Sovelluskerroksen palvelunestohyökkäyksien toteuttaminen ja torjunta

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin CyberWI-tietoturvahankkeelle, jossa on mukana Centria-ammattikorkeakoulu. Opinnäytetyön tarkoitus oli selvittää miten vakavia sovelluskerron palvelunestohyökkäykset ovat ja miten niitä voidaan torjua. Hyökkäyksien kohteena käytettiin Magento-verkkokauppa-alustaa, joka asennettiin IIS-palvelimelle. Työssä testattiin kolmea erilaista hyökkäystä: Keep-Dead, tulvitus ja hidas. Hyökkäykset suoritettiin käyttäen Rugged Tooling Ruge -työkalua, jota käytetään verkon kapasiteetin testaukseen. Apuna hyökkäyksien laatimisessa käytettiin Wireshark- ja Fiddler-työkaluja.

Tuloksista osoittautui, että Keep-Dead- ja tulvitushyökkäykset kuormittavat paljon palvelinta ja verkkokaupan vastausaika voi nousta 3 minuuttiin tai se ei pysty vastaamaan ollenkaan käyttäjälle, vaikka hyökkäyksen kaistankäyttö olisi alle 1 Mbps. Hitailla hyökkäyksillä ei ole suurta vaikutusta IIS-palvelinta vastaan.

Hyökkäyksien vaikutuksia voidaan vähentää palvelimen kapasiteetin ja suorituskyvyn lisäämisen lisäksi käyttämällä käänteistä välityspalvelinta, joka toimii myös välimuistipalvelimena, johtaen varsinaisen palvelimen resurssien käytön vähenemiseen. On olemassa myös palveluita, jotka pyrkivät myös suodattamaan haitallisen liikenteen, kuten Cloudflare.

This thesis was done for CyberWI, which is a cybersecurity project, in which Centria University of Applied Sciences is involved in. The purpose of this thesis was to investigate how big a threat application layer denial of service attacks pose and how these attacks can be mitigated. Magento e-commerce platform was used as a target, which was installed on the IIS web server. Tested attacks include Keep-Dead, flooding and slow attacks. Attacks were performed using a Rugged Tooling Ruge, which is a network stress test tool. Wireshark and Fiddler tools were used as well to help with composing the attacks.

The results suggest that Keep-Dead and flooding attacks can have a major effect on the server’s resource usage and the response time can rise up to 3 minutes, or in some cases, it cannot complete the user’s request, even when the bandwidth usage of the attack is below 1 Mbps. Slow attacks did not seem to affect the IIS web server.

These attacks can be mitigated by increasing a server’s capacity and performance, or by using a reverse proxy that can act as a cache server, thus lowering the resource usage of the server behind the reverse proxy. Services also exist that can mitigate these attacks by filtering malicious traffic, such as Cloudflare.