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2017年2月24日 星期五

Captive portal 研究心得,以 iptables 實作

之前略知使用 Taipei Free 或 CHT Wi-Fi時,會彈跳出認證(登入)的網頁,但卻不知其所以然,直到最近研究了 Captive portal 的東西。一開始用 Captive portal 關鍵字找了一些 RFC 文件,殊不知那些都是煙霧彈 XD 如:
經過了一陣抓封包後,簡言之,透過網路管控,當符合以下情境時,各個 OS 內的網路偵測小程式,就會彈跳視窗:
  1. 用戶連上 router 時,可以進行 DNS lookup
  2. 未通過認證的用戶,無法透過 router 進行網路連線請求,如連上 facebook.com
  3. 通過認證的用戶,透過 router 可以正常使用網路
在各個 OS 內,都有一隻小程式時時關注著網路變化,當網路狀態改變且尚未有連外環境,這時程式會自動進行網路連線偵測,概念上就是去連各個 OS 自訂的一個網頁位置,看看能不能抓到東西,且東西是否正常。若不正常時,就會判斷網路是要認證的,接著就會彈跳出認證視窗。



至於 router 上的實作,簡單的說,就是透過防火牆機制:
  1. 防火牆設計各種狀態,例如未認證,已認證的 flag (mark)
  2. 當用戶完成認證時,透過 CGI 執行防火牆指令,給予標記 (mark)
  3. 允許已標記的 client 封包通行
至於完整的實作,可以參考:
以下是同事分別安裝 wifidog 跟 NoCatSplash 取出的防火牆規則,以 wifidog 產出的:

-P INPUT ACCEPT
-P FORWARD ACCEPT
-P OUTPUT ACCEPT
-N WD_wlan0_AuthServs
-N WD_wlan0_Global
-N WD_wlan0_Internet
-N WD_wlan0_Known
-N WD_wlan0_Locked
-N WD_wlan0_Unknown
-N WD_wlan0_Validate
-A FORWARD -i wlan0 -j WD_wlan0_Internet
-A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
-A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT
-A WD_wlan0_AuthServs -d SERVER_IP/32 -j ACCEPT
-A WD_wlan0_Internet -m state --state INVALID -j DROP
-A WD_wlan0_Internet -o eth0 -p tcp -m tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu
-A WD_wlan0_Internet -j WD_wlan0_AuthServs
-A WD_wlan0_Internet -m mark --mark 0x254 -j WD_wlan0_Locked
-A WD_wlan0_Internet -j WD_wlan0_Global
-A WD_wlan0_Internet -m mark --mark 0x1 -j WD_wlan0_Validate
-A WD_wlan0_Internet -m mark --mark 0x2 -j WD_wlan0_Known
-A WD_wlan0_Internet -j WD_wlan0_Unknown
-A WD_wlan0_Known -j ACCEPT
-A WD_wlan0_Locked -j REJECT --reject-with icmp-port-unreachable
-A WD_wlan0_Unknown -p udp -m udp --dport 53 -j ACCEPT
-A WD_wlan0_Unknown -p tcp -m tcp --dport 53 -j ACCEPT
-A WD_wlan0_Unknown -p udp -m udp --dport 67 -j ACCEPT
-A WD_wlan0_Unknown -p tcp -m tcp --dport 67 -j ACCEPT
-A WD_wlan0_Unknown -j REJECT --reject-with icmp-port-unreachable
-A WD_wlan0_Validate -j ACCEPT


以 NoCatSplash 產出的 iptables 為筆記:

$ iptables -S
-P INPUT ACCEPT
-P FORWARD ACCEPT
-P OUTPUT ACCEPT
-N NoCat
-N NoCat_Inbound
-N NoCat_Ports
-A FORWARD -j NoCat
-A NoCat -j NoCat_Ports
-A NoCat -j NoCat_Inbound
-A NoCat -s SERVER_IP/24 -i wlan0 -m mark --mark 0x1 -j ACCEPT
-A NoCat -s SERVER_IP/24 -i wlan0 -m mark --mark 0x2 -j ACCEPT
-A NoCat -s SERVER_IP/24 -i wlan0 -m mark --mark 0x3 -j ACCEPT
-A NoCat -j DROP
-A NoCat_Ports -i wlan0 -p tcp -m tcp --dport 25 -m mark --mark 0x3 -j DROP
-A NoCat_Ports -i wlan0 -p udp -m udp --dport 25 -m mark --mark 0x3 -j DROP
$ iptables -t nat -S
-P PREROUTING ACCEPT
-P INPUT ACCEPT
-P OUTPUT ACCEPT
-P POSTROUTING ACCEPT
-N NoCat_Capture
-N NoCat_NAT
-A PREROUTING -j NoCat_Capture
-A POSTROUTING -j NoCat_NAT
-A NoCat_Capture -p tcp -m mark --mark 0x4 -m tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 5280
-A NoCat_Capture -p tcp -m mark --mark 0x4 -m tcp --dport 443 -j REDIRECT --to-ports 5280
-A NoCat_NAT -s SERVER_IP/24 -o eth0 -m mark --mark 0x1 -j MASQUERADE
-A NoCat_NAT -s SERVER_IP/24 -o eth0 -m mark --mark 0x2 -j MASQUERADE
-A NoCat_NAT -s SERVER_IP/24 -o eth0 -m mark --mark 0x3 -j MASQUERADE


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