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| 僵尸网络研究 |
科技名词定义
- 中文名称：僵尸网络
- 英文名称：botnet
- 定义：通过各种手段在大量计算机中植入特定的恶意程序，使控制者能够通过相对集中的若干计算机直接向大量计算机发送指令的攻击网络。攻击者通常利用这样大规模的僵尸网络实施各种其他攻击活动。
- 所属学科：通信科技（一级学科）；网络安全（二级学科）
僵尸网络是指采用一种或多种传播手段，将大量主机感染bot程序（僵尸程序），从而在控制者和被感染主机之间所形成的一个可一对多控制的网络。在Botnet的概念中有这样几个关键词。“bot程序”是robot的缩写，是指实现恶意控制功能的程序代码；“僵尸计算机”就是被植入bot的计算机；“控制服务器（Control Server）”是指控制和通信的中心服务器，在基于IRC（因特网中继聊天）协议进行控制的Botnet中，就是指提供IRC聊天服务的服务器。
基本特点编辑本段回目录
首先是一个可控制的网络，这个网络并不是指物理意义上具有拓扑结构的网络，它具有一定的分布性，随着bot程序的不断传播而不断有新位置的僵尸计算机添加到这个网络中来。
其次，这个网络是采用了一定的恶意传播手段形成的，例如主动漏洞攻击，邮件病毒等各种病毒与蠕虫的传播手段，都可以用来进行Botnet的传播，从这个意义上讲，恶意程序bot也是一种病毒或蠕虫。
最后一点，也是Botnet的最主要的特点，就是可以一对多地执行相同的恶意行为，比如可以同时对某目标网站进行分布式拒绝服务（DDos）攻击，同时发送大量的垃圾邮件等，而正是这种一对多的控制关系，使得攻击者能够以极低的代价高效地控制大量的资源为其服务，这也是Botnet攻击模式近年来受到黑客青睐的根本原因。在执行恶意行为的时候，Botnet充当了一个攻击平台的角色，这也就使得Botnet不同于简单的病毒和蠕虫，也与通常意义的木马有所不同。
僵尸风云编辑本段回目录
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| 僵尸网络 |
对网友而言，感染上“僵尸病毒”却十分容易。网络上搔首弄姿的美女、各种各样有趣的小游戏，都在吸引着网友轻轻一点鼠标。但事实上，点击之后毫无动静，原来一切只是骗局，意在诱惑网友下载有问题的软件。一旦这种有毒的软件进入到网友电脑，远端主机就可以发号施令，对电脑进行操控。
专家表示，每周平均新增数十万台任人遥控的僵尸电脑，任凭远端主机指挥，进行各种不法活动。多数时候，僵尸电脑的根本不晓得自己已被选中，任人摆布。
僵尸网络之所以出现，在家高速上网越来越普遍也是原因。高速上网可以处理(或制造)更多的流量，但高速上网家庭习惯将电脑长时间开机，唯有电脑开机，远端主机才可以对僵尸电脑发号施令。
网络专家称：“重要的硬件设施虽然非常重视杀毒、防黑客，但网络真正的安全漏洞来自于住家用户，这些个体户欠缺自我保护的知识，让网络充满地雷，进而对其他用户构成威胁。”
发展过程编辑本段回目录
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| 僵尸网络测试 |
20世纪90年代末，随着分布式拒绝服务攻击概念的成熟，出现了大量分布式拒绝服务攻击工具如TFN、TFN2K和Trinoo，攻击者利用这些工具控制大量的被感染主机，发动分布式拒绝服务攻击。而这些被控主机从一定意义上来说已经具有了Botnet的雏形。
