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Go語言助力安全測試:24小時內發送5億次HTTP/1.1請求

來源: 責編: 時間:2024-07-06 07:43:11 886觀看
導讀作為一名安全研究人員,我需要定期對大量的目標主機進行安全掃描。最近,我遇到了一個挑戰:需要在短時間內向250萬臺主機發送5億次非RFC標準的HTTP/1.1請求,理想情況下是在幾個小時內完成。經過一番研究和實踐,我成功地使用G

作為一名安全研究人員,我需要定期對大量的目標主機進行安全掃描。最近,我遇到了一個挑戰:需要在短時間內向250萬臺主機發送5億次非RFC標準的HTTP/1.1請求,理想情況下是在幾個小時內完成。經過一番研究和實踐,我成功地使用Go語言構建了一個高效的“HTTP大炮”,并成功完成了任務。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

為什么選擇Go語言

在眾多編程語言中,我最終選擇了Go語言作為實現工具,主要原因有三點:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 簡潔易懂: Go語言語法簡潔,易于學習和使用,即使像我這樣并非專業的Go語言開發者也能快速上手。
  • 并發支持: Go語言內置了強大的并發原語,例如goroutine和channel,可以輕松地實現高并發程序。
  • 運行速度快: Go語言編譯型語言,運行速度非常快,可以充分利用多核CPU的性能。

當然,我也嘗試過使用Rust語言來實現,但異步tokio類型的復雜性讓我望而卻步。相比之下,Go語言的并發模型更加直觀易懂,即使是JS開發者也能輕松駕馭。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

5億次HTTP/1.1請求意味著什么

你可能會問,5億次HTTP/1.1請求到底意味著什么?這是一個很大的數字嗎?答案是肯定的。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

如果使用curl命令逐個發送這些請求,即使每秒發送2個請求,也需要7.9年才能完成。在實際情況下,由于服務器的速率限制和網絡延遲,所需時間會更長。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

從數據傳輸的角度來看,5億次HTTP/1.1請求的數據量并不算太大:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 請求數據:5億 * 1KB(平均請求大小) ≈ 478GB
  • 響應數據:5億 * 5KB(平均響應大小) ≈ 2.33TB

真正的挑戰在于如何高效地建立連接、發送請求和處理響應。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

發送單個HTTP/1.1請求的步驟

雖然在代碼層面,發送一個HTTP/1.1請求只需要簡單的幾行代碼,例如:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

resp, err := http.Get("https://example.com")

但在底層,HTTP庫需要執行一系列操作:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • DNS解析: 將域名解析為IP地址。
  • TCP連接: 與目標服務器建立TCP連接。
  • TLS握手: 進行TLS握手,協商加密密鑰。
  • 請求準備: 編碼HTTP請求頭和請求體。
  • 發送請求: 將HTTP請求發送到服務器。
  • 接收響應: 接收服務器返回的HTTP響應。
  • 解析響應: 解碼HTTP響應頭和響應體。
  • 關閉連接: 關閉TCP連接(可選)。

需要注意的是,上述任何一個步驟都可能失敗,因此需要進行錯誤處理和重試。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

優化HTTP請求發送的思路

為了提高發送效率,我們需要盡可能地減少每個請求的耗時。通過分析單個HTTP請求的步驟,我們可以找到優化的方向:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 請求解析: 在我的用例中,發送的HTTP請求并非標準的RFC請求,而是手工構造的,因此可以跳過請求解析的步驟。
  • DNS解析: 可以預先將所有目標主機的域名解析為IP地址,避免在發送請求時進行DNS解析。
  • 連接復用: 對于同一個目標主機,可以復用已經建立的TCP連接,減少連接建立的開銷。
  • 并發發送: 可以使用多線程或協程并發發送請求,提高CPU利用率。

HTTP請求發送器的設計與實現

基于上述優化思路,我設計了一個多級流水線式的HTTP請求發送器,主要包括三個模塊:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  1. 請求生成模塊: 負責生成待發送的HTTP請求數據。
  2. 發送模塊: 負責將HTTP請求數據發送到目標服務器。
  3. 響應處理模塊: 負責接收和處理服務器返回的HTTP響應數據。

為了提高內存利用率和減少對象創建的開銷,我使用了對象池來管理HTTP連接和請求/響應對象。同時,為了避免單個目標服務器過載,我對每個目標服務器的請求頻率進行了限制。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

關鍵代碼實現

1. 使用fasthttp庫

為了追求極致的性能,我選擇了fasthttp庫來替代Go語言標準庫中的net/http。fasthttp是一個輕量級、高性能的HTTP庫,經過 benchmark 測試,其速度比net/http快了將近10倍。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

2. 自定義Dial函數

為了跳過DNS解析步驟,我自定義了一個Dial函數,直接使用預先解析好的IP地址建立TCP連接。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

req.SetDial(func(addr string) (net.Conn, error) {    return customDialer.Dial(resolved_ip)})

3. 禁用請求標準化

由于我發送的是手工構造的非RFC標準HTTP請求,因此可以禁用fasthttp庫中的請求標準化功能,進一步提高性能。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

req := rawfasthttp.AcquireRequest()resp := rawfasthttp.AcquireResponse()rawBytes := []byte("GET / HTTP/1.1/r/nHost: example.com/r/n/r/n")req.SetRequestRaw(rawBytes)err := client.Do(req, resp)

使用Kubernetes進行橫向擴展

為了進一步提高發送效率,我將HTTP請求發送器部署到了DigitalOcean的Kubernetes集群中。DigitalOcean提供了每月2TB的免費流量,足以滿足我的測試需求。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

為了實現自動化的彈性伸縮,我編寫了一個簡單的JavaScript腳本,根據任務隊列的長度動態調整Kubernetes Deployment的副本數量。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

挑戰與解決方案

在測試過程中,我遇到了一些挑戰,例如:dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • DDoS攻擊風險: 由于發送的請求量非常大,我自己的網絡一度被DDoS攻擊,導致Kubernetes節點無法正常工作。為了解決這個問題,我降低了每個Pod的請求頻率,并對目標服務器進行了分片。
  • IP封禁: 一些安全防護軟件會對異常流量進行封禁,為了避免被封禁,我使用了DigitalOcean提供的動態IP功能,每臺Droplet都使用不同的公網IP地址。

測試結果

最終,我成功地構建了一個高效的HTTP請求發送器,并在幾個小時內完成了向250萬臺主機發送5億次HTTP/1.1請求的任務。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 每個Pod的發送速率達到了每秒100-400個請求。
  • Kubernetes集群最多擴展到了60個Pod。

總結

通過這次實踐,我深刻體會到了Go語言在網絡編程方面的強大能力,也學習到了很多關于HTTP協議和網絡安全的知識。我相信,這些經驗將會對我未來的安全研究工作有所幫助。dvM28資訊網——每日最新資訊28at.com

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