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Go语言助力安全测试:24小时内发送5亿次HTTP/1.1请求

来源: 责编: 时间:2024-07-06 07:43:11 809观看
导读作为一名安全研究人员,我需要定期对大量的目标主机进行安全扫描。最近,我遇到了一个挑战:需要在短时间内向250万台主机发送5亿次非RFC标准的HTTP/1.1请求,理想情况下是在几个小时内完成。经过一番研究和实践,我成功地使用G

作为一名安全研究人员,我需要定期对大量的目标主机进行安全扫描。最近,我遇到了一个挑战:需要在短时间内向250万台主机发送5亿次非RFC标准的HTTP/1.1请求,理想情况下是在几个小时内完成。经过一番研究和实践,我成功地使用Go语言构建了一个高效的“HTTP大炮”,并成功完成了任务。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

为什么选择Go语言

在众多编程语言中,我最终选择了Go语言作为实现工具,主要原因有三点:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 简洁易懂: Go语言语法简洁,易于学习和使用,即使像我这样并非专业的Go语言开发者也能快速上手。
  • 并发支持: Go语言内置了强大的并发原语,例如goroutine和channel,可以轻松地实现高并发程序。
  • 运行速度快: Go语言编译型语言,运行速度非常快,可以充分利用多核CPU的性能。

当然,我也尝试过使用Rust语言来实现,但异步tokio类型的复杂性让我望而却步。相比之下,Go语言的并发模型更加直观易懂,即使是JS开发者也能轻松驾驭。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

5亿次HTTP/1.1请求意味着什么

你可能会问,5亿次HTTP/1.1请求到底意味着什么?这是一个很大的数字吗?答案是肯定的。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

如果使用curl命令逐个发送这些请求,即使每秒发送2个请求,也需要7.9年才能完成。在实际情况下,由于服务器的速率限制和网络延迟,所需时间会更长。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

从数据传输的角度来看,5亿次HTTP/1.1请求的数据量并不算太大:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 请求数据:5亿 * 1KB(平均请求大小) ≈ 478GB
  • 响应数据:5亿 * 5KB(平均响应大小) ≈ 2.33TB

真正的挑战在于如何高效地建立连接、发送请求和处理响应。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

发送单个HTTP/1.1请求的步骤

虽然在代码层面,发送一个HTTP/1.1请求只需要简单的几行代码,例如:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

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

但在底层,HTTP库需要执行一系列操作:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • DNS解析: 将域名解析为IP地址。
  • TCP连接: 与目标服务器建立TCP连接。
  • TLS握手: 进行TLS握手,协商加密密钥。
  • 请求准备: 编码HTTP请求头和请求体。
  • 发送请求: 将HTTP请求发送到服务器。
  • 接收响应: 接收服务器返回的HTTP响应。
  • 解析响应: 解码HTTP响应头和响应体。
  • 关闭连接: 关闭TCP连接(可选)。

需要注意的是,上述任何一个步骤都可能失败,因此需要进行错误处理和重试。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

优化HTTP请求发送的思路

为了提高发送效率,我们需要尽可能地减少每个请求的耗时。通过分析单个HTTP请求的步骤,我们可以找到优化的方向:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 请求解析: 在我的用例中,发送的HTTP请求并非标准的RFC请求,而是手工构造的,因此可以跳过请求解析的步骤。
  • DNS解析: 可以预先将所有目标主机的域名解析为IP地址,避免在发送请求时进行DNS解析。
  • 连接复用: 对于同一个目标主机,可以复用已经建立的TCP连接,减少连接建立的开销。
  • 并发发送: 可以使用多线程或协程并发发送请求,提高CPU利用率。

HTTP请求发送器的设计与实现

基于上述优化思路,我设计了一个多级流水线式的HTTP请求发送器,主要包括三个模块:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  1. 请求生成模块: 负责生成待发送的HTTP请求数据。
  2. 发送模块: 负责将HTTP请求数据发送到目标服务器。
  3. 响应处理模块: 负责接收和处理服务器返回的HTTP响应数据。

为了提高内存利用率和减少对象创建的开销,我使用了对象池来管理HTTP连接和请求/响应对象。同时,为了避免单个目标服务器过载,我对每个目标服务器的请求频率进行了限制。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

关键代码实现

1. 使用fasthttp库

为了追求极致的性能,我选择了fasthttp库来替代Go语言标准库中的net/http。fasthttp是一个轻量级、高性能的HTTP库,经过 benchmark 测试,其速度比net/http快了将近10倍。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

2. 自定义Dial函数

为了跳过DNS解析步骤,我自定义了一个Dial函数,直接使用预先解析好的IP地址建立TCP连接。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

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

3. 禁用请求标准化

由于我发送的是手工构造的非RFC标准HTTP请求,因此可以禁用fasthttp库中的请求标准化功能,进一步提高性能。y6H28资讯网——每日最新资讯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进行横向扩展

为了进一步提高发送效率,我将HTTP请求发送器部署到了DigitalOcean的Kubernetes集群中。DigitalOcean提供了每月2TB的免费流量,足以满足我的测试需求。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

为了实现自动化的弹性伸缩,我编写了一个简单的JavaScript脚本,根据任务队列的长度动态调整Kubernetes Deployment的副本数量。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

挑战与解决方案

在测试过程中,我遇到了一些挑战,例如:y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • DDoS攻击风险: 由于发送的请求量非常大,我自己的网络一度被DDoS攻击,导致Kubernetes节点无法正常工作。为了解决这个问题,我降低了每个Pod的请求频率,并对目标服务器进行了分片。
  • IP封禁: 一些安全防护软件会对异常流量进行封禁,为了避免被封禁,我使用了DigitalOcean提供的动态IP功能,每台Droplet都使用不同的公网IP地址。

测试结果

最终,我成功地构建了一个高效的HTTP请求发送器,并在几个小时内完成了向250万台主机发送5亿次HTTP/1.1请求的任务。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

  • 每个Pod的发送速率达到了每秒100-400个请求。
  • Kubernetes集群最多扩展到了60个Pod。

总结

通过这次实践,我深刻体会到了Go语言在网络编程方面的强大能力,也学习到了很多关于HTTP协议和网络安全的知识。我相信,这些经验将会对我未来的安全研究工作有所帮助。y6H28资讯网——每日最新资讯28at.com

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