1999 年，在第八届DEFCON 年会上发布的SubSeven 2.1 版开始使用IRC 协议构建攻击者对僵尸主机的控制信道，也成为第一个真正意义上的bot程序。随后基于IRC协议的bot程序的大量出现，如GTBot、Sdbot 等，使得基于IRC协议的Botnet成为主流。
2003 年之后，随着蠕虫技术的不断成熟，bot的传播开始使用蠕虫的主动传播技术，从而能够快速构建大规模的Botnet。著名的有2004年爆发的Agobot/Gaobot 和rBot/Spybot。同年出现的Phatbot 则在Agobot 的基础上，开始独立使用P2P 结构构建控制信道。
从良性bot的出现到恶意bot的实现，从被动传播到利用蠕虫技术主动传播，从使用简单的IRC协议构成控制信道到构建复杂多变P2P结构的控制模式，Botnet逐渐发展成规模庞大、功能多样、不易检测的恶意网络，给当前的网络安全带来了不容忽视的威胁。
工作过程编辑本段回目录
Botnet的工作过程包括传播、加入和控制三个阶段。
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| 僵尸网络解决方案 |
在加入阶段，每一个被感染主机都会随着隐藏在自身上的bot程序的发作而加入到Botnet中去，加入的方式根据控制方式和通信协议的不同而有所不同。在基于IRC协议的Botnet中，感染bot程序的主机会登录到指定的服务器和频道中去，在登录成功后，在频道中等待控制者发来的恶意指令。图2为在实际的Botnet中看到的不断有新的bot加入到Botnet中的行为。
在控制阶段，攻击者通过中心服务器发送预先定义好的控制指令，让被感染主机执行恶意行为，如发起DDos攻击、窃取主机敏感信息、更新升级恶意程序等。图3为观测到的在控制阶段向内网传播恶意程序的Botnet行为。
种类分类编辑本段回目录
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| 僵尸网络危害网络安全 |
（2）SDBot/RBot/UrBot/SpyBot/。这个家族的恶意软件目前是最活跃的bot程序软件，SDBot 由C语言写成。它提供了和Agobot 一样的功能特征，但是命令集没那么大，实现也没那么复杂。它是基于IRC协议的一类bot程序。
（3）GT-Bots。GT-Bots是基于当前比较流行的IRC客户端程序mIRC编写的，GT是（Global Threat）的缩写。这类僵尸工具用脚本和其他二进制文件开启一个mIRC聊天客户端。 但会隐藏原mIRC窗口。通过执行mIRC 脚本连接到指定的服务器频道上，等待恶意命令。这类bot程序由于捆绑了mIRC程序，所以体积会比较大，往往会大于1MB。
控制分类编辑本段回目录
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| 僵尸网络虚拟模型 |
（2）AOL Botnet。与IRC Bot类似，AOL为美国在线提供的一种即时通信服务，这类Botnet是依托这种即时通信服务形成的网络而建立的，被感染主机登录到固定的服务器上接收控制命令。AIM-Canbot和Fizzer就采用了AOL Instant Messager实现对Bot的控制。
（3）P2P Botnet。这类Botnet中使用的bot程序本身包含了P2P的客户端，可以连入采用了Gnutella技术（一种开放源码的文件共享技术）的服务器，利用WASTE文件共享协议进行相互通信。由于这种协议分布式地进行连接，就使得每一个僵尸主机可以很方便地找到其他的僵尸主机并进行通信，而当有一些bot被查杀时，并不会影响到Botnet的生存，所以这类的Botnet具有不存在单点失效但实现相对复杂的特点。Agobot和Phatbot采用了P2P的方式。
