IPv6: a new security challenge

Tese de mestrado em Segurança Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011O Protocolo de Internet versão 6 (IPv6) foi desenvolvido com o intuito de resolver alguns dos problemas não endereçados pelo seu antecessor, o Protocolo de Internet versão 4 (IPv4), nomeadamente questões relacionadas com segurança e com o espaço de endereçamento disponível. São muitos os que na última década têm desenvolvido estudos sobre os investimentos necessários à sua adoção e sobre qual o momento certo para que o mesmo seja adotado por todos os players no mercado. Recentemente, o problema da extinção de endereçamentos públicos a ser disponibilizado pelas diversas Region Internet registry – RIRs - despertou o conjunto de entidades envolvidas para que se agilizasse o processo de migração do IPv4 para o IPv6. Ao contrário do IPv4, esta nova versão considera a segurança como um objetivo fundamental na sua implementação, nesse sentido é recomendado o uso do protocolo IPsec ao nível da camada de rede. No entanto, e devido à imaturidade do protocolo e à complexidade que este período de transição comporta, existem inúmeras implicações de segurança que devem ser consideradas neste período de migração. O objetivo principal deste trabalho é definir um conjunto de boas práticas no âmbito da segurança na implementação do IPv6 que possa ser utilizado pelos administradores de redes de dados e pelas equipas de segurança dos diversos players no mercado. Nesta fase de transição, é de todo útil e conveniente contribuir de forma eficiente na interpretação dos pontos fortes deste novo protocolo assim como nas vulnerabilidades a ele associadas.IPv6 was developed to address the exhaustion of IPv4 addresses, but has not yet seen global deployment. Recent trends are now finally changing this picture and IPv6 is expected to take off soon. Contrary to the original, this new version of the Internet Protocol has security as a design goal, for example with its mandatory support for network layer security. However, due to the immaturity of the protocol and the complexity of the transition period, there are several security implications that have to be considered when deploying IPv6. In this project, our goal is to define a set of best practices for IPv6 Security that could be used by IT staff and network administrators within an Internet Service Provider. To this end, an assessment of some of the available security techniques for IPv6 will be made by means of a set of laboratory experiments using real equipment from an Internet Service Provider in Portugal. As the transition for IPv6 seems inevitable this work can help ISPs in understanding the threats that exist in IPv6 networks and some of the prophylactic measures available, by offering recommendations to protect internal as well as customers’ networks

A Study on Techniques for Handling Transmission Error of IPV6 Packets over Fmer Optic Links

Problem identification of the existing error control mechanism is very important to find out a new suitable design to solve the problem of ineffective error control.The identification results become main basic of designing a new mechanism.Hence, the design obtained truly solves the problem accurately

IPv6 e coesistenza con IPv4

No abstract availabl

Rusty Clusters? Dusting an IPv6 Research Foundation

The long-running IPv6 Hitlist service is an important foundation for IPv6 measurement studies. It helps to overcome infeasible, complete address space scans by collecting valuable, unbiased IPv6 address candidates and regularly testing their responsiveness. However, the Internet itself is a quickly changing ecosystem that can affect longrunning services, potentially inducing biases and obscurities into ongoing data collection means. Frequent analyses but also updates are necessary to enable a valuable service to the community. In this paper, we show that the existing hitlist is highly impacted by the Great Firewall of China, and we offer a cleaned view on the development of responsive addresses. While the accumulated input shows an increasing bias towards some networks, the cleaned set of responsive addresses is well distributed and shows a steady increase. Although it is a best practice to remove aliased prefixes from IPv6 hitlists, we show that this also removes major content delivery networks. More than 98% of all IPv6 addresses announced by Fastly were labeled as aliased and Cloudflare prefixes hosting more than 10M domains were excluded. Depending on the hitlist usage, e.g., higher layer protocol scans, inclusion of addresses from these providers can be valuable. Lastly, we evaluate different new address candidate sources, including target generation algorithms to improve the coverage of the current IPv6 Hitlist. We show that a combination of different methodologies is able to identify 5.6M new, responsive addresses. This accounts for an increase by 174% and combined with the current IPv6 Hitlist, we identify 8.8M responsive addresses

Security and Anonymity Aspects of the Network Layer of Permissionless Blockchains

