Reproduciendo PCAPs, TCPreplay

El uso de protocolos de comunicaciones basados en Ethernet en entornos industriales aparte de ser clara, resulta necesaria para la integración de tecnologías y sistemas que ayudan a mejorar procesos. Aunque, también es cierto, que la existencia de buses de campo basados en comunicaciones serie seguirá estando presente hasta que puedan ser reemplazados por aquéllos. Ethernet ofrece una flexibilidad, escalabilidad y capacidades de integración evidentes.

Sin embargo, esas ventajas traen consigo nuevos riesgos. Los componentes, sistemas y equipos comienzan a estar más expuestos y por tanto con un mayor riesgo frente a amenazas de distinta índole.

Desde el punto de vista de la ciberseguridad en muchas ocasiones deberemos de analizar distintos patrones de tráfico con el fin de identificar activos, anomalías o extraer algún tipo de información que resulte de interés. Para ello deberemos recurrir a capturar tráfico de una manera pasiva o, no intrusiva, para no introducir latencias o variaciones de éstas que puedan afectar los procesos. Algo crítico, como ya sabemos.

Los recursos más empleados son los puertos espejo en switches o dispositivos TAP de los que ya hablaba en las siguientes entradas.

Puerto espejo, un aliado a veces olvidado

TAP devices, Siemens TAP 104

Sin embargo, no son los únicos. Cortafuegos también disponen de estas características como podemos observar en los del Fabricante Fortinet como se muestra en la imagen siguiente. Una funcionalidad a tener presente tanto en los encargados de «Separar y Segmentar» o de proteger una celda, célula o un conjunto menor de equipos siguiendo una estrategia de Virtual Patching

Las capturas que realizaremos están muy bien desde el punto de vista de recolección de información para su análisis posterior, tanto de forma manual o por medio de alguna herramienta que nos facilite la tarea.

Ahora bien, puede darse el caso en el que queramos por ejemplo reproducir ese tráfico en un entorno controlado tal y como se ha producido en nuestra red OT. Algo que como es lógico no podremos realizar en el original

Para esos casos podremos emplear herramientas como la que nos atañe en el día de hoy, tcpreplay. Con tcpreplay podremos reproducir las capturas previamente recogidas e inyectarlas de nuevo en la red y así ver efectos, comprobar configuración de cortafuegos, NIDS, entre otras. Para ello he generado el siguiente escenario:

Desde la estación con una distribución “Kali Linux” reproduciremos las capturas previamente recolectadas para poder visualizarlas en un equipo Windows 10 con el analizador Wireshark.

Para el caso más sencillo, deberemos indicar la interfaz por dónde se inyectará el tráfico y la captura en sí. En nuestro caso “eth0” y “omron.pcap” respectivamente.

Como podemos comprobar las direcciones IP de la captura son distintas a configuradas en los equipos ya que pertenecen al entorno original.

No obstante, dispondremos de otras opciones, dependiendo de nuestras necesidades y objetivos. Por ejemplo.

Establecer la frecuencia con la que emitiremos los paquetes, es este caso 1 segundo:

Como podremos comprobar en la columna “Time” vemos la sucesión de tiempos según lo indicado en el paso anterior.

En otros escenarios podrá interesarnos la opción de enviar los paquetes tan rápido como sea posible con el parámetro “-t”. En este caso podremos comparar los resultados con el ejemplo anterior y ver, una duración de 244 segundos frente a 0,012045. Algo que puede ser útil para comprobar comportamientos, respuestas, etc.

Otras opciones que tendremos será la de poder indicar la cantidad de paquetes a enviar. Por ejemplo, 1 paquete por segundo durante un tiempo de 15 segundos.

Mientras que con el siguiente la emisión de 15 paquetes pero sin la limitación de tiempo.

Hasta ahora hemos visto la posibilidad de definir una serie de parámetros y realizar los envíos. Sin embargo, podremos hacerlo de forma controlada interactuando con la herramienta. Esto puede ser interesante en momentos en lo que debamos analizar, por ejemplo, alguna acción y detectar los paquetes a través de los cuales se ha realizado. Por ejemplo, en un entorno de laboratorio si detectamos la parada de un PLC poder ir paquete a paquete hasta detectar el cambio de estado de la CPU del controlador.

Según la imagen siguiente habremos enviado un total de 100 paquetes. Primero habremos mandado 10, luego 20, luego 5, 50, 10, 3, y 1. En paralelo habremos observado el comportamiento en el entorno que hubiéramos deseado.

La tendencia hacia las comunicaciones Ethernet en entornos industriales en detrimento de las serie es clara, aunque éstas seguirán vigentes durante mucho tiempo ya que la migración requiere de recursos humanos, técnicos y económicos importantes. Algo que puede no ser asumible por las organizaciones.

Pero sobre aquellas que así lo sean, buses de campo como supervisión, es probable que tengamos la necesidad de capturar esas comunicaciones y realizar un análisis posterior en un entorno de laboratorio y con otro tipo de herramientas, como puede ser también Grassmarlin. En el caso de tener la necesidad de querer reproducir tales capturas para observar el comportamiento en un medio o entorno similar al original, tcpreplay es una herramienta a tener muy presente. Ahora queda explorar el resto de opciones.

Un saludo, ¡nos vemos en la siguiente!