HTTP/2 协议简介

HTTP/2，作为 HTTP/1.1 的继任者，自 2015 年正式发布以来，已然成为推动现代 Web 性能飞跃的关键力量。它的诞生，旨在攻克 HTTP/1.1 时代遗留的诸多性能顽疾，全方位提升 Web 应用的数据传输效率与响应速度，为用户带来更为流畅、高效的网络交互体验。
HTTP/1.1 虽曾长期作为 Web 通信的中流砥柱，但随着互联网应用复杂度的激增，其局限性日益凸显。在 HTTP/1.1 模式下，每个 TCP 连接同一时刻仅能处理一个请求 - 响应对，若客户端需要获取多个资源，就必须频繁建立新的 TCP 连接。这不仅导致了严重的 “队头阻塞” 问题，使得后续请求被迫等待当前请求完成，大大延长了整体响应时间；而且 TCP 连接的反复建立与拆除，也会消耗大量的时间和系统资源，在高并发场景下，性能瓶颈尤为显著 。
HTTP/2 则通过一系列创新性的技术设计，成功突破了这些性能枷锁。它引入了二进制分帧层，将 HTTP 消息拆解为二进制格式的帧进行传输，相较于 HTTP/1.1 的纯文本格式，极大提升了数据解析效率，降低了传输开销；多路复用技术更是 HTTP/2 的核心亮点之一，它允许在单个 TCP 连接上同时并行处理多个请求和响应，各个请求和响应通过唯一的流标识符进行区分和管理，彻底解决了 “队头阻塞” 难题，显著提高了网络资源利用率和并发处理能力。举例来说，当我们加载一个包含众多图片、样式表和脚本文件的网页时，HTTP/2 能够让这些资源的请求和响应在同一连接中交错进行，无需像 HTTP/1.1 那样逐个排队等待，从而大幅缩短了网页的加载时间。
此外，HTTP/2 还采用了 HPACK 算法对 HTTP 请求和响应的头部信息进行高效压缩。在 HTTP/1.1 中，每次请求都需携带完整的头部信息，其中包含大量重复数据，这无疑造成了带宽的极大浪费。而 HPACK 算法通过动态维护一个头部字段表，在传输时仅发送变化的头部信息或对已存在头部信息的引用，大幅减少了头部数据的传输量，进一步提升了数据传输速度 。服务器推送功能同样是 HTTP/2 的一大特色，服务器能够主动预判客户端可能需要的资源，如 CSS 样式文件、JavaScript 脚本等，并在客户端发送请求前就将这些资源推送过去，减少了客户端额外的请求次数和等待时间，有效加快了页面的渲染速度，提升了用户体验。
正是凭借这些卓越的特性，HTTP/2 在现代 Web 服务中得到了极为广泛的应用。无论是电商平台、社交媒体网站，还是各类在线应用，都纷纷采用 HTTP/2 协议来优化自身的性能表现。主流的 Web 服务器软件，如 Nginx、Apache 等，都早已全面支持 HTTP/2，开发者只需简单配置，即可轻松启用这一强大的协议，享受其带来的性能红利。同时，绝大多数现代浏览器，如 Chrome、Firefox、Safari 等，也都对 HTTP/2 提供了良好的支持，为用户访问采用 HTTP/2 协议的网站和应用提供了坚实保障。

HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞揭秘

（一）漏洞原理剖析

HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞（CVE - 2023 - 44487），其核心在于对 HTTP/2 协议 “快速重置” 特性的恶意利用。在 HTTP/2 协议体系中，为了提升传输效率和灵活性，允许客户端通过单个 TCP 连接发起多个请求流 。每个请求流都有独立的标识符，服务器可以并行处理这些请求流，极大提高了数据传输的并发性。同时，协议还引入了快速重置机制，即客户端能够随时通过发送 RST_STREAM 帧来终止某个流，这原本是用于在出现错误或不需要继续传输数据时，快速关闭流以释放资源的正常操作 。
然而，攻击者却利用这一特性，精心构造恶意攻击流程。他们向目标服务器发送大量无效或恶意的请求流，这些请求流并非正常的业务请求，而是充斥着虚假或无意义的数据。更为关键的是，攻击者在发送这些请求流后，不等服务器对请求做出响应，便立即发送 RST_STREAM 帧快速重置这些流。服务器在接收到这些快速重置的请求流时，需要按照协议规定进行一系列的处理操作，包括清理与该流相关的资源、记录日志等。但由于攻击者发送的请求流数量巨大且重置速度极快，服务器在短时间内需要处理海量的无效请求，导致服务器资源被迅速耗尽，无法再响应正常用户的合法请求，最终引发服务不可用的严重后果 。
例如，一个正常的 Web 服务器在处理 HTTP/2 请求时，每秒能够处理一定数量的请求流，假设为 N 个。在遭受 Rapid Reset 攻击时，攻击者通过自动化工具，每秒向服务器发送远远超过 N 个的请求流，并且在极短时间内（如几毫秒内）就对这些请求流进行重置。服务器原本用于处理正常业务请求的 CPU、内存等资源，被这些恶意请求流的处理和重置操作大量占用，使得正常用户的请求无法得到及时处理，页面加载缓慢甚至完全无法访问，严重影响了网站的正常运营和用户体验 。

