Botnet

Ein Botnet oder Botnetz ist eine Gruppe von automatisierten Computerprogrammen, sogenannten Bots. Die Bots (von englisch: robot „Roboter“) laufen auf vernetzten Rechnern, deren Netzwerkanbindung sowie lokale Ressourcen und Daten ihnen zur Verfügung stehen. In Deutschland gab es 2010 über 470.000 solcher Bots, von denen im Durchschnitt etwa 2.000 pro Tag aktiv waren.<ref>Symantec Sicherheitsbericht: Cyberkriminalität ist deutscher Exportschlager. In: symantec.com. 5. April 2011, archiviert vom Original am 12. April 2011, abgerufen am 12. April 2011. </ref> Betreiber illegaler Botnetze installieren die Bots ohne Wissen der Inhaber auf Computern und nutzen sie für ihre Zwecke. Die meisten Bots können von einem Botnetz-Operator (auch Bot-Master oder Bot-Herder genannt) über einen Kommunikationskanal überwacht werden und Befehle empfangen. Dieser wird in der Fachsprache als Command-and-Control-Server bezeichnet; Kurzform: C&C.

Anwendungen

Ein Bot stellt dem Betreiber eines Botnetzes je nach Funktionsumfang verschiedene Dienste zur Verfügung. Derweil mehren sich multifunktional einsetzbare Botnets. Der Botmaster kann so flexibel auf andere Einsatzmöglichkeiten umschwenken. Grundsätzlich lassen sich die Verwendungsmöglichkeiten eines Bot-Netzwerks wie folgt unterscheiden:

• Nachladen und Ausführen weiterer Programme beziehungsweise Aktualisierung des Bots
• Angriffe zum Nachteil eines externen Opfersystems
  • Proxy

    Proxys bieten die Möglichkeit, eine Verbindung zu einem dritten Computer über den Zombie herzustellen, und können damit die eigentliche Ursprungs-Adresse verbergen. Der so geschaffene Zwischen-Host kann dann für weitere Angriffe auf andere Rechner genutzt werden. Aus Sicht des Ziel-Computers kommt der Angriff vom Proxy-Host.

  • Versand von Spam-Mails, insbesondere Phishing-Mails

    Einige Bots sind auf das Versenden von großen Mengen an E-Mail programmiert. Sie bieten Funktionen zum Laden von Mail-Templates, Senden von E-Mails an generierte oder von einem Server abgefragte Adressen und Abfragen von Listings der Zombie-IP in DNSBLs.

  • Ausführen von DDoS-Attacken und DRDoS-Attacken

    Viele Bots können DoS-Attacken ausführen. Meistens stehen dabei verschiedene Methoden wie SYN-Flood oder HTTP-Request-Flood zur Verfügung. Werden diese Attacken von allen Bots im Netz mit der gesamten ihnen zur Verfügung stehenden Netzwerk-Bandbreite gleichzeitig ausgeführt, so werden auf dem Ziel-Rechner der Attacke Netzwerk-Dienste außer Betrieb gesetzt oder die gesamte Bandbreite seiner Anbindung für Daten von den Zombies benötigt.

  • Ausführen von Klickbetrug

    Eine weitere Möglichkeit, ein betriebsbereites Botnetz zum finanziellen Vorteil zu nutzen, wird Klickbetrug genannt. Hierzu nutzt der Betrüger ein Konto bei einem Onlinedienstleister, der seine Werbepartner für Klicks auf Werbebanner oder die Vermittlung von Besuchern vergütet. Der Betrüger nutzt die Bots dazu, die Banner anzuklicken oder die vergütete Website zu besuchen. Dies geschieht mit den rechnerspezifischen Informationen wie Betriebssystem, Browser und IP-Adresse der gekaperten Rechner und ist somit für den Werbeportalbetreiber nicht als Betrug zu erkennen.

