DDoS攻防战 （二） ：CC攻击工具实现与防御理论

原文DDoS攻防战 （二） ：CC攻击工具实现与防御理论 

故上兵伐谋 其次伐交 其次伐兵 其下攻城 攻城之法 为不得已

知己知彼 百战不殆 不知彼而知己 一胜一负 不知彼不知己 每战必败

——孙子兵法·谋攻

 

  我们将要实现一个进行应用层DDoS攻击的工具，综合考虑，CC攻击方式是最佳选择，并用bash shell脚本来快速实现并验证这一工具，并在最后，讨论如何防御来自应用层的DDoS攻击。

  第一步：获取大量可用代理ip:port列表

  网上所处可见免费代理，我们使用http的GET方法抓取html文档，接着使用正则过滤出我们需要的ip port对，然后逐一验证各代理的可用性，最终得到可用的代理ip port对。

1 grab_proxy.sh

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  参数：

  declare proxyListFile="proxy.txt"  #抓取到的代理ip port对所存放的文件路径

1 check_proxy.sh

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  参数：

  declare check_threads=10 #验证代理可用性时的并发数，看一下代码就会发现，我们使用的是GET 方法，所以，并发数请不要也太高 :) 除非你的目标就是......

  总结：应征入伍的士兵共计600人，经过考核的共计449人，如果你还想招募更多的士兵，奉劝一句，苦海无边，回头是岸。
 第二步：吹响战争号角

 笔者在一台VPS上建立了一个薄弱的靶机，各位读者请不要太暴力，测试一下就可以了，地址 

  笔者把这么重要的信息都放出来了，读者请点个赞吧  :)

1 cc.sh

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  读者可自行尝试攻击这个站点，然后使用浏览器访问查看服务器网络状况，此时大量连接处于TIME_WAIT状态，参考TCP状态机，这一状态为主动关闭一方的最终等待状态。

  请不要恶意攻击别人的网站 如果因此被关了进去 没有人能把你弄出来

   

  应用层DDoS的防御理论：

  问题模型描述：

  每一个页面，都有其资源消耗权重，静态资源，权重较低，动态资源，权重较高。对于用户访问，有如下：

  用户资源使用频率=使用的服务器总资源量/s

  命题一：对于正常访问的用户，资源使用频率必定位于一个合理的范围，当然会存在大量正常用户共享ip的情况，这就需要日常用户访问统计，以得到忠实用户ip白名单。

  命题二：资源使用频率持续异常的，可断定为访问异常的用户。

 

  防御体系状态机：

  1.在系统各项资源非常宽裕时，向所有ip提供服务，每隔一段时间释放一部分临时黑名单中的ip成员；

  2.在系统资源消耗达到某一阈值时，降低Syn包接受速率，循环：分析最近时间的日志，并将访问异常的ip加入临时黑名单；

  3.若系统资源消耗慢慢回降至正常水平，则恢复Syn包接受速率，转到状态1；若目前策略并未有效地控制住系统资源消耗的增长，情况继续恶劣至一极限阈值，转到状态4；

  4.最终防御方案，使用忠实用户ip白名单、异常访问ip黑名单策略，其他访问可慢慢放入，直到系统资源消耗回降至正常水平，转到状态1。

 

 上述的防御状态机，对于单个攻击IP高并发的DDOS，变化到状态3时，效果就完全体现出来了，但如果防御状态机进行到4状态，则有如下两种可能：

  1.站点遭到了攻击群庞大的、单个IP低并发的DDOS攻击； 

  2.站点突然间有了很多访问正常的新用户。

 建议后续工作：

  保守：站点应尽快进行服务能力升级。

  积极：尽所能，追溯攻击者。 

  

  追溯攻击者：
    CC：proxy-forward-from-ip 
    单个IP高并发的DDOS：找到访问异常的、高度可疑的ip列表，exploit，搜集、分析数据，因为一个傀儡主机可被二次攻占的概率很大（但不建议这种方法）
    单个IP低并发的DDOS：以前极少访问被攻击站点，但是在攻击发生时，却频繁访问我们的站点，分析日志得到这一部分ip列表

   追溯攻击者的过程中，snat与web proxy增加了追踪的难度，如果攻击者采用多个中继服务器的方法，追溯将变得极为困难。

      

  防御者：

    1.应对当前系统了如指掌，如系统最高负载、最高数据处理能力，以及系统防御体系的强项与弱点
    2.历史日志的保存、分析
    3.对当前系统进行严格安全审计
    4.上报公安相关部分，努力追溯攻击者
    5.网站，能静态，就一定不要动态，可采取定时从主数据库生成静态页面的方式，对需要访问主数据库的服务使用验证机制

    6.防御者应能从全局的角度，迅速及时地发现系统正在处于什么程度的攻击、何种攻击，在平时，应该建立起攻击应急策略，规范化操作，免得在急中犯下低级错误

  对历史日志的分析这时将会非常重要，数据可视化与统计学的方法将会很有益处：

    1.分析每个页面的平均访问频率

    2.对访问频率异常的页面进行详细分析 分析得到ip-页面访问频率

    3.得到对访问异常页面的访问异常ip列表

    4.对日志分析得到忠实用户IP白名单

    5.一般一个页面会关联多个资源，一次对于这样的页面访问往往会同时增加多个资源的访问数，而攻击程序一般不会加载这些它不感兴趣的资源，所以，这也是一个非常好的分析突破点

 

  本文主要讲述了DDoS攻击之一的CC攻击工具实现，以及如何防御来自应用层的DDoS攻击的理论总结。接下来的文章，笔者将会实现一个工作于内核态的、具有黑名单功能的防火墙模块，以对应于上述防御状态机中的防火墙单元，它实现了自主地动态内存管理，使用hash表管理ip列表，并可以自定义hash表的modular。

  如有问题或者建议，欢迎留言讨论 :)

   

附录：

　　《DDoS攻防战 （一） ： 概述》