Upgrade to Pro — share decks privately, control downloads, hide ads and more …

Bandwidth Distributed Denial of Service - Attac...

Bandwidth Distributed Denial of Service - Attacks and Defenses

Avatar for Kolokotronis Panagiotis

Kolokotronis Panagiotis

January 14, 2016

More Decks by Kolokotronis Panagiotis

Other Decks in Technology

Transcript

  1. Bandwidth DDoS Attacks • Σκο π ός είναι η διαταραχή

    δικτυακών υ π οδομών • Ε π ιτυγχάνεται με την π ρόκληση συγκρούσεων μέσω ◦ Αύξησης της κίνησης του δικτύου ◦ Αύξησης των π ακέτων ( α π οστολή TCP SYN ή ACK χωρίς payload) • Ικανές να α π οσυνδέσουν το θύμα αλλά και ολόκληρες π εριοχές α π ό το Internet • Συνήθως στοχεύουν δικτυακές υ π οδομές και υ π οδομές αντιμετώ π ισης ε π ιθέσεων DDoS • Στηρίζονται σε π ολλούς εκτεθημένους ή μολυσμένους υ π ολογιστές • Είναι η π ιο συχνή μορφή DoS ε π ίθεσης
  2. Attacking Agents • Μολυσμένοι ή εκτεθημένοι υ π ολογιστές και

    συστήματα • Τρείς κύριες κατηγορίες : ◦ Puppets ▪ α π οκτούνται εύκολα ▪ α π αιτούν ε π ίσκεψη σε μολυσμένο ή κακόβουλο site ▪ έχουν π εριορισμένες ικανότητες ◦ Zombies ▪ α π ολτούνται δυσκολότερα α π ό τα puppets ▪ α π αιτούν εγκατάσταση malware στο σύστημα του θύματος ▪ έχουν αυξημένες ικανότητες - δημιουργεία TCP/IP sockets ◦ Root Zombies ▪ α π οκτούνται δυσκολότερα α π ό τα zombies ▪ α π αιτούν privilege escalation σε μολυσμένο σύστημα ▪ έχουν αυξημένες ικανότητες - π αρα π οίηση π ακέτων (spoofing)
  3. Attack Mechanism • Κυρίως τρείς τεχνικές : ◦ Direct flooding

    ▪ Τα εκτεθημένα συστήματα στέλνουν στο στόχο π ακέτα στο μέγιστο των δυνατοτήτων τους ▪ Α π αιτεί zombies για την δημιουργεία των TCP/IP sockets ▪ Ο στόχος δέχεται κίνηση ίση με το άθρισμα του bandwidth των zombies ◦ Amplification ▪ Α π οστολή π ακέτων σε μή εκτεθημένα συστήματα π ου π ροκαλούν α π αντήσεις π ερισσότερων ή μεγαλύτερων π ακέτων ▪ Α π αιτεί zombies για την δημιουργεία των TCP/IP sockets ▪ Για μέγεθος request |r| και μέγεθος response |r’| ο βαθμός μεγένθυσης είναι |r’| : |r| ◦ Reflection ▪ Α π οστολή π ακέτων σε μή εκτεθημένα συστήματα με spoofed την IP του α π οστολέα ▪ Α π αιτεί root zombies για την ε π εξεργασία raw sockets ▪ Δεν εισάγει βαθμό μεγένθυσης αλλά συνήθως συνδιάζεται με amplification attacks
  4. Protocol Manipulation • Κυριώς δύο μέθοδοι : ◦ Spoofing ▪

    Αλλαγή της IP του α π οστολέα ▪ Α π αιτεί root zombies για την ε π εξεργασία raw sockets ▪ Α π όκρυψη της ταυτότητας των zombies - α π οφυγή εντο π ισμού ▪ Άλλες ε π ιθέσεις ό π ως reflection ◦ Εκμετάλευση της συμ π εριφοράς ενός π ροτοκόλου ▪ κατάχρηση μηχανισμών π ροτοκόλων ▪ Α π αιτεί root zombies για την ε π εξεργασία raw sockets ▪ Παραδείγματα : • Opt-ACK, α π οστολή ACK π ριν τη λήψη του π ακέτου - κατανάλωση bandwidth στο στόχο • ACK storm, α π οστολή off-sequence ACK στα δύο άκρα μιας σύνδεσης
  5. Attack Target • Δύο κατηγορίες στόχων : ◦ Last-mile links

    ▪ “ Παραδοσιακά ” στόχος των DoS ε π ιθέσεων ▪ Σκο π ός η α π οσύνδεση του στόχου α π ό το Internet ▪ Μικρής κλήμακας ζημιά - εύκολη ε π ίτευξη ◦ Backbone links ▪ Στόχος των π ιο σύγχρονων και εξεληγμένων DoS ε π ιθέσεων ▪ Σκο π ός η α π οσύνδεση ολόκληρων π εριοχών ▪ Μεγάλης κλίμακας ζημιά - δύσκολη ε π ίτευξη
  6. Defence Mechanism • Filtering ◦ Α π αιτεί αναγνώριση της

