12、开源安全工具CrowdSec深度解析

最新推荐文章于 2025-11-01 16:03:02 发布
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分类专栏： Go云原生开发实战 文章标签： CrowdSec 开源安全工具 GeoIP数据库
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开源安全工具CrowdSec深度解析

1. 引言

在当今数字化的时代，网络安全至关重要。开源安全工具为我们提供了强大的防护手段，其中CrowdSec就是一款备受关注的工具。它利用众包数据收集全球IP信息，拥有许多值得学习的代码设计和架构，并且其GeoIP数据库也颇具特色。接下来，我们将深入了解CrowdSec的使用和实现原理。

2. CrowdSec简介

CrowdSec是一款开源且轻量级的软件，可用于检测恶意行为的对等方，并在基础设施、系统和应用程序等多个层面阻止它们访问系统。它基于社区收集的数据，能够判断某个IP地址是否应被禁止进入基础设施。

3. 安装CrowdSec

为了理解CrowdSec的工作原理，我们进行一个基本的安装步骤：
1. 创建一个空目录，例如在本地的 /home/nanik/GolandPojects/crowdsec 。
2. 从GitHub下载版本为v1.4.1的Linux版本，使用以下命令： 

wget https://github.com/crowdsecurity/crowdsec/releases/download/v1.4.1/crowdsec-release.tgz
  1. 使用 gunzip 和 tar 解压文件： 
gunzip ./crowdsec-release.tgz && tar -xvf crowdsec-release.tar
  1. 解压后会创建一个名为 crowdsec-v1.4.1 的目录，进入该目录并运行 test_env.sh 脚本： 
cd crowdsec-v1.4.1
./test_env.sh

这个脚本会创建一个完整的测试环境，包含各种配置文件和工具。测试环境的目录结构如下： 

./tests/
├── config
│   ├── acquis.yaml
│   ├── collections
│   ├── crowdsec-cli
│   ├── hub
│   ├── scenarios
│   └── simulation.yaml
├── crowdsec
├── cscli
├── data
│   ├── crowdsec.db
│   ├── GeoLite2-ASN.mmdb
│   └── GeoLite2-City.mmdb
├── dev.yaml
├── logs
└── plugins
    ├── notification-email
    └── notification-splunk
4. 配置crowdsec.db

CrowdSec使用SQLite数据库 crowdsec.db 存储数据，但测试环境创建数据库时不会自动填充数据。因此，我们需要从中央服务器同步数据。具体步骤如下：
1. 打开终端，进入 tests 目录，使用 cscli 工具向CrowdSec服务器注册： 

./cscli capi register -c ./dev.yaml

注册成功后， online_api_credentials.yaml 文件会被填充注册信息，内容如下： 

url: https://api.crowdsec.net/
login: <login_details>
password: <password>
  1. 同步中央服务器的数据到本地数据库： 
./crowdsec -c ./dev.yaml

运行该命令后，会看到日志显示向数据库添加了若干条目。例如： 

INFO[27-07-2022 16:17:15] crowdsecurity/community-blocklist : added 8761 entries, deleted 0 entries (alert:1)

decisions 表包含了被禁止的IP地址、禁止日期和检测场景等有趣信息。

5. 学习CrowdSec的实现原理

CrowdSec项目复杂且包含许多值得学习的内容，接下来我们将探讨其中几个重要的主题。

5.1 系统信号处理

在构建系统时，确保各个模块能够优雅地终止并释放资源至关重要。CrowdSec通过系统信号处理来实现这一点。以下是一个示例代码，展示了如何处理系统信号： 

package main

import (
    "log"
    "os"
    "os/signal"
    "syscall"
    "sync"
)

func loop100Times(stop <-chan string, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-stop:
            log.Println("loop100Times - quit")
            return
        default:
            // 执行其他操作
        }
    }
}

func loop1000Times(stop <-chan string, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-stop:
            log.Println("loop1000Times - quit")
            return
        default:
            // 执行其他操作
        }
    }
}

