Một trong những phương thức tấn công DDoS hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay là hoạt động dựa trên hàng trăm máy tính bị chiếm quyền điều khiển (tức các zombie). Những zombie này thường bị kiểm soát và quản lý qua các mạng IRC, sử dụng được gọi là các botnet. Ở bài này chúng ta sẽ xem xét một số cách thức tin tặc có thể dùng để tấn công và chiếm quyền điều khiển máy tính đích, cùng một số biện pháp đối phó hiệu quả nhằm bảo vệ máy tính trước những mối đe doạ nguy hiểm luôn rình rập xung quanh.
Chúng ta sẽ tìm hiểu về:
• Như thế nào là bot, botnet; cách thức hoạt động của chúng.
• Những thành phần phổ biến nhất trong bot.
• Một host có thể bị tấn công và chiếm quyền điều khiển như thế nào.
• Biện pháp ngăn chặn hiệu quả và cách đối phó trước hoạt động phá hoại của chúng.
Điều gì bạn nên biết?
• Cách thức hoạt động của phần mềm độc hại (malware) như trojan, worm, ….
• Cơ chế được dùng trong kiểu tấn công DDoS.
• Hiểu các khái niệm cơ bản của TCP/IP, DNS và IRC.
| “Các cuộc chiến robot - Botnet hoạt động như thế nào”, là tên một cuốn sách viết về thế giới hacker (nguyên bản tiếng Anh: Robot Wars - How Botnets Work, tác giả Massimiliano Romano, Simone Rosignoli, Ennio Giannini). |
Cuối thế kỷ 19 cũng như đầu thiên niên kỷ mới đánh dấu bước phát triển nhanh, mạnh của một số chiến lược tấn công khác biệt nhắm vào hệ thống mạng. DDoS, tức Distributed Denial of Services, hình thức tấn công từ chối dịch vụ phân tán khét tiếng ra đời. Tương tự với người anh em DoS (tấn công từ chối dịch vụ), DDoS được phát tán rất rộng, chủ yếu nhờ tính đơn giản nhưng rất khó bị dò tìm của chúng. Đã có nhiều kinh nghiệm đối phó được chia sẻ, với khối lượng kiến thức không nhỏ về nó, nhưng ngày nay DDoS vẫn đang là một mối đe doạ nghiêm trọng, một công cụ nguy hiểm của hacker. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu về DDoS và sản phẩm kế thừa từ nó: các cuộc tấn công botnet.
Giới thiệu về Bot và Botnet
Bot là viết tắt của robot, tức các chương trình tự động hoá (chứ không phải là người máy như nghĩa chúng ta vẫn gọi) thường xuyên được sử dụng trong thế giới Internet. Người ta định nghĩa spider được dùng bởi các công cụ tìm kiếm trực tuyến, ánh xạ website và phần mềm đáp ứng theo yêu cầu trên IRC (như eggdrop) là robot. Các chương trình tự động phản ứng khi gặp sự kiện ngoài mạng nội bộ cũng được gọi là robot. Trong bài này, chúng ta sẽ quan tâm tới một kiểu robot cụ thể (hay bot như tên tắt vẫn thường được gọi) là IRC bot. IRC bot sử dụng các mạng IRC như một kênh liên lạc để nhận lệnh từ người dùng từ xa. Ví dụ cụ thể như, người dùng là một kẻ tấn công, còn bot là một Trojan horse. Một lập trình viên giỏi có thể dễ dàng tạo ra một số bot riêng của mình, hoặc xây dựng lại từ các bot có sẵn. Chúng có thể dễ dàng ẩn nấp trước những hệ thống bảo mật cơ bản, sau đó là phát tán đi nhanh chóng trong thời gian ngắn.
IRC
IRC là tên viết tắt của Internet Relay Chat. Đó là một giao thức được thiết kế cho hoạt động liên lạc theo kiểu hình thức tán gẫu thời gian thực (ví dụ RFC 1459, các bản update RFC 2810, 2811, 2812, 2813) dựa trên kiến trúc client-server. Hầu hết mọi server IRC đều cho phép truy cập miễn phí, không kể đối tượng sử dụng. IRC là một giao thức mạng mở dựa trên nền tảng TCP (Transmission Control Protocol - Giao thức điều khiển truyền vận), đôi khi được nâng cao với SSL (Secure Sockets Layer - Tầng socket bảo mật).