（二）攻击方式详解

攻击者实施 HTTP/2 Rapid Reset 攻击时，通常采用以下高效且具有破坏性的方式。他们会利用单个 TCP 连接，借助专门编写的攻击脚本或工具，快速创建并重置大量流。这种攻击方式的巧妙之处在于，利用了 HTTP/2 协议在单个连接上支持多路复用的特性，以极低的资源成本发起大规模攻击 。
在实际攻击过程中，攻击者首先会建立与目标服务器的 TCP 连接，一旦连接建立成功，便通过自动化程序在极短时间内创建大量的 HTTP/2 请求流。这些请求流可能包含随机生成的头部信息和无意义的请求体，目的仅仅是占用服务器的处理资源。以每秒为例，攻击者可以创建数千甚至数万个请求流，远远超出服务器正常的处理能力范围。紧接着，攻击者立即对这些刚创建的请求流发送 RST_STREAM 帧进行重置。由于服务器在处理每个请求流时，都需要分配一定的系统资源，如内存空间用于存储请求信息、CPU 时间用于解析和处理请求等，大量的请求流快速创建和重置，使得服务器的资源迅速被消耗殆尽 。
而且，攻击者可以通过控制攻击节奏和请求流的数量，进一步加大攻击的破坏力。他们可能会在短时间内集中发送一波高强度的请求流重置操作，使服务器瞬间陷入资源耗尽的困境；也可能采用持续稳定的攻击方式，长时间维持一定数量的请求流创建和重置，让服务器始终处于高负载运行状态，无法恢复正常服务。此外，攻击者还可能利用分布式攻击手段，通过控制大量的僵尸网络节点，从多个不同的 IP 地址同时向目标服务器发起 HTTP/2 Rapid Reset 攻击，进一步增加攻击的规模和复杂性，使得防御难度大幅提升 。这种攻击方式不仅能够对单个服务器造成严重影响，甚至可能导致整个网站集群、云服务平台等出现服务中断的情况，给企业和用户带来巨大的损失。

惊人案例：大规模 DDoS 攻击

（一）Cloudflare 遭受攻击

在网络安全的风云变幻中，Cloudflare 无疑是最早感受到 HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞带来的巨大冲击的先锋者之一。早在 8 月下旬，Cloudflare 就敏锐地察觉到网络中异常的流量波动，开始深入分析这一全新的攻击方法及其背后隐藏的底层漏洞 。
经过艰苦的追踪和分析，Cloudflare 发现自己成为了攻击的重灾区。在攻击最为猛烈的时刻，流量峰值竟然达到了每秒 2.01 亿请求（RPS），这一数字犹如一颗重磅炸弹，在网络安全领域掀起了惊涛骇浪。要知道，Cloudflare 在 2 月份刚刚经历了一场破纪录的大规模 DDoS 攻击，当时的攻击峰值为每秒 7100 万次请求，而此次 HTTP/2 Rapid Reset 攻击的规模，竟然是那次的整整三倍 。如此悬殊的差距，足以凸显出这次攻击的恐怖威力。
更令人震惊的是，发起如此大规模攻击的，仅仅是一个由 20,000 台受感染设备组成的僵尸网络。在以往的认知中，能够发动如此规模 DDoS 攻击的僵尸网络，通常由数十万甚至数百万台机器构成。而这次，攻击者仅用了相对极少的资源，就实现了前所未有的攻击规模，这无疑让整个网络安全行业对 HTTP/2 Rapid Reset 攻击的威胁性有了全新的认识 。自 8 月下旬以来，Cloudflare 就如同置身于一场激烈的网络战争之中，已经检测并艰难地阻止了一千多次超过 1000 万次每秒的 “HTTP/2 Rapid Reset”DDoS 攻击，其中有 184 次攻击打破了之前 7100 万次每秒的记录。Cloudflare 深知，随着时间的推移，更多的威胁行为者可能会掌握这种攻击方法，并利用规模更大的僵尸网络发起攻击，未来的网络安全形势将变得更加严峻 。

