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Red de bots

Diagrama de la botnet Stacheldraht que muestra un ataque DDoS. (Tenga en cuenta que este también es un ejemplo de un tipo de modelo cliente-servidor de una botnet).

Una botnet es un grupo de dispositivos conectados a Internet , cada uno de los cuales ejecuta uno o más bots . Las botnets se pueden utilizar para realizar ataques distribuidos de denegación de servicio (DDoS), robar datos, [1] enviar spam y permitir que el atacante acceda al dispositivo y su conexión. El propietario puede controlar la botnet mediante software de comando y control (C&C). [2] La palabra "botnet" es un acrónimo de las palabras " robot " y " red ". El término suele usarse con una connotación negativa o maliciosa.

Descripción general

Una botnet es una colección lógica de dispositivos conectados a Internet , como computadoras, teléfonos inteligentes o dispositivos de Internet de las cosas (IoT) cuya seguridad ha sido violada y el control cedido a un tercero. Cada dispositivo comprometido, conocido como "bot", se crea cuando un dispositivo es penetrado por software de una distribución de malware (software malicioso). El controlador de una botnet puede dirigir las actividades de estas computadoras comprometidas a través de canales de comunicación formados por protocolos de red basados ​​en estándares , como IRC y Hypertext Transfer Protocol (HTTP). [3] [4]

Los cibercriminales alquilan cada vez más botnets como productos para diversos fines, [5] incluidos servicios de arranque y estrés .

Arquitectura

La arquitectura de las botnets ha evolucionado con el tiempo en un esfuerzo por evadir la detección y la interrupción. Tradicionalmente, los programas bot se construyen como clientes que se comunican a través de servidores existentes. Esto permite que el pastor del bot (el controlador de la botnet) realice todo el control desde una ubicación remota, lo que ofusca el tráfico. [6] Muchas botnets recientes ahora dependen de redes peer to peer existentes para comunicarse. Estos programas bot P2P realizan las mismas acciones que el modelo cliente-servidor, pero no requieren un servidor central para comunicarse.

Modelo cliente-servidor

Una red basada en el modelo cliente-servidor , donde los clientes individuales solicitan servicios y recursos de servidores centralizados.

Las primeras botnets de Internet utilizaban un modelo cliente-servidor para llevar a cabo sus tareas. [7] Normalmente, estas botnets operan a través de redes de Internet Relay Chat , dominios o sitios web . Los clientes infectados acceden a una ubicación predeterminada y esperan los comandos entrantes del servidor. El pastor del bot envía comandos al servidor, que los retransmite a los clientes. Los clientes ejecutan los comandos e informan sus resultados al pastor del bot.

En el caso de las botnets de IRC , los clientes infectados se conectan a un servidor de IRC infectado y se unen a un canal designado previamente para C&C por el pastor del bot. El pastor del bot envía comandos al canal a través del servidor de IRC. Cada cliente recupera los comandos y los ejecuta. Los clientes envían mensajes de vuelta al canal de IRC con los resultados de sus acciones. [6]

De igual a igual

Una red peer-to-peer (P2P) en la que nodos interconectados ("pares") comparten recursos entre sí sin el uso de un sistema administrativo centralizado.

En respuesta a los esfuerzos por detectar y decapitar las redes de bots de IRC, los pastores de bots han comenzado a implementar malware en redes peer-to-peer . Estos bots pueden usar firmas digitales para que solo alguien con acceso a la clave privada pueda controlar la red de bots, [8] como en Gameover ZeuS y la red de bots ZeroAccess .

Las botnets más nuevas funcionan completamente en redes P2P. En lugar de comunicarse con un servidor centralizado, los bots P2P funcionan como un servidor de distribución de comandos y como un cliente que recibe comandos. [9] Esto evita que haya un único punto de fallo, lo que es un problema para las botnets centralizadas.