Một server IRC kết nối với server IRC khác trong cùng một mạng. Người dùng IRC có thể liên lạc với cả hai theo hình thức công cộng (trên các kênh) hoặc riêng tư (một đối một). Có hai mức truy cập cơ bản vào kênh IRC: mức người dùng (user) và mức điều hành (operator). Người dùng nào tạo một kênh liên lạc riêng sẽ trở thành người điều hành. Một điều hành viên có nhiều đặc quyền hơn (tuỳ thuộc vào từng kiểu chế độ do người điều hành ban đầu thiết lập ) so với người dùng thông thường.
Các bot IRC được coi như một người dùng (hoặc điều hành viên) thông thường. Chúng là các quy trình daemon, có thể chạy tự động một số thao tác. Quá trình điều khiển các bot này thông thường dựa trên việc gửi lệnh để thiết lập kênh liên lạc do hacker thực hiện, với mục đích chính là phá hoại. Tất nhiên, việc quản trị bot cũng đòi hỏi cơ chế thẩm định và cấp phép. Vì thế, chỉ có chủ sở hữu chúng mới có thể sử dụng.
Một thành phần quan trọng của các bot này là những sự kiện mà chúng có thể dùng để phát tán nhanh chóng tới máy tính khác. Xây dựng kế hoạch cần thận cho chương trình tấn công sẽ giúp thu được kết quả tốt hơn với thời gian ngắn hơn (như xâm phạm được nhiều máy tính hơn chẳng hạn). Một số n bot kết nối vào một kênh đơn để chờ lệnh từ kẻ tấn công thì được gọi là một botnet.
Cách đây chưa lâu, các mạng zombie (một tên khác của máy tính bị tấn công theo kiểu bot) thường được điều khiển qua công cụ độc quyền, do chính những kẻ chuyên bẻ khoá cố tình phát triển. Trải qua thời gian, chúng hướng tới phương thức điều khiển từ xa. IRC được xem là công cụ phát động các cuộc tấn công tốt nhất nhờ tính linh hoạt, dễ sử dụng và đặc biệt là các server chung có thể được dùng như một phương tiện liên lạc. IRC cung cấp cách thức điều khiển đơn giản hàng trăm, thậm chí hàng nghìn bot cùng lúc một cách linh hoạt. Nó cũng cho phép kẻ tấn công che đậy nhân dạng thật của mình với một số thủ thuật đơn giản như sử dụng proxy nặc danh hay giả mạo địa chỉ IP. Song cũng chính bởi vậy mà chúng để lại dấu vết cho người quản trị server lần theo.
Trong hầu hết các trường hợp tấn công bởi bot, nạn nhân chủ yếu là người dùng máy tính đơn lẻ, server ở các trường đại học hoặc mạng doanh nghiệp nhỏ. Lý do là bởi máy tính ở những nơi này không được giám sát chặt chẽ và thường để hở hoàn toàn lớp bảo vệ mạng. Những đối tượng người dùng này thường không xây dựng cho mình chính sách bảo mật, hoặc nếu có thì không hoàn chỉnh, chỉ cục bộ ở một số phần. Hầu hết người dùng máy tính cá nhân kết nối đường truyền ADSL đều không nhận thức được các mối nguy hiểm xung quanh và không sử dụng phần mềm bảo vệ như các công cụ diệt virus hay tường lửa cá nhân.
Bot và các ứng dụng của chúng
Khả năng sử dụng bot và các ứng dụng của chúng cho máy tính bị chiếm quyền điều khiển hoàn toàn phụ thuộc vào sức sáng tạo và kỹ năng của kẻ tấn công. Chúng ta hãy xem một số ứng dụng phổ biến nhất.
DDoS
Các botnet được sử dụng thường xuyên trong các cuộc tấn công Distributed Denial of Service (DDoS). Một kẻ tấn công có thể điều khiển số lượng lớn máy tính bị chiểm quyền điều khiển tại một trạm từ xa, khai thác băng thông của chúng và gửi yêu cầu kết nối tới máy đích. Nhiều mạng trở nên hết sức tồi tệ sau khi hứng chịu các cuộc tấn công kiểu này. Và trong một số trường hợp, thủ phạm được tìm thấy ngay khi đang tiến hành cuộc phá hoại (như ở các cuộc chiến dotcom).
