从限流谈到伪造 IP（nginx remote_addr）

[ChristopherWu]

来自我的公众号 『 YongHao 写东西的 Cache 』 打个小广告，还是希望写的东西有人看🙊

分享一下见解，权当抛砖引玉

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从限流谈到伪造 IP （ nginx remote_addr ）

remote_addr

很多流量大的网站会限流，比如一秒 1000 次访问即视为非法，会阻止 10 分钟的访问。

通常简单的做法，就是通过 nginx 时，nginx 设置

    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

nginx 的 $remote_addr代表客户端的访问 ip，把它设到 http 请求的头部 X-Real-IP ；然后程序取出并存入数据库，统计访问次数。

remote_addr 基本上不能被伪造，因为是直接从 TCP 连接信息中获取的，也就是 netstat 的Foreign Address那栏。

你想想， 客户端 A 与 B 服务器建立 TCP 连接，是不是 B 肯定知道 A 的公网地址是什么呢，除非客户端 A 是经过了一个代理服务器 Z， 那么就是 A -> Z -> B, 服务器 B 拿到的只能是 Z 的 ip 地址了，但这不意味就是伪造 ip，限流依然有效。

nginx 转发

上述应对外网访问，没有任何问题。假如公司内部需要测试，不停的访问服务器上的程序时，并且经过负载均衡或者 nginx 转发时，也就是 client -> nginx1 -> nginx2 -> server, remote_addr 就变成了 nginx2 的内网地址了。

因此，需要在 nginx1处，e client 的 remote_addr， 再传给 nginx2，server 再取出。

示例：

   proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

$proxy_add_x_forwarded_for 把 $remote_addr 加到 X-Forwarded-For 头部后面；最后设在 my_ips

如果是需要做 ip 统计，地理信息获取，天气定位等，需要常用的另一个 http 头部， X-Forwarded-For 来做处理。通过名字就知道，X-Forwarded-For 是一个 HTTP 扩展头部。HTTP/1.1 （ RFC 2616 ）协议并没有对它的定义，它最开始是由 Squid 这个缓存代理软件引入，用来表示 HTTP 请求端真实 IP。如今它已经成为事实上的标准，被各大 HTTP 代理、负载均衡等转发服务广泛使用，并被写入 RFC 7239（ Forwarded HTTP Extension ）标准之中。1

然后 my_ips 就代表了请求从 client 到 server 的完整 ip 路径， 只要由后往前推，直到 找到 外网的 ip，就证明这就是 client 的真正 ip。

     bb_real_ip = request.environ.get('my_ips')
     bb_real_ip = bb_real_ip.replace(" ", "").split(',')
     for ip in reversed(bb_real_ip):
         if not is_private(ip):
             return ip

     # 不可能出现这种情况, 除非 LBS/nginx 没有设$proxy_add_x_forwarded_for
     return request.environ.get('REMOTE_ADDR')

这样取到的也是真实的 ip 地址，但有一个问题，假如 client 跟其他很多 client 通过同一个出口出来，共享一个外网 ip，那么如何获取它的 ip 呢？

这个情况下，限流一样可以生效，最多就是稍微误杀下无辜，影响不大。

伪造 ip （也就是 remote_addr ）

那么，有办法伪造 remote_addr吗？ 其实本质就是，TCP 连接中，有办法伪造 ip 信息吗？

请看如何用 hping3 工具发出伪装 ip 的包到 google.com：

$ sudo apt-get install hping3
$ sudo hping3 --icmp --spoof 6.6.6.6 baidu.com
HPING baidu.com (eth0 220.181.57.216): icmp mode set, 28 headers + 0 data bytes

另一个控制台抓 icmp 包：

$ sudo tcpdump -i eth0 'icmp'
21:24:58.562844 IP 6.6.6.6 > 220.181.57.216: ICMP echo request, id 11035, seq 5120, length 8

可以看到， 我们成功的伪装成 6.6.6.6 并向 baidu.com 发出了 ping （也就是 ICMP 包），不过由于我们的 IP 实质上并不是6.6.6.6，所以收不到 baidu.com 发往 它的 ICMP 包。

