一、概述 基于Memcached服务的反射攻击,由于其 5万倍的反射比例,从一开始出现就成为DDoS攻击界的“新宠”。 2018年2月28日 , GitHub遭受了1.35T 的Memcached DRDoS攻击。目前基于安全专家以及相关机构的努力,可利用的反射源已经逐步减少。攻击者也逐步更新自己的攻击手段躲避审查,本文主要介绍基于Memcached的DDoS攻击趋势以及一些新的Memcached DRDoS的攻击手法。 二、攻击趋势从2月25号开始,Memcached DRDoS攻击数量逐渐增多,3月初,Memcached DRDoS攻击只占总体攻击的5%,三月中旬以后,逐渐超过10%,现在稳定在10%-20%之间波动,最近一周增长到30%。 三、放大的魔力5万倍CF在2月份发布文章称,检测到发送15字节的包,收到750k字节的包。从而计算出反射倍数是51200倍。 CF提出的5万倍仅仅是按响应数据与请求数据的比例计算得到的,但DDoS攻击消耗的是网络带宽资源,所以真实的放大倍数必须考虑数据包的实际网络数据流长度。 在IEEE 802.3注1中,对以太网数据包有明确的规定: 根据802.3规范,一个数据包在网络上传播,占用的长度范围是84~1542。上述发送15字节,实际网络上数据包占有应为84字节,接收1400字节,实际网络上数据包占有应为1466字节。因为一个完整UDP的包,发送到网络中的报文实际长度会包含协议头,包括14(以太头)+20(IP头)+8(UDP头)+4(FCS)+ 20(帧间隙)= 66字节。 按照CF的检测到的数据重新计算 : 750字节产生的网络流量达到:750*1024/1400*1466 = 804205.7 实际反射倍数则是:804205/84 = 9573.9 倍。 可见计算方法不同,放大倍数差距如此之大,从原来的5万倍变为不到1万倍。但不管怎么样的差距,都不会影响Memcached反射攻击成为DRDoS的TOP 1。 当然事实上,即使如何严谨的计算放大倍数,此类攻击还是有进一步放大的案例。 增大反射倍数Memcached 的value默认设置的最大长度是1Mbyte。单个get a请求后可实现的反射倍数达到: 1024*1024/1400*1466/84 = 13071.5倍。 虽然直接调大VALUE的值放大倍数还不足2万倍,但通过一些攻击技巧还是能实现反射倍数达到十几万倍。 我们最近捕获到的攻击,就使用了一种技巧实现了这样的放大效果。 上图所述的攻击者在一个请求中,使用了多次查询,通过在一个UDP包中执行多条get指令,Memcached服务器返回大量的多条数据包,由于UDP包本身的长度要占用66字节,通过这样的节省UDP包发送条数的手法,达到比之前单条发送要放大更多倍的效果。 上述攻击实例中,攻击者使用70个Memcached的GET指令拼装到一个UDP包中,发送包总长度844字节(Wireshark没有计算帧间隙和FCS,所以是820+24=844)。 该指令获取的VALUE值的长度达到304800: 实现反射倍数:304800*70/1400*1466/844= 26471.4倍。 理论上这不是最高的放大倍数。 当GET指令的个数增加时,反射比例还会增大,加上优化payload,最终能实现十几万倍的反射效果:
则总体反射倍数:1024*1024*205/1400*1466/1509= 149166.2倍! 实际的环境中,反射比例要小的多。一方面,是由于Memcached服务器的性能决定,另一方面UDP存在一定比例的丢包,甚至还有空响应的。 四、放大的意外在对捕获的攻击数据分析中,有一定比例的返回包只有一个END数据, 这是由于GET 指令的KEY不存在。一个820字节的发送包能产生70个60字节UDP小包。 反射倍数:84*70/844 = 6.97倍。 反射比例超低,但由于路由设备以及服务器对小包处理性能较弱,因而大量的小包也会对网络也会产生较大的影响。 针对部分采样数据的统计,END小包与大包比例如下: 五、反射源分析对采样的反射源产生的攻击包进行聚类汇总。中国占比最高,美国,俄罗斯紧随其后。 国内分布的状况,杭州的反射源产生的攻击包最多。抑制反射源滥用网络,需要IDC、云平台等积极处理。 抽样分析反射源使用的Memcache版本,1.4.15使用占比最多: 对攻击者使用MemcachedDRDoS的攻击目标进行分析,宿迁地区遭受的攻击最多: 六、攻击手法对比之前暴出的攻击POC C 版本注2和Python版本注3,其中C版本主要使用了Memcached服务的stats命令(10-20倍)。Python版本使用了Memcached服务的set和get命令 而我们这次捕获到的变种使用了多次指令组合到一个UDP包中发送。 Payload如下: 根据攻击者使用的反射资源,SET设置的key和value参数的相似性进行分类。 攻击者更多采用get XXX 相关的指令实现更大的反射倍数。
七、防范
八、结语UDP协议以其无阻塞、收发快为开发者所喜欢,较TCP更灵活,对一些实时交互的场景更具有优势,相信越来越多的服务会选择UDP协议。而DRDoS攻击正是利用UDP协议这一松散快速响应的特性,一次次的瞄准更大范围的开放服务来实施攻击,让目标防不胜防。 Memcached反射攻击可高达十几万倍的反射能力,不仅对攻击目标造成极大的损害,也会大大增加反射源的负载而影响自有业务运行。黑客无处不在,防御仍需专业,预防则更依赖服务提供者、IDC和云平台等多方面加强安全意识。 注释
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