Tấn công từ chối dịch vụ phân tán (DDoS)
Tấn công DDoS là một biến thể của Foolding DoS (Tấn công từ chối dịch vụ tràn). Mục đích của hình thức này là gây tràn mạng đích, sử dụng tất cả băng thông có thể. Kẻ tấn công sau đó sẽ có toàn bộ lượng băng thông khổng lồ trên mạng để làm tràn website đích. Đó là cách phát động tấn công tốt nhất để đặt được nhiều máy tính dưới quyền kiểm soát. Mỗi máy tính sẽ đưa ra băng thông riêng (ví dụ với người dùng PC cá nhân nối ADSL). Tất cả sẽ được dùng một lần, và nhờ đó, phân tán được cuộc tấn công vào website đích. Một trong các kiểu tấn công phổ biến nhất được thực hiện thông qua sử dụng giao thức TCP (một giao thức hướng kết nối), gọi là TCP syn flooding (tràn đồng bộ TCP). Cách thức hoạt động của chúng là gửi đồng thời cùng lúc một số lượng khổng lồ yêu cầu kết nối TCP tới một Web Server (hoặc bất kỳ dịch vụ nào khác), gây tràn tài nguyên server, dẫn đến tràn băng thông và ngăn không cho người dùng khác mở kết nối riêng của họ. Quả là đơn giản nhưng thực sự nguy hiểm! Kết quả thu được cũng tương tự khi dùng giao thức UDP (một giao thức không kết nối).
Giới tin tặc cũng bỏ ra khá nhiều thời gian và công sức đầu tư nhằm nâng cao cách thức tấn công của chúng. Hiện nay, người dùng mạng máy tính như chúng ta đang phải đối mặt với nhiều kỹ thuật tinh vi hơn xa so kiểu tấn công DDoS truyền thống. Những kỹ thuật này cho phép kẻ tấn công điều khiển một số lượng cực kỳ lớn máy tính bị chiếm quyền điều khiển (zombie) tại một trạm từ xa mà đơn giản chỉ cần dùng giao thức IRC.
Spamming (phát tán thư rác)
Botnet là một công cụ lý tưởng cho các spammer (kẻ phát tán thư rác). Chúng đã, đang và sẽ được dùng vừa để trao đổi địa chỉ e-mail thu thập được, vừa để điều khiển cơ chế phát tán thư rác theo cùng một cách với kiểu tấn công DDoS. Thư rác được gửi tới botnet, sau đó phân phối qua các bot và từ đó phát tán tới máy tính đang bị chiếm quyền điều khiển. Tất cả spammer đều lấy tên nặc danh và mọi hậu quả thì máy tính bị phá hoại gánh chịu.
Sniffing và Keylogging
Các bot cũng có thể được sử dụng một cách hiệu quả để nâng cao nghệ thuật cổ điển của hoạt động sniffing. Nếu theo dõi lưu lượng dữ liệu truyền đi, bạn có thể xác định được con số khó tin lượng thông tin được truyền tải. Đó có thể là thói quen của người dùng, trọng tải gói TCP và một số thông tin thú vị khác (như mật khẩu, tên người dùng). Cũng tương tự như vậy với keylogging, một hình thức thu thập tất cả thông tin trên bàn phím khi người dùng gõ vào máy tính (như e-mail, password, dữ liệu ngân hàng, tài khoản PayPal,…).
Ăn cắp nhân dạng
Các phương thức được đề cập ở trên cho phép kẻ tấn công điều khiển botnet để thu thập một lượng thông tin cá nhân khổng lồ. Những dữ liệu có thể được dùng để xây dựng nhân dạng giả mạo, sau đó lợi dụng để có thể truy cập tài khoản cá nhân hoặc thực hiện nhiều hoạt động khác (có thể là chuẩn bị cho nhiều cuộc tấn công khác) mà người gánh chịu hậu quả không ai khác chính là chủ nhân của các thông tin đó.