func main() {
    signalChan := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(signalChan, syscall.SIGHUP, syscall.SIGTERM, syscall.SIGINT)

    stop := make(chan string)
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    go loop100Times(stop, &wg)
    go loop1000Times(stop, &wg)

    go func() {
        for {
            s := <-signalChan
            switch s {
            case syscall.SIGHUP, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM:
                close(stop)
                return
            }
        }
    }()

    wg.Wait()
    log.Println("Complete!")
}

在这个代码中，我们使用 signal.Notify 函数注册了 SIGHUP 、 SIGTERM 和 SIGINT 信号。当接收到这些信号时，会关闭 stop 通道，通知各个模块停止处理。同时，使用 sync.WaitGroup 确保所有模块都完成处理后，程序才会完全退出。

信号的含义如下：
- SIGHUP ：当执行应用程序的终端断开、关闭或损坏时，操作系统会发送此信号。
- SIGTERM ：这是操作系统用于终止进程或应用程序的通用信号。
- SIGINT ：也称为程序中断信号，当检测到 Ctrl+C 组合键时触发。

流程图如下： 

graph TD;
    A[启动程序] --> B[注册信号监听];
    B --> C[启动goroutine处理信号];
    C --> D{接收到信号?};
    D -- 是 --> E[关闭stop通道];
    E --> F[各个模块停止处理];
    F --> G[等待所有模块完成];
    G --> H[程序退出];
    D -- 否 --> C;
5.2 处理服务依赖

复杂的应用程序通常有多个服务，这些服务之间可能存在依赖关系。CrowdSec使用通道来协调服务的启动。以下是一个简化的示例代码： 

package main

import (
    "log"
    "fmt"
    "net/http"
)

type csconfig struct {
    Prometheus *PrometheusCfg
}

type PrometheusCfg struct {
    ListenAddr string
    ListenPort int
}

type database struct {
    Client *struct{}
}

func servePrometheus(config *PrometheusCfg, dbClient *database.Client, apiReady chan bool, agentReady chan bool) {
    <-apiReady
    if err := http.ListenAndServe(fmt.Sprintf("%s:%d", config.ListenAddr, config.ListenPort), nil); err != nil {
        log.Printf("prometheus: %s", err)
    }
}

func Serve(cConfig csconfig, apiReady chan bool, agentReady chan bool) error {
    // 启动API服务器
    go func() {
        // 模拟API服务器启动成功
        apiReady <- true
    }()
    return nil
}

func StartRunSvc() error {
    cConfig := csconfig{
        Prometheus: &PrometheusCfg{
            ListenAddr: "localhost",
            ListenPort: 6060,
        },
    }
    dbClient := &database.Client{}
    apiReady := make(chan bool, 1)
    agentReady := make(chan bool, 1)

    go servePrometheus(cConfig.Prometheus, dbClient, apiReady, agentReady)
    return Serve(cConfig, apiReady, agentReady)
}

func main() {
    if err := StartRunSvc(); err != nil {
        log.Fatalf("Failed to start services: %s", err)
    }
    select {}
}

在这个示例中， servePrometheus 函数只有在 apiReady 通道接收到信号后才会启动服务器监听端口6060。 apiReady 通道在CrowdSec API服务器成功运行后被设置。

流程图如下： 

graph TD;
    A[启动服务] --> B[创建apiReady和agentReady通道];
    B --> C[启动servePrometheus goroutine];
    C --> D{等待apiReady信号};
    D -- 收到信号 --> E[启动Prometheus服务器];
    B --> F[启动API服务器];
    F --> G{API服务器启动成功?};
    G -- 是 --> H[发送信号到apiReady通道];
    H --> D;
6. GeoIP数据库

CrowdSec使用GeoIP数据库来获取IP地址的地理信息。该数据库可用于构建安全工具，对传入的IP进行标记，有助于监控和理解基础设施的流量。

6.1 数据库来源

GeoIP数据库来自 https://dev.maxmind.com/geoip/geolite2-free-geolocation-data?lang=en#databases ，使用前需要了解其许可信息。