危害特点编辑本段回目录
Botnet构成了一个攻击平台，利用这个平台可以有效地发起各种各样的攻击行为，可以导致整个基础信息网络或者重要应用系统瘫痪，也可以导致大量机密或个人隐私泄漏，还可以用来从事网络欺诈等其他违法犯罪活动。下面是已经发现的利用Botnet发动的攻击行为。随着将来出现各种新的攻击类型，Botnet还可能被用来发起新的未知攻击。
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| 恐怖僵尸网络 |
（2）发送垃圾邮件。一些bots会设立sockv4、v5 代理，这样就可以利用Botnet发送大量的垃圾邮件，而且发送者可以很好地隐藏自身的IP信息。
（3）窃取秘密。Botnet的控制者可以从僵尸主机中窃取用户的各种敏感信息和其他秘密，例如个人帐号、机密数据等。同时bot程序能够使用sniffer观测感兴趣的网络数据，从而获得网络流量中的秘密。
（4）滥用资源。攻击者利用Botnet从事各种需要耗费网络资源的活动，从而使用户的网络性能受到影响，甚至带来经济损失。例如：种植广告软件，点击指定的网站；利用僵尸主机的资源存储大型数据和违法数据等，利用僵尸主机搭建假冒的银行网站从事网络钓鱼的非法活动。
可以看出，Botnet无论是对整个网络还是对用户自身，都造成了比较严重的危害，我们要采取有效的方法减少Botnet的危害。
研究现状编辑本段回目录
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| 痛批僵尸网络 |
学术界在2003年开始关注Botnet的发展。国际上的一些蜜网项目组和蜜网研究联盟的一些成员使用蜜网分析技术对Botnet的活动进行深入跟踪和分析，如Azusa Pacific大学的Bill McCarty、法国蜜网项目组的Richard Clarke、华盛顿大学Dave Dittrich和德国蜜网项目组。特别是德国蜜网项目组在2004年11月到2005 年1月通过部署Win32蜜罐机发现并对近100个Botnet进行了跟踪，并发布了Botnet跟踪的技术报告。
Botnet的一个主要威胁是作为攻击平台对指定的目标发起DDos（分布式拒绝服务攻击）攻击，所以DDos的研究人员同样也做了对Botnet的研究工作。由国外DDosVax组织的“Detecting Bots in Internet Relay Chat Systems”项目中，分析了基于IRC协议的bot程序的行为特征，在网络流量中择选出对应关系，从而检测出Botnet的存在。该组织的这个研究方法通过在plantlab中搭建一个Botnet的实验环境来进行测试，通过对得到的数据进行统计分析，可以有效验证关于Botnet特征流量的分析结果，但存在着一定的误报率。
国内在2005年时开始对Botnet有初步的研究工作。北京大学计算机科学技术研究所在2005年1月开始实施用蜜网跟踪Botnet的项目，对收集到的恶意软件样本，采用了沙箱、蜜网这两种各有优势的技术对其进行分析，确认其是否为僵尸程序，并对僵尸程序所要连接的Botnet控制信道的信息进行提取，最终获得了60,000 多个僵尸程序样本分析报告，并对其中500多个仍然活跃的Botnet进行跟踪，统计出所属国分布、规模分布等信息。
国家应急响应中心通过863－917网络安全监测平台，在2005年共监测到的节点大于1000个的Botnet规模与数量统计。这些数据和活动情况都说明，中国国内网上的Botnet的威胁比较严重，需要引起网络用户的高度重视。
