IPv6/main.tex

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% Suppress numbering captions
\captionsetup{labelformat=empty}

% Setup für Codeblocks
\lstset{
	% Optionen
	breaklines=true,
	breakatwhitespace=true,
	breakautoindent=true,
	frame=single,
	%framexleftmargin=19pt,
	inputencoding=utf8,
	%language=awk,
	%numbers=left,
	%numbersep=8pt,
	showspaces=false,
	showstringspaces=false,
	tabsize=1,
	%xleftmargin=19pt,
	captionpos=b,
	% Styling
	basicstyle=\footnotesize\ttfamily,
	commentstyle=\footnotesize,
	keywordstyle=\footnotesize\ttfamily,
	numberstyle=\footnotesize,
	stringstyle=\footnotesize\ttfamily,
}
% Hack für Sonderzeichen in Codeblocks
\lstset{literate=%
    {Ö}{{\"O}}1
    {Ä}{{\"A}}1
    {Ü}{{\"U}}1
    {ß}{{\ss}}1
    {ü}{{\"u}}1
    {ä}{{\"a}}1
    {ö}{{\"o}}1
    {°}{{${^\circ}$}}1
}

% Define colors
\definecolor{hlr}{RGB}{255,180,180}
\definecolor{hlg}{RGB}{180,255,180}
\definecolor{hlb}{RGB}{180,180,255}

\mode<presentation>
\title{IPv6}
\subtitle{Einführung und Sicherheitsaspekte}
\author{Jan Philipp Timme}
\date{\today}

\begin{document}
\tableofcontents[hideallsubsections]

\section{Einstieg in IPv6}

\begin{frame}{Neuigkeiten mit IPv6}
\begin{itemize}
\item Spezifiziert in RFC 2460, 1998/12 - IPv6 Specification
\item 128 Bit Adressraum
\item Neu: Link-lokale Adressen
\item Multicast anstelle von Broadcast
\item ICMPv6 für Betrieb essentiell (Bei IPv4 war ICMP optional)
\item Konfiguration via SLAAC\footnote{RFC 2462, 1998/12 - IPv6 Stateless Address Autoconfiguration} und DHCPv6
\item Router Advertisments
\item Vollwertiges Routing, kein NAT erforderlich!
\item Paketfragmentierung nur noch durch den Absender
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{Notation und Kurzschreibweise\footnote{Alle Beispiele mit RFC 3849, 2004/07 - IPv6 Address Prefix Reserved for Documentation}}
Gegeben: IPv6-Adresse
\texttt{2001:0db8:2407:08d3:0000:0000:0000:1234} \newline
\newline
1) Führende Nullen streichen \newline
\texttt{2001:\colorbox{hlb}{0}db8:2407:\colorbox{hlb}{0}8d3:\colorbox{hlb}{000}0:\colorbox{hlb}{000}0:\colorbox{hlb}{000}0:1234} \newline
$\Rightarrow$ \texttt{2001:db8:2407:8d3:0:0:0:1234} \newline
\newline
2) Zusammenhängende Nullsegmente mit \texttt{::} ersetzen
\texttt{2001:db8:2407:8d3:\colorbox{hlb}{0:0:0}:1234} \newline
$\Rightarrow$ \texttt{2001:db8:2407:8d3::1234} \newline
\newline
Ergebnis kürzer, aber dennoch zu lang $\rightarrow$ DNS!
\end{frame}

\begin{frame}{Adressen: Präfixe und Suffixe\footnote{Kapitel 2.3. in RFC 4291, 2006/02 - IP Version 6 Addressing Architecture}}
Notation wie Classless Inter-domain Routing (CIDR\footnote{RFC 4632, 2006/08 - Classless Inter-domain Routing (CIDR): The Internet Address Assignment and Aggregation Plan}) bei IPv4 \newline
\newline
IPv6-Adresse mit angegebener Präfix-Länge: \texttt{2001:db8:2407:8d3::1234/\colorbox{hlr}{64}} \newline
\newline
Bedeutung: Präfix mit \colorbox{hlr}{64} Bit Länge fest vorgegeben
$\Rightarrow$ Übriges Suffix mit (128 - \colorbox{hlr}{64}) = \colorbox{hlg}{64} Bit Länge frei zur Verwendung
\newline

