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摘要
2020年3月，腾讯发表了一篇关于某DVR被用于反射攻击的文章。该DVR的服务端口为37810，因其中有DHDiscover字样，因此，我们将其称之为DHDiscover服务。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、反射攻击趋势、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31万个IP开放了DHDiscover服务，存在被利用进行DDoS攻击的风险。
- 开放DHDiscover服务的资产暴露数量最多的五个国家依次是韩国、巴西、越南、中国和美国。
- 通过对绿盟威胁捕获系统在2020年6月1日到2020年8月18日捕获到的访问37810端口的日志数据进行分析，从6月初到8月上旬攻击呈现上升趋势，8月中旬有所下降，单蜜罐单日捕获数据包数量最大达到了90万个。
- 绿盟威胁捕获系统捕获的攻击报文长度主要为4字节（54.7%）和62字节（44.9%）。
- 我们采用了两种方式来对DHDiscover的带宽放大因子进行评估：一是发送62字节的报文，可以得到DHDiscover的平均带宽放大因子为11.4；二是发送4字节的报文，可以得到DHDiscover的平均带宽放大因子为178.8，约有53.6%的DHDiscover服务会对这一报文进行响应，近200倍的带宽放大因子值得引起重视。
- 绿盟威胁捕获系统数据显示，美国是受DHDiscover反射攻击影响最严重的国家，美国的IP占全部受害者IP的42%。
- 具备DHDiscover反射攻击能力的样本最早出现于2019年12月7日，当前已经有至少5个样本具备该反射攻击能力。随着攻击者发现其实际放大倍数可达近200倍，相信会有更多的样本中内置该反射攻击能力。
最后，我们也提出了我们对于设备发现类服务在设计层面的思考。设备发现类协议设计的初衷是方便局域网内的设备发现，所以，一般在进行设备发现时，采用的是多播地址。因此，我们认为比较理想的设备发现报文回复策略为：
- 对多播报文进行回复。
- 如果是单播报文，判断发送方的IP是否和设备的IP在同一网段，如果在同一网段则回复。也可以把这一策略改为判断发送方的IP是否为局域网IP。
- 若不为1、2，则不回复。同时，设备加入Discovery回复任意单播报文的功能，可在需要时由用户开启，但是设备出厂时默认关闭该功能。
一、DHDiscover简介
2020年3月，腾讯发表了一篇关于某DVR被用于反射攻击的文章[1]。该DVR的服务端口为37810，因其探测报文中包含DHDiscover字样，因此，我们将其称之为DHDiscover服务。
DHDiscover服务探测报文长度为62字节，设备返回的内容如下所示，可以看到关于设备的很多信息，如MAC地址、设备类型、设备型号、HTTP Port、设备序列号、设备版本号等，因此，我们推测该服务被用于设备发现：
‘\x00\x00\x00DHIP\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xa6\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xa6\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x00{“mac”:”38:af:29:26:f8:80″,”method”:”client.notifyDevInfo”,”params”:{“deviceInfo”:{“AlarmInputChannels”:16,”AlarmOutputChannels”:3,”DeviceClass”:”HCVR”,”DeviceType”:”DH-********-*”,”Find”:”BD”,”HttpPort”:80,”IPv4Address”:{“DefaultGateway”:”192.168.0.1″,”DhcpEnable”:true,”IPAddress”:”192.168.0.19″,”SubnetMask”:”255.255.255.0″},”IPv6Address”:{“DefaultGateway”:””,”DhcpEnable”:null,”IPAddress”:”\\/64″,”LinkLocalAddress”:”fe80::3aaf:29ff:fe24:****\\/64″},”Init”:166,”MachineName”:”XVR”,”Manufacturer”:”Private”,”Port”:37777,”RemoteVideoInputChannels”:0,”SerialNo”:”4D019B8PAZ4****”,”Vendor”:”Private”,”Version”:”4.000.10****.0″,”VideoInputChannels”:16,”VideoOutputChannels”:0}}}\n\x00’