Sở hữu phần mềm bất hợp pháp
Đây là hình thức cuối cùng, nhưng chưa phải là kết thúc. Các máy tính bị tấn công theo kiểu bot có thể được dùng như một kho lưu trữ động tài liệu bất hợp pháp (phần mềm ăn cắp bản quyền, tranh ảnh khiêu dâm,…). Dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng trong khi người dùng ADSL không hề hay biết.
Còn rất nhiều, rất nhiều kiểu ứng dụng khác nữa được phát triển dựa trên botnet (như trả tiền cho mỗi lần kích chuột để sử dụng một chương trình, phishing, hijacking kết nối HTTP/HTTPS…), nhưng liệt kê ra được hết có lẽ sẽ phải mất hàng giờ. Bản thân bot chỉ là một công cụ với khả năng lắp ghép và thích ứng dễ dàng cho mọi hoạt động đòi hỏi đặt quyền kiểm soát đơn lên một số lượng lớn máy tính.
Các kiểu bot khác nhau
Nhiều kiểu bot đã được xây dựng và cho phép download được cung cấp nhan nhản khắp Internet. Mỗi kiểu có những thành phần đặc biệt riêng. Chúng ta sẽ xem xét một số bot phổ biến nhất và thảo những thành phần chính và các yếu tố phân biệt của chúng.
GT-Bot
Tất cả các bot GT (Global Threat) đều dựa trên kiểu client IRC phổ biến dành cho Windows gọi là mIRC. Cốt lõi của các bot này là xây dựng tập hợp script (kịch bản) mIRC, được dùng để điểu khiển hoạt động của hệ thống từ xa. Kiểu bot này khởi chạy một phiên client nâng cao với các script điều khiển và dùng một ứng dụng thứ hai, thông thường là HideWindows để ẩn mIRC trước người dùng máy tính đích. Một file DLL bổ sung sẽ thêm một số thành phần mới vào mIRC để các script có thể chi phối nhiều khía cạnh khác nhau trên máy tính bị chiếm quyền điều khiển.
Agobot
Agobot là một trong những kiểu bot phổ biến nhất thường được các tay bẻ khoá (craker) chuyên nghiệp sử dụng. Chúng được viết trên nền ngôn ngữ C++ và phát hành dưới dạng bản quyền GPL. Điểm thú vị ở Agobot là mã nguồn. Được modul hoá ở mức cao, Agobot cho phép thêm chức năng mới vào dễ dàng. Nó cũng cung cấp nhiều cơ chế ẩn mình trên máy tính người dùng. Thành phần chính của Agobot gồm: NTFS Alternate Data Stream (Xếp luân phiên dòng dữ liệu NTFS), Antivirus Killer (bộ diệt chương trình chống virus) và Polymorphic Encryptor Engine (cơ chế mã hoá hình dạng). Agobot cung cấp tính năng sắp xếp và sniff lưu lượng. Các giao thức khác ngoài IRC cũng có thể được dùng để điều khiển kiểu bot này.
DSNX
Dataspy Network X (DSNX) cũng được viết trên nền ngồn ngữ C++ và mã nguồn dựa trên bản quyền GPL. Ở kiểu bot này có thêm một tính năng mới là kiến trúc plug-in đơn giản.
SDBot
SDBot được viết trên nền ngôn ngữ C và cũng sử dụng bản quyền GPL. Không giống như Agobot, mã nguồn của kiểu bot này rất rõ ràng và bản thân phần mềm có một lượng giới hạn chức năng. Nhưng SDBot rất phổ biến và đã được phát triển ra nhiều dạng biến thể khác nhau.
Các yếu tố của một cuộc tấn công
Hình 1 thể hiện cấu trúc của một botnet điển hình:
Hình 1: Cấu trúc của một botnet điển hình
• Đầu tiên kẻ tấn công sẽ phát tán trojan horse vào nhiều máy tính khác nhau. Các máy tính này trở thành zombie (máy tính bị chiếm quyền điều khiển) và kết nối tới IRC server để nghe thêm nhiều lệnh sắp tới.
• Server IRC có thể là một máy công cộng ở một trong các mạng IRC, nhưng cũng có thể là máy chuyên dụng do kẻ tấn công cài đặt lên một trong các máy bị chiếm quyền điều khiển.
