользователю уровень власти, который является опасным? Последний сценарий кажется мне нелепым просто потому, что echo-запрос на самом деле менее настраиваемый, чем UDP датаграмма. Я бы использовал UDP, если бы он мог выполнять нужные мне функции, но он абсолютно не подходит.
Ответ или решение
Вопрос о том, почему ICMP echo traffic требует открытия raw socket и доступных привилегий root, является действительно интересным и заслуживает внимания, особенно в контексте развития сетевых инструментов. Давайте разберем этот вопрос через призму теории, примеров и последующего применения.
Теория
ICMP, или Internet Control Message Protocol, представляет собой сетевой протокол, который используется для диагностики проблем в сети, например, при выполнении команды ping. Основная цель ICMP заключается в обмене диагностической информацией между узлами сети. Однако, в отличие от TCP и UDP, ICMP не использует порты, и, следовательно, средства, ограничивающие или контролирующие доступ к ним, становятся неактуальными.
Главной технической причиной использования raw socket для ICMP является природа самого протокола. Обычные сокеты, применяемые в TCP и UDP, абстрагируют разработчика от низкоуровневой работы с сетевыми данными, предоставляя механизмы по установке соединений и управлению потоками данных. В случае ICMP, такой абстракции нет, поэтому raw sockets становятся необходимы для возможности полноценного управления пакетами.
Такой подход обеспечивает гибкость и контроль. Однако же, доступ к raw sockets может быть использован злонамеренно, поскольку откроется возможность отправлять и принимать пакеты, манипулировать ими без непосредственного контроля со стороны операционной системы. Это может привести к серьезным последствиям в вопросах безопасности сети. Поэтому, наряду с философией минимизации прав доступа, нужен root-доступ, чтобы сократить возможности неправомерного использования.
Пример
Рассмотрим гипотетическую ситуацию, в которой любой пользователь на машине мог бы отправлять ICMP echo-запросы. При отсутствии ограничений это создало бы потенциальную угрозу для осуществления DoS-атак или обнаружения уязвимостей в сетях. Скажем, злоумышленник нашёл уязвимый сервер и начинает генерировать огромное количество echo-запросов, создавая лишнюю нагрузку и мониторя его ответы для возможных уязвимостей. Это объясняет, почему доступ к raw socket ограничен правами superuser: защита сети и инфраструктуры важнее удобств некоторых пользователей.
Применение и последствия
Некоторые пользователи могут задаться вопросом использования библиотек с поддержкой ICMP без привилегий root. Теоретически, такая библиотека могла бы существовать, если бы она абстрагировала отправку и прием ICMP через доверенные системные сервисы, проверенные и ограниченные в доступных командах.
Красноречивым примером проблем приложения недоверенных решений является практика использования системных вызовов, таких как /usr/bin/ping. Такая реализация может быть ненадежной и создаст существенные риски безопасности, особенно если не учесть все возможные векторы атак.
Разработка библиотечного API, который способен безошибочно и безопасно работать с ICMP, необходима для потенциально безопасных сетевых приложений. Частично за этим стоят некие технологические ограничения и исторически сложившиеся практики, где безопасность все же превалирует.
Таким образом, использование библиотеки ICMP без root-прав не является невозможным, но требует высокой осторожности в дизайне и реализации с учётом всех потенциалов угроз. Пользователям следует быть крайне внимательными при создании подобных инструментов и всегда помнить об основных принципах сетевой безопасности.
Понимание балансировки между доступом к функциональным возможностям и необходимостью защиты сетевой инфраструктуры в сетевых протоколах может сильно содействовать при планировании и разработке возможных решений, направленных на обеспечение безопасности и стабильности в сетевых приложениях.