Protocolos de Rede e TCP

Introdução

Para atuar em Red Team, é essencial entender como os dados trafegam na rede. Toda comunicação — desde acessar um site até um scan com Nmap — depende de protocolos de rede bem definidos. Nesta aula, vamos entender os modelos de rede, o protocolo TCP em detalhes e como isso se aplica à segurança ofensiva.

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Modelo OSI (7 Camadas)

O modelo OSI (Open Systems Interconnection) é um modelo teórico que divide a comunicação de rede em 7 camadas:

Camada	Nome	Função	Exemplos
1	Física	Transmissão de bits no meio físico	Cabos, fibra óptica, rádio
2	Enlace de Dados	Transferência entre nós adjacentes	Ethernet, Wi-Fi (802.11)
3	Rede	Roteamento de pacotes entre redes	IP, ICMP, ARP
4	Transporte	Entrega confiável de dados (ponta a ponta)	TCP, UDP
5	Sessão	Gerencia sessões de comunicação	NetBIOS, RPC
6	Apresentação	Formatação e criptografia de dados	TLS/SSL, JPEG, ASCII
7	Aplicação	Interface com o usuário	HTTP, FTP, DNS, SSH

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Modelo TCP/IP (4 Camadas)

O modelo TCP/IP é o modelo utilizado na prática pela internet. Ele simplifica o OSI em 4 camadas:

Camada TCP/IP	Equivalente OSI	Protocolos Principais
Acesso à Rede	Camadas 1 e 2	Ethernet, Wi-Fi
Internet	Camada 3	IP, ICMP, ARP
Transporte	Camada 4	TCP, UDP
Aplicação	Camadas 5, 6 e 7	HTTP, DNS, FTP, SSH

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O Protocolo TCP

O TCP (Transmission Control Protocol) é o protocolo de transporte mais usado na internet. Ele garante a entrega confiável e ordenada dos dados.

Características do TCP

• Orientado à conexão — exige um handshake antes de transmitir dados
• Confiável — garante que todos os pacotes chegam e na ordem correta
• Controle de fluxo — ajusta a velocidade de transmissão
• Controle de congestionamento — evita sobrecarregar a rede

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3-Way Handshake

Antes de qualquer troca de dados TCP, cliente e servidor realizam o 3-way handshake:

Cliente                          Servidor
   |                                |
   |  -------- SYN ---------->      |   1. Cliente envia SYN
   |                                |
   |  <------ SYN + ACK ------      |   2. Servidor responde SYN+ACK
   |                                |
   |  -------- ACK ---------->      |   3. Cliente confirma com ACK
   |                                |
   |     Conexão estabelecida       |

Explicação das flags

Flag	Significado	Função
SYN	Synchronize	Inicia uma conexão, sincroniza sequence numbers
ACK	Acknowledge	Confirma recebimento de dados
FIN	Finish	Encerra a conexão de forma ordenada
RST	Reset	Encerra abruptamente a conexão
PSH	Push	Envia dados imediatamente sem buffer
URG	Urgent	Indica dados urgentes

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Relação com Ferramentas de Segurança

Nmap e o SYN Scan

O scan mais popular do Nmap (-sS) explora o 3-way handshake:

1. Nmap envia SYN para a porta alvo
2. Se receber SYN+ACK → porta aberta
3. Se receber RST → porta fechada
4. Se não receber nada → porta filtrada (firewall)

# SYN scan (precisa de root)
sudo nmap -sS 192.168.1.1

# TCP connect scan (não precisa de root)
nmap -sT 192.168.1.1

# UDP scan
sudo nmap -sU 192.168.1.1

O SYN scan é chamado de "half-open" porque o Nmap nunca completa o handshake — ele envia RST após receber SYN+ACK, evitando que a conexão seja registrada em logs do servidor.

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Exemplos Práticos

Analisando tráfego com tcpdump

# Capturar pacotes na interface eth0
sudo tcpdump -i eth0

# Filtrar por porta 80 (HTTP)
sudo tcpdump -i eth0 port 80

# Mostrar o conteúdo dos pacotes em ASCII
sudo tcpdump -i eth0 -A port 80

# Salvar captura em arquivo .pcap (para abrir no Wireshark)
sudo tcpdump -i eth0 -w captura.pcap

Usando netcat (nc)

# Abrir um listener na porta 4444
nc -lvnp 4444

# Conectar a um host na porta 80
nc 192.168.1.1 80

# Enviar uma requisição HTTP manualmente
echo -e "GET / HTTP/1.1\r\nHost: exemplo.com\r\n\r\n" | nc exemplo.com 80

# Transferir arquivo entre máquinas
# Máquina receptora:
nc -lvnp 9999 > arquivo.txt
# Máquina emissora:
nc 192.168.1.2 9999 < arquivo.txt