• Các bot chạy trên máy tính bị chiếm quyền điều khiển, hình thành một botnet.
Một ví dụ cụ thể
Hoạt động của kẻ tấn công có thể chia thành bốn giai đoạn khác nhau:
Tạo
Cấu hình
Tấn công
Điều khiển
Giai đoạn Tạo phụ thuộc lớn vào kỹ năng và đòi hỏi của kẻ tấn công. Nếu là người bẻ khoá chuyên nghiệp, họ có thể cân nhắc giữa việc viết mã bot riêng hoặc đơn giản chỉ là mở rộng, tuỳ biến cái đã có. Lượng bot có sẵn là rất lớn và khả năng cấu hình cao. Một số còn cho phép thao tác dễ dàng hơn qua một giao diện đồ hoạ. Giai đoạn này không có gì khó khăn, thường dành cho những kẻ mới vào nghề.
Giai đoạn Cấu hình là cung cấp server IRC và kênh thông tin. Sau khi cài đặt lên một máy tính đã được kiểm soát, bot sẽ kết nối tới host được chọn. Đầu tiên kẻ tấn công nhập dữ liệu cần thiết vào để giới hạn quyền truy cập bot, bảo vệ an toàn cho kênh và cuối cùng cung cấp một danh sách người dùng được cấp phép (những người có thể điều khiển bot). Ở giai đoạn này, bot có thể được điều chỉnh sâu hơn, như định nghĩa phương thức tấn công và đích đến.
Giai đoạn Tấn công là sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để phát tán bot, cả trực tiếp và gián tiếp. Hình thức trực tiếp có thể là khai thác lỗ hổng của hệ điều hành hoặc dịch vụ. Còn gián tiếp thường là triển khai một số phần mềm khác phục vụ cho công việc đen tối, như sử dụng file HTML dị dạng để khai thác lỗ hổng Internet Explorer, sử dụng một số phần mềm độc hại khác phân phối qua các mạng ngang hàng hoặc qua trao đổi file DCC (Direct Client–to–Client) trên IRC. Tấn công trực tiếp thường được thực hiện tự động thông qua các sâu (worm). Tất cả công việc những sâu này phải làm là tìm kiếm mạng con trong hệ thống có lỗ hổng và chèn mã bot vào. Mỗi hệ thống bị xâm phạm sau đó sẽ tiếp tục thực hiện chương trình tấn công, cho phép kẻ tấn công ghi lại tài nguyên đã dùng trước đó và có được nhiều thời gian để tìm kiếm nạn nhân khác.
Cơ chế được dùng để phân phối bot là một trong những lý do chính gây nên cái gọi là tạp nhiễu nền Internet. Một số cổng chính được dùng cho Windows, cụ thể là Windows 2000, XP SP1 (xem Bảng 1). Chúng dường như là đích ngắm yêu thích của hacker, vì rất dễ tìm ra một máy tính Windows chưa được cập nhật bản vá đầy đủ hoặc không cài đặt phần mềm tường lửa. Trường hợp này cũng rất phổ biến với người dùng máy tính gia đình và các doanh nghiệp nhỏ, những đồi tượng thường bỏ qua vấn đề bảo mật và luôn kết nối Internet băng thông rộng.
| Cổng | Dịch vụ |
| 42 | WINS (Host Name Server) |
| 80 | HTTP (lỗ hổng IIS hay Apache) |
| 135 | RPC (Remote Procedure Call) |
| 137 | NetBIOS Name Service |
| 139 | NetBIOS Session Service |
| 445 | Microsoft–DS–Service |
| 1025 | Windows Messenger |
| 1433 | Microsoft–SQL–Server |
| 2745 | Bagle worm backdoor |
| 3127 | MyDoom worm backdoor |
| 3306 | MySQL UDF (User Definable Functions) |
| 5000 | UPnP (Universal Plug and Play) |
Bảng 1: Danh sách các cổng gắn với lỗ hổng dịch vụ
Giai đoạn Điều khiển gồm một số hoạt động thực hiện sau khi bot đã được cài đặt lên máy đích trong một thư mục chọn. Để khởi động với Windows, bot update các khoá đăng ký, thông thường là HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run\. Việc đầu tiên bot thực hiện sau khi được cài đặt thành công là kết nối tới một server IRC và liên kết với kênh điều khiển thông qua sử dụng một mật khẩu. Nickname trên IRC được tạo ngẫu nhiên. Sau đó, bot ở trạng thái sẵn sàng chờ lệnh từ ứng dụng chủ. Kẻ tấn công cũng phải sử dụng một mật khẩu để kết nối tới botnet. Điều này là cần thiết để không ai khác có thể sử dụng mạng botnet đã được cung cấp.
