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执行摘要
OpenVPN 是一个基于 OpenSSL 库的应用层 VPN 实现，其服务端口为1194，2019年9月被发现可被用于UDP反射攻击。借助绿盟威胁情报中心（NTI）的全网测绘数据和绿盟威胁捕获系统的威胁捕获数据，本文对其全网暴露情况、攻击者常用的攻击手法、反射攻击带宽放大因子等进行了分析。
本文的关键发现如下：
- 全球有约75万个IP开放了OpenVPN服务，存在被利用进行DDoS攻击的风险。
- 开放OpenVPN服务的资产暴露数量最多的五个国家依次是美国、德国、中国、英国和意大利。
- 通过对绿盟威胁捕获系统在2020年6月1日到2020年8月10日捕获到的访问1194端口的日志数据进行分析，除个别日期日志数量较大外，日常捕获的日志数量在几十到几百不等，因此，我们认为这更多是对于OpenVPN服务的探测，而不是在利用OpenVPN服务进行反射攻击。
- 绿盟威胁捕获系统捕获的Payload长度主要为2字节（24.6%）、14字节（19.8%）和1字节（10.1%）。
- 我们采用了三种方式来对OpenVPN带宽放大因子进行评估：一是发送14字节Payload，测试节点首先回复一个26字节报文，如果没有继续收到回应的话，会每隔2、4、8、16秒发送一个14字节的报文，按照这种方式可以得到OpenVPN的平均带宽放大因子为5.9；二是发送2字节的Payload，全网共有51161个IP对其进行了响应，响应的长度均为26字节。我们也随机选取了一些存活的IP进行验证，发现仅收到这一个报文，可得平均带宽放大因子为13；三是发送1字节的Payload，我们仅选取若干IP进行了简要验证，与第二种类似，仅收到一个响应报文，可得平均带宽放大因子为26。从攻击性价比的角度考虑，我们认为能够对2字节和1字节Payload有响应的IP的威胁更大一些。
- 有文章提到可以在抗DDoS设备或边界路由上配置过滤规则，过滤源端口为1194，长度大于等于56字节的UDP数据包，通过绿盟威胁捕获系统的Payload捕获情况以及我们的分析验证，这样的过滤规则需改进为过滤大于等于14字节的数据包。
一、OpenVPN服务暴露情况分析
本章我们对OpenVPN服务的暴露情况进行了分析，采用的是绿盟威胁情报中心（NTI）在2020年5月的一轮完整测绘数据。
全球有约75万个IP开放了OpenVPN服务，存在被利用进行DDoS攻击的风险。
开放OpenVPN服务的资产暴露数量最多的五个国家依次是美国、德国、中国、英国和意大利。
图 1.1 开放OpenVPN服务的资产国家分布情况
二、OpenVPN反射攻击分析
本章我们通过绿盟威胁捕获系统在2020年6月1日到2020年8月10日捕获到的访问1194端口的日志数据来说明当前OpenVPN反射攻击的威胁态势。
我们对绿盟威胁捕获系统捕获到的1194端口的日志数量进行了分析，如图 2.1 所示。从图中可以看出，除个别日期日志数量较大外，日常捕获的日志数量在几十到几百不等，因此，我们认为这更多是对于OpenVPN服务的探测，而不是在利用OpenVPN服务进行反射攻击。
图 2.1 OpenVPN服务被访问趋势
我们对1194端口收到的日志数据中的payload进行了统计，出于尽量不扩散攻击报文的考虑，这里我们按照出现的报文的长度对其命名。从图 2.2 中可以看出，攻击者较常使用的Payload的长度有2字节、14字节和1字节，其中14字节有多种。
图 2.2 绿盟威胁捕获系统捕获的payload占比情况
在对OpenVPN服务进行全网测绘时，我们并未采用友商文章[1]中提到的96字节的报文，而是采用了绿盟威胁捕获系统捕获的被攻击者使用的一个14字节的报文（Payload14A），也即有约75万个IP会对该报文进行响应，这与友商文章中提到的OpenVPN的暴露数量一致，说明可以将其作为服务探测报文。我们随机选取了30个存活IP进行验证，发现OpenVPN服务会按照这样的规律进行回复：首先回复一个26字节报文，如果没有继续收到回应的话，会每隔2、4、8、16秒发送一个14字节的报文，如图 2.3 所示。
图 2.3 某测试IP对于Payload14A的响应情况
按照这种方式可以得到OpenVPN的平均带宽放大因子（bandwidth amplification factor，BAF）（注：放大因子我们采用NDSS 2014的论文Amplification Hell: Revisiting Network Protocols for DDoS Abuse上对于带宽放大因子的定义，不包含UDP的报文头。） [2]为5.9。
另外，考虑到长度越短可能造成的反射倍数就越大，我们也对Payload2进行了一轮测绘，全网共有51161个IP对其进行了响应，响应包的长度均为26字节（过滤非OpenVPN服务后）。我们也随机选取了一些存活的IP进行验证，发现仅收到这一个报文。按照这种方式得到的OpenVPN的平均带宽放大因子为13。对于Payload1我们未进行测绘，但是进行了简要验证，发现响应包的长度也是26字节，可得带宽放大因子为26。从攻击性价比的角度考虑，我们认为能够对2字节和1字节Payload有响应的IP的威胁更大一些。
三、小结
借助绿盟威胁情报中心（NTI）的全网测绘数据和绿盟威胁捕获系统的威胁捕获数据，本文对其全网暴露情况、攻击者常用的攻击手法、反射攻击带宽放大因子等进行了分析。
作为安全厂商：
（1）可以在扫描类产品中加入OpenVPN扫描能力，及时发现客户网络中存在的安全隐患。
（2）可以在防护类产品中加入对于OpenVPN的流量检测能力，及时发现客户网络中存在的安全威胁。也可以关联开放OpenVPN服务的IP的威胁情报，阻断命中的源IP的连接。
作为电信运营商，需遵循BCP38网络入口过滤。
作为监管部门，对于网络中的OpenVPN威胁进行监控，发现问题进行通报。
作为OpenVPN用户，可以设置服务访问白名单。
作为有DDoS防护需求的用户，购买具备OpenVPN反射攻击防护能力的安全厂商的DDoS防护产品。
参考文献
[1] OpenVPN服务被利用于UDP反射放大DDoS攻击
https://www.freebuf.com/vuls/215171.html
[2] Amplification Hell: Revisiting Network Protocols for DDoS Abuse