之前我們曾報道過，BT種子協議家族漏洞可用作反射分布式拒絕服務攻擊(DRDoS attacks)。此種攻擊方式并非主流，以公開的論文看來效果堪比DNS，而NTP攻擊則更勝一籌。

0×00 背景

攻擊者可以利用BT種子協議(微傳輸協議[uTP]，分布hash平臺[DHT]，消息流加密[MSE]，BT種子同步[BTSync])來反射放大結點間傳輸量。

實驗顯示，攻擊者可以利用BT結點將一個包放大50倍，如果是BTsync將達到120倍。另外，我們發現最流行的BT流客戶端正是最脆弱的，比如uTorrent、Mainline、Vuze等。

公開DNS解析和NTP協議MONLIST命令攻擊，兩種攻擊方法依靠其協議的廣泛應用，影響范圍不言而喻。

混合放大，利用通用協議的攻擊方式很穩定，通過標準的結點發現機制很快找到放大點。由于其利用的動態端口范圍和握手加密，攻擊不會被常規防火墻發現，只有進行深度的包檢查才能發現。

0×01 什么是DRDoS攻擊

攻擊者不把通信包直接發給受害者，而是發給放大器(amplifiers)然后反射給受害者。攻擊者利用了網絡協議漏洞進行IP欺騙。可以由一個或多個攻擊結點開始，下圖簡單勾畫出了DRDoS的攻擊模型：

1、P點在攻擊前確認放大器的位置，這取決于攻擊者利用的協議，強大的掃描工具比如 ZMap可以幫助確認可用放大器。這步是以后步驟的基礎，保證以后的攻擊效率;

2、接著發送小的Ba 給放大器PA，攻擊者偽造包源地址是PV的IP地址，然后PA反饋一個大的包Bv給PV。

BT流是今天世界最常用的P2P協議，協議的新穎之處在于解決了free riding problem 和 last piece problem 。為了克服第一個困難，BT流應用了一個獎賞機制稱為窒息算法導致了tit-for-tat-ish 分享方法。BT流通過稀有片優先算法解決了第二個問題。

0×02 UTP協議攻擊

最初，TCP是握手和節點通信的默認協議。TCP在P2P環境有很多優點，它分布了可用帶寬給每個連接點，通常得到比其他應用更多的帶寬。因此，BT流在后臺運行，會被前段的通信結束(例如web 和郵件)，所以BT流發明了新的傳輸協議UTP。

UTP采用了TCP的一些想法，以滑動窗口控制流，按順序校驗信息的完整性，握手建立連接。不同于TCP三次握手，UTP只有兩次握手，下圖表示結點建立連接的過程。可以看出創建方發出一個ST_SYN包給接受方創建連接，類似于TCP的SYN包。接受方反饋ST_STATE包表示成功接收到，建立方接收到反饋表示雙向建立成功。現今大多數的BT客戶端把UTP作為默認協議。

UTP建立連接的兩次握手，這允許攻擊者用偽造的IP地址和放大器建立連接，因為接受方不檢查創建方是否接收到了應答。

示意圖如下：

一個偽造的帶著受害者IP地址的ST_DATA給接收方，接收方相信包中的源IP地址有效，反饋了第一個ST_DATA給受害者，而受害者的IP沒有意料到這個包，所以也不會回應它。接收方到時間重傳丟失的ST_DATA包，如果連續四次傳輸未響應則斷開連接。

連接建立后BT流需要一次握手作為第一條信息，包括了為擴展保留的字節、hash信息和節點ID。如果客戶端接受了握手發現使用了未認證的hash，客戶端立刻終結連接。攻擊者利用握手包基于UTP兩次握手創建放大攻擊。

ab兩步不贅述了，c步驟 攻擊者發送了一個裝載了BT流握手信息的ST_DATA包。 這個握手需要活躍的放大器種子hash信息(20字節)，握手包最少88字節，如果放大器參與這個種子中，就會反饋步驟d ，d的握手包大于攻擊者發送的，因為客戶端在UTP包里放入了更多信息。

BT流提供Libtorrent 的擴展協議(LTEP)添加新的擴展而不妨礙默認協議。如果一個攻擊者標記支持LTEP 尤其在BEP10中 ，攻擊效果會進一步放大而不用增加步驟c握手包的量。對等節點以此擴展信息交換。

0×03 利用數據流加密握手包(MSE)攻擊

MSE的目的是混淆BT傳輸過程，防止受ISP的影響，而不是為了傳輸安全。盡管它有很多嚴重的弱點，但它還是被大多數BT客戶端使用。

這個協議開始于Diffie-Hellman 密鑰的交換 每個節點都產生了768位的公鑰 公鑰包括0-512位的隨機數r 。交換密鑰后，包會被RC4算法加密，UTP傳輸。