Para encontrar otras máquinas infectadas, los bots P2P sondean discretamente direcciones IP aleatorias hasta que identifican otra máquina infectada. El bot contactado responde con información como su versión de software y una lista de bots conocidos. Si la versión de uno de los bots es inferior a la del otro, iniciarán una transferencia de archivos para actualizarla. [8] De esta manera, cada bot aumenta su lista de máquinas infectadas y se actualiza a sí mismo comunicándose periódicamente con todos los bots conocidos.

Componentes principales

El creador de una botnet (conocido como " bot herder " o "bot master") controla la botnet de forma remota. Esto se conoce como comando y control (C&C). El programa para la operación debe comunicarse a través de un canal encubierto con el cliente en la máquina de la víctima (computadora zombi).

Protocolos de control

El IRC es un medio de C&C históricamente favorecido debido a su protocolo de comunicación . Un pastor de bots crea un canal IRC para que los clientes infectados se unan. Los mensajes enviados al canal se transmiten a todos los miembros del canal. El pastor de bots puede configurar el tema del canal para que dé órdenes a la botnet. Por ejemplo, el mensaje :[email protected] TOPIC #channel DDoS www.victim.comdel pastor de bots alerta a todos los clientes infectados que pertenecen a #channel para que comiencen un ataque DDoS en el sitio web www.victim.com. Un ejemplo de respuesta :[email protected] PRIVMSG #channel I am DDoSing www.victim.comde un cliente bot alerta al pastor de bots de que ha comenzado el ataque. [8]

Algunas botnets implementan versiones personalizadas de protocolos conocidos. Las diferencias de implementación se pueden utilizar para la detección de botnets. Por ejemplo, Mega-D presenta una implementación del Protocolo Simple de Transferencia de Correo (SMTP) ligeramente modificada para probar la capacidad de enviar correo basura. Al desactivar el servidor SMTP de Mega-D, se desactiva todo el grupo de bots que dependen del mismo servidor SMTP. [10]

Computadora zombie

En informática , un ordenador zombi es un ordenador conectado a Internet que ha sido comprometido por un hacker , un virus informático o un troyano y que puede utilizarse para realizar tareas maliciosas bajo dirección remota. Las botnets de ordenadores zombi se utilizan a menudo para difundir correo electrónico no deseado y lanzar ataques de denegación de servicio (DDoS). La mayoría de los propietarios de ordenadores zombi no saben que su sistema está siendo utilizado de esta manera. Debido a que el propietario tiende a no ser consciente, estos ordenadores se comparan metafóricamente con los zombis . Un ataque DDoS coordinado por varias máquinas de botnet también se asemeja a un ataque de horda de zombis. [11]

El proceso de robar recursos informáticos como resultado de la unión de un sistema a una "botnet" a veces se denomina "scrumping". [12]

Las agencias de seguridad internacionales, junto con el Departamento de Justicia y el FBI, desmantelaron la red de bots 911 S5, responsable de robos por valor de 5.900 millones de dólares y diversos delitos informáticos. El ciudadano chino YunHe Wang, acusado de operar la red de bots, se enfrenta a una pena de hasta 65 años de prisión. Las autoridades se incautaron de 60 millones de dólares en activos, incluidos artículos y propiedades de lujo. [13]

Mando y control

Los protocolos de comando y control (C&C) de botnets se han implementado de varias maneras, desde los enfoques IRC tradicionales hasta versiones más sofisticadas.

Telnet

Las redes de bots Telnet utilizan un protocolo de botnet C&C simple en el que los bots se conectan al servidor de comando principal para alojar la red de bots. Los bots se agregan a la red de bots mediante un script de escaneo , que se ejecuta en un servidor externo y escanea rangos de IP en busca de inicios de sesión predeterminados del servidor Telnet y SSH . Una vez que se encuentra un inicio de sesión, el servidor de escaneo puede infectarlo a través de SSH con malware, que envía un ping al servidor de control.

CIR

Las redes IRC utilizan métodos de comunicación simples y de bajo ancho de banda, lo que las hace muy utilizadas para alojar botnets. Suelen ser relativamente simples en su construcción y se han utilizado con un éxito moderado para coordinar ataques DDoS y campañas de spam, al tiempo que pueden cambiar de canal continuamente para evitar ser derribadas. Sin embargo, en algunos casos, el simple bloqueo de ciertas palabras clave ha demostrado ser eficaz para detener botnets basados ​​en IRC. El estándar RFC 1459 ( IRC ) es popular entre las botnets. El primer script conocido para controlar botnets, "MaXiTE Bot", utilizaba el protocolo IRC XDCC para comandos de control privados.