（二）谷歌遭受攻击

谷歌，作为互联网行业的巨头，在网络安全防护方面一直处于行业领先地位，但面对 HTTP/2 Rapid Reset 攻击，也未能幸免。谷歌观察到的一次 DDoS 攻击，其峰值表现更是令人咋舌，达到了惊人的 3.98 亿 RPS 。这一数字不仅刷新了谷歌自身遭遇攻击的记录，更是让整个互联网界为之震惊，因为这一峰值是谷歌此前遭遇的最大规模攻击的七倍多 。如此高强度的攻击，对于谷歌的网络基础设施和服务稳定性来说，无疑是一次巨大的挑战。
面对这场来势汹汹的攻击，谷歌迅速启动了应急响应机制，通过在网络边缘增加容量、优化流量调度等一系列措施，努力缓解攻击带来的压力 。谷歌的工程师们日夜奋战，对攻击流量进行实时监测和分析，不断调整防御策略，以确保谷歌的各项服务能够正常运行，尽量减少对用户的影响。尽管谷歌凭借其强大的技术实力和丰富的应对经验，成功抵御了这次攻击，但这次事件也为谷歌乃至整个互联网行业敲响了警钟，让大家深刻认识到 HTTP/2 Rapid Reset 漏洞的巨大破坏力以及网络安全防护工作的任重道远 。

（三）亚马逊遭受攻击

在 8 月下旬的短短两天内，亚马逊也未能逃脱 HTTP/2 Rapid Reset 攻击的魔掌，接连遭遇了十几起此类攻击 。这些攻击如同一波又一波汹涌的潮水，不断冲击着亚马逊的网络防线。在攻击的高峰期，最大峰值达到了 1.55 亿 RPS，这对于亚马逊这样庞大的电商和云计算服务提供商来说，同样是一次严峻的考验 。
亚马逊的网络安全团队迅速行动起来，凭借其完善的 DDoS 防护体系和丰富的应急处理经验，在 “短短几分钟内” 就准确确定了攻击的性质，并通过 CloudFront 内容分发网络自动化解了攻击，最大程度地保障了客户服务的可用性 。尽管成功抵御了攻击，但亚马逊也意识到，HTTP/2 Rapid Reset 攻击的出现，给网络安全防护带来了新的挑战和威胁。为了应对未来可能出现的类似攻击，亚马逊进一步加强了对网络安全的监控和防护措施，持续优化和升级其 DDoS 防护系统，以确保自身业务的稳定运行和客户数据的安全 。

受影响范围与危害

（一）受影响的服务器类型

HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞影响范围广泛，涵盖了众多常见的服务器软件和平台。其中，Nginx 作为全球使用最为广泛的 Web 服务器之一，其 HTTP/2 模块（ngx_http_v2_module）在特定配置下易受攻击 。默认情况下，Nginx 将并发流的数量限制为 128，同时允许客户端使用 HTTP keepalive 保持最多 1000 个请求的 HTTP 连接，这种默认配置能够在一定程度上抵御攻击。然而，若用户将 keepalive 配置得明显高于默认值，攻击者就有可能利用漏洞耗尽系统资源，导致服务器 CPU 使用率飙升，无法正常响应合法请求 。
Apache 服务器同样在受影响之列，其旗下的 Tomcat 服务器，在多个版本范围内存在此漏洞风险。例如，11.0.0 - M1 至 11.0.0 - M11、10.1.0 - M1 至 10.1.13、9.0.0 - M1 至 9.0.80、8.5.0 至 8.5.93 等版本，都可能受到攻击者的恶意利用，通过快速重置大量 HTTP/2 流，使服务器陷入资源枯竭的困境 。
F5 的 BIG - IP 设备以及相关的 NGINX 产品也未能幸免。F5 的 NGINX Open Source 和 NGINX Plus 在实现 HTTP/2 规范的服务器端部分存在漏洞，攻击者可借此对这些产品执行拒绝服务攻击，严重威胁企业网络服务的稳定性和可用性 。
Jetty 服务器，作为一款开源的、基于 Java 的 Web 服务器和 Servlet 容器，在低版本中也面临着同样的风险。如版本低于 12.0.2、10.0.17、11.0.17、9.4.53.v20231009 的 Jetty 服务器，攻击者能够利用 HTTP/2 Rapid Reset 漏洞，绕过服务器的并发流限制，发动大规模的拒绝服务攻击，使服务器无法为用户提供正常服务 。
Microsoft IIS（HTTP.sys）作为 Windows 操作系统内置的 Web 服务器，以及.NET Kestrel，也都被列入了受影响名单。微软已经发布针对 IIS（HTTP.sys）和.NET（Kestrel）的更新，以应对这一严重的安全威胁 。若企业未能及时更新相关软件版本，其基于 Windows 平台搭建的 Web 服务就有可能遭受攻击，导致业务中断，给企业带来巨大的经济损失和声誉损害 。

