【补丁分析】CVE-2016-8610：对导致拒绝服务的“SSL Death Alert”漏洞补丁分析

翻译：m6aa8k

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前言

最近，一个针对OpenSSL红色警戒(SSL Death Alert)漏洞的安全补丁引起了我们的关注。与其他严重的安全漏洞一样，这个漏洞同样也引起了我们的注意，因为据漏洞的发现者称，有此漏洞的OpenSSL Web服务器可能会受到拒绝服务攻击的威胁。为了更好地保护我们的客户免受这种攻击，McAfee Labs IPS漏洞研究小组针对这个问题展开了深入的调查，以便提供针对该漏洞的检测和预防措施。

漏洞分析

我们的分析工作是从最近推出的代码的补丁差异报告开始着手的。

从以上报告可以看到，为了解决这个问题，已经对多个文件进行了相应的修改。

其中，利用diff命令检查include/openssl/ssl.h后发现，它引入了新的错误代码SSL_R_TOO_MANY_WARN_ALERTS（409）。

在ssl/record/record_locl.h中，我们可以看到其中引入了MAX_WARN_ALERT_COUNT，并将其设为5。

现在，让我们来深入考察实际的补丁代码，它位于文件ssl/record/rec_layer_d1.c和ssl/record/rec_layer_s3.c中。

下图显示了两个文件中的补丁更改情况。

ssl/record/rec_layer_d1.c

ssl/record/rec_layer_s3.c

正如我们所看到的那样，这个补丁非常简单。它只是对连续的SSL3_AL_WARNING警报包的层数进行累加，并检查计数是否大于5。如果计数大于5，它会引发错误。

利用这个安全问题 

为了针对这种DoS攻击提供相应的检测和预防措施，我们创建了一个最简单的概念证明代码。虽然没有公开的漏洞利用代码可用，但是该漏洞的通报已经提供了大量的技术细节。要想利用这个安全漏洞，我们必须引发SSL握手过程。作为握手过程的一部分，攻击者必须向服务器发送一个正常的客户端 Hello数据包。以下屏幕截图显示了攻击的第一阶段捕获的数据包，即正常的客户端Hello数据包。

如安全公告中所述，为了耗尽CPU，我们需要向服务器发送大量精心设计的明文SSL3_AL_WARNING警报数据包。为此，我们必须了解警报包的结构。根据这个TLS协议备忘录的规定，该消息如下所示。

该警报消息可以进行加密，但就这里而言，我们必须向有此漏洞的服务器发送明文警报。

以下屏幕截图显示了在我们的测试环境中捕获的SSL3_AL_WARNING数据包。

接下来，我们看一下在单个消息中打包的多个警报。

该警报包的结构如下所示： 

为了对开发的漏洞利用代码进行测试，我们配置了一个支持OpenSSL、自签名证书和私钥的测试服务器。以下屏幕截图表明，该服务器正在侦听4433端口，并且正在与SSL客户端进行通信。

当服务器与客户端进行正常SSL通信的时候，该服务器进程的CPU消耗并未出现异常。

然而，一旦通过该漏洞利用代码对服务器发动攻击，我们就会发现该服务器进程立即就会停止响应，因为CPU使用率马上高达99％，并且几秒钟后会达到100％。

当CPU利用率爆表的时候，自然会导致OpenSSL服务器拒绝服务，因为它已经无法访问了。在上述测试环境中，我们注意到，只要该漏洞利用代码一旦停止发送恶意数据包，SSL服务就会立即恢复。

总结

服务器管理员应尽快给OpenSSL服务器安装相应的补丁程序。McAfee网络安全平台（IPS）的0x45c09000签名可以用来检测和预防该攻击。