• Botnetz-interne Angriffe
  • Zugriff auf lokal gespeicherte Daten durch Einsatz von Sniffern und Password-Grabbern

    Die privaten Daten der mit Bots infizierten Rechner (Zombies) sind lukrativ. Die meisten Bots bieten Möglichkeiten, auf lokal gespeicherte Zugangsdaten verschiedener Anwendungen (beispielsweise IE oder ICQ) zuzugreifen. Auf den Diebstahl von Daten spezialisierte Bots bieten auch Funktionen, um Daten aus Webformularen zu lesen, und können dadurch Informationen ausspionieren, die in SSL-gesicherten Webseiten eingegeben wurden, darunter beispielsweise auch Passwörter oder Kreditkartennummern. Viele IRC-Bots können den Netzwerkverkehr des Rechners protokollieren.

  • Einsatz als Ransomware
  • Speichermedium für die Verbreitung illegaler Inhalte (z. B. Filesharing von geschütztem Material)
  • Nutzung der Rechenleistung (z. B. für Bitcoin-Mining)

Bot-Nets liefern eine hervorragende Infrastruktur für die herkömmliche Internetkriminalität. Dies begründet auch ihr rasantes Wachstum.

Command-and-Control-Technik

Die weitaus meisten Bots bieten eine Kommunikationsmöglichkeit mit dem Betreiber des Botnetzes. Dies umfasst den Abruf von Daten von einem Bot sowie das Verteilen von neuen Anweisungen.

IRC C&C

IRC wurde in den 1990ern zu einer populären Internet-Chat-Lösung. Legitime und nützliche Bots, wie zum Beispiel Eggdrop, wurden entwickelt, um den Anwender bei der IRC- und Kommunikationsverwaltung zu helfen. Diese einfache Technik ist dann zur ersten C&C-Strategie geworden. Bei der Kommunikation über einen IRC-Channel stellen die Bots eine Client-Verbindung zu einem IRC-Server her. Befehle werden ohne Verzögerung von den Bots ausgeführt, und der Betreiber erhält sofort eine Rückmeldung der Bots. Ein IRC-C&C-Server ist für einen Bot-Operator sehr einfach zu erstellen und zu verwalten. Ist ein Computer infiziert, versucht der Zombie, sich zu dem IRC-Server und Channel zu verbinden. Wenn die Verbindung erfolgreich war, so kann der Bot-Operator den Bot steuern. Dies kann individuell über private Nachrichten oder global an alle Zombies innerhalb des Channels erfolgen. Um dies effizienter zu gestalten, erstellen einige Bot-Operator ein „Thema“ für den Channel, das ein Kommando für die Bots darstellt, wie zum Beispiel Aktualisierungen oder eine DDoS-Attacke durchzuführen.

Vorteile der IRC-Technik:

• Es ist interaktiv: Obwohl es ein relativ einfaches Protokoll ist, ist IRC interaktiv und erlaubt eine Vollduplex-Kommunikation zwischen Client und Server.
• Einen IRC-Server zu erstellen ist einfach. Außerdem gibt es sehr viele bestehende Server, die man, wenn notwendig, benutzen kann.
• Es ist möglich, mehrere Botnetze unter Verwendung von einem Server zu erstellen und zu steuern. Funktionalitäten wie Nicknames, Chat Channels, Passwort-geschützte Channels etc. ermöglichen dies.
• Es ist einfach, Redundanz aufzubauen, indem man mehrere Server miteinander verbindet.

DNS und C&C

Gefolgt von dem Einsatz von privaten Servern und Passwörtern wurden C&C-Techniken immer weiter verbessert. Die erste Technik benutzt mehrere miteinander verbundene IRC-Server, die die gewöhnliche IRC-Technik verwenden. IRC ist in einer Art und Weise konzipiert, dass mehrere Server miteinander verbunden werden können, um ein Netzwerk von Servern zu bilden. Bei der Verwendung dieser Technik werden die Adressen aller Server in den Bot fest eingetragen. Dieser versucht sich dann mit jeder dieser eingetragenen Adressen zu verbinden. Ist eine Verbindung zwischen Server und Client hergestellt, dann meldet sich der Bot an dem Channel an, in dem der Bot-Operator Anweisungen gibt. Für Botnetzjäger wird es schwierig das gesamte Netzwerk lahmzulegen, besonders wenn immer wieder neue Server hinzugefügt werden. Sind die Adressen des C&C-Servers fest in den Bot implementiert, so kann dieser den Server nicht mehr erreichen, wenn die Adressen gesperrt werden. Wie man sieht, hat diese Technik ihre Grenzen, weshalb DNS-Einträge eingeführt wurden.

