Initial commit: Rampart v0.2.0

Multi-layer DDoS protection for Minecraft servers.

- rampart-core: Edge node with XDP/eBPF + Rust L7 filtering
- rampart-manager: REST API with JWT auth, Redis sync
- rampart-cli: CLI tool for operators
- velocity-plugin: Domain check, HMAC verify, server registry, load balancer
- paper-plugin: Auto-registration, heartbeat, HMAC verify
- dashboard: React + Vite web UI for management
This commit is contained in:
loki5512344 2026-07-20 20:53:32 +02:00
commit cf9608ce5d
Signed by: boba
GPG key ID: 253067914055423B
159 changed files with 15341 additions and 0 deletions

292
docs/research/ddos.md Normal file
View file

@ -0,0 +1,292 @@
# DDoS - Векторы атак и защита
> Актуально: v0.1+
> Это лучший раздел документации - глубокий разбор всех известных векторов.
---
## Как трафик проходит через защиту
```
Атакующий (ботнет)
|
v
┌──────────────────┐
│ 1. NIC / XDP │ L3/L4: SYN flood, UDP drop, IP blacklist
│ (kernel, C) │ CPU < 30%, дроп до 10M pps
└────────┬─────────┘
v (чистый TCP)
┌──────────────────┐
│ 2. Rust Core │ L7: парсинг handshake, HMAC, rate limit
│ (userspace) │ death code auto-ban, blacklist check
└────────┬─────────┘
v (валидный MC клиент)
┌──────────────────┐
│ 3. Load │ Round-robin, circuit breaker
│ Balancer/Proxy │ TPS < 12 = server out
└────────┬─────────┘
v
┌──────────────────┐
│ 4. Game Server │ Чистый трафик, без DDoS нагрузки
│ (Velocity/Hub) │
└──────────────────┘
```
Каждый слой отрабатывает и дропает до перехода к следующему.
XDP отсекает L3/L4 флуд, Rust - L7 атаки на протокол MC.
---
## L3/L4 атаки (объёмные)
| Атака | Механизм | Защита | Слой |
|---|---|---|---|
| **UDP Flood** | Миллионы UDP пакетов | MC = TCP, UDP дропается на уровне NIC | XDP |
| **SYN Flood** | Миллионы TCP SYN без ACK | SYN cookies в ядре Linux | XDP + sysctl |
| **ACK Flood** | Пакеты с ACK без SYN | Stateful connection tracking | XDP |
| **ICMP Flood** | Ping flood | Отключить ICMP ответы | sysctl |
| **Amplification** | DNS/NTP усиление | Фильтрация у провайдера (UDP) | Upstream |
| **Invalid flags** | TCP с мусорными флагами | XDP дроп по флагам | XDP |
| **IP Spoof** | Поддельный src IP | BPF map проверка + uRPF | XDP |
### sysctl для L3/L4 защиты
```bash
# SYN flood
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2
net.ipv4.tcp_syn_retries = 2
# ICMP
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all = 1
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1
# Общие буферы
net.core.rmem_max = 134217728
net.core.wmem_max = 134217728
net.core.somaxconn = 65535
net.core.netdev_max_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
```
---
## L7 атаки (Minecraft-специфичные)
### Handshake Flood
Боты коннектятся тысячами, шлют валидный handshake, дропают.
```
Детект: connections/sec с одного IP > threshold
Защита: rate limit (token bucket) в Rust
Параметры: max 5 conn/IP/сек, burst 10
```
### Bot Join Flood
Тысячи фейковых логинов с разных IP.
```
Детект: LoginStart без предшествующего challenge
Защита: Sonar antibot (физика на limbo) + custom challenge
Параметры: очередь 100 одновременных верификаций
```
### Ping Flood (Status Request)
Тысячи пакетов с next_state=1 (не логин, просто пинг).
```
Детект: status requests/сек > threshold с IP
Защита: отдельный rate limit для status (next_state=1)
Параметры: max 2 status/IP/10сек
```
### Slow Loris (MC вариант)
Открывают TCP, шлют handshake по 1 байту каждые несколько секунд - занимают слоты.
```
Детект: время на handshake > 5 сек
Защита: connection timeout (5 сек на получение полного handshake)
Rust: tokio::time::timeout(Duration::from_secs(5), read_handshake())
```
### Fragmented Handshake
Handshake пакет разбит на несколько TCP сегментов - ломает парсеры.
```
Детект: невозможно, это нормальный TCP
Защита: robust парсер с reassembly буфером
читаем до N байт пока не получим полный пакет
timeout если слишком долго
```
### Fake Forge Flood
Бесконечный поток Forge handshake с мусорными mod list - ломает парсер.
```
Детект: mod list длиннее разумного (> 500 модов)
