DevOps in Action, DevOps 日常/OpsDev 日常 – F5 DataSafe

起因來自於最近我常掛在嘴邊的一句話:誰上了雲端之後還用 F5 Load balancer 啊?上 Google Cloud 用的當然是 Google Cloud Load Balancing,上了 AWS 之後用的就當然是 Elastic Load Balancing,沒想到一句我看是理所當然的事情,同事間因為不同的角度,不同的專業背景,而有了不同的看法,也難怪有人說 DevOps 是一種文化轉變、是一種變革。由於我們公司的歷史說長不長,說短也有個十來年了,當初一開始經營時並沒有遇到雲崛起(AWS 崛起)的年代,所以僥倖的至今還幫客戶維運了不算小的自有機房,所以我們公司和一般的純公有雲公司不太一樣,我們有網路工程師、系統工程師甚至於值班工程師的配置。

 

這個故事開始於一位資深的網路工程師,何謂網路工程師?簡單的說就是那種有 CCNA, CCNP 甚至於有 CCIE 認證的專業人士,他們的日常工作項目就是在管各種硬體式的 Network Switch, Router, Firewall, ISP 線路, 流量一般來說,Load Balancer 由於功能或操作上也比較偏向於網路設備,所以在我碰到的公司裡,這設備一般也是歸網路工程師來管。

 

最近有天就產生了下面這個對話:我覺得 Clouding 上的 Load Balancer (Google or AWS) 固然便宜又方便,但是我不覺得 F5 比較差,而且看起來 AWS 就有提供 F5 的雲機器,也許我們可以考慮採用 AWS 上的 F5 雲機器服務,上次我去聽了 F5 的研討會,他們有個功能超神的,啟用之後就可以防 bot (機器人, 大概專指惡意的 bot, 例如來猜帳密的那種),還可以防中間人攻擊讓使用者帳密外洩之類的,最重要的是應用程式都不用改,F5 會自動地把 Javascript 插入在你的應用程式裡就可以作用了。

 

這位網工的伙伴講的很興奮,我聽了卻滿腦子黑人問號。我個人常習慣會把 IT 類的工作畫一條光譜線,一端是純開發端,也就是寫程式的啦,另一端就是純業務端,簡單來說就是不寫程式但懂客戶需求的,IT 相關的工程師,不管是管系統或管網路的,大抵來說可以算是在中間,意思就是網路工程師對於程式方面算是一知半解,知其然但不知其所以然,對於需求方面所知也是半桶水,當然這麼說是有點難聽了,事情總是可以從各種面像來看的,正面來說網路工程師是兼具兩者所長,所以可以遊走於自行開發和廠商解決方案之間,糅和出一個比較好的解決方案出來。

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但是以這個例子而言,我們對於 F5 的這個 Advanced WAF 產品該如何取捨?我相信在傳統的分工情境下,大概不外乎就是網路工程師找廠商來 POC (Prove of Concept,概念驗證),以這個例子來說,我猜驗證的方式可能就是廠商去準備個攻擊的方法(當然這方法不會是廠商自己發明的,也許是來自於知名白帽駭客,也許是來自於某著名安全機構的概念性攻擊方法),然後測試看看裝載 Advanced WAF 前、後的差別,稍微大一點的組織,這件事情大概就很難邀請開發單位一起加入驗證了,一來也許是開發單位的人、產品或部門很多,不太可能都抓來一起驗證,一來可能是這公司的系統這邊也外包、那邊也外包,一般的公司就會認為這是網管自己的工作,不太可能邀請太多的關係者進來。

 

但是今天我們要打破這種傳統,單純從技術性的角度來分析這個產品,當然之所以能做到這件事,也是和我一向非常喜歡的 F5 的開放性有關,F5 大概是我看過文件和技術最開放的網路產品吧?文件整個豐富到不行,最重要的是這一大堆文件都還有人在維護的,有新版本時每個文件都會被重新檢視它的適用性,所以以下就開始我的技術分析。