DNS wird unterteilt in Domain Names und Multihoming. Der Unterschied zwischen den beiden ist, dass bei Domain Names verschiedene Domänen auf die gleiche IP-Adresse zeigen, während bei Multihoming eine Domäne auf mehrere unterschiedliche IP-Adressen verweist.

Die Einführung von Domain Names und Multihoming haben die Bot-Herder dabei unterstützt, die Ausfallsicherheit der C&C-Server zu erhöhen.

Webbasiertes C&C

Heutzutage können Tools für einige hundert Dollar oder weniger gekauft werden. Diese Tools beinhalten meistens an web-basierte Sicherheitslücken individuell angepassten Schadcode, der nicht von den Antiviren-Programmen erkannt wird, und eine web-basierte Command-and-Control-Engine, die eine Backend-Datenbank zum Speichern von gestohlenen Informationen enthält. Da die Benutzeroberfläche von web-basiertem C&C sehr einfach zu bedienen ist, ist sie bei vielen Bot-Herdern sehr beliebt.

Bots können so konfiguriert werden, dass sie wiederholt SYN-Pakete zum C&C-Server schicken, damit der Server die IP-Adressen der Zombies erhält. Mithilfe dieser IP-Adresse kann der Angreifer dem Client verschlüsselte Bot-Kommandos und Daten schicken.

Die Kommunikation über HTTP mit einer Webanwendung funktioniert ohne persistente Verbindung, die Bots übertragen Daten und fragen nach neuen Befehlen in Intervallen. HTTP-Botnetze erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da das Aufsetzen der Administrations-Infrastruktur im Vergleich zu einem IRC-Server einfacher ist und die Kommunikation der Bots weniger auffällt.

Manche Botnetze installieren automatisch Reverse Proxies auf den infizierten Systemen, um so den wahren Standort des C&C-Servers zu verschleiern. Dabei reichen die infizierten Systeme die Anfragen mehrfach weiter ähnlich dem Prinzip von TOR.

Webbasiertes C&C hat gegenüber der traditionellen IRC-Lösung folgende Vorteile:

• Im Datenverkehr für Port 80 verstecken: Fast alle Unternehmen erlauben den TCP-Port 80 für normale Webaktivitäten über das Netzwerk. Die Anfragen von Bots zu einer Webseite bleiben unentdeckt. Das ist gegenüber IRC- und P2P-C&C-Lösungen ein großer Vorteil.

• „Pushes“ anstatt „Pulls“: Bei IRC verbinden sich die Bots mit dem Server und warten auf Instruktionen. Bei Web-C&C verbindet sich der Server mit den Bots. Dies verringert den Datenverkehr zwischen dem C&C-Server und dem Bot und somit die Chance, einen Bot in einem Netzwerk zu erkennen.

• Skalierbarkeit und Benutzbarkeit: Ein einzelner Webserver kann mehrere hunderttausende bis Millionen Bots verwalten. Traditionelle IRC-Channel können in den meisten Fällen nur mehrere tausende Bots verwalten, bevor diese überlastet sind. Darüber hinaus sind webbasierte C&Cs für den durchschnittlichen Bot-Operator leichter zu benutzen als die kompliziertere IRC-C&C-Technik, die Selbstprogrammierung erfordert. Heutzutage kann man Lösungen kaufen, die nicht nur eine Verwaltungsfunktion für die Bots, sondern auch ein Verwaltungsprogramm für die gestohlenen Daten enthält.

Es gibt zwei Typen von webbasierten Botnets:

• Echo-Based: Echo-Based bedeutet, dass der Bot dem C&C-Server seine Existenz meldet.

• Command-Based: Command-Based ist ein Webservice bzw. Webapplikation, die helfen soll, ein Botnetz effizienter zu betreiben.

