一、引言

在数字化时代,网络安全的重要性愈发凸显,已经成为个人、企业乃至国家层面都不容忽视的关键议题。我们生活中的方方面面,从日常的网络购物、社交互动,到企业的核心业务运营、数据存储与传输,都高度依赖于稳定且安全的网络环境。一旦网络安全防线被突破,可能引发一系列严重后果,如个人隐私泄露、企业经济损失、社会秩序混乱等。
而在网络安全的众多威胁中,软件漏洞犹如隐藏在暗处的定时炸弹,随时可能被攻击者利用,对系统造成毁灭性打击。今天,我们就来聚焦其中一个备受关注的漏洞 ——Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞。这个漏洞可不是小角色,它影响范围广泛,涉及众多使用 Apache 服务器以及相关组件的系统,可能导致服务器资源被耗尽,陷入拒绝服务(DoS)状态,无法正常为用户提供服务。无论是大型企业的线上业务,还是政府机构的电子政务系统,只要存在相关漏洞,都可能面临巨大风险。接下来,就让我们深入剖析这个漏洞,了解它的原理、影响以及应对之策 。
二、漏洞深度剖析
(一)漏洞揭秘
Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞,是指在 Apache 的 HTTP/2 资源管理机制中存在缺陷 ,攻击者利用该漏洞,通过精心构造恶意请求,能够使系统陷入拒绝服务(DoS,Denial of Service)状态。这种攻击方式会导致服务器资源被大量占用,无法正常响应合法用户的请求,从而使依赖该服务器的业务无法正常运行。例如,当攻击者发起恶意请求时,服务器会将大量资源用于处理这些无效请求,导致正常的用户请求被搁置,网站无法访问、应用程序无法提供服务等情况接踵而至。
在实际攻击场景中,攻击者利用该漏洞,通过向目标服务器发送大量包含特殊构造的 HTTP/2 请求,这些请求会在服务器端触发资源管理错误,使得服务器不断消耗资源来处理这些恶意请求。由于服务器的资源是有限的,如 CPU、内存、网络带宽等,随着恶意请求的不断涌入,服务器资源逐渐被耗尽,最终无法为合法用户提供服务。
(二)漏洞原理大公开
HTTP/2 协议相较于 HTTP/1.1 有诸多优化,其中流取消功能是其重要特性之一,但这一特性却被漏洞利用,成为攻击者发起攻击的 “帮凶”。在 HTTP/2 协议中,流是一个独立的、双向的字节流,用于在客户端和服务器之间传输数据。每个流都有一个唯一的标识符,可以通过特定的帧来控制流的状态,比如使用 HEADERS 帧来发送请求头信息,使用 RST_STREAM 帧来取消一个流。
正常情况下,客户端和服务器之间通过有序的帧交互来完成数据传输和请求处理。但攻击者正是利用了这一机制,通过精心设计的攻击方式,使用 HEADERS 和 RST_STREAM 帧组合,大量发送请求。具体来说,攻击者会在短时间内,通过单个连接,快速连续地发送多个 HEADERS 帧,每个 HEADERS 帧都代表一个新的请求。紧接着,在服务器还未来得及处理这些请求时,攻击者又立即发送 RST_STREAM 帧,取消这些请求流。由于 HTTP/2 协议允许在单个连接上并发处理多个流,攻击者利用这一特性,通过不断重复上述过程,在单个连接中打包大量的 HEADERS 和 RST_STREAM 帧,导致服务器每秒接收到的请求量急剧增加 。
对于服务器而言,每接收到一个请求,都需要分配一定的资源来进行处理,如创建线程、分配内存空间等。当攻击者发送的恶意请求源源不断地到来时,服务器会持续不断地为这些请求分配资源。尽管服务器在接收到 RST_STREAM 帧后会尝试关闭相应的流,但在这个过程中,之前为处理请求所消耗的资源并不会立即释放,而且由于服务器需要频繁地处理这些瞬间大量涌入又被取消的请求,CPU 使用率会急剧升高,资源被大量消耗。随着攻击的持续进行,服务器资源逐渐耗尽,最终无法响应正常的用户请求,陷入拒绝服务状态 。
三、漏洞影响范围全知晓