\texttt{\colorbox{hlr}{2001:0db8:2407:08d3}:\colorbox{hlg}{0000:0000:0000:1234}/\colorbox{hlr}{64}} \end{frame}

\begin{frame}{Beispiel für Zuweisung von Netzen}
\begin{itemize}
\item ISP bekommt ein \texttt{\colorbox{hlr}{/24}} Präfix zugewiesen
\begin{itemize}
\item $128 - \texttt{\colorbox{hlr}{24}} = 104$ Bit Suffix für ISP
\end{itemize}
\end{itemize}
\texttt{\colorbox{hlr}{2001:0d}00:0000:0000:0000:0000:0000:0000/\colorbox{hlr}{24}}
\begin{itemize}
\item ISP weist Kunden ein \texttt{\colorbox{hlb}{/56}} Präfix aus seinem \texttt{\colorbox{hlr}{/24}} Präfix zu
\begin{itemize}
\item $128 - \texttt{\colorbox{hlb}{56}} = 72$ Bit Suffix für Kunde
\item $\rightarrow$ $104 - 72 = 32$ Bit bleiben für Subnetzbildung
\end{itemize}
\end{itemize}
\texttt{\colorbox{hlb}{\colorbox{hlr}{2001:0d}b8:2407:d3}00:0000:0000:0000:0000/\colorbox{hlb}{56}}
\begin{itemize}
\item Kundenrouter weist jedem Subnetz ein \texttt{\colorbox{hlg}{/64}}-Präfix\footnote{Empfohlene Subnetzgröße laut RFC 6177, 2011/03 - IPv6 Address Assignment to End Sites} zu
\begin{itemize}
\item $72 - 64 = 8$ Bit bleiben für Subnetzbildung
\end{itemize}
\end{itemize}
\texttt{\colorbox{hlg}{\colorbox{hlb}{\colorbox{hlr}{2001:0d}b8:2407:d3}42:}0000:0000:0000:0000/\colorbox{hlg}{64}}
\end{frame}

\begin{frame}{Fassungsvermögen von IPv6}
Adresse eines Gerätes in Kundennetz: \newline
\texttt{\colorbox{hlg}{\colorbox{hlb}{\colorbox{hlr}{2001:0d}b8:2407:d3}42:}7ae4:ff:fecf:8a50/\colorbox{hlg}{64}} \newline
\newline
Anzahl \texttt{\colorbox{hlb}{/56}} Präfixe für Kunden: $2^{104-(128-56)} = 2^{32} = \colorbox{hlb}{4.294.967.296}$ \newline
Anzahl \texttt{\colorbox{hlg}{/64}} Subnetze für einen Kunden: $2^{8} = \colorbox{hlg}{256}$ \newline
Anzahl Adressen pro Subnetz: $2^{64} = 18.446.744.073.709.551.616$ \newline
(Etwa 18 Trilliarden Geräte passen in ein Subnetz)
\end{frame}
\subsection{Adressklassen}

\begin{frame}{Adressklassen: Unspezifizierte Adresse\footnote{Kapitel 2.5.2. in RFC 4291, 2006/02 - IP Version 6 Addressing Architecture}}
Aus IPv4 bekannt als \texttt{0.0.0.0/0} \newline
\newline
In IPv6: \texttt{0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000} (kurz: \texttt{::}) \newline
\begin{itemize}
\item Zeigt das Fehlen einer Adresse an
\item \dots oder signalisiert Erreichbarkeit eines Sockets auf allen Adressen eines Geräts
\item Darf nie einem Gerät zugewiesen werden
\item Als Quelladresse für Pakete erlaubt
\begin{itemize}
\item \dots sofern Rechner noch keine IPv6-Adresse besitzt
\item \dots diese dürfen dann nicht geroutet werden
\end{itemize}
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{Adressklassen: Loopback Adresse\footnote{Kapitel 2.5.3. in RFC 4291, 2006/02 - IP Version 6 Addressing Architecture}}
Aus IPv4 bekannt als \texttt{127.0.0.1/8} \newline
\newline
\texttt{0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001/128} (kurz: \texttt{::1/128})
\newline
\begin{itemize}
\item Wie bereits aus IPv4 bekannt
\end{itemize}
\end{frame}