P2P-Botnetze

Peer-to-Peer-Netzwerke wurden durch Dienste wie Musik- und File-Sharing immer populärer. Innerhalb weniger Jahre, nachdem die ersten Bots entstanden waren, begannen Bot-Herder, ihre eigenen P2P-Netzwerke zu erstellen, um Bots zu verwalten. Diese Technik ist eine sehr effiziente Möglichkeit für den Bot-Operator, seine Botnetze ohne eine zentrale Kontrollstruktur zu verwalten. Die Zombies können als Client und Server fungieren, das heißt, jeder Knoten kann Befehle erteilen und erhalten. Jeder einzelne Knoten des P2P-Netzwerkes ist für den Bot-Operator erreichbar, über den er dann das gesamte Netzwerk kontrollieren kann. Zum Beispiel kann sich der Bot-Operator zu einem Zombie verbinden und diesen zu einer Aktualisierung veranlassen. Dies startet eine Kettenreaktion: Alle anderen Bots in dem P2P-Netzwerk laden die Aktualisierung ebenfalls herunter und synchronisieren sich gegenseitig entsprechend der Konfigurationsdatei, die der Hacker in die Zombies eingespielt hat. Einen Angreifer in so einer verteilten P2P-Netzwerklösung zu identifizieren, ist praktisch unmöglich. Andererseits kann ein einfacher Peer andere Bots finden. P2P-Netzwerke sind generell leichter anhand des Netzwerkdatenverkehrs zu erkennen, den die Zombies generieren.

FTP-Based C&C

Wie mit vielen anderen Protokollen wurde auch mit FTP als Control Channel experimentiert. Heutzutage ist diese Art nicht oft vorzufinden. Jedoch gibt es einen Bottyp, der regelmäßig einen FTP-C&C-Bericht erstattet, und zwar der Phishing- oder Banking-Trojaner. Diese Bots, wie zum Beispiel Dumador oder Haxdoor, sind grundsätzlich Keylogger, mit dem Unterschied, dass sie sehr viel umfangreicher sind. Sie überwachen („sniffing“) den Datenverkehr, wenn der Anwender auf dem kompromittierten System im Internet surft. Betritt der Anwender eine verschlüsselte Webseite (HTTPS), dann führen sie einen Man-in-the-Middle-Angriff am Computer selbst aus. Da dieser Angriff in der Opfermaschine selbst stattfindet, wird sie auch oft Man-on-the-Inside-Angriff genannt. Der Bot präsentiert dem User eine gefälschte Webseite. Mit dieser Technik ist es möglich, Authentifizierungsdaten etc. aufzuzeichnen. Die gestohlenen Daten werden dann auf einen FTP-Server hochgeladen, wo sie der Bot-Operator warten kann. Bot-Operator erstellen meist ausführliche Statistiken über die Daten sowie ihre Herkunft.

Die Top-10-Länder, in denen 2008 Botnet Command-and-Control-Server identifiziert werden konnten, waren:<ref>Statistische Daten, erhoben von Team Cymru, zitiert nach: Steve Santorelli, Levi Gundert: Safety net – Cybercriminals adapt to new security measures. In: Janes Intelligence Review. März 2009, Seite 40.</ref>

• Vereinigte Staaten: 16.774
• Deutschland: 3.909
• China: 2.998
• Russland: 2.960
• Kanada: 2.388
• Großbritannien: 1.703
• Südkorea: 1.151
• Frankreich: 985
• Malaysia: 857
• Japan: 788

Verbreitung der Bots (Spreading)

Das Erweitern eines Botnetzes erfolgt durch Installieren der Bots auf einem noch nicht angebundenen Computer. Um möglichst viele Ressourcen zur Verfügung zu haben, versuchen die Betreiber, eine hohe Anzahl von Rechnern unter ihre Kontrolle zu bekommen. Die Installation erfolgt meistens für den Anwender unsichtbar. Während des Betriebs eines Botnetzes kommen immer wieder neue Rechner hinzu, andererseits scheiden solche aus, bei denen der Bot entfernt wurde.

Die Verbreitung findet auf folgenden Wegen statt:

• Malware

  Das Installations-Programm des Bots wird per E-Mail an viele Adressen geschickt, und der Empfänger wird dazu aufgefordert, das Programm auf seinem Computer auszuführen. Mitunter wird auch nur ein Link auf eine infizierte Webseite versandt.