(一)受影响的组件大盘点
Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞影响范围广泛,涉及多个常用组件。在 Java Web 应用领域广泛使用的 Apache Tomcat,从 11.0.0-M1 到 11.0.0-M11、10.1.0-M1 到 10.1.13、9.0.0-M1 到 9.0.80 以及 8.5.0 到 8.5.93 等版本均受影响 。许多企业级应用、政府网站、电商平台等都基于 Apache Tomcat 构建,这意味着大量线上业务系统面临风险。
Apache Traffic Server 作为一款可扩展的 HTTP 代理和缓存服务器,其 8.0.0 到 8.1.8 以及 9.0.0 到 9.2.2 版本也未能幸免。在内容分发网络(CDN)、大型网站的前端缓存等场景中,Apache Traffic Server 起着关键作用,这些版本受漏洞影响,可能导致 CDN 服务异常、网站访问缓慢甚至无法访问等问题 。
Go 语言在云计算、分布式系统开发等领域应用广泛,小于 1.21.3 和 1.20.10 的部分版本存在风险;grpc-go 小于 1.58.3、1.57.1、1.56.3 的版本同样受影响。基于 Go 语言开发的微服务架构应用、容器编排工具(如 Kubernetes 部分组件基于 Go 开发)等,若使用了受影响版本,也会面临被攻击的风险。
在 Java 的 Web 开发框架中,jetty 小于 12.0.2、10.0.17、11.0.17、9.4.53.v20231009 的版本受漏洞威胁;常用于网络应用开发的 Netty 小于 4.1.100.Final 的版本也存在风险;还有 HTTP/2 协议的 C 库 nghttp2 ,小于 v1.57.0 的版本受该漏洞影响。这些组件在不同类型的网络应用和服务中被广泛使用,使得大量基于它们构建的系统暴露在风险之下。
(二)实际危害展示
2023 年,某知名在线教育平台就遭遇了因 Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞引发的攻击。该平台使用的 Apache Tomcat 版本受漏洞影响,攻击者利用漏洞发动拒绝服务攻击。在攻击过程中,平台服务器 CPU 使用率瞬间飙升至 100%,内存被大量占用,正常的教学直播、课程资料下载等服务无法进行。据统计,此次攻击持续了数小时,导致平台数万名学生无法正常上课,直接经济损失高达数百万元,包括服务器运维成本增加、业务中断导致的课程退款、用户流失以及品牌声誉受损带来的潜在损失等 。
还有一家电商企业,其网站基于受影响的组件搭建。在促销活动期间,遭受攻击后网站陷入瘫痪,大量用户在购物过程中遇到页面加载缓慢、无法下单等问题。这次事件不仅使企业在促销活动中的销售额大幅减少,还导致大量用户投诉,对企业的品牌形象造成了极大的负面影响,后续为恢复用户信任和修复系统投入了大量的人力、物力和财力 。
从数据安全角度来看,当服务器因漏洞被攻击陷入瘫痪时,数据备份和恢复机制可能受到影响,导致数据丢失或损坏。企业的客户信息、交易记录等敏感数据一旦泄露,将面临法律风险和客户信任危机。对于个人用户而言,可能导致个人隐私信息泄露,如姓名、联系方式、地址等,给日常生活带来困扰和潜在的安全威胁 。
四、防范与修复策略
(一)更新组件版本
及时更新组件版本是防范 Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞的关键措施。各组件官方针对该漏洞已发布最新版本,及时更新就如同给系统穿上坚固的 “防护铠甲”,能有效抵御漏洞攻击 。以广泛应用于 Java Web 应用领域的 Apache Tomcat 为例,若当前使用版本在受影响的 11.0.0-M1 到 11.0.0-M11、10.1.0-M1 到 10.1.13、9.0.0-M1 到 9.0.80 以及 8.5.0 到 8.5.93 等版本范围内,就需要尽快前往官方网站下载并安装最新版本。