模拟的原理是，自己重新实现系统的 tcp （ ICMP ）协议栈，然后 自己改变自己的 ip。

值得一提的八卦是，hping 的作者是 Salvatore Sanfilippo，同时他也是 redis 的作者。

试想一下，可以通过这个办法来做借刀杀人——伪造一个 ip （如4.4.4.4），大量发包给第三方（如 Google ），然后第三方返回 TCP reset 或者 ICMP unreachable 给 你伪造的 ip(4.4.4.4), 这样就可以借 Google 来 ddos 4.4.4.4了。2

但是现在运营商的路由器都部署了 uRPF，可以根据你发过来的源 ip 检测是否在路由表中，不在就拒绝掉此请求。

[hxsf]

1. TCP 有握手
2. 不能放大的攻击有啥用？ 第三方 D 对面的流量 === 你 D 第三方的流量。

[tabris17]

9012 年了，还有这种伪科学文章啊

[rochek]

过去，一般打机器的时候是做跳板的。
后来，跳板容易被反追，有人用伪造 ip，再中途拿包转发这个妖路。

可以了解一下。

[ChristopherWu]

@tabris17 ???

[yexm0]

@Livid 公众号推广

[ChristopherWu]

@rochek 已感谢。 自己中途拿包转发，是自己容许伪造 ip 的请求过来对吧？那么效果如何，可行吗？

[ChristopherWu]

@yexm0 v 站里不允许宣传公众号吗，还是不允许宣传推广？

我还见过每个帖子都带上自己博客的。。还有一堆嗮博客的帖子，那些属于博客推广吗？

[ChristopherWu]

@tabris17 还是很不爽你的说法，请您说出哪里伪科学了。。。

[rochek]

@ChristopherWu 特定环境下的小聪明

[tabris17]

@ChristopherWu

1. 伪造 IP 源的数据包会被 ISP 的路由器丢弃
2. 想要实现 TCP 的三次盲握手必须能猜解出对方的 IP 数据包的序列号，那你还不如直接猜出对方数据库密码呢

标题搞个噱头，通篇文章毫无意义

[oott123]

这种文章不提一下 nginx 的 set_real_ip_from 指令吗？

[j0hnj]

@tabris17 #2 我也想知道怎么就伪科学了

[ChristopherWu]

@tabris17 你再看看我的标题？ 注意是『谈到』 。。。不是做到，而且我文章也提及是做不到以及说明了原因。

所以你的『标题搞个噱头』从何而来？接下来的『通篇文章毫无意义』更是毫无根据了。

对你没什么用的，但是在我的角度来看，比起配置啥啥，如何安装，算法题解等重复的文章有用了一点。

[www5070504]

抛砖引玉 这个真的是砖 感觉真没啥用。。。这个连握手第一步都过不去的吧。。

[0ZXYDDu796nVCFxq]

楼主是真的抛砖

[1134506391]

<script>alert("aa")</script>

[goodryb]

估计楼主也就是顺手一抄，楼上不要太较真

[VoidChen]

对我我这种外行来说还是能受到一点启发的

[ChristopherWu]

@www5070504

注意文中最后一句，『但是现在运营商的路由器都部署了 uRPF，可以根据你发过来的源 ip 检测是否在路由表中，不在就拒绝掉此请求。』。

回复前，尤其是负面性评论时，能否先认真看看呢？。。

[ryd994]

要是真听了你的就出事了，连猜 TCP 都不用，直接伪造 x-forwarded-for。
所以必须设置 set_real_ip_from，同时前端反代必须覆盖这个 header 而不是按照默认配置拼接。

然后你这个攻击思路一看就是拍脑袋。1.没有放大系数，其实完全没有必要反射。直接带宽上去打死就行了。没必要纠结协议。只要能路由到对方端口，都是一样的。
2. RST 怎么就能 DDoS 了？且不说人家前面套 CDN，CDN 都是硬件清洗。就算靠自己软防火墙抗，一条 conntrack 规则就可以把这些全部 drop 掉了，不会对 CPU 构成压力。要么你占满带宽打死，那还用什么 RST ？见 1，直接暴力打就是了。

[ChristopherWu]

