Un botnet est un ensemble de bots informatiques qui sont reliés entre eux. Historiquement, ce terme s'est d'abord confondu avec des robots IRC (bien que le terme ne se limitait pas à cet usage spécifique), qui était un type de botnet particulier servant sur les canaux IRC.
Sur IRC, leur usage est de gérer des canaux de discussions, ou de proposer aux utilisateurs des services variés, tels que des jeux, des statistiques sur le canal, etc. Être connectés en réseau leur permet de se donner mutuellement le statut d'opérateur de canal de manière sécurisée, de contrôler de manière efficace les attaques par flood ou autres. Le partage des listes d'utilisateurs, de bans, ainsi que de toute sorte d'informations, rend leur utilisation plus efficace.
Il existe d'autres usages légitimes de botnets, comme l'indexation web : le volume des données à explorer et le nécessaire usage de parallélisation impose l'usage de réseaux de bots.
Les premières dérives sont apparues sur les réseaux IRC : des botnets IRC (Eggdrop en décembre 1993, puis GTbot en avril 1998) furent utilisés lors d'affrontements pour prendre le contrôle du canal.
Aujourd'hui, ce terme est très souvent utilisé pour désigner un réseau de machines zombies, car l'IRC fut un des premiers moyens utilisés par des réseaux malveillants pour communiquer entre eux, en détournant l'usage premier de l'IRC. Le premier d'entre eux qui fut référencé a été W32/Pretty.worm, appelé aussi PrettyPark, ciblant les environnements Windows 32 bits, et reprenant les idées d'Eggdrop et de GTbot. A l'époque, ils ne furent pas considérés comme très dangereux, et ce n'est qu'à partir de 2002 que plusieurs botnets malveillants (Agobot, SDBot puis SpyBot en 2003) firent parler d'eux et que la menace prit de l'ampleur.
Toute machine connectée à internet est susceptible d'être une cible pour devenir une machine zombie : des réseaux de botnets ont été découverts sur des machines Windows, Linux, mais également sur des Macintosh, voire consoles de jeu ou des routeurs.
La caractéristique principale des botnets est la mise en commun de plusieurs machines distinctes, parfois très nombreuses, ce qui rend l'activité souhaitée plus efficace (puisqu'on a la possibilité d'utiliser beaucoup de ressources) mais également plus difficile à stopper.
Les botnets malveillants servent principalement à :
L'aspect économique est primordial : la taille du botnet ainsi que la capacité d'être facilement contrôlé sont des éléments qui concourent à attirer l'activité criminelle, à la fois pour le propriétaire de botnet (parfois appelé « botherder » ou « botmaster ») que pour les utilisateurs, qui la plupart du temps louent les services d'un botnet pour l'accomplissement d'une tâche déterminée (envoi de pourriel, attaque informatique, déni de service, vol d'information, etc). En avril 2009, un botnet de 1 900 000 machines mis au jour par la société Finjian engendrait un revenu estimé à 190 000 dollars par jour à ses « botmasters ».
En dehors de l'aspect économique, les attaques informatiques peuvent devenir une arme de propagande ou de rétorsion, notamment lors de conflits armés ou lors d'événements symboliques. Par exemple, lors du conflit entre la Russie et la Géorgie en 2008, le réseau géorgien a été attaqué sous de multiples formes (pour le rendre indisponible ou pour opérer à des défacements des sites officiels). En 2007, une attaque d'importance contre l'Estonie a également eu lieu : la motivation des pirates serait le déplacement d’un monument en hommage aux soldats russes du centre de la capitale estonienne. Début 2010, le Vietnam serait à l'origine d'un botnet visant à réduire au silence la dissidence politique.
La vengeance ou le chantage peuvent également faire partie des motivations des attaquants, sans forcément que l'aspect financier soit primordial : un employé mal payé ou des joueurs en ligne défaits peuvent chercher à se venger de l'employeur ou du vainqueur du jeu.
Un botnet comporte plusieurs phases de vie. Une conception modulaire lui permet de gérer ces plusieurs phases avec une efficacité redoutable, surtout dès que la machine ciblée est compromise. La phase d'infection est bien évidemment toujours la première, mais l'enchaînement de ces phases n'est pas toujours linéaire, et dépendent de la conception du botnet.
