HTTP/2 快速重置（HTTP/2 Rapid Reset）漏洞与防护（CVE-2023-44487）深度剖析

1. 漏洞背景与描述

HTTP/2 协议通过多路复用（Multiplexing）特性允许客户端在单个TCP连接上并行发送多个请求，提升传输效率。然而，客户端可利用HTTP/2的请求流（Stream） 机制快速创建并立即重置（RST_STREAM帧）大量请求，导致服务端资源被耗尽，形成一种高效的DDoS攻击。此漏洞被命名为HTTP/2 Rapid Reset（CVE-2023-44487），攻击者无需等待服务端响应即可持续发送请求-重置序列，放大攻击规模。

核心问题：

• 服务端资源分配策略缺陷：服务端在收到请求后立即分配处理资源（如内存、CPU），但重置请求未能及时释放资源。
• 无限制的流创建：HTTP/2协议未强制限制单个连接上的并发流数量，攻击者可利用多个连接并行攻击。

2. 攻击原理与步骤

步骤1：建立HTTP/2连接

攻击者与目标服务器建立TCP/TLS连接，完成HTTP/2协议握手。

步骤2：快速创建与重置请求流

1. 攻击者在同一连接上连续发送多个请求流（每个请求对应一个唯一的流ID）。
2. 每个请求流发送后立即跟随一个RST_STREAM帧，取消该请求。
3. 服务端在收到请求时分配资源（如解析头部、初始化处理逻辑），但收到重置信号时，部分资源可能未被立即回收。

步骤3：资源耗尽

• 攻击者以极高速率重复步骤2（例如每秒数万次请求-重置循环）。
• 服务端因资源分配与回收的速度失衡，导致CPU、内存或连接池被占满，正常请求无法被处理。

关键放大因素：

• 单个TCP连接即可发起攻击，绕过传统基于连接数的防护规则。
• 无需等待响应，攻击效率远高于HTTP/1.1的DDoS方式。

3. 漏洞影响范围

• 受影响实体：支持HTTP/2的Web服务器（如NGINX、Apache、Cloudflare等）及中间件。
• 攻击成本：极低，普通机器即可生成大规模流量。
• 实际案例：2023年10月，Google、Cloudflare等报告遭遇史上最大DDoS攻击（峰值超3.98亿次/秒）。

4. 防护方案

4.1 服务端配置修复

1. 限制并发流数量：

   • 通过max_concurrent_streams参数限制单个连接上的最大流数（如NGINX设置http2_max_requests）。
   • 示例配置（NGINX）：

     http {  
         http2_max_requests 1000;  # 限制单个连接总请求数  
         http2_max_concurrent_streams 10;  # 限制并发流数  
     }  
     

2. 速率限制与超时控制：

   • 对单个IP或连接的请求速率设限（如每秒最多100个流）。
   • 缩短流生命周期，自动关闭闲置流。

3. 及时释放资源：

   • 优化代码逻辑，收到RST_STREAM帧后立即终止处理并回收资源。

4.2 网络层防护

• 深度流量检测：识别HTTP/2层的异常重置模式，自动拦截高频重置连接。
• 云服务防护：使用Cloudflare、AWS Shield等提供HTTP/2 Rapid Reset专项防护。

4.3 协议层改进

• HTTP/3（QUIC）协议已引入更严格的流控制机制，可降低此类风险。

5. 总结

HTTP/2 Rapid Reset漏洞暴露了协议实现中资源管理与状态机设计的缺陷。防护需结合协议限制、代码优化及网络层过滤，确保服务端在享受HTTP/2性能优势的同时，抵御资源耗尽攻击。