    π ηγής της ε π ίθεσης ◦ Μ π ορεί να υλο π οιηθεί κοντά στοην π ηγή , τον τον π ροορισμό ή στους δρομολογητές • Rate limiting ◦ Token-based σύστημα ό π ου ο server π αρέχει ένα token στον client ενημερώνωντας τους δρομολογητές στη διαδρομή ότι ο client μ π ορεί να μεταδώσει ◦ ή statistics-based σύστημα σε ε π ί π εδο π αρόχου π ου αναλύωντας την κίνηση π ηγής -π ροορισμού χαρακτηρίζει τα π ακέτα ώς κανονικά ή υ π ερβολικά ◦ ή συστήματα στα ο π οία ενημερώνονται οι δρομολογητές α π ό τον server π ρος τον ε π ιτηθέμενο να μειώσουν την ροή δεδομένων
  7. Defence Mechanism (2) • Detouring and Absorbing ◦ Υλο π

    οίηση μέσω cloud ή overlay ◦ Detouring - δρομολόγηση της νόμημης κίνησης μέσω non-congested links ( αν υ π άρχουν ) ◦ Absorbing - δημιουργεία κλειού γύρω α π ό τον server, με αρκετό διαθέσιμο bandwidth ◦ Cloud υλο π οιήσεις ▪ Α π αιτούν αλλαγή στα DNS records ώστε η κίνηση να δρομολογείται μέσω της υ π ηρεσίας π ροστασίας ▪ Εύκολα υλο π οιήσιμα χωρίς ανάγκη αντικατάστασης εξο π λισμού ◦ Overlay υλο π οιήσεις ▪ α π αιτούν καινούρια π ροτόκολα και αλλαγές στα υ π άρχοντα ▪ Δύσκολα υλο π οιήσιμες με μεγάλο κόστος για την αντικατάση του εξο π λισμού • Breakthrough ◦ aggressive clients - όταν η α π όδωση του TCP π έσει κάτω α π ό κά π οιο όριο χρησιμο π οιούν κά π οιο άλλο π ροτόκολο ό π ως το UDP π ου δεν έχει congestion-control
  8. Defence Mechanism (3) • Σημείο υλο π οίησης ◦ Κοντά

    στο θύμα ▪ Καλύτερη κατανόηση των π αραμέτρων της ε π ίθεσης ▪ Δεν είναι π άντα α π οτελεσματικό ενάντια σε BW-DDoS ◦ Στο backbone του δικτύου ▪ π ροσ π αθούν να βεβαιώσουν ότι η κίνηση π ου καταλήγει στο θύμα π ροέρχεται κυρίως α π ό νόμιμους ε π ισκέ π τες ◦ Στην π ηγή ▪ π ροσ π αθούν να α π οτρέψουν τους ε π ιτηθέμενους α π ό το να στείλουν υ π ερβολική κίνηση π ρος το θύμα ◦ Στο cloud ▪ π ροσ π αθούν να α π οροφήσουν την κίνηση π ου π αράγεται α π ό ην ε π ίθεση και να π ροωθήσουν στο θύμα μόνο την νόμημη κίνηση
  9. Noteable Examples • UDP flood ◦ α π οστολή π

    ακέτων UPD στον μέγιστο ρυθμό ◦ α π αιτεί zombies για την δημιουργεία των sockets ◦ last-mile ε π ίθεση • MaxSYN ◦ αίτηση ανύ π αρκτων π όρων στον στόχο μέσω image elements σε μολυσμένο / κακόβουλο site ◦ α π αιτεί puppets ◦ last-mile ε π ίθεση • DNS reflection + amplification ◦ α π οστολή μικρών dns requests με spoofed την ΙΡ του α π οστολέα σε αυτή του στόχου ◦ α π οτέλεσμα η α π οστολή π ολύ μεγαλύτερων replies στον στόχο (π αράγοντας μεγένθυσης εώς και 100) ◦ α π αιτεί root zombies για την ε π εξεργασίας raw sockets ◦ last-mile ε π ίθεση
  10. Noteable Examples (2) • Optimistic Acknowledgment (Opt-ACK) ◦ α π

    οστολή ACK π ριν την λήψη του π ακέτου - ταχύτερη α π οστολή α π ό τον server - κατανάλωση bandwidth ◦ α π αιτεί root zombies για την ε π εξεργασία raw sockets ◦ last-mile ε π ίθεση • ACK Storm ◦ α π οστολή spoofed ACK και στις δύο άκρες μιας TCP σύνδεσης με sequence number μεγαλύτερου του τρέχοντος ◦ Προκαλεί μεγάλη ανταλλαγή ACK ανάμεσα στις δύο άκρες για να ε π ανέρθει η λειτουργεία ◦ α π αιτεί root zombies για την ε π εξεργασία raw sockets ◦ last-mile ε π ίθεση
  11. Noteable Examples (3) • Coremelt ◦ δημιουργεία p2p συνδέσεων μεταξύ

    των zombies ◦ Για Ν zombies υ π άρχουν Ο ( Ν2 ) routes ◦ Δημειουργεία υ π ερβολικής κίνησης σε αυτά τα routes ◦ α π αιτεί zombies για την δημιουργεία των sockets ◦ Backbone ε π ίθεση