慢速攻击类型原理及测试配置

提到DDoS攻击，可能大家想到的是大流量高新建，如Cloudflare在2023 年第一季度 DDoS 威胁报告中指出，最大的一次攻击峰值高达每秒7100万个请求（RPS），另外观察到高达1.3Tbps的单次DDoS攻击。实际上针对HTTP服务器，有另一种DDoS攻击方法，反其道而行之，这种攻击方法称之为慢速攻击。
HTTP慢速攻击是利用HTTP正常交互流程，以极低的速度往服务器发送HTTP请求，长时间占用HTTP服务器的资源而不释放，当HTTP服务器的并发连接数达到上限时，服务器将无法接受新的请求，从而导致拒绝服务。

目前常见的HTTP慢速攻击主要分为以下三种：

• Slowloris（slow headers）
  攻击原理
  我们抓取一个正常的HTTP Get请求报文：
  
  可以看到每一行都是以 \r\n 结尾，\r\n代表一行报文的结束也被称为空行（CRLF）；整个命令的结尾会有\r\n\r\n（0d0a0d0a），当服务端收到含有 \r\n\r\n（0d0a0d0a）的报文时，就知道客户端发送结束，服务端要开始处理了。Slowloris攻击就是利用了这个机制，如下图，客户端每隔一段时间如5s发送一个HTTP头部，由于没有 \r\n\r\n（0d0a0d0a）结尾，服务端认为头部没有传送完成，会一直等待客户端发送数据，连接一直被占用。当这种请求占用完服务端的所有资源后，该服务端将无法提供正常的服务。
  

• Slow HTTP POST（Slow Body）
  攻击原理
  下面是一个正常的HTTP POST报文：
  
  可以看到Content-Length字段是个比较小的值。服务器确认后，客户端将发送相关数据。Slow HTTP POST攻击过程则如下图所示，将Content-Length设置为一个较大的值（如抓包中的2000字节），然后以每隔一段时间去发送很小的内容（如抓包中每次发送一个test1234），从而和服务器保持长时间连接，当这种攻击数量大的时候，服务器就会拒绝服务，从而导致正常业务无法进行。
  
  - Slow Read attack
  攻击原理
  下面是正常的HTTP Get大文件的交互过程：
  
  客户端发送Get请求，同时设置windows size为65535，可以看到当Get命令被服务器接收后，服务器开始发送数据，windows size同样也为65535。以下列Slow Read Attack的抓包为例，将windows size被刻意设置为很小的值，如512，然后依次递减，这样就会造成服务器需要很长时间发送客户端所需数据，从而达到长时间占用服务器资源的目的。
  

防御方法

设定阈值，当某个地址的每秒并发连接数超过阈值时，即触发HTTP报文检查，如果检测到该IP连续发送的多个请求报文均没有\r\n\r\n（0d0a0d0a）结束标识，则认定为攻击，将该IP加入黑名单，同时断开该IP的所有连接。同时针对HTTP头部传输时间进行限制，比如头部传输时间超过10s，则主动断开连接，要求客户端重连。

如何使用ALPS实现慢速攻击

信而泰基于PCT架构的新一代基于B/S架构的测试软件ALPS（ Application Layer Protocol Simulator ），支持包括数据、语音、视频各种类型的真实的应用层流量仿真，除了应用层流量，也支持漏洞攻击、恶意代码、DDoS等攻击的仿真，对于上述的慢速攻击，目前也已支持，同时支持设置各项配置参数：

• SlowLoris​（Slow HTTP Get）
  可自行设定每隔多久发送一个HTTP头部，头部分多少次发送。
  

• Slow Body（Slow HTTP POST）
  可自行设定HTTP发送间隔，以及自行定义Content Length长度、每次发送的payload内容。
  

• Slow Read（Slow Read Attack）
  可自行设置HTTP发送间隔，step为两个windows update报文中windows size减小的值，见Slow Read attack攻击原理部分的截图二。
  

统计分析

信而泰ALPS L4-7测试平台支持慢速攻击的相关统计，其中包含session的统计项主要统计连接的帧数和帧速，包含throughput的统计项为攻击吞吐量相关。
Attack Client - Session和Attack Server -Session 主要统计TCP报文的收发情况；
Attack Client - HTTP xxx Attack Session 主要统计HTTP攻击报文的收发情况。
由于安全设备有阈值的设置，当攻击的速率超过设定阈值，攻击IP会被加入黑名单，此时攻击的TCP连接将无法完成。可以通过以上不同session的统计数据来确认是在HTTP攻击报文阶段被安全设备拦截还是TCP连接完全没建立成功。