CCERT恶意代码研究项目组在2005年7月开始对Botnet的研究工作，通过对大量已经掌握的Botnet的实际跟踪与深入分析，对基于IRC协议的Botnet的服务器端的特征进行了分类提取，形成对于Botnet 服务器端的判断规则，从而可以对网络中的IRC Server进行性质辨别。设计并初步实现了Botnet自动识别系统，应用于中国教育和科研计算机网络环境中。
可以看出，从国内到国外，自2004年以来对Botnet的研究越来越多地受到网络安全研究人员的重视，研究工作已经大大加强。但是这些工作还远远不够，在检测和处置Botnet方面还有许多工作要做。
研究方法编辑本段回目录
对于目前比较流行的基于IRC协议的Botnet的研究方法，主要使用蜜网技术、网络流量研究以及IRC Server识别技术。
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| 围剿僵尸网络 |
（2）网络流量研究。网络流量的研究思路是通过分析基于IRC协议的Botnet中僵尸主机的行为特征，将僵尸主机分为两类：长时间发呆型和快速加入型。具体来说就是僵尸主机在Botnet中存在着三个比较明显的行为特征，一是通过蠕虫传播的僵尸程序，大量的被其感染计算机会在很短的时间内加入到同一个IRC Server中；二是僵尸计算机一般会长时间在线；三是僵尸计算机作为一个IRC聊天的用户，在聊天频道内长时间不发言，保持空闲。将第一种行为特征归纳为快速加入型，将第二、三种行为特征归纳为长期发呆型。研究对应这两类僵尸计算机行为的网络流量变化，使用离线和在线的两种分析方法，就可以实现对Botnet的判断。
（3）IRC Server识别技术的研究。通过登录大量实际的基于IRC协议的Botnet的服务器端，可以看到，由于攻击者为了隐藏自身而在服务器端刻意隐藏了IRC服务器的部分属性。同时，通过对bot源代码的分析看到，当被感染主机加入到控制服务器时，在服务器端能够表现出许多具有规律性的特征。通过对这些特征的归纳总结，就形成了可以用来判断基于IRC协议的Botnet的服务器端的规则，这样就可以直接确定出Botnet的位置及其规模、分布等性质，为下一步采取应对措施提供有力的定位支持。
以上三种研究方法都是针对基于IRC协议的Botnet。对于P2P结构的Botnet的研究较少，原因是由于其实现比较复杂，在网络中并不占有太大比例，同时也因为其在控制方式上的分布性使得对它的研究比较困难。但随着Botnet的发展，对于P2P结构的Botnet的研究也将进一步深入。
应对编辑本段回目录
采用Web过滤服务
Web过滤服务是迎战僵尸网络的最有力武器。这些服务扫描Web站点发出的不正常的行为，或者扫描已知的恶意活动，并且阻止这些站点与用户接触。
Websense、Cyveillance 、FaceTime都是很好的例子。它们都可以实时地监视互联网，并查找从事恶意的或可疑的活动的站点，如下载JavaScript或执行screen scrapes等正常Web浏览之外的其它骗局。Cyveillance 和Support Intelligence还提供另外一种服务：通知Web站点操作人员及ISP等恶意软件已经被发现，因此黑客攻击的服务器能被修复，他们如是说。
转换浏览器
防止僵尸网络感染的另一种策略是浏览器的标准化，而不是仅仅依靠微软的Internet Explorer 或Mozilla 的Firefox.当然这两者确实是最流行的，不过正因为如此，恶意软件作者们通常也乐意为它们编写代码。同样的策略也适用于操作系统。据统计，Macs很少受到僵尸网络的侵扰，正如桌面Linux操作系统，因为大多数僵尸的罪魁祸首都把目标指向了流行的Windows.
