Apache Tomcat HTTP/2 拒绝服务攻击漏洞CVE-2020-11996如何理解

引言

Apache Tomcat 是一个广泛使用的开源Java Servlet容器和Web服务器，广泛应用于各种Java Web应用程序中。然而，随着技术的不断发展，安全漏洞也随之而来。CVE-2020-11996 是一个影响Apache Tomcat的HTTP/2拒绝服务攻击漏洞，本文将深入探讨该漏洞的背景、原理、影响以及如何防范。

背景

HTTP/2 是HTTP协议的第二个主要版本，旨在提高Web性能。与HTTP/1.1相比，HTTP/2引入了多路复用、头部压缩、服务器推送等新特性，显著提升了Web应用的加载速度和效率。

Apache Tomcat 从8.5.x版本开始支持HTTP/2协议。然而，HTTP/2的复杂性也带来了新的安全挑战。CVE-2020-11996 就是在HTTP/2实现中发现的一个拒绝服务（DoS）漏洞。

漏洞描述

CVE-2020-11996 是一个影响Apache Tomcat 8.5.x和9.x版本的HTTP/2拒绝服务攻击漏洞。该漏洞允许攻击者通过发送特制的HTTP/2请求，导致Tomcat服务器消耗大量CPU资源，最终导致服务不可用。

漏洞原理

HTTP/2协议引入了流（Stream）的概念，允许多个请求和响应在同一连接上并行传输。每个流都有一个唯一的标识符，并且可以独立管理。然而，Apache Tomcat在处理HTTP/2流时存在一个缺陷，导致在某些情况下，服务器无法正确释放流资源。

具体来说，当攻击者发送大量特制的HTTP/2请求时，Tomcat服务器会创建大量未完成的流。由于服务器无法及时释放这些流资源，CPU资源会被迅速耗尽，最终导致服务器无法响应正常请求，从而引发拒绝服务攻击。

影响范围

该漏洞影响以下版本的Apache Tomcat：

• Apache Tomcat 8.5.0 至 8.5.54
• Apache Tomcat 9.0.0 至 9.0.34

如果您的Tomcat服务器启用了HTTP/2协议，并且运行在上述版本范围内，那么您的服务器可能受到该漏洞的影响。

漏洞利用

攻击者可以通过以下步骤利用CVE-2020-11996漏洞：

1. 建立HTTP/2连接：攻击者首先与目标Tomcat服务器建立HTTP/2连接。
2. 发送特制请求：攻击者发送大量特制的HTTP/2请求，每个请求都会创建一个新的流。
3. 耗尽资源：由于Tomcat服务器无法正确释放流资源，CPU资源会被迅速耗尽，导致服务器无法响应正常请求。

防范措施

为了防范CVE-2020-11996漏洞，建议采取以下措施：

1. 升级到安全版本

Apache Tomcat 官方已经发布了修复该漏洞的安全版本。建议用户尽快升级到以下版本或更高版本：

• Apache Tomcat 8.5.55 或更高版本
• Apache Tomcat 9.0.35 或更高版本

2. 禁用HTTP/2协议

如果您的应用程序不需要使用HTTP/2协议，可以考虑禁用HTTP/2支持。可以通过修改Tomcat的配置文件（如server.xml）来禁用HTTP/2协议：

<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
           maxThreads="150" SSLEnabled="true">
    <UpgradeProtocol className="org.apache.coyote.http2.Http2Protocol" />
</Connector>

将<UpgradeProtocol>标签注释掉或删除即可禁用HTTP/2协议。

3. 配置资源限制

为了防止攻击者通过大量请求耗尽服务器资源，可以配置Tomcat的资源限制。例如，可以通过设置maxThreads和maxConnections参数来限制并发连接数和线程数：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000"
           maxThreads="500"
           maxConnections="1000"
           redirectPort="8443" />

4. 使用Web应用防火墙（WAF）

部署Web应用防火墙（WAF）可以帮助检测和阻止恶意流量，减少拒绝服务攻击的风险。WAF可以配置规则来识别和拦截异常的HTTP/2请求，从而保护Tomcat服务器。

结论

CVE-2020-11996 是一个影响Apache Tomcat HTTP/2实现的拒绝服务攻击漏洞，攻击者可以通过发送特制的HTTP/2请求耗尽服务器资源，导致服务不可用。为了防范该漏洞，建议用户尽快升级到安全版本，或采取禁用HTTP/2协议、配置资源限制等措施。此外，部署Web应用防火墙（WAF）也可以有效减少攻击风险。

通过及时更新和合理配置，可以有效保护Tomcat服务器免受CVE-2020-11996漏洞的影响，确保Web应用的稳定运行。