63、网络通信安全与攻击技术解析

网络通信安全与攻击技术解析

1. 网络地址转换（NAT）与端口地址转换（PAT）

在网络安全领域，安全专业人员常将NAT和PAT概念混淆。NAT的定义是将一个内部IP地址映射到一个外部IP地址；而PAT则是把一个内部IP地址映射到一个外部IP地址和端口号的组合。理论上，PAT能通过单个外部租用IP地址支持65,536（2^16）个内部客户端的同时通信。使用NAT时，若要实现多个客户端同时通信，就需租用相应数量的公共IP地址；而PAT可减少公共IP地址的租用，实现约1000:1的内部客户端与外部租用IP地址的比例，实际极限比例约为4000个内部系统对应一个公共地址。

NAT广泛应用于多种硬件设备和软件产品中，如防火墙、路由器、网关和代理，它仅适用于IP网络，工作在网络层（第3层）。

2. 私有IP地址

近年来，由于公共IP地址日益稀缺以及安全方面的考量，NAT的使用愈发普遍。IPv4仅有约40亿个地址（2^32），但全球使用IP的设备数量已远超可用的唯一IP地址数量。幸运的是，互联网和TCP/IP的早期设计者有先见之明，预留了一些地址块供私有、无限制使用。这些私有IP地址在RFC 1918中定义，具体如下：
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255（一个完整的A类地址范围）
- 172.16.0.0 - 172.31.255.255（16个B类地址范围）
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255（256个C类地址范围）

所有路由器和流量导向设备默认配置为不转发与这些IP地址相关的流量，即私有IP地址默认不被路由，因此不能直接用于互联网通信。不过，在未使用路由器或对路由器配置