• Downloads

  Der Bot wird als sogenannter Trojaner (eigentlich: Trojanisches Pferd) gebündelt mit einer Applikation, die der Anwender freiwillig herunterlädt und auf seinem Computer ausführt. Häufig handelt es sich dabei um illegale Programme wie Cracks, Warez oder andere fragwürdige Software. Immer häufiger werden jedoch auch legale Angebote gehackt und mit einem Trojaner infiziert.

• Exploits

  Die Installation des Bots erfolgt unter Ausnutzung einer Sicherheitslücke im Betriebssystem, im Browser oder in einer Anwendung auf dem Computer. Bots, die über Exploits installiert werden, haben häufig eine Funktion zur automatischen Weiterverbreitung (Computerwurm). Manche Exploits benötigen die Interaktion eines Anwenders, wie z. B. das Klicken auf einen präparierten Link, um den Schadcode auszuführen. Andere Exploits werden beim Aufruf der Seite automatisch ausgelöst (Drive-By-Infection). Es kommt vor, dass populäre Websites gehackt und mit Schadcode versehen werden oder dass der Exploit über ein eingeblendetes Werbebanner von einem anderen Server geladen wird.

• Manuelle Installation

  Der Bot wird nach einem Einbruch in einen Computer manuell auf diesem installiert. Dies kommt vor allem bei Servern zum Einsatz. Durch deren hohe Verfügbarkeit und die meist gute Netzanbindung lohnt es sich hier besonders, gezielt nach Schwächen zu suchen.

Laut einer Studie des Antivirus-Herstellers Kaspersky Lab ist derzeit jeder zehnte PC Teil eines Botnets. Damit sind sie eine der größten illegalen Einnahmequellen im Internet.<ref>Botnet – Geschäfte mit Zombies 13. Mai 2008</ref>

Größte Botnetze

Käufliche Nutzung von Botnetzen

In vielen Foren wird offen für die Umsetzung von Bot-Angriffen geworben. Die Preise für 24-Stunden-Angriffe schwanken zwischen 50 und einigen tausend Dollar.<ref>Schattenwirtschaft Botnetze – ein Millionengeschäft für Cyberkriminelle. Viruslist.com, 22. Juli 2009</ref>

Siehe auch

• Software-Agent
• Zombie (Internet)

Literatur

• Ken Dunham, Jim Melnick: Malicious bots. An inside look into the cyber-criminal underground of the internet. CRC Press, Boca Raton FL u. a. 2009, ISBN 978-1-4200-6903-7 (An Auerbach Book).
• Wenke Lee (Hrsg.): Botnet detection. Countering the largest security threat. Springer, New York u. a. 2008, ISBN 978-0-387-68766-7.
• Craig A. Schiller, David Harley, Gadi Evron, Carsten Willems, Tony Bradley, Michael Cross, David Dagon: Botnets. The killer web app. Syngress, Rockland MA 2007, ISBN 1-59749-135-7.

Weblinks

• Das Anti-Botnet-Beratungszentrum – Eine Initiative der deutschen Internetwirtschaft, botfrei.de
• Trojaner 2.0 nutzen Web 2.0, Heise.de
• Vint Cerf – Ein Viertel der Internet-PCs ist Mitglied eines Bot-Netzes. Heise.de
• Was sind Bots und Botnetze? RUS-CERT
• Vortrag über Funktion und Erkennung von Botnetzen (PDF; 639 kB)
• GRC.COM: The Strange Tale of the Denial of Service Attacks Against GRC.COM (Memento vom 28. November 2007 im Internet Archive) (englisch)
• Neue Gefahr durch Bot-Netze mit P2P-Strukturen. Heise.de
• Bruce Schneier: The Storm Worm. q-vadis.net (deutsche Übersetzung des Essays)
• Analyse des inneren Aufbaus eines Botnets (PDF; 138 kB; englisch)
• Peer-to-Peer Botnets: Overview and Case Study; weiterhin Taxonomie der Verwendungsmöglichkeiten (englisch)
• BBC Sendung ‘Click’ zum Thema Botnet mit Demonstration (englisch)
• Die Top 10 Botnets

Multimedia

• Is your PC doing a hacker’s dirty work? (BBC, 12. März 2009 – Videodemonstration einer Spam-Aussendung mittels eines Botnets, 2:24 Min.)

Einzelnachweise

<references />