Защита: max_hostname_length = 4096, дроп при превышении
парсер с явными bounds check на каждый VarInt
```
### VarInt Overflow
Специально сформированные VarInt которые вызывают integer overflow.
```
Детект: VarInt > 5 байт (по MC протоколу)
Защита: строгий bounds check, паника = DROP не crash
// Правильный парсер с защитой
fn read_varint(buf: &[u8]) -> Result<(i32, usize), Error> {
let mut value: i32 = 0;
let mut position = 0;
for (i, &byte) in buf.iter().enumerate() {
if i >= 5 { return Err(Error::VarIntTooBig); } // MAX 5 байт
value |= ((byte & 0x7F) as i32) << position;
if (byte & 0x80) == 0 { return Ok((value, i + 1)); }
position += 7;
}
Err(Error::Incomplete)
}
```
---
## AI-боты (2026)
### Проблема
Современные attack frameworks используют AI и базы CAPTCHA решений:
- Боты проходят физику Sonar (реализован настоящий MC движок)
- Боты решают математические задачи в чате
- Боты кликают на блоки по описанию
- LimboFilter полностью обходится
### Что всё ещё работает
```
✓ HMAC верификация - только через наш edge (криптография)
✓ Rate limit на edge - физически ограничивает скорость
✓ ASN блокировка - датацентры не могут быть "жилыми" IP
✓ Репутационная система - долго строить репутацию
✓ Кастомный challenge - нет готового обхода
✓ Timing analysis - боты отвечают слишком быстро или паттернами
```
### Кастомный challenge - идеи которые сложно автоматизировать
```
1. Timing-based: игрок должен ответить МЕЖДУ 2 и 8 секундами
(слишком быстро = бот, слишком медленно = AFK скрипт)
2. Контекстный вопрос: вопрос зависит от случайного события
на сервере в последние 5 минут (бот не знает контекст)
3. Изменяющаяся механика: challenge меняется каждые 6 часов
(атакующий должен постоянно обновлять обход)
4. Map-based CAPTCHA: картинка рендерится на карте в инвентаре
случайным шрифтом из пула 50+ шрифтов
5. Поведенческий анализ: первые 30 сек на хабе - смотрим
на паттерны движения, мыши, взаимодействий
```
### Timing Analysis
```rust
// Боты часто отвечают с константной задержкой
// Реальные игроки - с нормальным распределением
pub struct TimingAnalyzer {
response_times: Vec<Duration>,
}
impl TimingAnalyzer {
pub fn is_bot_timing(&self, response_time: Duration) -> f64 {
let ms = response_time.as_millis() as f64;
// Слишком быстро - скрипт
if ms < 200.0 { return 0.9; }
// Слишком ровно - паттерн (variance < 10ms за 5 измерений)
if self.response_times.len() >= 5 {
let variance = self.calculate_variance();
if variance < 10.0 { return 0.85; }
}
// Нормальное распределение - человек
0.1
}
}
```
---
## Circuit Breaker для перегруженных серверов
```
CLOSED (нормально)
↓ TPS < 12 или timeout > 3 сек → OPEN
OPEN (сервер выведен)
↓ через 30 сек → HALF_OPEN (пробный трафик)
HALF_OPEN
↓ успешно → CLOSED
↓ снова плохо → OPEN
```
```rust
pub enum CircuitState { Closed, Open(Instant), HalfOpen }
impl CircuitBreaker {
pub fn should_route(&mut self, server: &ServerEntry) -> bool {
match &self.state {
CircuitState::Closed => {
if server.tps < 12.0 { self.trip(); false }
else { true }
}
CircuitState::Open(tripped_at) => {
if tripped_at.elapsed() > Duration::from_secs(30) {
self.state = CircuitState::HalfOpen;
true // пробуем
} else { false }
}
CircuitState::HalfOpen => true,
}
}
}
```
---
## ASN Reputation
Разные лимиты для разных типов сетей:
```rust
pub enum AsnReputation {
Residential, // обычный провайдер → стандартные лимиты
Datacenter, // AWS/OVH/Hetzner → строгие лимиты
Mobile, // мобильные сети → средние лимиты (NAT!)
Tor, // Tor exit node → максимальная строгость
Vpn, // известный VPN → настраивается
Unknown,
}
// rate limit множитель по типу ASN
fn rate_limit_multiplier(rep: &AsnReputation) -> f64 {
match rep {
AsnReputation::Residential => 1.0,
AsnReputation::Mobile => 0.5, // NAT - много игроков с 1 IP
AsnReputation::Datacenter => 0.2,
AsnReputation::Vpn => 0.3,
AsnReputation::Tor => 0.05,
AsnReputation::Unknown => 0.5,
}
}
```
> ⚠️ Мобильные сети используют NAT - один IP = много реальных игроков.
> Не блокируй мобильные ASN полностью, только снижай лимит.