近日，清華大學網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院博士生陳建軍(導師段海新教授)等研究者在美國舉行的學術會議NDSS’16上發(fā)表的論文“Forwarding-LoopAttacksinContentDeliveryNetworks”被評為杰出論文(DistinguishedPaper)。該研究成果此前與國內外幾大互聯(lián)網(wǎng)公司百度、CloudFlare、阿里、騰訊和Verizon等分享，統(tǒng)一協(xié)調各公司行動，并共同探討制定出解決方案。

　　NDSS(NetworkandDistributedSystemSecuritySymposium)是國際公認的網(wǎng)絡和系統(tǒng)安全四大頂級學術會議(BIG4)之一，2016年從389篇文章中錄取了60篇優(yōu)秀的研究論文(錄取率15.4%)，包括本論文在內的4篇論文被評為杰出論文(DistinguishedPaper)。

　　當前，CDN(ContentDeliveryNetworks)目前被廣泛運用于互聯(lián)網(wǎng)中，用來解決網(wǎng)站的性能、安全和可靠性等問題。更具體地講，CDN通過緩存網(wǎng)站內容提升網(wǎng)站性能;通過過濾惡意請求來提升網(wǎng)站安全性(Web應用防火墻，即WAF);并通過提供豐富的帶寬和計算資源來化解分布式拒絕服務(DDoS)攻擊。CDN已經(jīng)逐漸演化成互聯(lián)網(wǎng)重要的基礎設施，承載著主流網(wǎng)站的Web訪問流量。然而，CDN本身的安全，尤其是CDN本身的可用性(Availability)沒有被系統(tǒng)地研究過。

　　清華大學網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院段海新教授的研究團隊率先對CDN本身的可用性做了系統(tǒng)的研究。通過對16個商業(yè)CDN廠家的大量實際測試，他們發(fā)現(xiàn)，作為目前網(wǎng)站加速和防范DDoS攻擊的最佳實踐，CDN本身存在著嚴重的結構性問題，使得CDN本身可以成為被DoS攻擊的對象。由于CDN的客戶可以控制CDN轉發(fā)的路徑，惡意的客戶可以利用該控制權來配置惡意的轉發(fā)規(guī)則，讓CDN在轉發(fā)用戶請求時形成環(huán)路從而消耗CDN的資源(如可用端口數(shù)量、CPU、帶寬等)。利用轉發(fā)環(huán)路攻擊的放大效應(Amplification)，攻擊者只需要非常有限的網(wǎng)絡帶寬就可能嚴重影響CDN的可用性。研究發(fā)現(xiàn)，目前盡管有部分CDN已采取了一些措施防止循環(huán)攻擊，但這些防御措施都可以被繞過。研究者把這種攻擊被稱為CDN轉發(fā)循環(huán)(ForwardingLoop)攻擊，從簡單到復雜可以構造CDN節(jié)點自循環(huán)(SelfLoop)、同一CDN廠商的多節(jié)點循環(huán)(Intra-CDNloop)、多CDN廠商多節(jié)點循環(huán)(Inter-CDNloop)、高級的大壩攻擊(Damfloodingattack)和gzip炸彈攻擊，最終可能導致對多個CDN廠商大規(guī)模拒絕服務攻擊，從而嚴重威脅互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的安全。

　　作者采取了嚴謹負責的通報和披露措施，在論文發(fā)布之前已經(jīng)通知所有測試過的CDN廠商，并得到了積極的反饋和廣泛重視。研究者和百度、CloudFlare、阿里、騰訊和Verizon等公司的技術人員進行了廣泛的溝通和交流，共同探討解決方案。由于防范這種攻擊需要多個廠商統(tǒng)一協(xié)調的行動，清華團隊計劃作為公益性第三方的角色協(xié)調各廠商的安全防范技術規(guī)范。

　　據(jù)了解，本研究成果的主要完成者來自清華大學網(wǎng)絡與信息安全實驗室(隸屬于清華大學網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院)，實驗室段海新、諸葛建偉等老師帶領實驗室長期從事網(wǎng)絡和系統(tǒng)安全領域的研究，近年來在安全領域國際頂級學術會議(Security&Privacy、USENIXSecurity、NDSS、SIGCOMM等)上發(fā)表了多篇學術論文，研究成果在學術界和工業(yè)界都產(chǎn)生了較大影響力。以實驗室為基地發(fā)起的藍蓮花(Blue-Lotus)戰(zhàn)隊在國際網(wǎng)絡安全對抗賽(CTF)上多次取得好成績，連續(xù)三年闖入DEFCON總決賽。在研究過程中，研究者與國內外學術與工業(yè)界都建立起了廣泛的合作關系。

　　論文合作者

　　陳建軍，清華計算機系/網(wǎng)絡與信息安全實驗室，博士研究生

　　江健，博士畢業(yè)于清華計算機系/網(wǎng)絡與信息安全實驗室，現(xiàn)為UCBerkeley博士后

　　鄭曉峰，清華計算機系/網(wǎng)絡與信息安全實驗室碩士研究生

　　段海新，清華大學網(wǎng)絡科學與網(wǎng)絡空間研究院，研究員

　　梁錦津，博士畢業(yè)于清華網(wǎng)絡與信息安全實驗室，現(xiàn)就職于奇虎360公司

　　李康，GeorgiaUniversity教授

　　萬濤，華為加拿大，研究員

　　VernPaxson，UCBerkeley及國際計算機科學研究所(ICSI)教授