6.2 读取数据库

以下是一个示例代码，展示了如何读取GeoIP数据库： 

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "encoding/json"
    "github.com/oschwald/maxminddb-golang"
)

type GeoCityRecord struct {
    Continent struct {
        Code      string             `json:"code"`
        GeonameId int                `json:"geoname_id"`
        Names     map[string]interface{} `json:"names"`
    } `json:"continent"`
    Country struct {
        GeonameId int                `json:"geoname_id"`
        IsoCode   string             `json:"iso_code"`
        Names     map[string]interface{} `json:"names"`
    } `json:"country"`
    Location struct {
        AccuracyRadius int     `json:"accuracy_radius"`
        Latitude       float32 `json:"latitude"`
        Longitude      float32 `json:"longitude"`
        TimeZone       string  `json:"time_zone"`
    } `json:"location"`
    RegisteredCountry struct {
        GeoNameID int                `json:"geoname_id"`
        IsoCode   string             `json:"iso_code"`
        Names     map[string]interface{} `json:"names"`
    } `json:"registered_country"`
}

func main() {
    db, err := maxminddb.Open("/home/nanik/GolandProjects/cloudprogramminggo/chapter14/geoip/city/GeoLite2-City.mmdb")
    if err != nil {
        log.Fatalf("Failed to open database: %s", err)
    }
    defer db.Close()

    _, network, err := net.ParseCIDR("2.0.0.0/8")
    if err != nil {
        log.Fatalf("Failed to parse CIDR: %s", err)
    }

    networks := db.Networks(network)
    for networks.Next() {
        var rec interface{}
        r := GeoCityRecord{}
        ip, err := networks.Network(&rec)
        if err != nil {
            log.Printf("Failed to get network: %s", err)
            continue
        }
        j, _ := json.Marshal(rec)
        err = json.Unmarshal([]byte(j), &r)
        if err != nil {
            log.Printf("Failed to unmarshal JSON: %s", err)
            continue
        }
        fmt.Printf("IP : %s, Long : %f, Lat : %f, Country : %s, Continent: %s\n", ip.String(), r.Location.Longitude, r.Location.Latitude, r.Country.IsoCode, r.Continent.Code)
    }
    if err := networks.Err(); err != nil {
        log.Fatalf("Error iterating networks: %s", err)
    }
}

在这个代码中，我们首先打开GeoIP数据库，然后遍历指定IP范围（ 2.0.0.0/8 ）内的所有记录。对于每个记录，我们使用 networks.Network 函数获取地理信息，并将其转换为 GeoCityRecord 结构体。最后，将信息打印到控制台。

流程图如下： 

graph TD;
    A[打开数据库] --> B[解析CIDR];
    B --> C[获取网络迭代器];
    C --> D{还有记录?};
    D -- 是 --> E[获取当前记录];
    E --> F[将记录转换为JSON];
    F --> G[将JSON转换为结构体];
    G --> H[打印信息];
    H --> D;
    D -- 否 --> I[检查迭代器错误];
    I --> J[关闭数据库];

通过以上步骤，我们深入了解了CrowdSec的安装、配置和实现原理。这些知识不仅有助于我们更好地使用CrowdSec，还可以应用到自己的Go项目中。

开源安全工具CrowdSec深度解析

7. 总结与应用拓展

通过前面的学习，我们对CrowdSec有了全面且深入的认识。下面将对CrowdSec的关键特性进行总结，并探讨其在实际应用中的拓展场景。

7.1 关键特性总结
特性 描述
众包数据 利用全球社区收集的IP信息，能更准确地判断IP的安全性。
模块化设计 各功能模块独立，便于开发、维护和测试，且能优雅地处理系统信号和资源释放。
服务协调 通过通道机制实现服务间的依赖协调，确保服务有序启动。
GeoIP数据库 提供IP地址的地理信息，有助于监控和分析网络流量。
7.2 应用拓展场景
  • 企业网络安全 ：在企业内部网络中部署CrowdSec，结合GeoIP数据库对外部访问IP进行地理定位和风险评估。例如，禁止来自高风险地区的IP访问企业核心业务系统。
  • 云服务安全 ：对于云服务提供商，CrowdSec可用于检测和阻止恶意IP对云资源的攻击。同时，通过服务协调机制，确保各个云服务模块的有序运行。
  • 物联网安全 ：在物联网设备中集成CrowdSec，对设备的网络连接进行实时监控。根据众包数据判断连接设备的IP是否安全，防止物联网设备被攻击。
8. 代码优化与最佳实践