在下载时,务必仔细核对版本号,确保获取的是修复了该漏洞的版本。安装过程需严格遵循官方提供的详细指南,首先要停止正在运行的旧版本服务,避免安装过程中出现冲突。然后,一定要备份相关配置文件,这些配置文件包含了服务器的各种设置,如端口配置、虚拟主机设置、安全认证等,备份可以防止在更新过程中数据丢失,确保更新后服务器能快速恢复到原有配置状态 。最后,按照步骤完成新版本的安装与配置,完成后还需对服务器进行全面测试,确保各项功能正常运行 。同样,对于受影响的 Apache Traffic Server、Go 语言相关版本、grpc - go、jetty、Netty 以及 nghttp2 等组件,也应按照各自官方指引,及时进行版本更新,以保障系统安全性 。
(二)Nginx 配置调整
Nginx 作为一款广泛应用的服务器软件,其相关配置对缓解该漏洞风险起着重要作用,其中 keepalive_requests 和 http2_max_concurrent_streams 这两个配置项尤为关键 。keepalive_requests 用于限制一个 HTTP/2 TCP 连接上请求的总数量,在 Nginx 1.19.7 及其之后的版本中,通过该配置项能有效约束连接上的请求量。例如,将其设置为默认值 1000 时,即使攻击者利用 HEADERS 和 RST_STREAM 帧序列发动快速重置攻击,Nginx 也能够把一个 TCP 连接上的请求总数量控制在 1000 个以内 。这就意味着攻击者若想持续攻击,就不得不频繁新建 TCP 连接,而新建 TCP 连接需要消耗更多资源和时间,从而大大增加了攻击的难度和成本 。
http2_max_concurrent_streams 配置项则定义了连接上的最大并发流数目。合理设置该值,可以在一定程度上限制攻击者同时发起的请求数量,避免服务器因过多并发请求而陷入瘫痪 。在实际配置过程中,运维人员需要综合多方面因素来确定这两个配置项的最佳取值。首先要考虑服务器的硬件性能,如 CPU 核心数、内存大小、网络带宽等,性能较强的服务器可以适当提高配置值;还要结合预期的并发连接数以及业务需求,对于业务高峰期并发量大的应用,需要在保证安全的前提下,合理调整配置以满足业务正常运行 。例如,对于一个电商网站,在促销活动期间并发连接数会大幅增加,此时就需要根据预估的并发量,谨慎调整这两个配置项,既要防止被攻击,又要确保用户能够正常访问和购物 。
(三)防火墙与负载均衡器设置
防火墙在网络安全防护中扮演着 “守门卫士” 的重要角色,针对 Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞,可以通过配置防火墙来阻挡恶意的 HTTP/2 请求 。具体可根据特定的攻击模式设置规则,比如限制连接速率,通过设定单位时间内允许的最大连接数,能够有效遏制攻击者发起大规模的连接请求,防止服务器瞬间被海量请求淹没 。假设将每分钟的最大连接数设置为 1000,当攻击者试图在短时间内发起大量连接请求时,超过这个阈值的请求将被防火墙拦截,从而保护服务器免受攻击 。
还可以限制特定类型的请求,例如对 HEADERS 和 RST_STREAM 帧的频率进行限制,只允许正常业务范围内的请求通过,从而阻断攻击者利用漏洞构造的恶意请求序列 。对于使用负载均衡器来处理 HTTP/2 请求的系统,确保负载均衡器已经更新到修复了该漏洞的版本同样不容忽视 。负载均衡器更新后,能够在分发请求的过程中,对恶意请求进行识别和过滤,将合法请求合理分配到后端服务器,避免单个服务器因遭受攻击而导致整个系统瘫痪,保障系统的整体稳定性和可用性 。例如,当一个分布式系统中的某台服务器受到攻击时,负载均衡器可以将流量自动分配到其他正常的服务器上,确保服务的持续运行 。
五、修复案例分析