Permissionless Blockchains sind dezentrale Systeme, die Konsens erzielen. Das prominenteste Beispiel einer Permissionless Blockchain ist das elektronische Zahlungssystem Bitcoin, welches Konsens über die von Teilnehmern des Systems erzeugten Finanztransaktionen erzielt. Während verteilter Konsens seit Jahrzehnten Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten ist, ist Bitcoin das erste bekannte System, welches Konsens im sog. permissionless-Modell erzielt, d.h. ohne die vorausgehende Feststellung der Identitäten der Teilnehmer des Systems. Die Teilnehmer von Permissionless Blockchains kommunizieren über ein unstrukturiertes Peer-to-Peer (P2P) Netzwerk miteinander. Da das Verfahren zur Konsensbildung von Permissionless Blockchains auf Daten basiert, die über dieses P2P-Netzwerk übertragen werden, können Sicherheitslücken in der Netzwerkschicht auch die Konsensbildung und damit die angestrebte Funktion des Systems beeinflussen. Während unstrukturierte P2P-Netzwerke in der Vergangenheit umfassend analysiert wurden, führt ihr Einsatz in Permissionless Blockchains zu Sicherheitsanforderungen und Angreifermodellen, die bisher noch nicht berücksichtigt wurden. Obwohl einzelne Angriffe auf die Netzwerkschicht von Permissionless Blockchains analysiert wurden, ist unklar, welche Sicherheitseigenschaften die Netzwerkschicht von Permissionless Blockchains haben sollte. Diese Unklarheit motiviert die erste in dieser Dissertation behandelte Forschungsfrage: Wie können Anforderungen und Zielkonflikte, die in den Mechanismen der Netzwerkschicht von Permissionless Blockchains vorhanden sind, untersucht werden? In dieser Dissertation wird eine Systematisierung von Angriffen auf die Netzwerkschicht von Bitcoin vorgestellt, in der Angriffe hinsichtlich der angegriffenen Mechanismen und der Auswirkungen der Angriffe auf höhere Schichten des Systems kategorisiert werden. Basierend auf der Systematisierung werden fünf Anforderungen für die Netzwerkschicht von Permissionless Blockchains abgeleitet: Leistung, niedrige Beteiligungskosten, Anonymität, Robustheit gegen Denial-of-Service Angriffe sowie Topologieverschleierung. Darüber hinaus werden der Entwurfsraum der Netzwerkschicht aufgezeigt und der Einfluss von Entwurfsentscheidungen auf die Erfüllung von Anforderungen qualitativ untersucht. Die durchgeführten Systematisierungen weisen auf inhärente Zielkonflikte sowie Forschungsmöglichkeiten hin und unterstützen die Entwicklung von Permissionless Blockchains. Weiterhin wird auf Grundlage von seit 2015 durchgeführten Messungen eine Charakterisierung des Bitcoin-P2P-Netzwerks präsentiert. Die Charakterisierung ermöglicht die Parametrisierung und Validierung von Simulationsmodellen und die Bewertung der Zuverlässigkeit von realen Experimenten. Darüber hinaus gewährt die Netzwerkcharakterisierung Einblicke in das Verhalten von Netzwerkknoten und deren Betreibern. Beispielsweise kann gezeigt werden, dass Sybil-Ereignisse in der Vergangenheit im Bitcoin-P2P-Netzwerk stattgefunden haben und dass die Leistung und die Anonymitätseigenschaften der Transaktions- und Blockausbreitung durch Implementierungs- und Protokolländerungen verbessert worden sind. Auf Grundlage dieser Charakterisierung werden zwei ereignisdiskrete Simulationsmodelle des Bitcoin-P2P-Netzwerks entworfen. Die Modelle werden durch einen Vergleich der simulierten Informationsausbreitungsverzögerung mit der beobachteten Informationsausbreitungsverzögerung im realen Netzwerk validiert. Da der Vergleich eine hohe Übereinstimmung zeigt, ermöglichen die vorgestellten Simulationsmodelle die Simulation des Bitcoin-Netzwerks mit einer Genauigkeit, die für die Analyse von Angriffen im Bitcoin-Netzwerk ausreicht. Die vorgestellten Simulationsmodelle sowie die durchgeführte Systematisierung von Angriffen verdeutlichen die Bedeutung der Kenntnis der Netzwerktopologie als Grundlage für Forschung und die Analyse von Deanonymisierungsangriffe. Daher adressiert die zweite Forschungsfrage dieser Dissertation Methoden der Topologieinferenz und der Deanonymisierung: Unter welchen Voraussetzungen und in welchem Maße sind netzwerkbasierte Topologieinferenz und Deanonymisierung in Bitcoin (un)möglich? Diese Frage wird durch Anwendung der vorgeschlagenen Methodenkombination aus Messungen, Simulationen und Experimenten beantwortet. In dieser Dissertation werden vier verschiedene Methoden zur Topologieinferenz vorgestellt und unter Verwendung von Experimenten und Simulationsstudien analysiert. Anhand von Experimenten wird gezeigt, dass ein Angreifer, der in der Lage ist, Verbindungen zu allen Knoten des Netzwerks zu etablieren, die direkten Nachbarn eines Netzwerkknotens mit hoher Sensitivität (recall) und Genauigkeit (precision) (87% recall, 71% precision) durch die Veröffentlichung von widersprüchlichen Transaktionen im Netzwerk herausfinden kann. Unter der Annahme eines passiven Angreifers, der in der Lage ist, sich mit allen erreichbaren Netzwerkknoten zu verbinden, war 2016 ein Rückschluss auf die Nachbarn eines Netzwerkknotens mit einer Sensitivität von 40% bei einer Genauigkeit von 40% durch Beobachtung von mindestens acht Transaktionen, die von diesem Netzwerkknoten stammen, möglich. Darüber hinaus ist es möglich, die Akkumulation mehrere Transaktionen zum Zwecke der Topologieinferenz zu geringen Kosten auszunutzen. Allerdings bleibt die erwartete Inferenzqualität aufgrund fehlender Validierungsmöglichkeiten unklar. Schließlich kann simulativ gezeigt werden, dass der Peer-Discovery-Mechanismus eines P2P-Netzwerks bei bestimmte Parametrisierungen Topologinferenz ermöglichen kann. Abschließend wird die Möglichkeit einer netzwerkbasierten Deanonymisierung bewertet, indem analysiert wird, ob eine Korrelation zwischen der IP-Adresse des Netzwerkknotens, der eine Transaktion veröffentlicht, und dem mutmaßlichen Ersteller der Transaktion besteht. Der zugrundeliegende Datensatz basiert auf den durchgeführten Messungen und besteht aus fast 10 Millionen Transaktionen mit zugehörigen IP-Adressen. Es wird gezeigt, dass Transaktionen von 5% bis 8.3% der Benutzer auffallend häufig von einzelnen Netzwerkknoten veröffentlicht wurden, was diese Benutzer dem Risiko netzwerkbasierter Deanonymisierungsangriffe aussetzt