（二）对业务的危害

HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞对业务的危害堪称毁灭性。一旦服务器遭受攻击，最直接的后果便是业务被拒绝服务攻击，服务器瞬间陷入瘫痪，无法响应正常请求，造成服务中断 。对于电商平台而言，这可能意味着在促销活动的关键时刻，用户无法访问网站进行购物，大量订单流失，不仅直接导致经济收益受损，还会严重损害品牌形象和用户信任度 。据统计，一次短暂的服务中断，可能会使电商平台损失数百万甚至上千万元的销售额，同时导致大量用户流失，其中部分用户可能永远不会再选择该平台 。
对于在线金融服务机构，服务中断更是关乎生死存亡。用户无法进行转账、查询账户信息等操作，可能引发用户对资金安全的恐慌，进而对金融机构的稳定性产生质疑。这种信任危机一旦形成，恢复起来将极其困难，金融机构可能需要投入大量的人力、物力和财力来挽回声誉，重建用户信任 。
社交媒体平台也难以幸免，服务中断会导致用户无法正常发布动态、浏览好友信息，引发用户的不满和抱怨。在信息传播迅速的今天，负面口碑会像病毒一样迅速扩散，使平台的用户活跃度和市场份额受到严重冲击 。
除了直接的业务损失，企业还需要投入大量的人力、物力和时间来应对攻击后的恢复工作。技术人员需要紧急排查故障、修复漏洞、恢复服务，这不仅增加了运营成本，还会影响企业的正常业务开展，导致企业的发展节奏被打乱 。

防范与修复措施

（一）升级软件版本

面对 HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞的严重威胁，升级软件版本无疑是最为直接有效的防范手段之一。各大厂商和开源社区在漏洞曝光后，迅速行动起来，积极发布了一系列针对性的补丁和更新，为用户提供了抵御攻击的有力武器 。
对于广泛使用的 Nginx 服务器，F5 公司已发布修复版本，强烈建议用户将其升级到最新版本，以彻底修复漏洞隐患。在升级过程中，用户可前往 Nginx 官方网站，根据自身服务器环境和需求，下载适配的最新稳定版本安装包。例如，若服务器运行的是 Linux 系统，可通过命令行工具，使用 wget 命令从官方指定网址下载安装包，然后按照官方提供的升级指南，依次完成解压、编译、安装等步骤 。
Apache 服务器旗下的 Tomcat，Apache 软件基金会也及时发布了更新版本。用户可登录 Apache Tomcat 官方下载页面，查找对应版本的更新包进行升级。升级时，需注意备份原有配置文件和数据，避免因升级过程中的意外情况导致数据丢失或配置错误 。
Microsoft 针对 IIS（HTTP.sys）和.NET（Kestrel）发布了相关更新，Windows 服务器用户可通过 Windows Update 自动更新服务获取并安装这些更新，也可在 Microsoft 官方网站的技术支持页面，手动下载适合自己服务器版本的更新补丁进行安装 。
Jetty 服务器的用户，由于低版本存在类似问题，建议升级到 12.0.2、10.0.17、11.0.17、9.4.53.v20231009 及以上版本。用户可在 Jetty 官方仓库或相关软件源中获取最新版本的安装文件，按照 Jetty 的升级说明进行操作 。

