ip: make IP identifiers less predictable
authorEric Dumazet <edumazet@google.com>
Sat, 26 Jul 2014 06:58:10 +0000 (08:58 +0200)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Thu, 14 Aug 2014 00:42:35 +0000 (08:42 +0800)
commit509a15a5d6b0cfd3e4e396844615df6335ff4c62
treea3f92b13246768ed53016216cac459a86ec1f772
parentad52eef552c7896ec6024ee72fc126167fe5c4e2
ip: make IP identifiers less predictable

[ Upstream commit 04ca6973f7c1a0d8537f2d9906a0cf8e69886d75 ]

In "Counting Packets Sent Between Arbitrary Internet Hosts", Jeffrey and
Jedidiah describe ways exploiting linux IP identifier generation to
infer whether two machines are exchanging packets.

With commit 73f156a6e8c1 ("inetpeer: get rid of ip_id_count"), we
changed IP id generation, but this does not really prevent this
side-channel technique.

This patch adds a random amount of perturbation so that IP identifiers
for a given destination [1] are no longer monotonically increasing after
an idle period.

Note that prandom_u32_max(1) returns 0, so if generator is used at most
once per jiffy, this patch inserts no hole in the ID suite and do not
increase collision probability.

This is jiffies based, so in the worst case (HZ=1000), the id can
rollover after ~65 seconds of idle time, which should be fine.

We also change the hash used in __ip_select_ident() to not only hash
on daddr, but also saddr and protocol, so that ICMP probes can not be
used to infer information for other protocols.

For IPv6, adds saddr into the hash as well, but not nexthdr.

If I ping the patched target, we can see ID are now hard to predict.

21:57:11.008086 IP (...)
    A > target: ICMP echo request, seq 1, length 64
21:57:11.010752 IP (... id 2081 ...)
    target > A: ICMP echo reply, seq 1, length 64

21:57:12.013133 IP (...)
    A > target: ICMP echo request, seq 2, length 64
21:57:12.015737 IP (... id 3039 ...)
    target > A: ICMP echo reply, seq 2, length 64

21:57:13.016580 IP (...)
    A > target: ICMP echo request, seq 3, length 64
21:57:13.019251 IP (... id 3437 ...)
    target > A: ICMP echo reply, seq 3, length 64

[1] TCP sessions uses a per flow ID generator not changed by this patch.

Signed-off-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Reported-by: Jeffrey Knockel <jeffk@cs.unm.edu>
Reported-by: Jedidiah R. Crandall <crandall@cs.unm.edu>
Cc: Willy Tarreau <w@1wt.eu>
Cc: Hannes Frederic Sowa <hannes@redhat.com>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
include/net/ip.h
net/ipv4/route.c
net/ipv6/ip6_output.c