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在最近一次云上线的过程中，频繁遇到绑定公网浮动 IP 的云主机遭受外界 SSH 暴力破解攻击及用户设置弱密码的问题，由此引发的安全问题引起了针对防御 SSH 暴力破解的思考。

SSH 暴力破解

hydra 和 medusa 是世界顶级密码暴力破解工具，支持几乎所有协议的在线密码破解，功能强大，密码能否被破解关键取决于破解字典是否足够强大。在网络安全渗透过程中，hydra 和 medusa 是必备的测试工具，配合社工库进行社会工程学攻击，有时会获得意想不到的效果。图示两款工具使用密码字典穷举 SSH 密码的过程。

iptables 限制 ssh 访问频率

面对暴力破解，根据其工作原理可知：降低其试错频率，提高其试错次数，从而将破解时间提高到不可容忍的程度，是一条有效的防范手段。

提高攻击方试错次数，无非是提升密码长度，扩展密码复杂度，定期更换密码这些手段。而降低攻击方的试错频率其实也是一条值得一试的防御手段。

通过调用 iptables 的 state 模块与 recent 模块，实现对 SSH 访问的频率限制。这里重点解释下不常用的 recent 扩展模块。

recent 模块

Recent，该扩展能够动态的创建 IP 地址列表，用于后期以多种不同形式做出匹配。该扩展支持以下多种选项：

iptables 规则内容

要实现对 SSH 访问频率的控制，iptables 规则如下两条：

# 若是SSH访问，源IP在最近访问列表中，且60秒内访问次数大于等于3次，则丢弃。
iptables -I INPUT -p tcp –dport 22 -m state –state NEW -m recent –name SSH_RECENT –rcheck –seconds 60 –hitcount 3 -j DROP
#若是SSH访问，则将源IP加入最近访问列表中。
iptables -I INPUT -p tcp –dport 22 -m state –state NEW -m recent –name SSH_RECENT –set

实现效果

实现效果如下图所示。高频率的密码试错将被终结，直至一分钟超时后才可重新开始。

在 /proc/net/xt_recent 目录中，存在名为 SSH_RECENT 的一个日志文件。文件中记录了上面输入的 iptables 规则记录的最近访问 SSH 服务的源 IP 信息以及访问时间。其中默认记录的 oldest_pkt 是 20 个，可以通过 modprobe ipt_recent ip_pkt_list_tot=50 调大。默认记录的源 IP 是 100 个，可以通过 modprobe ipt_recent ip_list_tot=1024 扩大记录数量。

iptables 实现远程开启 ssh 功能

任何一次靠谱的网络攻击都起步于网络侦查。如果攻击者在网络侦查阶段未发现目标开启 SSH 登录服务，这也将挫败其针对 SSH 发起攻击的计划。这里常用的操作都是更改 SSH 的默认 22 端口至其他端口号上以迷惑端口扫描软件。实际通过 nmap 等工具还是可以扫描到端口上捆绑的具体服务，如下图所示。这里通过一个取巧的办法，利用指定报文长度的 ICMP 作为钥匙，开启主机上的 SSH 服务。通过这种方式隐藏 SSH 服务端口。

iptables 规则内容

以指定包长的 ICMP 报文，作为钥匙，开启对端的 SSH 服务。具体 iptables 规则如下所示。

# 用 78 字节的 icmp 数据包作为钥匙(包含 IP 头部 20 字节，ICMP 头部 8 字节)，将源 IP 加入 SSH 白名单
iptables -A INPUT -p icmp –icmp-type 8 -m length –length 78 -m recent –name SSH_ALLOW –set -j ACCEPT

# 检查访问 SSH 服务的源 IP 是否在白名单中，且白名单中的IP有效期为15秒。若在白名单中则放行通讯。
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -m state –state NEW -m recent –name SSH_ALLOW  –rcheck –seconds 15 -j ACCEPT

#对于已建立的SSH连接放行
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

#其他SSH无关匹配全部拒止
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -j DROP

实现效果

最终可以实现下图所示效果。在未使用指定包长ICMP之前，SSH服务无法通行（步骤1）。在使用指定包长ping之后（步骤2），使用SSH可以正常连接（步骤3）。以此实现了指定包长ICMP作为钥匙开启SSH通信服务的效果。其原理与上节限制SSH通信频率的原理一致。