Hình 2: Kỹ thuật botnet hardening
IRC không chỉ cung cấp phương tiện điều khiển hàng trăm bot mà còn cho phép kẻ tấn công sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để ẩn nhân dạng thực của chúng. Điều đó khiến việc đối phó trước các cuộc tấn công trở nên khó khăn. Nhưng may mắn là, do đặc điểm tự nhiên của chúng, các botnet luôn tạo ra lưu lượng đáng ngờ, tạo điều kiện dễ dàng để có thể dò tìm nhờ một số kiểu mẫu hay mô hình đã biết. Điều đó giúp các quản trị viên IRC phát hiện và can thiệp kịp thời, cho phép họ gỡ bỏ các mạng botnet và những sự lạm dụng không đáng có trên hệ thống của họ.
Trước tình hình này, những kẻ tấn công buộc phải nghĩ ra cách thức khác, cải tiến kỹ thuật C&C (Control and Command - Điều khiển qua lệnh) thành botnet hardening. Ở kỹ thuật mới này, các bot thường được cấu hình để kết nối với nhiều server khác nhau, sử dụng một hostname ánh xạ động. Nhờ đó, kẻ tấn công có thể chuyển bot sang server mới dễ dàng, vẫn hoàn toàn nắm quyền kiểm soát ngay cả khi bot đã bị phát hiện. Các dịch vụ DNS động như dyndns.com hay no-IP.com thường được dùng trong kiểu tấn công này.
DNS động
Một DNS động (như RFC 2136) là một hệ thống liên kết tên miền với địa chỉ IP động. Người dùng kết nối Internet qua modem, ADSL hoặc cáp thường không có địa chỉ IP cố định. Khi một đối tượng người dùng kết nối tới Internet, nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP) sẽ gán một địa chỉ IP chưa được sử dụng lấy ra từ vùng được chọn. Địa chỉ này thường được giữ nguyên cho tới khi người dùng ngừng sử dụng kết nối đó.
Cơ chế này giúp các hãng cung cấp dịch vụ mạng (ISP) tận dụng được tối đa khả năng khai thác địa chỉ IP, nhưng cản trở đối tượng người dùng cần thực hiện một số dịch vụ nào đó qua mạng Internet trong thời gian dài, song không phải sử dụng địa chỉ IP tĩnh. Để giải quyết vấn đề này, DNS động được cho ra đời. Hãng cung cấp sẽ tạo cho dịch vụ một chương trình chuyên dụng, gửi tín hiệu tới cơ sở dữ liệu DNS mỗi khi địa chỉ IP của người dùng thay đổi.
Để ẩn hoạt động, kênh IRC được cấu hình giới hạn quyền truy cập và ẩn thao tác. Các mô hình IRC điển hình cho kênh botnet là: +k (đòi hỏi phải nhập mật khẩu khi dùng kênh); +s (không được hiển thị trên danh sách các kênh công cộng); +u (chỉ có người điều hành (operator) là được hiển thị trên danh sách người dùng); +m (chỉ có người dùng ở trạng thái sử dụng âm thanh +v mới có thể gửi tin đến kênh). Hầu hết mọi chuyên gia tấn công đều dùng server IRC cá nhân, mã hoá tất cả liên lạc trên kênh dẫn. Chúng cũng có khuynh hướng sử dụng nhiều biến thể cá nhân hoá của phần mềm IRC server, được cấu hình để nghe trên các cổng ngoài tiêu chuẩn và sử dụng phiên bản đã được chỉnh sửa của giao thức, để một IRC client thông thường không thể kết nối vào mạng.
No comments:
Post a Comment