Un problema con el uso de IRC es que cada cliente de bot debe conocer el servidor, el puerto y el canal de IRC para ser de alguna utilidad para la botnet. Las organizaciones anti-malware pueden detectar y apagar estos servidores y canales, deteniendo efectivamente el ataque de la botnet. Si esto sucede, los clientes siguen infectados, pero normalmente permanecen inactivos ya que no tienen forma de recibir instrucciones. [8] Para mitigar este problema, una botnet puede constar de varios servidores o canales. Si uno de los servidores o canales se desactiva, la botnet simplemente cambia a otro. Todavía es posible detectar e interrumpir servidores o canales de botnet adicionales al rastrear el tráfico de IRC. Un adversario de la botnet puede incluso potencialmente obtener conocimiento del esquema de control e imitar al pastor del bot emitiendo comandos correctamente. [14]

P2P

Dado que la mayoría de las botnets que utilizan redes y dominios IRC pueden eliminarse con el tiempo, los piratas informáticos han recurrido a botnets P2P con C&C para hacer que la botnet sea más resistente y resistente a la terminación.

Algunos también han usado el cifrado como una forma de proteger o bloquear la botnet de otros; la mayoría de las veces cuando usan cifrado se trata de criptografía de clave pública y ha presentado desafíos tanto en su implementación como en su ruptura.

Dominios

Muchas botnets de gran tamaño tienden a utilizar dominios en lugar de IRC en su construcción (ver botnet Rustock y botnet Srizbi ). Por lo general, se alojan en servicios de alojamiento a prueba de balas . Este es uno de los primeros tipos de C&C. Un equipo zombi accede a una página web o dominio(s) especialmente diseñado(s) que sirve la lista de comandos de control. Las ventajas de utilizar páginas web o dominios como C&C es que una botnet de gran tamaño se puede controlar y mantener de manera efectiva con un código muy simple que se puede actualizar fácilmente.

Las desventajas de utilizar este método son que utiliza una cantidad considerable de ancho de banda a gran escala y los organismos gubernamentales pueden apoderarse de los dominios rápidamente y con poco esfuerzo. Si los dominios que controlan las botnets no son confiscados, también son blancos fáciles para ataques de denegación de servicio .

Se puede utilizar un DNS de flujo rápido para dificultar el seguimiento de los servidores de control, que pueden cambiar de un día para otro. Los servidores de control también pueden pasar de un dominio DNS a otro, y se utilizan algoritmos de generación de dominios para crear nuevos nombres DNS para los servidores controladores.

Algunas botnets utilizan servicios de alojamiento DNS gratuitos como DynDns.org , No-IP.com y Afraid.org para apuntar un subdominio hacia un servidor IRC que alberga a los bots. Si bien estos servicios DNS gratuitos no alojan ataques, proporcionan puntos de referencia (a menudo codificados en el ejecutable de la botnet). Eliminar estos servicios puede paralizar una botnet entera.

Otros

Volviendo a sitios populares [15] como GitHub , [16] Twitter , [17] [18] Reddit , [19] Instagram , [20] el protocolo de mensajería instantánea de código abierto XMPP [21] y los servicios ocultos Tor [22] son ​​formas populares de evitar el filtrado de salida para comunicarse con un servidor C&C. [23]

Construcción

Tradicional

Este ejemplo ilustra cómo se crea una botnet y se utiliza con fines maliciosos.