在使用CrowdSec的过程中，我们可以对相关代码进行优化，以提高性能和可维护性。以下是一些代码优化和最佳实践建议。

8.1 系统信号处理优化

在系统信号处理部分，我们可以添加更多的日志信息，方便调试和监控。同时，对信号处理逻辑进行封装，提高代码的复用性。 

package main

import (
    "log"
    "os"
    "os/signal"
    "syscall"
    "sync"
)

func handleSignals(stop chan string, wg *sync.WaitGroup) {
    signalChan := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(signalChan, syscall.SIGHUP, syscall.SIGTERM, syscall.SIGINT)

    go func() {
        for {
            s := <-signalChan
            switch s {
            case syscall.SIGHUP, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM:
                log.Printf("Received signal: %v, starting shutdown process", s)
                close(stop)
                wg.Wait()
                log.Println("All modules have stopped, exiting...")
                return
            }
        }
    }()
}

func loop100Times(stop <-chan string, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-stop:
            log.Println("loop100Times - quit")
            return
        default:
            // 执行其他操作
        }
    }
}

func loop1000Times(stop <-chan string, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-stop:
            log.Println("loop1000Times - quit")
            return
        default:
            // 执行其他操作
        }
    }
}

func main() {
    stop := make(chan string)
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    go loop100Times(stop, &wg)
    go loop1000Times(stop, &wg)

    handleSignals(stop, &wg)

    // 保持主goroutine运行
    select {}
}
8.2 服务依赖处理优化

在服务依赖处理部分，我们可以添加超时机制，防止某个服务长时间未准备好导致整个系统阻塞。 

package main

import (
    "log"
    "fmt"
    "net/http"
    "time"
)

type csconfig struct {
    Prometheus *PrometheusCfg
}

type PrometheusCfg struct {
    ListenAddr string
    ListenPort int
}

type database struct {
    Client *struct{}
}

func servePrometheus(config *PrometheusCfg, dbClient *database.Client, apiReady chan bool, agentReady chan bool) {
    select {
    case <-apiReady:
        if err := http.ListenAndServe(fmt.Sprintf("%s:%d", config.ListenAddr, config.ListenPort), nil); err != nil {
            log.Printf("prometheus: %s", err)
        }
    case <-time.After(10 * time.Second):
        log.Println("Timed out waiting for API server to be ready")
    }
}

func Serve(cConfig csconfig, apiReady chan bool, agentReady chan bool) error {
    // 启动API服务器
    go func() {
        // 模拟API服务器启动成功
        time.Sleep(2 * time.Second)
        apiReady <- true
    }()
    return nil
}

func StartRunSvc() error {
    cConfig := csconfig{
        Prometheus: &PrometheusCfg{
            ListenAddr: "localhost",
            ListenPort: 6060,
        },
    }
    dbClient := &database.Client{}
    apiReady := make(chan bool, 1)
    agentReady := make(chan bool, 1)

    go servePrometheus(cConfig.Prometheus, dbClient, apiReady, agentReady)
    return Serve(cConfig, apiReady, agentReady)
}

func main() {
    if err := StartRunSvc(); err != nil {
        log.Fatalf("Failed to start services: %s", err)
    }
    select {}
}
9. 常见问题与解决方案

