两种基于HTTP的通用IDS躲避技术

I．介绍

自从Rain Forest Puppy（RFP）的网络扫描器whisker首次公布于众以来［1］，HTTP IDS躲避技术已经逐渐流行。原先许多的HTTP IDS技术，都是从whisker的第一个版本出现的，包括简单的使用多个“/”的混淆目录技术，也包括更复杂的 － 在URL里插入“HTTP/1.0”以躲避那些搜索URL地址的IDS算法。

除了whisker中出现的躲避技术，还有其他类型的HTTP混淆方法。其中的一个混淆URL的方法就是使用绝对URI与相对URI［2］。虽然这些方法很有趣，但是都不如whisker扫描中使用的方法常见。

下一个流行的躲避方法也是RFP发布的，利用了微软互联网信息服务器（IIS）的UTF-8 unicode解码漏洞［3］。虽然是IIS的一个严重漏洞，它同时也给出了一个IDS未曾实现的URL编码方法。目前为止，大部分IDS仍然只是关注以前whisker的ASCII编码与目录遍历躲避技术，对Unicode的UTF-8编码却没有相应的保护。Eric Hacker对这种类型的HTTP IDS躲避技术，写了一篇非常专业的文章［4］。本文也会对Hacker文中的一些观点分析并解释。我们将继续Hacker的观点并深入了解：这些编码到底意味着什么，怎样才能造出更奇怪的编码。

本文介绍的其他种类的HTTP IDS躲避技术，使用了HTTP协议的属性。其中之一就是请求管道，以及使用内容编码头并将HTTP请求的参数放置到请求负载中的技术。

II．IDS HTTP协议分析

为了能够识别URL攻击，IDS必须检查HTTP的URL字段，看是否有恶意内容。两种最流行的IDS检测方法 － 模式匹配和协议分析 － 都需要检测URL中是否含有恶意内容（通过某种形式的模式匹配或者HTTP协议分析）。

两种方法的不同之处取决于你的目的，协议分析法只搜索HTTP流URL字段部分的恶意内容，而模式匹配法的搜索范围是整个数据包。

这两种方法在处理恶意URL之前的行为是类似的。之后，协议分析法只需要对URL字段添加合适的解码算法即可（它已经有内建的HTTP协议解码引擎）。而模式匹配算法并不知道需要对包的哪一部分正常化，因此需要与某种形式的协议分析相结合，找到相应的URL字段，才能使用相应的解码算法。某种形式的HTTP协议分析被添加到模式匹配法中，之后两者又行为类似了。

由于这些IDS方法的类似性，本文讨论的HTTP IDS躲避方法适用于各种类型的IDS。

第一种通用的IDS躲避方法是无效协议解析。举个例子，如果HTTP URL没有被正确发现，那么恶意URL就不能被检查出来，原因是：IDS没有发现URL，就不能对URL进行解码。

如果URL是正确的，IDS必须知道正确的解码算法，否则，仍然不能得到正确的URL。这就是第二种IDS躲避技术 － 无效协议字段解码。

A. 无效协议解析

使用无效协议解析IDS躲避技术，在RFP的whisker［1］和Bob Graham的SideStep［5］中给出了很多例子。这两个程序的区别在于：whisker使用了有缺陷的IDS协议解析来躲避检查，而SideStep使用正常的网络层协议来躲避IDS的协议解码器。

这种情况下，无效协议解析的躲避技术，对于HTTP协议的两个字段URL和URL参数是非常有效的。

例如：如果IDS的HTTP解码器假设每个请求包只有一个URL，那么一个包里包含两个URL，IDS就不能对第二个URL正确解析。这种技术在请求管道躲避技术中还会提到。

B．无效协议段解码

无效协议段解码可以测试IDS是否能够处理特定协议段的各种类型的解码。

如果是HTTP，主要的目标就是URL字段。对于IDS，需要测试它与HTTP RFC编码标准的符合程度，还要看是否能支持特定Web服务器的编码类型（例如IIS）。如果IDS不能对某种URL编码进行正确解码，攻击者就能利用该编码跳过对恶意URL的检测。

另一个HTTP无效协议段编码，是通过目录混淆，操纵目录属性来实现的。例如：对于/cgi-bin/phf，可以使用多个“/”而不是一个“/”来改变目录的“外貌”，或者使用目录遍历来混淆目录路径。需要注意的是，只有当IDS共同查找目录和文件时，目录混淆才能隐藏恶意URL。对于“/cgi-bin/phf”来说，如果IDS在“cgi-bin”目录中寻找“phf”文件时，我们的攻击例子才能奏效；如果IDS只寻找“phf”文件，目录混淆方法就不管用了。

III．无效协议段解码

URL混淆的前题是HTTP服务器所接受的各种类型的编码方法。实际上，大部分的编码方法都与IIS有关，为了文章的完整性，每种编码类型都对每种HTTP服务器进行测试。

利用URL编码来混淆Web攻击的思想依据，是大部分的IDS缺乏对不同类型Web服务器编码的足够分析。IDS的模式匹配与协议检测技术都存在问题。

对于URI请求的编码，只有两个RFC标准：十六进制编码和UTF－8 Unicode编码。这两种方法都使用“％”来表示编码。Apache也只支持这两种URL编码类型。

我们研究的大部分其他编码类型，都是服务器相关的，不符合RFC标准。微软的IIS Web服务器就属于这一类。在这一段也包括了URL混淆。

A．十六进制编码

十六进制编码方法是对URL进行编码的符合RFC要求的一种方式，也是最简单的URL编码方法。该方法只须在每个编码字符的十六进制字节值前，加一个“％”。如果我们想对大写的A进行十六进制编码（ASCII的十六进制值是0x41），编码的结果是：

• %41 = ‘A’

B．双百分号十六进制编码

双百分号十六进制编码是基于正常的十六进制编码。具体的方法是将百分号编码并后接信息编码的十六进制值。对大写的A进行编码，结果是：

• %2541 = ‘A’

你可以看到，百分号的编码是％25（等价于“％”），该值解码后变成了％41（等价于“A”）。这种编码方法受到微软IIS的支持。

C．双四位十六进制编码

双四位十六进制编码也是基于标准的十六进制编码，每个四位十六进制使用标准的十六进制编码方法。例如，对大写的A编码，结果是：

• %%34%31 = ‘A’

正常的A，十六进制编码是％41。双四位十六进制编码的方法是对每个四位进行编码，因此，4被编码为％34（这是数字4的ASCII值），第二个四位，1，被编码为％31（这是数字1的ASCII值）。

在第一次URL解码

后，四位值变成了数字4和数字1。因为4和1前边有一个％，第二遍会将％41解码为大写的A。

D．首四位十六进制编码

首四位十六进制编码类似于双四位十六进制编码，不同之处在是只有第一个四位被编码。因此对于大写的A，双四位十六进制编码后为%%34%31，而按照首四位十六进制编码结果为：

• %%341 = ‘A’

像以前一样，第一次URL解码以后，％34被解码为数字4，因此第二次解码时的对象就成了％41，最后的结果依然是大写的A。

E．后四位十六进制编码

后四位十六进制编码与首四位十六进制编码完全相同，只不过只执行标准解码的后四位。因此大写A的编码结果是：

• %4%31 = ‘A’

第一次解码时，％31解码为数字1，第二次解码的对象就是％41，最终的结果是“A”。

F．UTF-8编码

1） UTF-8 介绍

UT

《两种基于HTTP的通用IDS躲避技术》