禁用脚本
另一个更加极端的措施是完全地禁用浏览器的脚本功能，虽然有时候这会不利于工作效率，特别是如果雇员们在其工作中使用了定制的、基于Web的应用程序时，更是这样。
部署入侵检测和入侵防御系统
另一种方法是调整你的IDS(入侵检测系统)和IPS(入侵防御系统)，使之查找有僵尸特征的活动。例如，重复性的与外部的IP地址连接或非法的DNS地址连接都是相当可疑的。虽然难于发现，不过，另一个可以揭示僵尸的征兆是在一个机器中SSL通信的突然上升，特别是在某些端口上更是这样。这就可能表明一个僵尸控制的通道已经被激活了。您需要找到那些将电子邮件路由到其它服务器而不是路由到您自己的电子邮件服务器的机器，它们也是可疑的。僵尸网络的专家Gadi Evron进一步建议，您应该学会监视在高层对Web进行访问的家伙。它们会激活位于一个Web页面上的所有的链接，而一个高层次的访问可能会指明一台机器正被一个恶意的Web站点所控制。
一个IPS或IDS系统可以监视不正常的行为，这些行为指明了难于发现的、基于HTTP的攻击和来自远程过程的攻击、Telnet和地址解析协议(即ARP)欺骗等等。然而，值得注意的是，许多IPS检测器使用基于特征的检测技术，也就是说，这些攻击被发现时的特征被添加到一个数据库中，如果数据库中没有有关的特征就无法检测出来。因此，IPS或IDS就必须经常性的更新其数据库以识别有关的攻击，对于犯罪活动的检测需要持续不断的努力。
保护用户生成的内容
还应该保护你的WEB操作人员，使其避免成为“稀里糊涂”的恶意软件犯罪的帮凶。如果你并没有朝着WEB 2.0社会网络迈进，你公司的公共博客和论坛就应该限制为只能使用文本方式，这也是Web Crossing的副总裁Michael Krieg的观点，他是社会化网络软件和主机服务的创造者。
Krieg 说，“我并不清楚我们成千上万的用户有哪一个在消息文本中允许了JavaScript，我也不清楚谁在其中嵌入了代码和其它的HTML标签。我们不允许人们这样做。我们的应用程序在默认情况下要将这些东西剥离出去。”
Dan Hubbard是Websense安全研究的副总裁，他补充说，“那是用户创建内容站点的一个严重问题，即Web 2.0现象。你怎么才能在允许人们上传内容的强大功能与不允许他们上传不良的东西之间寻求平衡呢?”
这个问题的答案是很明确的。如果你的站点需要让会员或用户交换文件，就应该进行设置，使其只允许有限的和相对安全的文件类型，如那些以。jpeg或mp3为扩展名的文件。(不过，恶意软件的作者们已经开始针对MP3等播放器类型，编写了若干蠕虫。而且随着其技术水平的发现，有可能原来安全的文件类型也会成为恶意软件的帮凶。)
使用补救工具
如果你发现了一台被感染的计算机，那么一个临时应急的重要措施就是如何进行补救。像Symantec等公司都宣称，他们可以检测并清除即使隐藏最深的rootkit感染。Symantec在这里指明了Veritas和VxMS(Veritas Mapping Service)技术的使用，特别是VxMS让反病毒扫描器绕过Windows 的文件系统的API(API是被操作系统所控制的，因此易于受到rootkit的操纵)。其它的反病毒厂商也都试图保护系统免受rootkit的危害，如McAfee 和FSecure等。
不过，Evron认为，事后进行的检测所谓的恶意软件真是一个错误!因为它会使IT专家确信他们已经清除了僵尸，而其实呢，真正的僵尸代码还驻留在计算机上。他说，“反病毒并非是一个解决方案，因为它是一个自然的反应性的东西。反病毒能够识别有关的问题，因而反病毒本身也会被操纵、利用。” 这并不是说你不应该设法实施反病毒软件中最好的对付rootkit的工具，不过你要注意这样做就好似是在你丢失了贵重物品后再买个保险箱而已。用一句成语讲，这就叫做“亡羊补牢”。Evron相信，保持一台计算机绝对安全干净、免受僵尸感染的方法是对原有的系统彻底清楚，并从头开始安装系统。
不要让你的用户访问已知的恶意站点，并监视网络中的可疑行为，保护你的公共站点免受攻击，你的网络就基本上处于良好状态。这是安全专家们一致的观点。
可以注意到，如果一个网络工作人员对于网络安全百思不得其解，并会油然而生这样一种感觉，‘我应该怎么对付这些数以百万的僵尸呢?’。“其实，答案非常简单。正如，FaceTime 的恶意软件研究主管Chris Boyd所言，”只需断开你的网络，使其免受感染─病毒、木马、间谍软件或广告软件等……。将它当作一台PC上的一个流氓文件来进行清除(不过，谁又能保证真正清除干净呢?)。这就是你需要做的全部事情。
