MITIGATOR Challenge Response

MITIGATOR Challenge Response (MCR) — протокол для аутентификации IP на MITIGATOR. Протокол может быть реализован как защищаемым приложением, так и отдельно, например, игровой лаунчер проходит проверку, а пропускается трафик игр. Программа, которая реализует протокол и проходит проверку, называется клиентом (в примере выше клиент — лаунчер).

MCR существует в вариантах для TCP и UDP.

Обозначения:

• секретный ключ key — не менее 8 байтов;
• значение для испытания cookie — 4 байта;
• hash — целое беззнаковое 4-байтовое число.

В формулах + означает конкатенацию. Функция crc32(value, init) вычисляет CRC32 (Castagnoli) с начальным 32-битным значением init от данных value любой длины. Если init не указано, оно равно 0.

Содержимое TCP и UDP-пакетов клиента должно добиваться нулями до длины 400, чтобы уменьшить нагрузку в пакетах на защиту. Сообщения иной длины, а также некорректные, отбрасываются.

Эталонная реализация — скрипт mcr.py (скачать) — может работать как MITIGATOR (режим server) или как клиент (режим client). Ключ может указываться как hex-строка (--key_hex 3132333435363738), то есть так же, как в интерфейсе MITIGATOR, либо «как есть» (--key_raw 12345678 эквивалентно предыдущему варианту). Примеры даны в соответствующих разделах.

Протокол MCR over TCP

1. Клиент соединяется с MITIGATOR по защищаемому IP и любому порту.

2. Клиент отправляет запрос на испытание (сообщение Request, 400 байтов):

   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----
   |  'M'  |  'C'  |  'R'  |  'H'  |  '3'  |  '1'  |  '1'  |  '0'  | ...
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----

3. MITIGATOR отвечает испытанием (сообщение Challenge, 8 байтов):

   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
   |  'M'  |  'C'  |  'R'  |  'C'  |        cookie (opaque)        |
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+

4. Клиент проходит испытание (сообщение Response, 400 байтов):

   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----
   |  'M'  |  'C'  |  'R'  |  'R'  | hash = crc32(cookie + key, 0) | ...
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----

   Значение hash передается в big-endian.

5. MITIGATOR проверяет hash и закрывает соединение с помощью RST.

Тестирование

python3 mcr.py --host 127.0.0.1 --port 1234 --key_hex 1234567812345678 server

python3 mcr.py --host 127.0.0.1 --port 1234 --key_hex 1234567812345678 client

Протокол MCR over UDP

Использование UDP позволяет встроить MCR внутрь протокола приложения. Это актуально при использовании NAT, когда сообщения MCR и трафик приложения могут получать разные внешние IP или менять их в процессе работы.

Описание

1. Клиент отправляет на любой порт защищаемого IP запрос на испытание (сообщение Request, 400 байтов):

   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----
   |  'M'  |  'C'  |  'R'  |  'H'  |  '3'  |  '1'  |  '1'  |  '0'  | ...
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+----

2. MITIGATOR отвечает испытанием (сообщение Challenge, 8 байтов):

   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
   |  'M'  |  'C'  |  'R'  |  'C'  |        cookie (opaque)        |
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+

3. Клиент проходит испытание (сообщение Response, 400 байтов):

   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
   |  'M'  |  'C'  |  'R'  |  'R'  |         cookie (copy)         |
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
   |  hash1 = crc32(cookie + key)  | hash2 = crc32(cookie, hash1)  |
   +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
   | ...                                                           |

   Байты cookie копируется из сообщения Challenge «как есть». Значения hash1 и hash2 передаются в little-endian.

Вне зависимости от успеха аутентификации клиенту ничего не сообщается. Это усложняет атаку перебором.

Пакеты, начинающиеся с сигнатуры MCRH3110 и MCRR, всегда сбрасываются, серверу не передаются. Это позволяет использовать MCR UDP внутри существующего потока с сервером, который не поддерживает MCR.

Тестирование

python3 mcr.py --host 127.0.0.1 --port 1234 --key_hex 1234567812345678 --udp server

python3 mcr.py --host 127.0.0.1 --port 1234 --key_hex 1234567812345678 --udp client