關鍵詞：全流量分析、網絡安全、X-Forwarded-For、HTTP協議分析
什么是X-Forwarded-For
如果要問當下最走紅的應用層協議，當HTTP莫屬，一個無狀態維護協議，其連接基於TCP，在HTTP協議頭部沒有IP地址字段。所以，如果要在應用層保存IP地址信息（應用服務器統計訪問者信息的主要來源之一），只能通過X-Forwarded-For頭部字段來實現。
X-Forwarded-For位於HTTP協議的請求頭部，屬於HTTP的頭部擴展。在HTTP/1.1（RFC 2616）協議規范中並沒有對X-Forwarded-For有明確的定義。最開始由著名的代理軟件Squid（見www.squid-cache.org）引入，用來傳遞HTTP請求端的真實IP地址。如今，X-Forwarded-For已成為事實上的標准，各大HTTP代理、負載均衡等轉發服務都在廣泛使用它，並在RFC 7239（Forwarded HTTP Extension）標准中收錄。
下圖是X-Forwarded-For格式，越靠近左邊的地址距離服務器越遠，每經過一層代理就在后面加上該代理地址。X-Forwarded-For信息除了在真實代理環境中被正常使用外，其信息也可以通過偽造形成。
如何獲取真實的客戶端IP地址
X-Forwarded-For地址可以偽造，那該如何獲取客戶端真實IP地址呢？
開發層面，在開發語言中能夠獲取Remote Address，該地址就是真實的客戶端IP地址，用來與應用服務器建立TCP連接，該地址無法偽造，如果偽造則連接無法成功建立，繼而不會后面的HTTP訪問存在。
運維層面，全流量分析系統實時采集和分析TCP五元組，對所有訪問服務器的客戶端地址統計和記錄，並按需顯示訪問行為特征。
真實的客戶端IP地址就是我們常說的TCP三步握手中發起連接請求的IP地址。
X-Forwarded-For偽造訪問有什么危害
前面已說過，X-Forwarded-For中IP可以偽造。那么，這種偽造會帶來什么危害呢，下面列舉幾種：
- 通過偽造IP地址，繞過后台訪問地址限制；
- 當前端服務器通過X-Forwarded-For信息判斷來訪地址時，通過修改X-Forwarded-For信息可實現撞庫和爆破；
- 惡意爬蟲X-Forwarded-For偽造，造成服務器負荷過重，甚至無法正常提供服務；
- X-Forwarded-For偽造也可用於某些CTF題目作弊；
- 某些點贊投票系統，如果是基於訪問者IP地址統計投票數量，那么通過修改X-Forwarded-For地址，可進行刷票行為；
- 還有更多…
如何實時分析X-Forwarded-For偽造訪問
既然X-Forwarded-For偽造危害如此之大，在系統運維和安全防御中該如何實時分析和發現呢就顯得尤為重要。
對於X-Forwarded-For偽造行為的監測分析主要從2個層面進行。
首先，獲知IP與應用系統之間的連接信息，這里的IP地址為上文中提及的Remote Address，即真實IP地址，偽造地址的客戶端連接服務器的數量會明顯高於其它地址的對象。
下圖顯示服務器在一段時間內的運行狀況，其中連接的IP地址信息部分，顯示連接服務器最多的IP地址信息。
其次，查看該地址訪問系統的應用信息，網深科技全流量分析系統可自動發現該地址偽造的IP地址及這些偽造地址訪問的應用內容信息。
隨機打開上圖中任意一個應用訪問數據包，即可查看真實的訪問信息。
或者使用一鍵導出內容功能，在文本編輯工具打開查看。
下圖為另一個X-Forwarded-For偽造訪問例子。
如何防御
鑒於X-Forwarded-For偽造存在諸多危害，其防御工作絕對不可輕視。以下是X-Forwarded-For偽造行為的主流防御方法，供參考。
- 直接對外提供服務的 Web 應用，為了安全起見，只能通過 Remote Address 獲取 IP，不能相信任何HTTP請求頭部信息；
- 使用了 Nginx 等 Web服務器反向代理的 Web 應用，在配置正確的前提下，要用 X-Forwarded-For 最后一節 或 X-Real-IP 來獲取 IP（因為 Remote Address 得到的是 Nginx 所在服務器的內網 IP）；同時還應該禁止 Web 應用直接對外提供服務；
- 在某些特定應用場景，例如通過IP地址顯示所在區域天氣等，可從 X-Forwarded-For 靠前的位置獲取 IP，但必須需要校驗 IP 格式合法性。
目前很多Web 應用（例如獲取用戶所在地區，基於 IP 做訪問頻率控制，禁止某些IP訪問等等），為了獲取用戶真正的 IP，如果從 HTTP 請求頭中獲取 IP地址。這些情況下，必須確保獲取到的IP地址是真實可靠的。
文中使用的工具除Wireshark外，還有網深科技全流量分析系統，該系統通過旁路采集網絡流量，實時解碼2-7層協議信息，智能分析所有應用系統訪問情況，精確發現異常X-Forwarded-For偽造行為。
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