  1. Un hacker compra o construye un troyano y/o un kit de explotación y lo utiliza para comenzar a infectar las computadoras de los usuarios, cuya carga útil es una aplicación maliciosa: el bot .
  2. El bot le ordena al equipo infectado que se conecte a un servidor de comando y control (C&C) en particular. (Esto le permite al botmaster mantener registros de cuántos bots están activos y en línea).
  3. El botmaster puede entonces utilizar los bots para recolectar pulsaciones de teclas o usar la captura de formularios para robar credenciales en línea y puede alquilar la botnet como DDoS y/o spam como servicio o vender las credenciales en línea para obtener ganancias.
  4. Dependiendo de la calidad y capacidad de los bots, el valor aumenta o disminuye.

Los bots más nuevos pueden escanear automáticamente su entorno y propagarse utilizando vulnerabilidades y contraseñas débiles. En general, cuantas más vulnerabilidades pueda escanear y propagar un bot, más valioso será para la comunidad de controladores de botnets. [24]

Los equipos pueden ser cooptados por una botnet cuando ejecutan software malicioso. Esto se puede lograr engañando a los usuarios para que realicen una descarga automática , explotando las vulnerabilidades del navegador web o engañando al usuario para que ejecute un programa troyano , que puede provenir de un archivo adjunto en un correo electrónico. Este malware generalmente instalará módulos que permiten que el operador de la botnet controle el equipo. Después de que se descargue el software, llamará a casa (enviará un paquete de reconexión ) al equipo anfitrión. Cuando se realiza la reconexión, dependiendo de cómo esté escrito, un troyano puede eliminarse a sí mismo o puede permanecer presente para actualizar y mantener los módulos.

Otros

En algunos casos, un botnet puede ser creado temporalmente por hacktivistas voluntarios , como en el caso de las implementaciones del cañón de iones de órbita baja utilizado por los miembros de 4chan durante el Proyecto Chanology en 2010. [25]

El Gran Cañón de China permite la modificación del tráfico legítimo de navegación web en las redes troncales de Internet en China para crear una gran red de bots efímera para atacar objetivos grandes como GitHub en 2015. [26]

Usos comunes

Mercado

La comunidad de controladores de botnets compite constantemente para ver quién tiene la mayor cantidad de bots, el mayor ancho de banda general y las máquinas infectadas de "alta calidad", como las de universidades, corporaciones e incluso gobiernos. [34]

Si bien las botnets suelen recibir el nombre del malware que las creó, varias botnets suelen utilizar el mismo malware pero son operadas por diferentes entidades. [35]

Suplantación de identidad (phishing)

Las botnets pueden utilizarse para realizar muchas estafas electrónicas. Estas botnets pueden utilizarse para distribuir malware, como virus, para tomar el control de la computadora o el software de un usuario habitual [36]. Al tomar el control de la computadora personal de alguien, se obtiene acceso ilimitado a su información personal, incluidas las contraseñas y la información de inicio de sesión de las cuentas. Esto se denomina phishing . El phishing consiste en obtener información de inicio de sesión de las cuentas de la "víctima" mediante un enlace en el que la "víctima" hace clic y que se envía por correo electrónico o mensaje de texto. [37] Una encuesta de Verizon descubrió que alrededor de dos tercios de los casos de "espionaje" electrónico provienen de phishing. [38]

Contramedidas

La dispersión geográfica de las botnets significa que cada recluta debe ser identificado, acorralado y reparado individualmente y limita los beneficios del filtrado .

Los expertos en seguridad informática han logrado destruir o subvertir las redes de comando y control de malware, entre otros medios, tomando servidores o desconectándolos de Internet, negando el acceso a dominios que el malware iba a utilizar para contactar con su infraestructura de C&C y, en algunos casos, irrumpiendo en la propia red de C&C. [39] [40] [41] En respuesta a esto, los operadores de C&C han recurrido al uso de técnicas como superponer sus redes de C&C en otra infraestructura benigna existente como IRC o Tor , utilizando sistemas de redes peer-to-peer que no dependen de ningún servidor fijo y utilizando cifrado de clave pública para derrotar los intentos de irrumpir o falsificar la red. [42]

Norton AntiBot estaba dirigido a consumidores, pero la mayoría de los programas están dirigidos a empresas y/o ISP. Las técnicas basadas en host utilizan heurística para identificar el comportamiento de los bots que han eludido el software antivirus convencional . Los enfoques basados ​​en red tienden a utilizar las técnicas descritas anteriormente; apagar los servidores C&C, enrutar entradas DNS con enrutamiento nulo o apagar por completo los servidores IRC. BotHunter es un software, desarrollado con el apoyo de la Oficina de Investigación del Ejército de los EE. UU ., que detecta la actividad de botnets dentro de una red analizando el tráfico de red y comparándolo con patrones característicos de procesos maliciosos.