我们将DHDiscover相关关键词在威胁情报平台AlienVault OTX进行了检索，检索方式为Google: DHDiscover.search site:otx.alienvault.com/。如图 1.1 所示，可以看到有5条记录，分别对应5个样本，也即已经有至少5个样本将其放入反射攻击武器库了。
图 1.1 DHDiscover在AlienVault OTX中的检索记录（2020/8/19）
我们对这5个样本出现的时间进行了简要分析，发现有1个样本最早出现在2019年12月7日（注：第一个样本的时间数据来自AlienVault OTX，其他样本的时间数据以及所有样本的下载URL数据来自VirusTotal。），并且这个样本处于持续活跃的状态，有1个样本出现在2020年3月3日，还有3个样本出现在2020年4月13日。
| 样本MD5 | URL | 出现时间 |
| 73697e97fb48df3d9b52a4fa4d97c074 | http://144.217.34.147/jug7 http://ip04.montreal01.cloud.hosthavoc.com/jug7 | 2019/12/7-2020/8/18 |
| ccbd299499183b3b889951071182fcb1 | http://104.168.215.223/jibmips | 2020/3/3 |
| b46d2b948d239e257445b6c62f41a6df | http://103.214.6.199/fuk.mips64 | 2020/4/13 |
| a58b18742f910ee979bd55678ad6e54a | http://103.214.6.199/fuk.mips | 2020/4/13 |
| c29ed229587825b425b215b8f9f2ef5e | http://103.214.6.199/fuk.spc | 2020/4/13 |
表 1.1 相关样本及其出现时间
二、DHDiscover服务暴露情况分析
本章我们对DHDiscover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6月的一轮完整测绘数据。
全球有约31万个IP开放了DHDiscover服务，存在被利用进行DDoS攻击的风险。
在绿盟威胁捕获系统的数据中，我们不只捕获了对37810端口的DHDiscover服务探测行为，也在23000端口捕获到少量探测行为。因此，我们对这两个端口分别进行了一轮测绘。过滤掉无关数据后，发现开放37810端口的资产多达30万个，而开放23000端口的资产也有7000多个。
开放DHDiscover服务的资产暴露数量最多的五个国家依次是韩国、巴西、越南、中国和美国。
图 2.1 是开放DHDiscover服务的资产国家分布情况。在腾讯捕获的反射攻击事件中，反射源区域分布集中于美洲、亚洲、欧洲的众多国家和地区，尤其以韩国、巴西为重灾区。而在我们得到的国家分布情况中，韩国和巴西的暴露数量也是最多的。
图 2.1 开放DHDiscover服务的资产国家分布情况
我们对测绘数据中的Vendor字段、DeviceClass字段和Version字段进行了统计。图 2.2 是Vendor字段分布情况，从中可以看出，除了Private和General无法判断外，相关厂商有Intelbras、CPPLUS、QSee等。不过，由于这些设备的服务探测报文是一致的，都包含DHDiscover，而返回的报文中又出现了37777端口，因此，基本可以确认这些设备都与某视频监控厂商有关。
图 2.2 Vendor字段分布情况
图 2.3 是DeviceClass字段分布情况，我们对于视频监控设备的分类不是很了解，仅听过IPC、NVR、DVR，有43.1%的设备类别是HCVR。
图 2.3 DeviceClass字段分布情况
图 2.4 是Version字段的分布情况，有上千种之多。
图 2.4 Version字段分布情况
三、DHDiscover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18日捕获到的访问37810端口的日志数据来说明当前DHDiscover反射攻击的威胁态势。
我们对绿盟威胁捕获系统捕获到的37810端口的日志数量进行了分析，如图 3.1 所示。从图中可以看出，从6月初到8月上旬攻击呈现上升趋势，8月中旬有所下降，单蜜罐单日捕获数据包数量最大达到了90万个。
图 3.1 DHDiscover服务被访问趋势
我们对37810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 3.2 中可以看出，攻击者较常使用的Payload的长度有4字节和62字节，其中，62字节的Payload也在腾讯写的文章中被提及过。
图 3.2 绿盟威胁捕获系统捕获的payload占比情况
