【研究】缓慢的http拒绝服务攻击

1 详细描述：

缓慢的http拒绝服务攻击是一种专门针对于Web的应用层拒绝服务攻击，攻击者操纵网络上的肉鸡，对目标Web服务器进行海量http request攻击，直到服务器带宽被打满，造成了拒绝服务。

慢速HTTP拒绝服务攻击经过不断的演变和发展，主要有三种攻击类型，分别是Slow headers、Slow body、Slow read。以Slow headers为例，Web应用在处理HTTP请求之前都要先接收完所有的HTTP头部，因为HTTP头部中包含了一些Web应用可能用到的重要的信息。攻击者利用这点，发起一个HTTP请求，一直不停的发送HTTP头部，消耗服务器的连接和内存资源。抓包数据可见，攻击客户端与服务器建立TCP连接后，每40秒才向服务器发送一个HTTP头部，而Web服务器再没接收到2个连续的\r\n时，会认为客户端没有发送完头部，而持续的等等客户端发送数据。如果恶意攻击者客户端持续建立这样的连接，那么服务器上可用的连接将一点一点被占满，从而导致拒绝服务。这种攻击类型称为慢速HTTP拒绝服务攻击。

2 原理

是以极低的速度往服务器发送HTTP请求。由于Web Server对于并发的连接数都有一定的上限，因此若是恶意地占用住这些连接不释放，那么Web Server的所有连接都将被恶意连接占用，从而无法接受新的请求，导致拒绝服务。

要保持住这个连接，RSnake构造了一个畸形的HTTP请求，准确地说，是一个不完整的HTTP请求。

• GET / HTTP/1.1\r\n
• HOST: host\r\n
• User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 5.1; Trident/4.0; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.503l3; )\r\n
• Content-Length: 42\r\n

在正常的HTTP包头中，是以两个CLRF表示HTTP Headers部分结束的。

由于Web Server只收到了一个\r\n，因此将认为HTTP Headers部分没有结束，并保持此连接不释放，继续等待完整的请求。此时客户端再发送任意HTTP头，保持住连接即可。

X-a: b\r\n

当构造多个连接后，服务器的连接数很快就会达到上限。

3 测试工具SlowHTTPTest

安装方法一：

1 安装openssl和libssl-dev

• sudo apt-get install openssl
• sudo apt-get install libssl-dev

安装libssl如果失败，执行apt-get update，然后再执行sudo apt-get install libssl-dev

2 安装slowhttptest

• git clone https://github.com/shekyan/slowhttptest.git
• cd slowhttptest
• ./configure
• make
• make install

安装方法二：

• sudo apt-get install slowhttptest

使用：

测试http缓慢攻击可以这样，把url换成自己的：

• slowhttptest -c 1000 -X -g -o -slow_read_stats -r 200 -w 512 -y 1024 -n 5 -z 32 -k 3 -u http://192.168.18.252/bWAPP/sm_dos_1.php  -p 8

参数：

• -a  —开始开始值范围说明符用于范围头测试
• -b 将字节限制的范围说明符用于范围头测试
• – c 的连接数限制为65539
• – d proxy host:port  用于指导所有流量通过web代理
• – e proxy host:port  端口用于指导只有探针交通通过web代理
• – h,B,R或x   指定减缓在头部分或在消息体,- R 允许范围检验,使慢读测试- x
• – g 生成统计数据在CSV和HTML格式,模式是缓慢的xxx。csv / html,其中xxx是时间和日期
• – i seconds   秒间隔跟踪数据在几秒钟内,每个连接
• – k 管道因子次数重复请求在同一连接慢读测试如果服务器支持HTTP管道内衬。
• – l 在几秒钟内，秒测试时间
• – n 秒间隔从接收缓冲区读取操作
• – o 文件定义输出文件路径和/或名称,如果指定有效- g
• – p 秒超时等待HTTP响应在探头连接后,服务器被认为是不可访问的
• – r seconds   连接速度
• – s 字节值的内容长度标题详细说明,如果指定- b
• – t verb   自定义
• – u URL    目标URL,相同的格式键入浏览器,e。g https://host[:port]/
• – v level  冗长等级0 – 4的日志
• – w 字节范围广告的窗口大小会选择从
• – x 字节最大长度的跟踪数据结束
• – y 字节范围广告的窗口大小会选择从
• – z 字节从接收缓冲区读取字节与单一的read()操作