（二）配置防护措施

除了升级软件版本，合理配置防护措施也是抵御 HTTP/2 Rapid Reset 攻击的关键防线。通过设置一系列的参数和启用相关模块，能够有效限制攻击者的恶意行为，降低服务器遭受攻击的风险 。
限制并发流数量是一种极为有效的防护策略。服务器管理员可以通过配置服务器，限制单个客户端能够同时发起的 HTTP/2 流数量。例如，在 Nginx 服务器中，可以在配置文件中添加 “http2_max_concurrent_streams” 参数，并设置一个合理的值，如 100 或 128，以此来防止攻击者滥用快速重置机制，大量创建并重置流，耗尽服务器资源 。
设置请求频率限制同样重要。对客户端的请求频率进行严格限制，能够有效防止短时间内大量请求流的创建和重置。在 Nginx 中，可以使用 “ngx_http_limit_req_module” 模块来实现这一功能。通过配置该模块，管理员可以设定单个客户端在一定时间内允许发送的请求数量，如每分钟 100 个请求，一旦客户端的请求频率超过设定阈值，服务器将对后续请求进行限制或拒绝，从而有效抵御攻击 。
启用速率限制模块也是一种常见的防护手段。以 Nginx 为例，管理员可以在配置文件中启用 “ngx_http_limit_req_module” 模块，并结合 “limit_req_zone” 指令，对不同来源的请求进行速率限制。例如，以下是一个简单的 Nginx 配置示例，用于限制单个客户端的并发 HTTP/2 流数量和请求频率：

http { # 定义一个共享内存区域，用于存储连接数限制的状态 limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m; # 定义一个共享内存区域，用于存储请求频率限制的状态 limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=100r/m; server { listen 443 ssl http2; # 限制单个客户端最多同时开启100个HTTP/2流 http2_max_concurrent_streams 100; # 启用连接限制，限制单个客户端的并发连接数为100 limit_conn addr 100; # 启用请求频率限制，限制单个客户端每分钟最多发送100个请求 limit_req zone=one; ssl_certificate /path/to/cert.pem; ssl_certificate_key /path/to/privkey.pem; location / { # 其他配置 } } }

（三）监控与日志分析

定期检查服务器日志，识别异常的请求模式，及时发现潜在的攻击行为，对于防范 HTTP/2 Rapid Reset 攻击具有至关重要的意义。服务器日志就像是服务器运行状态的 “黑匣子”，详细记录了每一次请求的相关信息，包括请求的来源 IP、请求时间、请求类型、响应状态等 。
通过仔细分析这些日志数据，管理员能够敏锐地察觉到异常情况。例如，如果发现某个 IP 地址在短时间内频繁发起大量的 HTTP/2 请求，且请求流的创建和重置速度异常之快，远远超出正常业务的请求频率，那么就有可能是遭受了 HTTP/2 Rapid Reset 攻击 。管理员可以利用专业的日志分析工具，如 ELK（Elasticsearch、Logstash、Kibana）等，对服务器日志进行实时监控和深度分析。这些工具能够对海量的日志数据进行快速筛选、统计和可视化展示，帮助管理员更直观地了解服务器的运行状况，及时发现并定位潜在的攻击行为 。
一旦发现异常请求模式，管理员应立即采取相应的应急措施，如暂时封禁可疑 IP 地址、调整服务器配置以加强防护等，同时进一步深入分析攻击行为的特征和来源，以便制定更为有效的防范策略 。此外，建立完善的监控与日志分析机制，还能够为后续的安全事件调查和溯源提供重要依据，有助于查明攻击的真正来源和幕后黑手，为网络安全防护积累宝贵的经验 。

总结与展望

HTTP/2 Rapid Reset 拒绝服务漏洞的出现，无疑给网络安全领域带来了一场前所未有的挑战。其利用 HTTP/2 协议特性发动的大规模 DDoS 攻击，已在 Cloudflare、谷歌、亚马逊等巨头企业身上展现出了惊人的破坏力，导致服务中断，给企业和用户造成了巨大的损失 。众多常见的服务器软件和平台，如 Nginx、Apache、F5、Jetty、Microsoft IIS（HTTP.sys）以及.NET Kestrel 等，均在受影响之列，这使得互联网的安全形势变得异常严峻 。
然而，面对这一棘手的漏洞，我们并非束手无策。升级软件版本、配置防护措施以及加强监控与日志分析等多管齐下的防范与修复措施，为我们抵御攻击提供了有效的手段。各大厂商和开源社区积极响应，迅速发布补丁和更新，展现了强大的技术实力和责任担当 。
在未来，网络安全将面临更多未知的挑战，类似 HTTP/2 Rapid Reset 这样的漏洞可能还会不断涌现。这就要求我们时刻保持警惕，密切关注网络安全动态，及时采取防护措施。作为网络安全的守护者，企业和开发者应加强对新技术、新协议的安全评估和测试，提前发现并修复潜在的安全隐患；同时，不断完善自身的安全防护体系，提升应急响应能力，确保在面对攻击时能够迅速做出反应，保障网络服务的稳定运行和用户数据的安全 。只有这样，我们才能在这场没有硝烟的网络战争中，立于不败之地，为互联网的健康发展保驾护航 。

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