Los investigadores de los Laboratorios Nacionales Sandia están analizando el comportamiento de las botnets ejecutando simultáneamente un millón de núcleos Linux (una escala similar a la de una botnet) como máquinas virtuales en un clúster de computadoras de alto rendimiento de 4.480 nodos para emular una red muy grande, lo que les permite observar cómo funcionan las botnets y experimentar con formas de detenerlas. [43]

La detección de ataques automatizados con bots es cada día más difícil, ya que los atacantes lanzan generaciones de bots más nuevas y sofisticadas. Por ejemplo, un ataque automatizado puede desplegar un gran ejército de bots y aplicar métodos de fuerza bruta con listas de nombres de usuario y contraseñas de gran precisión para hackear cuentas. La idea es saturar los sitios con decenas de miles de solicitudes de diferentes direcciones IP de todo el mundo, pero cada bot solo envía una solicitud cada 10 minutos aproximadamente, lo que puede dar como resultado más de 5 millones de intentos por día. [44] En estos casos, muchas herramientas intentan aprovechar la detección volumétrica, pero los ataques automatizados con bots ahora tienen formas de eludir los desencadenantes de la detección volumétrica.

Una de las técnicas para detectar estos ataques de bots es lo que se conoce como "sistemas basados ​​en firmas", en los que el software intentará detectar patrones en el paquete de solicitud. Sin embargo, los ataques evolucionan constantemente, por lo que esta puede no ser una opción viable cuando no se pueden discernir patrones entre miles de solicitudes. También existe el enfoque conductual para frustrar a los bots, que en última instancia intenta distinguir a los bots de los humanos. Al identificar el comportamiento no humano y reconocer el comportamiento conocido de los bots, este proceso se puede aplicar a nivel de usuario, navegador y red.

El método más eficaz para utilizar software contra un virus ha sido el uso de honeypots para convencer al malware de que un sistema es vulnerable. Los archivos maliciosos se analizan a continuación con software forense.

El 15 de julio de 2014, el Subcomité sobre Delito y Terrorismo del Comité [45] sobre el Poder Judicial del Senado de los Estados Unidos celebró una audiencia sobre las amenazas que plantean las redes de bots y los esfuerzos públicos y privados para interrumpirlas y desmantelarlas. [46]

El aumento de dispositivos IoT vulnerables ha llevado a un aumento de ataques de botnets basados ​​en IoT. Para abordar esto, se introdujo un nuevo método de detección de anomalías basado en la red para IoT llamado N-BaIoT. Captura instantáneas del comportamiento de la red y emplea codificadores automáticos profundos para identificar tráfico anormal de dispositivos IoT comprometidos. El método se probó infectando nueve dispositivos IoT con botnets Mirai y BASHLITE, lo que demostró su capacidad para detectar con precisión y rapidez los ataques que se originan en dispositivos IoT comprometidos dentro de una botnet. [47]

Además, comparar diferentes formas de detectar botnets es muy útil para los investigadores, ya que les ayuda a ver qué tan bien funciona cada método en comparación con otros. Este tipo de comparación es buena porque permite a los investigadores evaluar los métodos de manera justa y encontrar formas de mejorarlos. [48]

Lista histórica de botnets

La primera botnet fue reconocida y expuesta por primera vez por EarthLink durante una demanda con el notorio spammer Khan C. Smith [49] en 2001. La botnet fue construida con el propósito de enviar spam masivo y representaba casi el 25% de todo el spam en ese momento. [50]

Alrededor de 2006, para impedir su detección, algunas redes de bots comenzaron a reducir su tamaño. [51]

Véase también

Referencias

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