IoT DDoS警報(bào)系統(tǒng)是如何幫助我們預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)攻擊的?
分布式拒絕服務(wù)(DDoS)攻擊相信大家都不會(huì)陌生,當(dāng)攻擊者面對(duì)一些安全防護(hù)極佳的網(wǎng)站時(shí),拒絕服務(wù)往往會(huì)成為他們最后的攻擊選項(xiàng)。拒絕服務(wù)攻擊的原理其實(shí)非常簡(jiǎn)單,就是模擬大量的合法用戶,向目標(biāo)服務(wù)器發(fā)送大量請(qǐng)求,最終導(dǎo)致目標(biāo)服務(wù)器超負(fù)荷而癱瘓?,F(xiàn)今市面上雖然有許多的抗D服務(wù),但價(jià)格卻非常的高昂,這對(duì)于那些已經(jīng)存在資金困難的中小型企業(yè)來說無疑是一場(chǎng)生與死的博弈。
目前的DDoS攻擊通常采用的是放大攻擊(PDF)的手段,攻擊者的手中往往會(huì)掌握大量的‘肉雞’服務(wù)器,并利用類似于‘養(yǎng)雞場(chǎng)’的客戶端控制程序來強(qiáng)制調(diào)用‘肉雞’服務(wù)器,向目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起數(shù)量倍增的請(qǐng)求訪問。由于目標(biāo)服務(wù)器自身有限的負(fù)荷量,最終往往會(huì)因此而拒絕服務(wù)。想象一下,如果在星期天超級(jí)碗的門戶因此而癱瘓,他們將會(huì)損失多少錢?令人詫異的是,目前在互聯(lián)網(wǎng)中可以用于此類攻擊的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議竟然多達(dá)十來種。
將IoT設(shè)備添加到列表中
DDoS攻擊并不是什么新鮮事物,但如今DDoS攻擊的目標(biāo)卻早已不僅僅是個(gè)人電腦那么簡(jiǎn)單。隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐漸興起,DDoS的這只黑手早已伸向了IoT設(shè)備。自2014年第一次針對(duì)IoT設(shè)備攻擊以來,近年對(duì)于使用ARM,MIPS和PPC CPU架構(gòu)并基于Telnet的物聯(lián)網(wǎng)攻擊大大增加。
日本橫濱國(guó)立大學(xué)的研究人員Yin Minn Pa Pa,Shogo Suzuki, Katsunari Yoshioka,Tsutomu Matsumoto,和日本國(guó)立信息通信技術(shù)研究所的Takahiro Kasama,以及德國(guó)薩爾州大學(xué)的Christian Rossow他們?cè)缫岩庾R(shí)到了IoT僵尸網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重危害性。為此他們成立的研究團(tuán)隊(duì)決定共同開發(fā)一種,能夠捕獲損害IoT設(shè)備的惡意軟件二進(jìn)制文件的蜜罐系統(tǒng),以及惡意軟件分析環(huán)境,來逆向分析他們捕獲的惡意軟件樣本。該研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)還發(fā)表了一篇題為IoTPOT:分析物聯(lián)網(wǎng)崛起(PDF)的研究成果論文。
IoTPOT,用于IoT設(shè)備的蜜罐
IoTPOT蜜罐的設(shè)計(jì)思路也很簡(jiǎn)單,就是模擬各種IoT設(shè)備的特點(diǎn)欺騙攻擊者。在論文中作者如是闡述:“IoTPOT由前端的低互動(dòng)響應(yīng)程序組成,并與后端高互動(dòng)的虛擬環(huán)境IoTBOX合作。“IoTBOX運(yùn)行嵌入式系統(tǒng)常用的各種虛擬環(huán)境,用于不同的CPU架構(gòu)。”
如 圖A 所示,IoTPOT包括:
- 前端響應(yīng)程序(Front-end Responder):該軟件通過處理傳入的連接請(qǐng)求,banner信息的交互,認(rèn)證以及與不同設(shè)備配置文件的命令交流來模擬許多不同的IoT設(shè)備。
- 配置程序(Profiler):該軟件介于前端響應(yīng)程序和IoTBOX之間,從設(shè)備收集banner,并更新命令配置文件,加快發(fā)送Telnet查詢的速度,提升設(shè)備的交互度。
- 下載程序(Downloader):檢查惡意軟件二進(jìn)制文件及其URL的交互和下載觸發(fā)器。
- 管理程序(Manager):處理IoTPOT的配置,并將IP地址鏈接到特定的設(shè)備配置文件。
圖 A:
IoTPOT在Linux嵌入式設(shè)備上運(yùn)行,并提供:
- 支持可用的Telnet選項(xiàng)(可能被攻擊者使用的);
- 逼真的歡迎信息和登錄提示,以應(yīng)對(duì)攻擊者專門破壞某些設(shè)備的情況;
- 登錄界面在身份驗(yàn)證過程中觀察用戶特征;以及
- 多個(gè)CPU仿真架構(gòu),允許跨設(shè)備捕獲惡意軟件。
Telnet攻擊的步驟
如果你難以確定DDoS攻擊是否使用IoT僵尸網(wǎng)絡(luò),那么IoTPOT將會(huì)告訴你答案。“在39天的穩(wěn)定運(yùn)行中,我們發(fā)現(xiàn)共有70,230個(gè)主機(jī)訪問了IoTPOT。其中49141次成功登錄,16,934個(gè)嘗試下載外部惡意軟件二進(jìn)制文件,”我們共觀察到了76,605次下載嘗試,我們手動(dòng)下載了來自11種不同CPU架構(gòu)的43個(gè)惡意軟件二進(jìn)制文件。
一個(gè)成功的Telnet攻擊,如圖B所示的攻擊,步驟如下:
- 入侵:攻擊者使用固定(字典攻擊)或隨機(jī)的憑證,順序登錄到IoTPOT。
- 感染:通過Telnet發(fā)送一系列命令,以檢查和配置環(huán)境。一旦操作完成,攻擊者將嘗試下載,然后執(zhí)行惡意軟件二進(jìn)制文件。
- 獲利:隨著惡意軟件的成功執(zhí)行,攻擊者可以自由地進(jìn)行DDoS攻擊等惡意操作。
圖 B:
IoT沙箱:IoTBOX
IoTBOX由用于分析捕獲惡意軟件的后端虛擬環(huán)境組成(圖C)。研究論文中提到:“要運(yùn)行不同CPU架構(gòu)的惡意軟件二進(jìn)制文件,我們需要一個(gè)交叉編譯環(huán)境。因此,我們選擇使用開源模擬處理器QEMU,在仿真CPU上運(yùn)行各自的平臺(tái)(OS)。”
圖 C:
研究人員的結(jié)論
該研究論文發(fā)表于2015年。在40天的測(cè)試期內(nèi),共有超過7萬個(gè)主機(jī)訪問了IoTPOT,并有超過76,000次的下載嘗試。研究人員總結(jié)說:“物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段仍處于發(fā)展初期,而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也存在諸多的安全隱患,因此物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備儼然已經(jīng)成為攻擊者新的青睞對(duì)象。我們的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果,也充分表明了我們的擔(dān)憂。我們確定了四個(gè)惡意軟件家族,它們表現(xiàn)出類似蠕蟲的擴(kuò)展行為,所有這些都被用于主動(dòng)的DDoS攻擊的。”值得一提的是,在2016年10月21日發(fā)生的史上最大的DDoS攻擊,使用的正是由100000(估計(jì))IoT設(shè)備組成的僵尸網(wǎng)絡(luò)所發(fā)起。