结合绿盟威胁捕获系统捕获的payload占比情况，我们分别采用Payload4和Payload62进行了一轮全网测绘。如表 3.1 所示，53.6%的DHDiscover服务对Payload4进行了响应，这些IP可能造成的反射攻击带宽放大因子（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]高达178.5。通过采用Payload62进行测绘，可以得到DHDiscover服务的全网暴露情况，由此得到的带宽放大因子为11.4。
| 发送报文长度 | 响应报文平均长度 | 响应数量 | 带宽放大因子 |
| 4 | 714.1 | 165335 | 178.5 |
| 62 | 705.3 | 308198 | 11.4 |
表 3.1 DHDiscover反射攻击带宽放大因子评估
DHDiscover反射攻击受害者IP数量的国家分布情况如图 3.3 所示。从图中可以看出，美国是受害最严重的国家，美国的IP占全部受害者IP的42%。
注意：这里我们对单IP单日包数大于50个的数据进行的统计。
图 3.3 DHDiscover反射攻击受害者的国家分布
四、结语
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DHDiscover服务的全网暴露情况、反射攻击趋势、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。DHDiscover是视频监控设备的设备发现服务，在此之前，我们也对WS-Discovery[3]进行过分析，视频监控组织ONVIF选择了将WS-Discovery作为设备发现协议，在我们去年的数据中，约73万开放WS-Discovery服务的视频监控设备暴露在了互联网上。因此，DHDiscover和WS-Discovery等设备发现服务需要引起视频监控厂商的重视。
由于DHDiscover服务暴露数量较多，因此，我们也与相关厂商进行了联系。厂商给我们的反馈是，其已经在产品中提供了Discovery启用和关闭功能，但是由于出厂时并不知道客户在公网还是受限网络部署设备，因此默认这个功能是开启的，但客户可以选择将这个功能关闭。另外，设备也提供了防火墙功能，客户可以根据实际需求进行配置，被拒绝访问的IP网段无法与设备进行通信。如果用户的设备中还未发现这两个功能，可以通过官网或者云升级等方式将设备升级。
我们认为Discovery类DDoS的检测和防护是一个多方参与的事情，因此，我们有如下建议。
1. 作为安全厂商：
- 扫描能力，及时发现客户网络中存在的安全隐患。
- 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Discovery服务的IP的威胁情报，阻断命中的源IP的连接。
2. 作为设备开发商，除提供服务开启关闭、黑白名单功能外，我们建议加入白名单自学习能力，根据用户的使用习惯自动生成白名单，并推荐用户进行相关配置。同时设计更合理的设备发现方法，规避设备被用于进行反射攻击的风险。
3. 作为电信运营商，需遵循BCP38网络入口过滤。
4. 作为监管部门，对于网络中的DHDiscover威胁进行监控，发现问题进行通报。
5. 作为Discovery相关设备用户，可以设置设备访问白名单，如无必要，也可以关闭Discovery功能。
6. 作为有DDoS防护需求的用户，购买具备Discovery反射攻击防护能力的安全厂商的DDoS防护产品。
我们从去年开始持续关注与物联网相关的反射攻击，也在不断思考，是否有办法能够从根本上解决这一问题呢？
设备发现类协议设计的初衷是方便局域网内的设备发现，所以，一般在进行设备发现时，采用的是多播地址。比如WS-Discovery采用的地址是239.255.255.250。由于手头没有实验设备，所以我们也不清楚DHDiscover采用的地址是什么，但必然是某一多播地址。而在反射攻击时，攻击者其实是直接给目标设备（IP）发送的探测报文，是单播。因此，可以在设备端对收到的设备发现报文进行分析，判断报文是单播报文，还是多播报文，如果是单播，就不响应就好。这样做的话，理论上可以从根本上解决设备发现服务带来的反射攻击的问题，而且，潜在的好处是，设备发现端口在公网不会被扫描到了。另外，这种方式也不会对未升级的设备的使用带来任何不良影响。在实际使用中，通过单播方式进行设备发现可能也有其使用场景。因此，我们认为比较理想的设备发现报文回复策略为：
1. 对多播报文进行回复。
2. 如果是单播报文，判断发送方的IP是否和设备的IP在同一网段，如果在同一网段则回复。也可以把这一策略改为判断发送方的IP是否为局域网IP。
3. 若不为1、2，则不回复。同时，设备加入Discovery回复任意单播报文的功能，可在需要时由用户开启，但是设备出厂时默认关闭该功能。
最后，我们也希望本文能够引起各大视频监控厂商的重视，同时也认真评估我们提出的建议的可行性。若有需要，欢迎与我们联系。
参考文献：
[1] DVR UDP反射攻击手法记实，
https://security.tencent.com/index.php/blog/msg/146
[2] Amplification Hell: Revisiting Network Protocols for DDoS Abuse，
[3] WS-Discovery反射攻击深度分析，