C'est logiquement la phase initiale. La contamination passe souvent par l'installation d'un outil logiciel primaire, qui n'est pas forcément l'outil final. Cette contamination de la machine utilise les mécanismes classiques d'infection :
Une fois installée, cette base logicielle peut déclarer la machine à un centre de contrôle, qui la considèrera alors comme active. C'est une des clés du concept de botnet, à savoir que la machine infectée peut désormais être contrôlée à distance par une (ou plusieurs) machine tierce. Dans certains cas, d'autres phases sont nécessaires (auto-protection, mise-à-jour, etc) pour passer en phase opérationnelle.
Une fois la machine infectée et l'activation réalisée, le botnet peut se mettre-à-jour, s'auto-modifier, ajouter des fonctionnalités, etc. Cela a des impacts importants sur la dangerosité du botnet, et sur la capacité des outils de lutte à enrayer celui-ci, car un botnet peut ainsi modifier sa signature virale et d'autres caractéristiques pouvant l'amener à être découvert et identifié.
D'origine, ou après une phase de mise-à-jour, le botnet va chercher à s'octroyer les moyens de continuer son action ainsi que des moyens de dissimulation. Cela peut comporter :
La taille d'un botnet est à la fois gage d'efficacité et de valeur supplémentaire pour les commanditaires et les utilisateurs du botnet. Il est donc fréquent qu'après installation, la machine zombie va chercher à étendre le botnet :
Une fois installé, et déclaré, la machine zombie peut obéir aux ordres qui lui sont donnés pour accomplir les actions voulues par l'attaquant (avec, au besoin, installation d'outils complémentaires via une mise-à-jour distante) :
Voici le principe de fonctionnement d'un botnet servant à envoyer du pourriel :
Il est extrêmement difficile d'avoir des chiffres fiables et précis, puisque la plupart des botnets ne peuvent être détectés qu'indirectement. Certains organismes comme shadowserver.org tentent d'établir des chiffres à partir de l'activité réseau, de la détection des centres de commandes (C&C), etc.
Au mois de février 2010, on estimait qu'il existait entre 4 000 et 5 000 botnets actifs. Ce chiffre est à considérer comme une fourchette basse, puisque les botnets gagnent en furtivité et que la surveillance de tout le réseau internet est impossible.
La taille d'un botnet varie mais il devient courant qu'un réseau puisse comprendre des milliers de machines zombies. En 2008, lors de la conférence RSA, le top 10 des réseaux comprenait de 10 000 à 315 000 machines, avec une capacité d'envoi de mail allant de 300 millions à 60 milliards par jour (pour Srizbi, le plus important botnet à cette date).
Fin 2009, MessageLabs donnait le top 10 suivant :
| Nom du botnet | Nombre de machines | Capacité en mails par minute |
|---|---|---|
| Rustock | 540 000 à 810 000 | 14 000 000 |
| Cutwail | 1 100 000 à 1 600 000 | 12 800 000 |
| Bagle | 520 000 à 780 000 | 12 000 000 |
| Bobax | 110 000 à 160 000 | 10 000 000 |
| Grum | 580 000 à 860 000 | 6 800 000 |
| Maazben | 240 000 à 360 000 | 1 500 000 |
| Festi | 140 000 à 220 000 | 900 000 |
| Mega-D | 50 000 à 70 000 | 690 000 |
| Xarvester | 20 000 à 36 000 | 615 000 |
| Gheg | 50 000 à 70 000 | 300 000 |
Dans son rapport de 2009, la société MessageLabs estime également que 5 millions de machines sont compromises dans un réseau de botnets destiné au spam.
La constitution même d'un botnet, formé parfois de très nombreuses machines, rend la traçabilité des actions et des sources délicate. Plus le botnet est grand, plus il devient également difficile de l'enrayer et de l'arrêter puisqu'il faut à la fois stopper la propagation des agents activant le botnet et nettoyer les machines compromises.
Les anciennes générations s'appuyaient souvent sur un centre de contrôle centralisé ou facilement désactivable (adresse IP fixe pouvant être bannie, canal IRC pouvant être fermé, etc). Désormais, le peer-to-peer permet une résilience du système de communication, et les fonctions Web 2.0 détournées rendent l'interception très complexe : le botnet recherche un mot clé sur le web et l'utilise pour déterminer l'emplacement du centre de contrôle auprès duquel il doit recevoir ses ordres.