@ryd994

关于`proxy_add_x_forwarded_for`, 你怎么伪造都好啊，与我无关，我取的只是最后的 `$remote_addr`，你与前端建立连接时，`$remote_addr`就几乎不可能伪造。

> $proxy_add_x_forwarded_for
> the “ X-Forwarded-For ” client request header field with the $remote_addr variable appended to it, separated by a comma.
请看 http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html


关于攻击思路，请看 https://www.wikiwand.com/en/Denial-of-service_attack#/Backscatter，写的时候忘记放进去文章了

[ChristopherWu]

@ryd994 更新一下地址： https://en.wikipedia.org/wiki/Denial-of-service_attack?oldformat=true#Backscatter

[ryd994]

@ChristopherWu
“ the “ X-Forwarded-For ” client request header field with the $remote_addr variable appended to it, separated by a comma.“
这就是我说的拼接。正确做法是在前端 proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr; 在后端 set_real_ip_from。
按你的做法，到应用内再处理，不仅开销大，而且 nginx 的 access_log 就完全没意义了。Nginx 明明做好的你不用，还要自己造轮子。

"backscatter is a side-effect of a spoofed denial-of-service attack ”
你英文不及格。这是副作用而不是攻击手段和主要目的。用你的例子来讲，被攻击的是 Google 的服务器，只不过 Google 会以为是另一个 IP 在 syn flood 它。但是实际上都是有硬件清洗的。硬件先和你握手，三次握手成功之后再去和服务器握手。syn flood 很难完成三次握手。除非你破解了对方的 seq 生成随机算法。对于没有足够熵源的服务器来说，这种攻击从协议上来讲是有机会的。后来的 CPU 都有熵发生器了，这种攻击也就彻底不可行了。

写安全类文章前，不如自己搭个服务器，去 hostloc 挑衅一下，看看自己是怎么死的，再教别人。恕我直言，我认为你没有运维过一个公开服务的 nginx http 反代，很可能连服务器管理的经验也没有。

[ChristopherWu]

@ryd994 谢谢你的回复，非常有帮助。
我确实之前不知道`set_real_ip_from`这个模块，我稍候再想想怎么改对目前的程序。

> 恕我直言，我认为你没有运维过一个公开服务的 nginx http 反代，很可能连服务器管理的经验也没有。
实不相瞒，我有。。而且就是这样子做的。。

另外，写文章就是总结下自己学到的东西啊，我不可能知道很多对的事情应该怎么做，身边说不定也没有人知道，所以像现在贴上来，不就收到了你的建议了吗 - = -

[zeraba]

就和 ryd994 说的一样，多层其实设置好 header 后用 realip 模块可以搞定，另外，针对同一个出口的策略也需要调整了，可以自己生成 id 作为用户识别，毕竟移动网络下，这种情况很常见，还有可以深入写下 ng 多层代理后的 header 情况

[ChristopherWu]

@zeraba
已感谢。 请问『针对同一个出口的策略也需要调整了，可以自己生成 id 作为用户识别』可以细讲一下吗？

『有可以深入写下 ng 多层代理后的 header 情况』这个是指啥意思呢？有哪些 header 需要关注？

[zeraba]

@ChristopherWu 你现在限流是针对 ip 其实可以通过 cookie lua 可以 set cookie 如果项目不是基于 cookie 比如小程序之类的 可以在 url 设置某个参数标识用户 再限流，至于多层，举个例子，X-Forwarded-For 这个变量就可以展开，一层是什么情况，内网多层是什么情况，如何排除中间的 ip 其他变量当然也可以深入，可以拓宽一点理解整个 proxy 模块

[msg7086]

我刚打开的时候就觉得这写得都什么玩意儿，谈 nginx 不谈 real_ip 那还谈什么。9012 年了还谈 forwarded-for 伪造。
翻了下回复，看来我不是第一个这么觉得的。

> 实不相瞒，我有。。而且就是这样子做的。。
建议找个懂的来做运维。
抱歉，我说话比较冲。

如果自己不确定，那么就开贴直接问。把错误的知识写成科普性文章是很不好的行为。

[freaking]

好喷

[Paradisiaercy]

以网络安全角度来看，不知道说了什么。