Fail2ban防止SSH暴力破解

安装

Centos上可以直接通过yum install fail2ban –y安装。安装完成后，可在/etc/fail2ban路径下找到程序运行的相应文件。在filter.d目录下存放有fail2ban支持的所有过滤器，action.d目录下存放有fail2ban支持的所有动作。通过在jail配置文件中组合多种过滤器与动作，可以实现各种自定义的防御功能（不仅限于SSH防护）。

配置及运行

对于fail2ban而言，每个.conf配置文件都可以被同名的.local文件重写。程序先读取.conf文件，然后读取.local文件。.local中的配置优先级更高。通过新建jail.local，增加下述配置，运行fail2ban-client start来实现对SSH暴力破解的防御。

[DEFAULT]
#白名单
ignoreip = 127.0.0.1/8

#解封禁时间
bantime  = 600

#试错窗口时间
findtime  = 600

#容许试错次数
maxretry = 3

[ssh-iptables]

#使能
enabled = true

#选择过滤器
filter = sshd

#选择防御动作
action = iptables[name=SSH, port=ssh, protocol=tcp]

#邮件通知
sendmail-whois[name=SSH,dest=yang.hongyu@99cloud.net, sender=test@email.com]

#SSH日志路径
logpath = /var/log/secure

#容许试错次数（优先级比default高）
maxretry = 1

运行效果

通过对目标主机的SSH试错，/var/log/secure日志中记录了SSH登录的错误信息。fail2ban通过对该文件的分析，识别出当前正在遭遇到SSH的暴力破解，继而触发防御功能。fail2ban-client status命令可以查看当前fail2ban的运行状态，遭遇SSH暴力破解后，识别到的攻击IP被添加至Banned IP list中，实际阻断功能则是fail2ban通过在iptables中下发针对攻击IP的阻断规则来实现。

Denyhost防止SSH暴力破解

Denyhost工作原理与Fail2ban基本一致，同样是分析SSH的日志文件，定位重复的暴力破解IP。与Fail2ban通过写iptables规则阻断攻击IP的访问不同，Denyhost通过将攻击IP记录到hosts.deny文件来实现屏蔽攻击IP对SSH的访问。

Denyhost安装：

wget "downloads.sourceforge.net/project/denyhosts/denyhosts/2.6/DenyHosts-2.6.tar.gz"
tar -xzf DenyHosts-2.6.tar.gz
cd DenyHosts-2.6
python setup.py install

Denyhost配置及运行

#生成配置文件副本
cd /usr/share/denyhosts/
#生成配置文件副本
cp denyhosts.cfg-dist denyhosts.cfg
#生成执行文件副本
cp daemon-control-dist daemon-control
chmod 700 daemon-control
#自定义配置文件denyhosts.cfg
#SSH log路径
SECURE_LOG = /var/log/secure
#存储SSH拒止host信息的配置文件路径
HOSTS_DENY = /etc/hosts.deny
#拒止时间,此处配置为10分钟
PURGE_DENY = 10m
#无效用户登录重试次数限制
DENY_THRESHOLD_INVALID = 5
#有效用户登录重试次数限制
DENY_THRESHOLD_VALID = 10
#ROOT用户登录重试次数限制
DENY_THRESHOLD_ROOT = 1
#启动运行
./daemon-control start

Denyhost效果：

从Denyhost的运行日志中看出，对目标主机的多次SSH密码试错触发了Denyhost的防御功能。攻击者的IP被添加至hosts.deny文件，该IP下的SSH访问也被拒止。

网络安全，何来一招鲜

可能有些人要说使用密钥登录就能完美解决SSH暴力破解的问题。这里要说一段历史。2006年Debian Linux发行版中发生了一件有意思的事，软件自动分析工具发现了一行被开发人员注释掉的代码。这行被注释掉的代码用来确保创建SSH秘密钥的信息量足够大。该代码被注释后，密钥空间大小的熵值降低到215。这意味着不论哪种算法和密钥长度，最终生成的密钥一共只有32767个，复杂度比一个纯6位数字的密码的复杂度更差。该错误在两年之后才被发现，无疑相当多的服务器上都利用这这种存在缺陷的弱密钥。（引用自：Violent Python：A Cookbook for Hackers）

网络安全没有一招鲜。前文中列举的四种安全加固方式也无法抵御运维人员设置的弱密码，及攻击者的社工密码库。运维人员，唯有提高自身安全意识，合理利用安全工具，才能保障网络安全。