 

DataSafe 算是 F5 Advanced WAF 裡的一個功能,Advanced WAF BIG-IP 13.1.0.2 開始提供,DataSafe 這功能就一併上市了。在以往的 Web Application 裡,瀏覽器端(或稱為 Client ) 其實是沒有任何保護的,既使是用了 SSL ,一旦使用者終端(PC, NB, 手機, 平版…) 被駭客入侵了,駭客就可以從瀏覽器端、從 OS 上側錄鍵盤或畫面等方式來劫持使用者的敏感資訊,以下是 F5 官方介紹關於 DataSafe 的影片及資料:

 

F5 DataSafe 介紹影片

F5 DataSafe 介紹文件

 

DataSafe 這個功能看起來是個執行在瀏覽器端的程式 (Javascript ?) ,藉由主動的置入 F5 所謂的 DataSafe Javascript 程式碼,幫你把敏感欄位在瀏覽器端就加密的方式,可以避免當前常見的 1)瀏覽器 plugin 問題 2) 中間人功能(有一些藏在本機把你信賴憑證偷換掉來偷聽的),然後在 F5 上就解密掉,所以讓你的 Web Application 不用修改就可以加上這個功能。

但是老實說,不管從文件上或 Youtube 影片上看來,這個機制不外乎是 1) 把程式上的 input box ID 給換給怪名字(F5說這個叫 Obfuscation) 2) 把敏感欄位資料 scramble 一下,我們可以想像的是,既使是入侵者,大概也不想要每天叮著你的網路流量去抽絲剝繭的找出敏感訊息,更何況是那種大量入侵一堆電腦的駭客,他們更不可能去分析那麼大的流量,所以可以做的就是去篩選出一些關鍵欄位或頁面來「偷聽」,這時候把欄位名稱亂取名或資料加密後,對於這類非針對性的駭客而言,應該會有一定的效果,這個道理就像是以前大家都會為自己的愛車加個方向盤鎖,偷車賊看到一排車子,為了怕麻煩就會懶得對有方向盤鎖的車子動手。

聽不懂嗎?這份 F5 文件對於 HTML Field Obfuscation 講得更仔細了,文中的兩張圖更是 清晰:

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F5 這個機制做的好的地方是,他不用你自己動手去改程式,從影片看起來,你只要在他的管理介面上操作一下,這個機制的程式碼就會自動的插入在你的網站中,我想這對於許多的網管人員來說真是一大利器,因為我相信絕大多數的網管人員如果不是不會寫程式,就是程式和他不熟,至少那種有能力去寫出一個稍具規模網站的網管人員我是沒見過,能靠著 F5 這個產品就把網站漏洞給 patch 掉的這種外掛,相信在許多網管人員眼中都是神器了。

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但實際上這件事有這麼難嗎?這不就也是支程式?人家文件裡也表明了這就是個把 Client 端欄位名稱加密然後配合 F5 server 上的解密行為,在這裡先讓我們看看 F5 自己的網站:

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F5 似乎很顯然的沒有在他這個網站放入 DataSafe 的技術,因為我這個「中間人」利用 Developer tool 來觀察時可以很輕易的看到我自己的帳號和密碼,連帶的帳密的欄位名稱也很明顯,不符合 F5 文件裡的敘述

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F5 網站自己沒有使用的原因我們難以得知,但從開發者的角度來看,既然知道了這種機制,那自己來實做會是困難的嗎?