\begin{frame}{Adressklassen: Link-lokale Unicast Adresse\footnote{Kapitel 2.5.6. in RFC 4291, 2006/02 - IP Version 6 Addressing Architecture}}
Ähnlich zu \texttt{169.254.0.0/16} \newline
\newline
Präfix: \texttt{fe80::/64} \newline
Beispiel: \texttt{fe80::7ae4:ff:fecf:8a50/64}
\newline
\begin{itemize}
\item Gilt nur innerhalb der Broadcast-Domäne \textbf{eines Interface}
\begin{itemize}
\item \texttt{ping -6 fe80::7ae4:ff:fecf:8a50\textbf{\%eth0}}
\end{itemize}
\item Darf nicht geroutet werden
\item Für Tätigkeiten auf dem lokalen Link
\begin{itemize}
\item Neighbor Dicovery Protocol
\item Automatic Address Configuration
\item Router Advertisment
\end{itemize}
\end{itemize}
\end{frame}


\begin{frame}[fragile]{Adressklassen: Unique Local Adress (ULA)\footnote{Definiert in }}
Ähnlich zu privaten IPv4-Adressen wie z.B. \texttt{192.168.0.0/24} \newline
\newline
Präfix: \texttt{fc00::/7} \newline
Beispiel ULA-Präfix: \texttt{fd04:4232:a9fc::/48} \newline
\newline
Aufbau der ULA\footnote{Kapitel 3.1. in RFC 4193, 2005/11 - Unique Local IPv6 Unicast Addresses}:
\begin{itemize}
\item Präfix (7 Bit)
\item Local-Flag (1 Bit) - Wert: 1
\item Global ID (40 Bit) - Zufällig gewählter Wert
\item Subnet ID (16 Bit) - Raum für Subnetze
\item Interface ID (64 Bit)
\end{itemize}

\begin{itemize}
\item Für Nutzung in privaten Netzen, nicht global geroutet
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{Adressklassen: Globale Unicast Adresse (GUA)\footnote{Siehe RFC 4291, Kapitel 2.5.4.}}
Analog zu global gerouteter IPv4-Adresse \newline
\newline
\texttt{2001:db8:2407:8d3::1234/128}
\newline
\begin{itemize}
\item Wie bereits aus IPv4 bekannt
\item Global erreichbare Adresse
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]{}
\begin{lstlisting}
jpt@server:~$ ip -6 addr show eth0
4: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qlen 1000
    inet6 2001:41d0:8:9147::1/128 scope global 
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::222:4dff:fe82:dbff/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
\end{lstlisting}

\begin{lstlisting}
jpt@server:~$ ip -6 route show
2001:41d0:8:9147::1 dev eth0 proto kernel metric 256 
2001:41d0:8:91ff:ff:ff:ff:ff dev eth0 metric 1024 
fe80::/64 dev eth0 proto kernel metric 256 
default via 2001:41d0:8:91ff:ff:ff:ff:ff dev eth0 metric 1024 
\end{lstlisting}
\end{frame}

\section{Hauptteil}
\begin{frame}{TODO}
\begin{itemize}
\item TODO
\end{itemize}
\end{frame}

\section{Schluss}
\begin{frame}{TODO}
\begin{itemize}
\item TODO
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\begin{itemize}
\item
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\begin{itemize}
\item
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}{}
\begin{itemize}
\item
\end{itemize}
\end{frame}



% The end.
\end{document}