Simulation on IPv6

This report is to have an insight on the final year project of simulation on IPv6. The report explains the background on the current issues that the world is facing with IPv6. Besides that, it states the problem on why this topic has been chosen as a final year project by the student. In this report, the students will also include the results and discussion from the survey that have been conducted. For this project the student will need to construct a simulation ofiPv6 as well as a simple IPv6 test bed. The project will need to have some equipment in order to have the simulation and the test bed. Some literature reviews are presented in order to identify what have others have said or discovered about the topic on IPv6. The literature review will also help the student to have a better understanding on what is needed to be done for the project

Migration to a New Internet Protocol in Operator Network

This thesis explains the differences between IPv4 and IPv6. Another important part of the thesis is to review the current readiness of IPv6 for worldwide production use. The status (in terms of readiness, adaptability, compatibility and co-existence) of IPv6 in TeliaSonera is discussed in more detail. The most important reason for migrating to IPv6 is the address exhaustion of IPv4. This may not be a big problem in the developed countries but in developing countries the growth of Internet is fast and lots of more addresses are needed. The need for addresses is not only from computers but from many devices connected to the Internet. Attempts to slow down the exhaustion of free addresses have been made but current solutions are not enough. IPv6 will solve the problem by using much longer addresses. It will also add security features and simplify headers to speed up routing. TeliaSonera has started to roll out IPv6 services. At the beginning the corporate customers will receive IPv6 connectivity and consumers will follow later. TeliaSonera International Carrier is already serving its customers with IPv6. It seems that IPv6 is ready, standards have been ready for years and support in devices and software is prevalent. To achieve and keep up the global connectivity, IPv6 is a must and should not be avoided

Understanding tradeoffs in incremental deployment of new network architectures

Despite the plethora of incremental deployment mechanisms proposed, rapid adoption of new network-layer protocols and architectures remains difficult as reflected by the widespread lack of IPv6 traffic on the Internet. We show that all de-ployment mechanisms must address four key questions: How to select an egress from the source network, how to select an ingress into the destination network, how to reach that egress, and how to reach that ingress. By creating a de-sign space that maps all existing mechanisms by how they answer these questions, we identify the lack of existing mech-anisms in part of this design space and propose two novel approaches: the “4ID ” and the “Smart 4ID”. The 4ID mech-anism utilizes new data plane technology to flexibly decide when to encapsulate packets at forwarding time. The Smart 4ID mechanism additionally adopts an SDN-style control plane to intelligently pick ingress/egress pairs based on a wider view of the local network. We implement these mech-anisms along with two widely used IPv6 deployment mech-anisms and conduct wide-area deployment experiments over PlanetLab. We conclude that Smart 4ID provide better overall performance and failure semantics, and that inno-vations in the data plane and control plane enable straight-forward incremental deployment

A Secure Peer-to-Peer Application Framework

The nature of the Internet has changed dramatically. From a modest research network, it has evolved into one of the most important fabrics of our modern society, affecting the lives of billions each day. We rely on it for everything from performing our daily chores to accessing rich media and keeping in touch with our friends. Despite this change, service provisioning has largely remained intact. Services are provided in a centralized manner, resulting in bottlenecks and vulnerable collections of, often unwittingly, submitted sensitive information. Peer-to-peer (P2P) technologies have the potential to provide a better alternative for future networking. P2P services distribute the load from a single node to a network of peers, relying on the resources of the end-users themselves. Not only does it remove the bottlenecks, it has the potential to provide a more personal and safe networking environment. In this dissertation, we inspect the feasibility and implications of a generic, cross-application, P2P framework. We present the design and implementation of a framework that uses existing infrastructure and advanced networking protocols to create a secure environment. Using this framework, applications are able to benefit from P2P networking without having to deploy new infrastructure or implement complex connection- and identity management. Users benefit from using a single, strong, cross-application identity management and having better control over their data. This improves the trust within the system and enables new ways of dealing with security threats. We demonstrate the feasibility of the framework by evaluating the performance and usability of the prototype implementation. This provides a model for future networking applications and insight into the security and usability issues these will face