隆雪芬

近日，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）運(yùn)營商Akamai表示，一種使網(wǎng)站快速癱瘓的DDoS放大攻擊新方法正在被不法分子所利用。這種方法通過控制數(shù)量巨大的中間設(shè)備（middlebox，主要是指配置不當(dāng)?shù)姆?wù)器），將大量垃圾數(shù)據(jù)快速放大到之前無法想象的規(guī)模。

這些中間設(shè)備大多未遵循傳輸控制協(xié)議規(guī)范———在建立連接之前，這種規(guī)范需要三方握手，這個(gè)握手過程包括客戶端發(fā)送SYN數(shù)據(jù)包、服務(wù)器發(fā)送SYN+ACK響應(yīng)以及客戶端發(fā)送用于確認(rèn)的ACK數(shù)據(jù)包。

由于ACK確認(rèn)數(shù)據(jù)包必須來自合法用戶，而不是欺騙目標(biāo)IP地址的攻擊者，這種握手機(jī)制會(huì)阻止基于TCP的應(yīng)用程序被用作放大器。但是考慮到需要處理非對稱路由，這類中間設(shè)備有意放棄了這一要求。這就使得攻擊者可以通過放大手法提高攻擊力，實(shí)施更具破壞力的DDoS攻擊活動(dòng)。

隱藏的武器庫

2021年8月，馬里蘭大學(xué)和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究人員發(fā)表的研究結(jié)果表明，攻擊者有能力利用這數(shù)十萬個(gè)中間設(shè)備發(fā)動(dòng)最嚴(yán)重的DDoS攻擊。攻擊者使用DDoS向網(wǎng)站發(fā)送流量或超出服務(wù)器處理能力的垃圾數(shù)據(jù)，從而使其拒絕向合法用戶提供服務(wù)。DDoS類似以前的這種惡作劇———將更多電話轉(zhuǎn)到電話線不夠處理的比薩店。

為了盡量加大損害并節(jié)省資源，DDoS攻擊者常常通過放大手法提高攻擊力。放大攻擊的原理是，欺騙目標(biāo)的IP地址，并向用于解析域名、同步計(jì)算機(jī)時(shí)鐘或加快數(shù)據(jù)庫緩存的配置不當(dāng)?shù)姆?wù)器發(fā)送數(shù)量較少的數(shù)據(jù)。由于服務(wù)器自動(dòng)發(fā)送的響應(yīng)比請求大幾十倍、幾百倍甚至幾千倍，所以這種自動(dòng)響應(yīng)讓受騙的目標(biāo)不堪重負(fù)。

研究人員表示，他們發(fā)現(xiàn)的至少10萬個(gè)中間設(shè)備超過了DNS服務(wù)器的放大倍數(shù)（約54倍）和網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議服務(wù)器的放大倍數(shù)（約556倍）。他們發(fā)現(xiàn)使用memcached來放大流量的數(shù)百臺服務(wù)器，會(huì)產(chǎn)生比上述配置不當(dāng)?shù)姆?wù)器更高的倍數(shù)放大流量。memcached用于加速網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫緩存系統(tǒng)，可以將流量增加驚人的51 000倍。

研究人員當(dāng)時(shí)表示，沒有證據(jù)表明中間設(shè)備DDoS放大攻擊在外面被大肆使用，但預(yù)計(jì)這一天早晚會(huì)到來。Akamai研究人員表示，他們已檢測到多起DDoS攻擊采用這種方式來使用中間設(shè)備，其攻擊峰值流量達(dá)到11bit/s，150萬個(gè)/s數(shù)據(jù)包。雖然與最大規(guī)模的DDoS相比是小巫見大巫，但2個(gè)研究團(tuán)隊(duì)都預(yù)測：隨著DDoS攻擊者開始優(yōu)化攻擊，并找到更多可以被濫用的中間設(shè)備，攻擊規(guī)模會(huì)變得更大。

2021年8月發(fā)表研究論文的首席研究員Kevin Bock表示，DDoS攻擊者有強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)來重現(xiàn)其團(tuán)隊(duì)理論上推測的攻擊。在Akamai的檢測中發(fā)現(xiàn)，一個(gè)中間設(shè)備收到了帶33byte有效載荷的SYN數(shù)據(jù)包，返回了2 156 byte的回復(fù)。也就是說，放大倍數(shù)是65，但這種放大攻擊手法大有潛力可挖。

Akamai研究人員表示：TCP容量耗盡攻擊以前需要攻擊者訪問大量機(jī)器和大量帶寬，通常需要功能非常強(qiáng)大的機(jī)器，擁有高帶寬連接和源頭欺騙功能或僵尸網(wǎng)絡(luò)。這是由于在此之前，TCP協(xié)議方面沒有受到嚴(yán)重的放大攻擊；少量放大是有可能，但被認(rèn)為幾乎忽略不計(jì)，至少與針對UDP的放大攻擊相比不值一提。

如果想把SYN洪水攻擊與容量耗盡攻擊結(jié)合起來，就需要1：1的攻擊帶寬量，通常向受害者發(fā)送填充的SYN數(shù)據(jù)包這種流量。中間設(shè)備攻擊放大的出現(xiàn)顛覆了長期以來對TCP攻擊的這番認(rèn)識?，F(xiàn)在，從容量耗盡攻擊的角度來看，攻擊者在一些情況下只需要1/75的帶寬量，攻擊者就能免費(fèi)獲得SYN、ACK或PSH+ACK洪水流量。

攻擊從未停歇

Akamai遇到的另一個(gè)中間設(shè)備由于未知原因使用自己的多個(gè)SYN數(shù)據(jù)包來響應(yīng)SYN數(shù)據(jù)包。遵循TCP規(guī)范的服務(wù)器不應(yīng)該以這種方式響應(yīng)。更糟糕的是，該中間設(shè)備完全忽略了受害者發(fā)送的RST數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包本該終止連接。

另外令人擔(dān)憂的是，Bock的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一些中間設(shè)備在收到含有RST的任何其他數(shù)據(jù)包時(shí)做出響應(yīng)。這會(huì)造成無休止的數(shù)據(jù)包風(fēng)暴。Akamai還附上一段演示，展示了攻擊者攻擊基于TCP服務(wù)的特定端口時(shí)出現(xiàn)的破壞。

Akamai解釋，這些發(fā)送到TCP應(yīng)用程序/服務(wù)的SYN數(shù)據(jù)包會(huì)導(dǎo)致該應(yīng)用程序試圖用多個(gè)SYN+ACK數(shù)據(jù)包進(jìn)行響應(yīng)，并保持TCP會(huì)話開放，等待三方握手的其余過程。由于每個(gè)TCP會(huì)話都處于這種半開放狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)消耗套接字，反過來會(huì)消耗資源，最終資源完全耗盡。

遺憾的是，普通的最終用戶無法阻止DDoS放大手法被利用，在許多情況下，中間設(shè)備運(yùn)營方重新配置其設(shè)備是不可能的，網(wǎng)絡(luò)防御者必須改變其過濾和響應(yīng)數(shù)據(jù)包的方式。