讓我用 HTML Obfuscate 這個關鍵字來 google ,其實可以發現有很多網站在「教」大家怎麼做,例如這個,你可以把想要「Obfuscate 」的 HTML 語法貼上去,這網站就會幫你產生出攪亂後的語法:

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當然如果你稍微比對一下 F5 的文件之後,會發現此 Obfuscate 並非彼 Obfuscate F5 的機制可不是這種單純把 HTML 語法攪亂丟到 client 端這麼簡單的,F5 提供的 Obfuscate 機制基本上應該是種非對稱式加密機制的「攪亂」,也就是被 F5 「攪亂」的 HTML 語法經由下一次 HTTP Post ( HTTP Get) F5 時,F5 會自己反解密回來,而且每一次「攪亂」出來的值都不會一樣(請參考這篇文章,這文章還提到可以抵禦的實際場景IP慢速攻擊猜帳碼)

 

所以說相較於一般網路上可以查到的 Obfuscate 方法,F5  DataSafe 的作法還是挺先進的。我們在網路上看到的都是屬於入門級的,這種入門級僅利用 client javascript HTML 語法攪亂的方法,對於 Client OS 的入侵可能有點混淆效果,但是對於 Man-in-the-browser 的攻擊效果就有限了,由於這類入門級的 Obfuscate 方法只對 Client 端攪亂,實際上要往 Server 上送 HTTP Post HTTP Get 時,還是得恢復原有的內容,這對於 Man-in-the-browser 的的攻擊就完全無效了。

 

所以我的結論是要說 F5 DataSafe 真的很神嗎?說難不難,說簡單嘛… 就我初步的 google 結果,網路上要找到現成類似 F5 做法的範例的確不太容易,但這並不是沒辦法自己撰寫的,只要開發人員願意,把幾個欄位名稱做個加解密機制基本上是一片小蛋糕來著,只是看你願不願意做這件事而已。

為什麼我特別要提到「願不願意」做這件事?這就得回到這種抵禦攻擊的方法是否有效了,假設一般稍有腦袋的猜帳密攻擊會用一堆IP來進行下面這類慢速動作:

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當我們用了 F5 DataSafe 類的欄位加密機制後,攻擊者就無法很簡單的利用 ‘User’ ‘Pass’ 兩個欄位名稱來進行程式化的攻擊,因為每一次 F5 跑出來的 ‘User’ ‘Pass’ 欄位名稱都會被改變

例如由這個:

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被攪亂變成這個:

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那,把我的攻擊程式改複雜一點呢?稍微用人眼看一下這個例子,發現 username 欄位名稱都是以 <input type="username" name=" 這個 pattern 開頭,結尾於一個單引號,另一個 password 欄位以此類推,這不就也很快的破解了?

 

所以說到底,正所謂道高一尺,魔高一丈,這和偷車賊怕麻煩不偷有方向盤鎖的車子意思一樣,有做的可以對一般通殺型的駭客起一些阻嚇作用,但是對於那些專門特定來找你的惡意駭客,也就是所謂的針對式攻擊,不管是買 F5 來檔或是自己寫程式來檔,都很難依靠單一機制來防止入侵,那要做多少呢?我想還是回到風險/成本原則,也就是根據你所有的成本或資源,優先處理高風險的問題,我很少有看過有公司什麼資安都做到完的,就像我們不會在自己家裡弄個 108 道鎖來防小偷的意思一樣,當然這個決策只能由當事人自己做判斷,想聽 Sales 或外部顧問的意見? 你怎麼知道他們是在乎你的需求多一些還是在乎他的業績多一些?  你有看過 Sales 或顧問跑到你家好好研究你真正的需求在哪裡的經驗嗎? 就算對方肯,你敢讓他們來看嗎?!

 

F5 DataSafe 功能呢? 我個人認為這東西蠻適合哪種系統不是自己開發出來的公司,尤其是當你的公司有越多外包的網站越是這個樣子,由於有一些外包廠商可能根本也就沒維護合約了,或是要添加這個新的機制搞不好還比去買 F5 Advanced WAF 還更貴些,這時候就蠻適合來用 WAF 這東西,當然看是要買 F5 或其他廠牌的 WAF ,那又是另一個層次的決策了。

  • 對了 F5 Advanced WAF 還有另一個 Anti-Bot 功能似乎也常被來拿宣傳,只是目前沒時間研究,有接會再來研究下了

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