Konstruktion und Analyse des Angriffs im Rahmen der Bachelorarbeit an der Universität Hamburg

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1 Conflood a non-distributed DoS-Attack Konstruktion und Analyse des Angriffs im Rahmen der Bachelorarbeit an der Florens Wasserfall Kjell Witte 1

2 Gliederung Einleitung Angriff Prinzip TCP Eigenschaften Lage im Internet Verwundbare Anwendungen Verwundbarkeitstests Abwehr Netzwerkebene Anwendungsebene Demo Verwandte Angriffe Quellen / Literatur 2

3 Gliederung Einleitung Angriff Prinzip TCP Eigenschaften Lage im Internet Verwundbare Anwendungen Verwundbarkeitstests Abwehr Netzwerkebene Anwendungsebene Demo Verwandte Angriffe Quellen / Literatur 3

4 Einleitung Inspiriert durch den Vortrag TCP Denial of Service Vulnerabilities von Fabian Yamaguchi auf dem 25C3 Verteilte DoS-Angrife sind weit verbreitet, hoch aktuell und werden intensiv erforscht Nicht-verteilte DoS-Angrife werden in der Forschung vernachlässigt und scheinen der Vergangenheit anzugehören Ziel: Erforschung der Möglichkeit, DoS-Angrife von einem einzelnen DSL-Anschluss aus durchzuführen 4

5 Einleitung DDoS 5

6 Einleitung DoS 6

7 Angriff 7

8 Angriff 8

9 Angriff 9

10 Angriff 10

11 Angriff rwnd TCP-Eigenschaft 1: Receiver-Window (rwnd) 11

12 Angriff rtt TCP-Eigenschaft 2: Round-Trip-Time (rtt) 12

13 Gliederung Einleitung Angriff Prinzip TCP Eigenschaften Lage im Internet Verwundbare Anwendungen Verwundbarkeitstests Abwehr Netzwerkebene Anwendungsebene Demo Verwandte Angriffe Quellen / Literatur 13

14 Lage im Netz verwundbare Anwendungen 14

15 Lage im Netz Pen-Tests Echte Verwundbarkeitstest aus rechtlichen Gründen nicht möglich Light-Test : viele gleichzeitige Verbindungen von einer IP Abbruch bei 100 Verbindungen Abbruch bei 10 fehlgeschlagenen Verbindungsversuchen 15

16 Lage im Netz Pen-Tests Random-IPs - Stichprobengröße: Herkunft: von nmap generierte Ips Alexa Stichprobengröße: 95 - Herkunft: alexa.com ranking Fortunes Stichprobengröße: 85 - Herkunft: Fortune Magazine Liste Webcrawler - Stichprobengröße: Herkunft: per Webcrawler ermittelt 16

17 Lage im Netz Verwundbarkeitstests "Verwundbar" nicht "Verwundbar" Protokollfehler generierte IPs Fortune 100 Alexa 100 Crawler 17

18 Lage im Netz Pen-Tests % % 85% 77% "Verwundbar" nicht "Verwundbar" Protokollfehler % 20 8% 7% % generierte IPs Fortune % 5% 3% 3% Alexa 100 Crawler 18

19 Gliederung Einleitung Angriff Prinzip TCP Eigenschaften Lage im Internet Verwundbare Anwendungen Verwundbarkeitstests Abwehr Netzwerkebene Anwendungsebene Demo Verwandte Angriffe Quellen / Literatur 19

20 Abwehr Abwehrbereiche Netzwerkebene Anwendungsebene 20

21 Abwehr Netzwerkebene Anzahl gleichzeitiger Verbindungen pro IP-Adresse Statefull Packet Inspection 21

22 Abwehr Anwendungsebene Unterstützung durch Server-Anwendung: Begrenzung der Verbindungen per IP extern auswertbare Logdateien schreiben Eintrag in Logdatei sofort nach Verbindungsaufbau Dateigröße: ~ 5300 Byte (www.google.de) 1 Byte / Paket alle 10 Sekunden 1 Paket Übertragungsdauer: 5300 * 10 = Sekunden = 14,7 Stunden! Erkennen des Angriffs frühestens nach 14,7 Stunden! 22

23 Demo Demo 23

24 Abwehr Angriffsverbesserungen Receiver-Window: Zur zusätzlichen Verschleierung kann für jedes Paket ein zufälliger, sehr niedriger Wert genommen werden. Dadurch wird die Erkennung schwieriger. Round-Trip-Time: Einige Server haben in ihrer Standardkonfguration schon einen sehr hohen Toleranzwert. Durch - dem Angrif vorangehendes - Probing kann dieser Wert ermittelt und als künstliche Verzögerung verwendet werden. 24

25 Abwehr Verwandte Angriffe Slowloris Zielt auf dieselbe Beschränkung Sendet unvollständige HTTP-Header an den Server Verhindert damit ein Schließen des Sockets TCP SYN Flooding Sehr hohe Anzahl Verbindungen Einsatz nur praktikabel als DDos PHP Interpreting Host Flooding Viele Anfragen nach dynamisch generierten PHP-Seiten senden Der Host muss die Seiten berechnen Auslastung 25

26 Quellen / Literatur [Pos81] J. Postel. Transmission control protocol. RFC 793, Internet Engineering Task Force, September [APS99] M. Allman, V. Paxson, and W. Stevens. TCP congestion control. RFC 2581, Internet Engineering Task Force, April [BSI07] Bundesamt für der Informationstechnik (Hrsg.): Erkennung und Abwehr von DDoS-Angrifen im Internet - Einschätzung und Bewertung aktueller Bedrohungen, Bonn, [Slo09] 26

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