這種方法使攻擊者不必明確hash信息，發送一個偽造的MSE包(包括768位的公鑰沒有隨機數)，客戶端隨即會反饋隨機數和公鑰。

結果證明MSE攻擊會顯著提升效率。進一步說，加密裝載Ba和MSE生成的包Bv，熵高的屬性，使其難以被ISP或者DPI防火墻發現并封鎖。

0×04 深入DNS放大DDoS攻擊

DNS反射攻擊也能輕易達到千兆的級別。

最初的放大攻擊是著名的SMURF攻擊，發送ICMP請求給路由網絡廣播地址，配置發送ICMP給路由下的設備。攻擊者欺騙ICMP請求源是受害者的IP，因為ICMP不包括握手，所以目標無從確認源IP是否合法。攻擊者放大攻擊的效果取決于路由下有多少設備。 不過SMURF攻擊是過去的事了，網絡管理員已經配置它們的路由器不將ICMP請求發給網絡廣播地址。

好的放大攻擊方法有兩個條件：

1、協議沒有握手，允許IP源地址偽造(例如ICMP，UDP)

2、對查詢的回復要大于查詢本身

DNS是核心，無處不在的網絡平臺就是放大攻擊的資源。

DNS基于UDP傳輸，因此它們的源地址可以偽造并且接收者回應前無從確定真實性。DNS也可以生成更大的反饋，輸入 dig ANY www.baidu.com @x.x.x.x(x.x.x.x是公開DNS解析器)，這是一個64字節的查詢會返回3223字節，攻擊效果放大了50倍。諷刺的是，huge DNSSEC 密鑰 ——這個被用來增加DNS系統安全性的協議反而成了放大攻擊的幫兇。

公開DNS解析器是互聯網的悲劇。

如果你用一個DNS解析器確保只返回可信用戶的查詢，例如你公司的IP空間是10.10.10.0/24 DNS解析器就只返回這個范圍IP的查詢，而不會回應6.6.6.6的查詢信息。

問題就在于許多人運行DNS解析器而不在乎哪個IP地址的人查詢。這樣的問題已經存在10年之久，發生的事件表明很多不同的僵尸網絡為了發現DNS解析器開始枚舉互聯網IP空間，一旦發現就可利用于DNS放大攻擊。中國臺灣擁有世界第二多的公開DNS解析器資源。

有這樣一個網址可以查詢你的DNS http://openresolverproject.org/

世界上有2170萬個公開DNS解析器，網站正致力于關閉它們。

解決辦法

把recurison設置為no

允許在特定的地址查詢，options { allow-query{192.168.1.0/24;};};

0×05 NTP 放大DDoS攻擊 400Gbps的技術細節

2014年2月出現一次400Gbps規模的NTP攻擊，這類攻擊越來越走俏，這次事件可以作為一個好的例子來說明一下這種攻擊方法。

首先了解一下基礎的結構，NTP放大攻擊開始于一個被黑客控制的服務器允許IP欺騙，攻擊者生成了很多UDP包欺騙源IP地址使來自特定目標的包出現，這些UDP包發送到支持MONLIST命令的網絡時間協議服務器port123。

順便聊一聊MONLIST命令

它的用處在于返回一個NTP服務器上600個IP地址的列表，所以它可以拿來干壞事。如果一個NTP服務器完全遷移它的表，反饋的信息將被放大206倍。此類攻擊中IP地址偽造，UDP不需要握手，理論上有200倍的放大效果。

然而這不僅僅是理論，此次攻擊事件中，為了400Gbps的攻擊效果攻擊者應用了運行在1298個不同網絡上的4529臺NTP服務器。平均每臺NTP服務器產生87Mbps的通信量。值得注意的是攻擊者很可能只用了一個能IP欺騙的網絡服務器就做成了此次攻擊。

NTP服務器支持MONLIST和公開DNS解析器不一樣，雖然它們都趨向于多網絡連接的服務器。對比而言，NTP 攻擊更加的效率，2013年曾有一次幾乎玩壞互聯網的DDoS攻擊被紐約時報報道，利用30956公開DNS解析器，目標Spamhaus產生300Gbps的通信量。NTP攻擊只用了1/7的服務器，實現的攻擊效果還比Spamhaus事件多1/3。

解決辦法：禁止MONLIST命令

黑客攻擊的前提是IP地址欺騙，如果你在管理網絡，確保遵守BCP38。可以用這個來自MIT的工具檢測一下http://spoofer.cmand.org/summary.php

最后如果你覺得NTP不好，那就等待下一個SNMP，但是SNMP理論上有650倍的放大效果，已經看到有黑客躍躍欲試了，Buckle up。

參考資料

https://blog.cloudflare.com/the-ddos-that-almost-broke-the-internet/

https://blog.cloudflare.com/deep-inside-a-dns-amplification-ddos-attack/

https://www.usenix.org/system/files/conference/woot15/woot15-paper-adamsky.pdf