4 解决办法：

针对不同的Server其对慢速http拒绝服务攻击防范方法也不同，建议使用以下措施防范慢速http拒绝服务攻击：

WebSphere

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• 1、限制 HTTP 数据的大小

在WebSphere Application Server 中进行如下设置：

任何单个 HTTP 头的默认最大大小为 32768 字节。可以将它设置为不同的值。

HTTP 头的默认最大数量为 50。可以将它设置为不同的限制值。

另一种常见的 DOS 攻击是发送一个请求，这个请求会导致一个长期运行的 GET 请求。WebSphere Application Server Plug-in 中的 ServerIOTimeoutRetry 属性可限制任何请求的重试数量。这可以降低这种长期运行的请求的影响。

设置限制任何请求正文的最大大小。详见参考链接。

• 2、设置keepalive参数

打开ibm http server安装目录，打开文件夹conf，打开文件httpd.conf,查找KeepAlive值，改ON为OFF,其默认为ON。

这个值说明是否保持客户与HTTP SERVER的连接，如果设置为ON，则请求数到达MaxKeepAliveRequests设定值时请求将排队，导致响应变慢。

Weblogic

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1、在配置管理界面中的协议->一般信息下设置 完成消息超时时间小于400

2、在配置管理界面中的协议->HTTP下设置 POST 超时、持续时间、最大 POST 大小为安全值范围。

Nginx

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1、通过调整$request_method，配置服务器接受http包的操作限制；

2、在保证业务不受影响的前提下，调整client_max_body_size, client_body_buffer_size, client_header_buffer_size,large_client_header_buffersclient_body_timeout, client_header_timeout的值，必要时可以适当的增加；

3、对于会话或者相同的ip地址，可以使用HttpLimitReqModule and HttpLimitZoneModule参数去限制请求量或者并发连接数；

4、根据CPU和负载的大小，来配置worker_processes 和 worker_connections的值，公式是：max_clients = worker_processes * worker_connections。

Apache

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建议使用mod_reqtimeout和mod_qos两个模块相互配合来防护。

1、mod_reqtimeout用于控制每个连接上请求发送的速率。配置例如：

#请求头部分，设置超时时间初始为10秒，并在收到客户端发送的数据后，每接收到500字节数据就将超时时间延长1秒，但最长不超过40秒。可以防护slowloris型的慢速攻击。

RequestReadTimeout header=10-40,minrate=500

#请求正文部分，设置超时时间初始为10秒，并在收到客户端发送的数据后，每接收到500字节数据就将超时时间延长1秒，但最长不超过40秒。可以防护slow message body型的慢速攻击。

RequestReadTimeout body=10-40,minrate=500

需注意，对于HTTPS站点，需要把初始超时时间上调，比如调整到20秒。

2、mod_qos用于控制并发连接数。配置例如：

当服务器并发连接数超过600时，关闭keepalive

QS_SrvMaxConnClose 600

限制每个源IP最大并发连接数为50

QS_SrvMaxConnPerIP 50

这两个数值可以根据服务器的性能调整。

IHS服务器

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请您先安装最新补丁包，然后启用mod_reqtimeout模块，在配置文件中加入：

LoadModule reqtimeout_module modules/mod_reqtimeout.so

为mod_reqtimeout模块添加配置：

<IfModule mod_reqtimeout.c>

RequestReadTimeout header=10-40,MinRate=500 body=10-40,MinRate=500

</IfModule>

对于HTTPS站点，建议header=20-40,MinRate=500。

参见：http://www-01.ibm.com/support/docview.wss?uid=swg21652165

F5负载均衡修复建议

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关于F5的慢速攻击防护配置，请参考以下链接：

https://support.f5.com/kb/en-us/solutions/public/10000/200/sol10260.html

https://devcentral.f5.com/articles/mitigating-slow-http-post-ddos-attacks-with-irules-ndash-follow-up