Anti-Abusing

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Introduction

개요

• 초 또는 분당 동일한 사용자의 동일한 수백번 이상의 요청을 비 정상접근(어뷰징)으로 판단
• 이로 인한 불필요한 로그와 트레이싱, 서버 부하 등 과도한 사용에 대해 서비스를 보호해주는 수단
• 서비스의 가용성 확보를 위함 (API레벨, 네트워크 레벨, 컨테이너 레벨, CPU 레벨)
• 모든 웹 또는 API에서 호출하여 사용할 수 있도록 공용 API 개발 목적

개발

• java 17, SpringBoot 3.1.0, couchbase, rabbitmq

• Ratelimiter 알고리즘을 활용한 접근 제어 API 개발

  • 분당 일정 횟수(RequestsLimit) 이상의 동일한 요청을 동일한 사용자 기준으로 제어
  • 사용자 식별 값과 요청 url 등을 조합하여 유니크한 key를 생성하고 이를 활용하여 어뷰징 판단
  • HttpRequest 또는 사용자를 구분할 수 있는 식별 값을 포함한 DTO를 받아 처리

• 비 정상접근을 DB(couchbase)에 Log를 남기며 차단 기능, 비즈니스 분석 효율을 높임

• 사용자 요청 정보에 따른 접근 제어 기능

  • 웹 콘솔을 통해 RequestsLimit, BlackList, WhiteList, BlackUserAgent, WhiteUseragent, Keyword, notKeyword 제어 가능

• 요청 값은 큐를 통해 실시간으로 Anti-Abusing 서비스에 반영

기타

• 어플리케이션 앞단(Interceptor or Filter)에서 각 요청에 대해 어뷰징 API를 호출, 적절한 ConnectionTimeout 설정 (0.2s)
• NoSQL DB(Couchbase), 이벤트 큐 (RabbitMQ) 설치 필요

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DownLoad

1. git clone https://github.com/sh970901/TOTORO.git
    1. Set an application.yml specific to your environment.
    2. Need to set the ENCRYPTKEY in the JVM options or Environment variables
    3. com.totoro.AntiAbuse.tools.JasyptConfig class is retrieving the ENCRYPTKEY key using getEnv()
    4. Be used to encrypt the values you've configured in your application.yml.

Using Docker

2. RabbitMQ
    1. docker pull rabbitmq
    2. docker run -d -p 15672:15672 -p 5672:5672 --name rabbitmq rabbitmq
    3. docker exec rabbitmq rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
    4. console: localhost:15672, Login : guest / guest
    5. https://registry.hub.docker.com/_/rabbitmq/

3. Couchbase
    1. docker pull couchbase
    2. docker run -d --name db -p 8091-8096:8091-8096 -p 11210-11211:11210-11211 couchbase
    3. console: localhost:8091
    4. create 3 buckets / abuse_log, abuse_rule, abuse_limit
    5. https://docs.couchbase.com/server/current/install/getting-started-docker.html

Using Docker Compose

1. docker-compose.yml

version: '3'
services:
  rabbitmq:
    image: rabbitmq
    ports:
      - "15672:15672"
      - "5672:5672"
    container_name: rabbitmq
    command: rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

  couchbase:
    image: couchbase
    ports:
      - "8091-8096:8091-8096"
      - "11210-11211:11210-11211"
    container_name: db
    environment:
      - COUCHBASE_ADMINISTRATOR_USERNAME=admin
      - COUCHBASE_ADMINISTRATOR_PASSWORD=adminpassword
    command: bash -c 'sleep 15 && /entrypoint.sh couchbase-server &'

    healthcheck:
      test: ["CMD", "couchbase-cli", "ping", "-c", "1", "--wait", "10", "--username", "admin", "--password", "adminpassword", "--cluster", "localhost:8091"]

    depends_on:
      - rabbitmq

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Application Architecture

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RateLimiter Algorithm

Sliding Window Counter

분당 10건 처리한다면 1분안에 9건의 요청이 오고 1분과 2분 사이에는 5건이 요청온다고 가정. 1분 15초에 요청이 왔는데 1분 15초 지점은 1분과 2분 사이에서 25% 지점, 이전 기간은 1 - 0.25 = 75% 비율로 계산해서 9 * 0.75 + 5 = 14.75 > 10으로 한도를 초과했기 때문에 요청은 거부된다.
즉, 이전 window와 현재 window의 비율값으로 계산된 합이 처리 건수를 초과하면 거부된다. 1분 30초 시점에 요청이 온다면 이전 기간은 50%, 9 * 0.5 + 5 = 9.5 < 10이므로 해당 요청은 처리된다.

참고
https://medium.com/@avocadi/rate-limiter-sliding-window-counter-7ec08dbe21d6 https://dev.to/satrobit/rate-limiting-using-the-sliding-window-algorithm-5fjn

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Response Data

"resultCode": "상태 코드",
"resultMessage": "상태 메시지",
"data": { 
    "block": "Block 대상 인지" ,
    "blockTime": "남아있는 Block된 시간",
    "message": "요청 처리 메시지",
    "currentRate": "1분간 요청 비율 (RequestsLimit > currentRate ? Pass : Block)",
    "currentRemainRequests": "남은 요청 수"
}

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ex) RequestsLimit : 5

1. 첫 요청의 경우 ( 1분 이전에 같은 요청이 없는 경우)
   1. 현재 정의해 둔 RequestsLimit(5) 이상을 1분동안 요청한 경우 Block
   2. BlockTime이 0이 되기 전까지 block : true;

2) 이전 요청이 있는 경우 ( 1분 이전에 같은 요청이 있는 경우 )

1. currentRate 비율과 RequestsLimit(5)을 비교하여 Block을 결정
2. currentRate 비율은 1분 전 요청과 현재 요청을 현재 초를 기준으로 비율을 계산

3) Rule ( BlackUserAgent에 Postman을 추가한 경우 )

1. WhiteUserAgent, WhiteList(IP), Keyword: 로직을 타지 않고 PASS
2. BlackUserAgent, BlackList(IP), notKeyWord: 로직을 타지 않고 Block

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