在使用CrowdSec的过程中，可能会遇到一些常见问题。下面为大家列举一些常见问题及解决方案。

9.1 数据库同步问题
  • 问题描述 ：在执行 ./crowdsec -c ./dev.yaml 命令时，没有看到添加记录的日志信息。
  • 解决方案 ：重新运行 crowdsec 命令，确保网络连接正常，并且已经成功向CrowdSec服务器注册。
9.2 服务启动失败问题
  • 问题描述 ： servePrometheus 服务无法启动。
  • 解决方案 ：检查 apiReady 通道是否正常工作，查看日志信息，确保API服务器已经成功启动。
9.3 GeoIP数据库读取问题
  • 问题描述 ：运行GeoIP数据库读取代码时，出现错误。
  • 解决方案 ：检查数据库文件路径是否正确，确保文件存在且有读取权限。
10. 未来展望

随着网络安全形势的不断变化，CrowdSec也将不断发展和完善。未来，我们可以期待以下方面的改进。

  • 更强大的众包数据 ：随着社区的不断壮大，众包数据将更加丰富和准确，进一步提高CrowdSec的检测能力。
  • 智能化分析 ：引入人工智能和机器学习技术，对收集到的数据进行深度分析，实现更智能的风险评估和预测。
  • 跨平台支持 ：支持更多的操作系统和平台，方便不同环境下的用户使用。

通过对CrowdSec的深入学习和应用，我们可以更好地应对网络安全挑战。同时，将其优秀的设计理念和技术应用到自己的项目中，提高软件的安全性和可靠性。希望大家在实际使用中能够充分发挥CrowdSec的优势，为网络安全事业做出贡献。

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CrowdSec 开源项目教程
gitblog_00892的博客
08-22 626
CrowdSec 开源项目教程 【免费下载链接】crowdsec CrowdSec - the open-source and participative security solution offering crowdsourced protection against malicious IPs and access...
在1分钟内阻止大量僵尸网络攻击
Linuxprobe18的博客
05-22 481
对 CrowdSec 的配置更改，在不到一分钟的时间内阻止了一个 7000 台机器的僵尸网络的攻击。 2020 年，我们的生活和工作方式在短短几天内被彻底颠覆。随着 COVID-19 开始在全球范围内蔓延，我们将工作带回家，与同事、朋友和家人保持在线联系成为关键的必需品。这为黑客造成破坏打开了大门。例如，根据 Neustar 的数据，今年上半年全球的分布式拒绝服务（DDOS） 攻击增长了 151%。 CrowdSec 是一个开源的安全引擎，它可以分析访问者的行为，并提供适应各种攻击的响应。它能解析来自各
12、开源安全工具CrowdSec的使用与学习
p8q9r0的博客
08-10 54
本文详细介绍了开源安全工具CrowdSec的安装、配置以及内部实现机制。CrowdSec是一款轻量级且功能强大的工具，通过众包数据帮助用户检测并阻止恶意IP的访问。文章涵盖了CrowdSec的基本使用方法，包括网络入侵检测和IP地址封禁，同时深入探讨了其在Go语言开发中的关键技术，如系统信号处理、服务依赖协调和GeoIP数据库读取。此外，还总结了CrowdSec的优势、潜在发展方向以及代码优化的最佳实践，适用于希望提升系统安全性和软件开发能力的技术人员。
CrowdSec 开源项目常见问题解决方案
gitblog_00876的博客
12-05 679
CrowdSec 开源项目常见问题解决方案 【免费下载链接】crowdsec CrowdSec - the open-source and participative security solution offering crowdsourced protection against malicious IPs and ...
推荐开源项目：CrowdSec Hub —— 构筑安全防护网的基石
gitblog_00034的博客
06-15 523
???? 推荐开源项目：CrowdSec Hub —— 构筑安全防护网的基石 去发现同类优质开源项目:https://gitcode.com/ 项目介绍 在数字时代，网络安全如同守护神一般的重要性日益凸显。CrowdSec Hub正是这样一款旨在加强网络防御体系，通过收集、解析各类日志数据，并应用高级场景分析来识别潜在威胁的开源平台。由CrowdSec开发维护，该项目聚集了众多官方与社区贡献的日志解析器...
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