P2P 殭屍網路入門

【導讀】：據Fortinet研究，業界排名前五的殭屍程式分別是：ZeroAccess、Jeefo、Smoke、Mariposa和Grum（Tedroo）。其中，Grum網路在2011年7月被打掉了，Mariposa的主C&C伺服器在幾年前也被拿下。2012年12月下旬，微軟聯合歐美執法部門斷掉了ZeroAccess。

當人們正大肆宣傳ZeroAccess被攻克的訊息，MalwareTech 博主認為是時候介紹一下P2P殭屍網路(botnets)了。包括殭屍網路的工作原理和應對方法。

 

傳統殭屍網路圖例

無論使用HTTP、IRC或是其他協議，傳統殭屍網路的構成都是相同的。所有的殭屍主機(bot)都通過一個或多個域名連線到一個或多個伺服器。儘管網路結構可能千差萬別，或一目瞭然，或錯綜複雜，通過各伺服器間良好的協作，都可以輕易摧毀殭屍網路。

恢復殭屍主機正常工作最常見的辦法，就是奪取它所使用的域名或伺服器的控制權。然而有些時候由於某些原因我們無法向殭屍主機傳送指令，就需要另一種手段。當然嘗試關閉命令與控制伺服器（C&C Server）一般情況下都是浪費時間的做法，因為主控者（botmaster）不需要花多少時間，就可以找到另一個伺服器，並將域名重定向到它上面。於是我們就只有在域名上做文章來應對了。

高手操縱的殭屍網路通常會使用多個域名，當其中一個被關閉時，殭屍主機會連線到另一個。想要徹底破壞這樣的殭屍網路，有兩個辦法：1、暫時關閉所有和這個殭屍網路相關的域名（需要在短時間內完成，以防主控者操作殭屍主機定向到新的域名）；2、把殭屍網路使用的域名定向到一個有特殊功能的伺服器（如Sinkhole路由器），使殭屍主機遠離正常的控制伺服器，從而切斷主控者對它們的控制。

 

指令

如果所有的殭屍主機都能互相通訊，那麼主控者需要確保只有他能向這些主機傳送指令，通常的解決辦法是數字簽名。這個簽名是由不對稱加密演算法生成的，需要兩個金鑰（公鑰和私鑰）。如果其中一個金鑰用於加密訊息，那麼必須使用另一個來解密。於是主控者可以自己持有一個金鑰（私鑰），將另一個（公鑰）發放到殭屍主機上。他使用私鑰對指令進行加密，然後殭屍主機使用公鑰解密。沒有私鑰，任何人都無法正確加密指令。

網路架構

圖1

大部分人眼中P2P殭屍網路的構造和圖1類似，所有殭屍主機通過IP地址互相連線，互相傳送命令，完全不需要中心伺服器或者域名。很遺憾，這種表述是錯誤的。

那些使用NAT、防火牆，或者代理訪問網路的計算機，無法接受連入的請求，它們只能向外傳送訊息，這會導致大多數殭屍主機無法被另一個直接連線。在傳統殭屍網路中，這根本不是問題，因為殭屍主機都是連線到伺服器的。因此在P2P網路中，我們仍然需要伺服器，只不過形式不同罷了。

圖2

把那些可以接受連入請求的殭屍主機（沒有使用代理、NAT或防火牆）作為伺服器（通常稱作節點），同時那些不能連入的主機（通常稱作worker，暫譯工作機）將向一個或多個節點發起連線，從而獲取指令（圖2）。儘管這些節點僅僅從技術上可以作為伺服器，但是可以利用它們防止殭屍網路被摧毀。辦法就是：所有的工作機在節點間是分散式連線的，這使它們在某個節點失效時，能夠輕易轉移到另一個節點上。有時關閉所有的節點是一件不切實際的事情，於是P2P殭屍網路得以持續工作。不幸的是，這些節點都是合法的普通計算機，它們可不能像伺服器一樣隨意被我們控制。

每個節點都維護著一個IP列表，它包含所有和自身有相同工作機的節點。然後工作機再獲取這個列表，於是它們就能夠在其中某個節點失效時轉向另一個。在這個階段，數個殭屍主機成為一組，並且連線到許多不同的節點，但整個殭屍網路還無法接受指令。為了使指令能夠抵達網路中各臺主機，需要殭屍主機連線到多個節點並把接受到的指令傳送到其他節點，或者節點之間相互連線同時相互傳遞指令，亦或者把兩者結合起來。

引導增殖

要將一臺主機擁入殭屍網路的懷抱，它至少需要獲取一個節點的IP地址，這時引導增殖的過程便開始了。殭屍程式裡硬編碼了一系列可提供自身繁衍所需資訊的伺服器（暫譯引導伺服器），當程式第一次在被感染的計算機上執行時，它就會連線到這些伺服器。引導伺服器的工作就是維護一個海量的節點地址，將其中一部分發放到殭屍主機上（把主機引入殭屍網路）。通常來說，引導伺服器使用某種簽名，防止被安全人員劫持，也避擴音供無效的節點地址。

顯然引導伺服器是中心要點，就像傳統殭屍網路一樣，他們可以被破壞，然而這也不算什麼大不了的事。如果所有的引導伺服器在一瞬間被全部拿下，這也不會影響到已經存在的殭屍主機，只是阻止了新殭屍的加入。主控者可以從容地暫停感染新機器，直到他設定好新的引導伺服器。因此這個辦法只能算是一個臨時措施，去攻擊殭屍網路的引導增殖系統意義並不大。

 

投下慢性毒藥

幾乎所有的P2P殭屍網路都有一個弱點，那就是所有的對等主機會使用相同的執行機制。像之前描述過的那樣，節點主機需要維護包含其他節點的列表，同時共享給工作機，使它們能夠分散式地連線到一系列節點上。如果主控者手動為每個節點提供其他節點的地址，將耗費難以估計的時間，甚至是不可能做到的，因此交給節點自動完成。當一個殭屍節點被認定可以接受連入請求時，節點主機便連線到它，並給它共享一個節點列表。

那麼如果你引入一臺對殭屍網路來說居心叵測的計算機呢，它有條件作為節點主機，並且向其他節點共享一個包含無效IP的列表。很可能效果不是很大，節點會校驗新獲取的IP以確保它們可用。但是既然想到了這點，離成功也就不遠了！

安全人員可以引入許多這樣的“惡意”計算機，並非提供無效的節點IP，而是提供它們各自的IP。資源充足的情況下，“惡意”計算機會成為殭屍網路中重要的一部分，並且把殭屍主機和節點主機分離。通過這樣的方式，可以使工作機只能獲取“惡意”的節點，從而顯著降低它們重新成為殭屍網路一員的可能性。在一定的時間內，“惡意”節點會阻止正常節點傳播命令，於是工作機也無法接收到指令，打了主控者一個措手不及。這個辦法不太可能將所有的工作機分離出來，但已大大削弱了殭屍網路的影響程度。保持“惡意”節點持續執行能夠將更多的主機佔為己有，也時刻監視著那些可能存有“正常”節點IP地址的殭屍主機。