Netzwerk/L4/Port

Layer 4/Port - Adressierung auf OSI-Layer 4

Beschreibung

TCP- und UDP-Ports

Software-Abstraktion
parallele Kommunikationsverbindungen einer oder mehreren Anwendungen voneinander unterscheiden zu können
Adressieren Ports spezifische Anwendungen und ihre Verbindungen, die auf einem Rechner laufen

Datenpakete, die über IP ihr Ziel erreichen

Werden von TCP zusammengesetzt und an eine Anwendung übergeben
Da mehrere Anwendungen zugleich TCP-Verbindungen aufbauen können, muss eine Zuordnung zwischen Datenpaket und Anwendung erfolgen
Zu diesem Zweck wird eine Kennung zwischen Daten und Anwendung definiert, die als Port bezeichnet wird
Es handelt sich dabei um eine fortlaufende Nummer zwischen 0 bis 65.535
TCP-Pakete sind mit diesen Port-Nummern, jeweils eine für Sender und Empfänger, versehen
Mit den Ports ist es möglich, dass die Datenpakete mehrerer Verbindungen dem richtigen Datenstrom zugeordnet werden können

Port-Nummern

Die Port-Nummern, die für TCP und UDP gleichzeitig gelten, werden von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) bzw. ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) verwaltet und vergeben

Name	Bereich	Beschreibung
Well Known	0 - 1023	Einem Dienst oder Anwendungsprotokoll fest zugeordnet Bekannte Dienste hören standardmäßig diese Ports ab Standard-, Default-, Destination-Ports
Registered	1024 - 49151	Zur Registrierung freigegeben Können bei der IANA/ICANN registriert werden Dies Ports können mehrfach belegt sein
Dynamically Allocated	49152 - 65535	Können frei verwendet werden Können dynamisch zugewiesen werden Typischerweise nutzen Client diese Ports für ausgehende Verbindungen (Source-Port)

Wenn Anwendungen zu einem Server Kontakt aufnehmen wollen, dann vergibt TCP bzw. UDP den Standard-Port für den Empfänger-Port und vergibt einen freien Port ab 49.152 für den Sender-Port

Wenn der Server die Daten erhalten hat und eine Antwort zurückschickt, dann werden die Port-Nummern vertauscht
Damit wird sichergestellt, dass die Daten nicht an eine falsche Anwendung übergeben werden

Beispiele für Standard-Ports (TCP)

Port-Nummer	Protokoll	Anwendung
21	FTP	Dateitransfer (FTP-Server)
23	Telnet	Konsole (Server)
25	SMTP	Postausgang (SMTP-Server)
80	HTTP	World Wide Web (Webserver)
110	POP	Posteingang (POP-Server)
119	NNTP	Usenet (News-Server)

Beispiele für Standard-Ports (UDP)

Port-Nummer	Protokoll	Anwendung
53	DNS	Domain Name Server
69	TFTP	Trivial File Transfer Protocol
137	NetBIOS-ns	NetBIOS Nameserver
138	NetBIOS-DGM	NetBIOS-Datagramm-Dienst
161	SNMP	Simple Network Management Protocol

Port-Zustände

Der Zustand eines Ports bestimmt, ob eine Kommunikation über diesen Port zu einer dahinterliegenden Anwendung möglich ist

Zustände

Zustand	Beschreibung
Open	Offen
Closed	Geschlossen
Filtered/Blocked	Gefiltert/Geblockt

In der Regel reicht es aus, wenn man alle Ports pauschal in diese zwei (offen, geschlossen) oder auch drei Zustände einteilt (offen, geschlossen, gefiltert)

Es gibt allerdings eine Betrachtungsweise auf Ports, die mehr Zustände zulässt
So kennt der Port-Scanner NMAP insgesamt sechs Port-Zustände

Open / Offen

Der Zustand "Open" oder "Offen" ist dann gegeben, wenn auf einem spezifischen Port eine Anwendung lauscht

Mit "Offen" ist gemeint, dass man zu einer Anwendung über diesen Port eine Verbindung aufbauen kann

Closed / Geschlossen

Der Zustand "Closed" oder "Geschlossen" ist der Standardzustand eines Ports

Er ist dann gegeben, wenn auf einem spezifischen Port keine Anwendung lauscht
Der Host wird eine Verbindung zu diesem Port aktiv ablehnen
Mit "Geschlossen" ist gemeint, dass es keine Anwendung gibt zu der man eine Verbindung über diesen Port aufbauen kann

Zumindest gibt es auf TCP/UDP-Ebene keine Verbindungsmöglichkeit

Denn der Zustand "Geschlossen" kann auch dann gelten, wenn das kontaktierte System durch eine Firewall geschützt ist und die Verbindungsversuche auf einem bestimmten Port aktiv ablehnt
Das bedeutet aber auch, dass zu der dahinterliegenden Anwendung keine Verbindung aufgebaut werden kann

Filtered / Gefiltert (Blocked / Geblockt)

Der Zustand "Filtered" oder "Gefiltert" ist dann gegeben, wenn der kontaktierte Port durch eine Firewall geschützt ist und auf Verbindungsversuche nicht antwortet

Das heißt, die Verbindung wird weder bestätigt (Offen), noch abgelehnt (Geschlossen)
Man muss also annehmen, dass der Verbindungsversuch aktiv blockiert wird
Das gilt aber nur dann, wenn der Host generell online ist, also auf mindestens einem anderen Port eine Verbindung zulässt

Der Zustand "Gefiltert" drückt aus, dass der Port nicht erreicht werden kann, weil er zum Beispiel durch eine Firewall-Regel blockiert wird

Dieser Zustand kann aber auch dadurch entstehen, dass der kontaktierte Host gar nicht erreichbar ist

Portzustände

Zustand	Beschreibung
Offen	bedeutet, dass eine Anwendung oder ein Dienst bereit ist TCP-Verbindungen oder UDP-Pakete auf diesem Port anzunehmen. Um Kommunikationsverbindungen betreiben zu können, bedarf es offener Ports. Anzahl offener Ports begrenzen, um die Angriffsfläche so klein wie möglich zu halten. Offene Ports werden zusätzlich geschützt oder Verbindungsmöglichkeiten eingeschränkt.
Geschlossen	bedeutet, dass keine Anwendung und kein Dienst an diesem Port auf eingehende Datenpakete und Verbindungsversuche lauscht bzw. hört. Auf ihm sind keine Kommunikationsverbindungen möglich. Ein geschlossener Port ist nur so lange geschlossen, wie eine Anwendung auf diesen Port hört und Verbindungen und Pakete annimmt. So verhindert man z. B. die Verbindungsversuche durch Port-Scans. Ein Port-Scan soll nur den Zustand eines Ports ermitteln, aber keine echte Verbindung aufbauen. Dann kann für diesen Port weder der Status "offen" noch "geschlossen" gelten.
Gefiltert/Blockiert	Dafür gibt es den Zustand "gefiltert" oder "blockiert" Um offene, aber auch geschlossene Ports zu schützen, setzen Systemadministratoren einen Portfilter (Firewall) ein. Weil er die dahinterliegende Anwendung nicht kennt, kann er nur Testpakete an einen Port schicken. Der Filter verhindert, dass diese Testpakete durchkommen. In der Regel werden diese Pakete verworfen. Gefiltert bedeutet, dass eine Firewall, ein Filter oder ein anderes Netzwerkhindernis den Port blockiert.