以 Geoserver 地图服务器为例,其在漏洞修复过程中经历了一系列关键步骤 。在一次甲方组织的月度漏洞扫描中,Geoserver 被检测出其所依赖的 Jetty 存在漏洞。经确认,Jetty 9.4.53 版本以下受 Apache HTTP/2 拒绝服务漏洞(CVE-2023-44487)影响,而当时现场部署的 Geoserver 版本为 2.24.0,对应的 Jetty 版本正是 9.4.52,处于受影响范围 。
发现问题后,技术人员首先进行问题排查,仔细确定了受影响的组件及版本信息。随后,他们前往 Geoserver 官网获取最新版本,期望通过升级来解决问题,然而却发现最新的 2.24.1 版本中,Jetty 版本依旧为 9.4.52,并未修复该漏洞 。于是,技术团队决定手动替换 Jetty 的 jar 包来修复漏洞 。
修复措施实施过程如下:技术人员从 Jetty 官网下载 zip 包,解压后对照 Geoserver 发行版本中的 Jetty jar 包,分两步进行替换 。在这个过程中,总共需要精准替换 13 个 jar 包,每一个 jar 包的替换都关系到修复的成败,必须小心谨慎 。完成这 13 个 jar 包的替换后,技术人员还将 Jetty 中的 start.jar 包也替换到 Geoserver 发行包中 。
本以为修复工作就此完成,可没想到,启动 Geoserver 时却报错,提示 “java.lang.UnsupportedClassVersionError” 。这是因为新替换的 Jetty 包是由高版本 Java 编译的,当前运行环境的 Java 版本较低,无法支持新的 Jetty 包运行 。面对这个问题,技术人员没有慌乱,他们迅速评估系统整体情况,决定将 Java 运行环境升级到 11 + 版本 。在升级 Java 环境的过程中,技术人员同样遇到了一些小麻烦,比如部分依赖库与新版本 Java 存在兼容性问题 。但他们通过查阅相关文档、在技术论坛寻求帮助,逐一解决了这些问题 。最终,成功升级 Java 环境,再次启动 Geoserver,一切运行正常,漏洞得以成功修复 。
六、总结与展望
(一)总结
Apache HTTP/2 资源管理错误漏洞利用 HTTP/2 协议流取消功能,通过 HEADERS 和 RST_STREAM 帧组合,使服务器资源耗尽,引发拒绝服务攻击。其影响范围覆盖多个常用组件,包括 Apache Tomcat、Apache Traffic Server、Go 语言相关版本、grpc - go、jetty、Netty 以及 nghttp2 等 。一旦系统受攻击,服务器将陷入瘫痪,无法响应合法请求,给企业和用户带来严重损失。
针对该漏洞,我们可以采取多种防范与修复措施。及时更新组件版本是关键,各组件官方已发布修复版本,用户需按指引完成更新。调整 Nginx 配置,合理设置 keepalive_requests 和 http2_max_concurrent_streams 配置项,能有效限制请求量和并发流数目,增加攻击难度 。还可以通过配置防火墙阻挡恶意请求,限制连接速率和特定类型请求;确保负载均衡器更新到修复版本,识别过滤恶意请求,保障系统稳定 。
(二)展望
网络安全是一场没有硝烟的持久战,漏洞的出现如影随形,且形式日益复杂多样。我们必须时刻保持高度警惕,密切关注各类漏洞信息,及时更新知识储备,才能在这场战斗中占据主动 。对于个人用户而言,要提高网络安全意识,不随意点击不明链接、不使用弱密码,定期更新设备软件和应用程序。对于企业和组织,更要建立健全的网络安全管理体系,加强员工培训,定期进行安全评估和漏洞扫描,确保系统安全 。只有我们每个人、每个组织都积极行动起来,共同构建起一道坚固的网络安全防线,才能有效抵御各种网络威胁,让网络空间更加安全、可靠 。
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