《Web安全测试学习手册》- Slow HTTP DOS

0x00 Slow HTTP DOS - 介绍

1)什么是Slow HTTP DOS

Slow HTTP DOS(Slow HTTP Denial of Service Attack),译为缓慢的HTTP拒绝服务,这类攻击方式出现在许多公开协议中。

2)Slow HTTP DOS的特点

Slow HTTP DOS是一个应用层拒绝服务攻击,主要针对协议为HTTP,攻击的成本很低,并且能够消耗服务器端资源,占用客户端连接数,导致正常用户无法连接服务器。

0x01 Slow HTTP DOS - 风险等级

0x02 Slow HTTP DOS - 原理

既然是一个HTTP协议的缓慢攻击,这就要从HTTP协议说起了。

首先HTTP协议的报文都是一行一行的,类似于:

GET / HTTP/1.1\r\n
Host : payloads.online\r\n
Connection: keep-alive\r\n
Keep-Alive: 900\r\n
Content-Length: 100000000\r\n
Content_Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n
Accept: *.*\r\n
\r\n

那么报文中的\r\n是什么?

\r\n代表一行报文的结束也被称为空行(CRLF),而\r\n\r\n代表整个报文的结束

从上面贴出的GET请求包可以看出,我们的客户端请求到服务器后,告知服务器这个连接需要保留。

通常我们知道HTTP协议采用“请求-应答”模式,当使用普通模式,即非KeepAlive模式时,每个请求/应答客户和服务器都要新建一个连接,完成之后立即断开连接(HTTP协议为无连接的协议);当使用Keep-Alive模式(又称持久连接、连接重用)时,Keep-Alive功能使客户端到服 务器端的连接持续有效,当出现对服务器的后继请求时,Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。

那么当我们客户端发送一个报文,不以CRLF结尾,而是10s发送一行报文,我们的报文需要80s才能发送完毕,这80s内,服务器需要一直等待客户端的CRLF,然后才能解析这个报文。

如果客户端使用更多的程序发送这样的报文,那么服务器端会给客户端留出更多的资源来处理、等待这迟迟不传完的报文。假设服务器端的客户端最大连接数是100个,我们使用测试程序先连接上100次服务器端,并且报文中启用Keep-Alive,那么其他正常用户101、102就无法正常访问网站了。

0x03 Slow HTTP DOS - 常见场景

大多出现在默认安装好的Apache Web中,未合理设置客户端连接数导致的。

0x04 测试方案

使用Slow HTTP Test 工具进行检测

Kali Linux 安装 :apt-get install slowhttptest

SlowHTTPTest是一个可配置的应用层拒绝服务攻击测试攻击,它可以工作在Linux,OSX和Cygwin环境以及Windows命令行接口,可以帮助安全测试人员检验服务器对慢速攻击的处理能力。

这个工具可以模拟低带宽耗费下的DoS攻击,比如慢速攻击,慢速HTTP POST,通过并发连接池进行的慢速读攻击(基于TCP持久时间)等。慢速攻击基于HTTP协议,通过精心的设计和构造,这种特殊的请求包会造成服务器延时,而当服务器负载能力消耗过大即会导致拒绝服务。

Slow Header

slowhttptest -c 65500 -H -i 10 -r 200 -s 8192 -t SLOWHEADER -u http://payloads.online

该攻击会像我们刚才讲的慢速传递HTTP报文,占用服务器资源让其等待我们最后的CRLF。

Slow Read

slowhttptest -c 65500 -X -r 1000 -w 10 -y 20 -t SLOWREAD -n 5 -z 32 -u http://payloads.online

该攻击会在Web服务器响应内容传输回来的时候,我们客户端缓慢的读取响应报文,这样服务器端也会一直等待客户端来接收完毕。

Slow Post

slowhttptest -c 65500 -B -i 10 -r 200 -s 8192 -t SLOWBODY -u http://payloads.online

该攻击会构造一个POST数据包,将数据缓慢传输,使服务器端一直等待接收报文。

0x05 修复方案

  • 1.设置合适的 timeout 时间(Apache 已默认启用了 reqtimeout 模块),规定了 Header 发送的时间以及频率和 Body 发送的时间以及频率

  • 2.增大 MaxClients(MaxRequestWorkers):增加最大的连接数。根据官方文档,两个参数是一回事,版本不同,MaxRequestWorkers was called MaxClients before version 2.3.13. The old name is still supported.

  • 3.默认安装的 Apache 存在 Slow Attack 的威胁,原因就是虽然设置的 timeoute,但是最大连接数不够,如果攻击的请求频率足够大,仍然会占满 Apache 的所有连接

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

  • 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

  • 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

  • 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

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

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

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

F5负载均衡设备有相应的防护模块,如无购买可参考附件中的详细配置过程。

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

tomcat服务器

解决方案:

  • 1、设置Tomcat / server.xml文件 connectiontimeout 值,默认为20000ms,修改为8000ms(Tomcat 自身安全漏洞)
  • 2、设置AJAX的全局timeout时间(默认为30000ms) $.ajaxSetup({timeout:8000}).
感谢Wingkyun给予我的修复建议