DDoS前世今生 攻擊原理與防御方法解析
DoS 攻擊、DDoS攻擊和DRDoS攻擊相信大家已經(jīng)早有耳聞了吧!DoS是Denial of Service的簡(jiǎn)寫就是拒絕服務(wù)，而DDoS就是Distributed Denial of Service 的簡(jiǎn)寫就是分布式拒絕服務(wù),而DRDoS就是Distributed Reflection Denial of Service的簡(jiǎn)寫，這是分布反射式拒絕服務(wù)的意思。
不過這3中攻擊方法最厲害的還是DDoS，那個(gè)DRDoS攻擊雖然是新近出的一種攻擊方法，但它只是DDoS攻擊的變形，它的唯一不同就是不用占領(lǐng)大量的“肉雞”。這三種方法都是利用TCP三次握手的漏洞進(jìn)行攻擊的，所以對(duì)它們的防御辦法都是差不多的。
DoS攻擊是最早出現(xiàn)的，它的攻擊方法說白了就是單挑，是比誰的機(jī)器性能好、速度快。但是現(xiàn)在的科技飛速發(fā)展，一般的網(wǎng)站主機(jī)都有十幾臺(tái)主機(jī)，而且各個(gè)主機(jī)的處理能力、內(nèi)存大小和網(wǎng)絡(luò)速度都有飛速的發(fā)展，有的網(wǎng)絡(luò)帶寬甚至超過了千兆級(jí)別。
這樣我們的一對(duì)一單挑式攻擊就沒有什么作用了，搞不好自己的機(jī)子就會(huì)死掉。舉個(gè)這樣的攻擊例子，假如你的機(jī)器每秒能夠發(fā)送10個(gè)攻擊用的數(shù)據(jù)包，而被你攻擊的機(jī)器(性能、網(wǎng)絡(luò)帶寬都是頂尖的)每秒能夠接受并處理100攻擊數(shù)據(jù)包，那樣的話，你的攻擊就什么用處都沒有了，而且非常有死機(jī)的可能。要知道，你若是發(fā)送這種1Vs1的攻擊，你的機(jī)器的 CPU占用率是90%以上的，你的機(jī)器要是配置不夠高的話，那你就死定了。
 |
| 圖-01 DoS攻擊 |
不過，科技在發(fā)展，黑客的技術(shù)也在發(fā)展。正所謂道高一尺，魔高一丈。經(jīng)過無數(shù)次當(dāng)機(jī)，黑客們終于又找到一種新的DoS攻擊方法，這就是DDoS攻擊。
它的原理說白了就是群毆，用好多的機(jī)器對(duì)目標(biāo)機(jī)器一起發(fā)動(dòng)DoS攻擊，但這不是很多黑客一起參與的，這種攻擊只是由一名黑客來操作的。這名黑客不 是擁有很多機(jī)器，他是通過他的機(jī)器在網(wǎng)絡(luò)上占領(lǐng)很多的“肉雞”，并且控制這些“肉雞”來發(fā)動(dòng)DDoS攻擊，要不然怎么叫做分布式呢。
還是剛才的那個(gè) 例子，你的機(jī)器每秒能發(fā)送10攻擊數(shù)據(jù)包，而被攻擊的機(jī)器每秒能夠接受100的數(shù)據(jù)包，這樣你的攻擊肯定不會(huì)起作用，而你再用10臺(tái)或更多的機(jī)器來對(duì)被 攻擊目標(biāo)的機(jī)器進(jìn)行攻擊的話，嘿嘿!結(jié)果我就不說了。
 |
| 圖-02 DDOS攻擊 |
DRDoS分布反射式拒絕服務(wù)攻擊這是DDoS攻擊的變形，它與DDoS的不同之處就是DrDoS不需要在攻擊之前占領(lǐng)大量的“肉雞”。它的攻擊原理和 Smurf攻擊原理相近，不過DRDoS是可以在廣域網(wǎng)上進(jìn)行的，而Smurf攻擊是在局域網(wǎng)進(jìn)行的。它的作用原理是基于廣播地址與回應(yīng)請(qǐng)求的。
一臺(tái)計(jì)算機(jī)向另一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送一些特殊的數(shù)據(jù)包如ping請(qǐng)求時(shí)，會(huì)接到它的回應(yīng);如果向本網(wǎng)絡(luò)的廣播地址發(fā)送請(qǐng)求包，實(shí)際上會(huì)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)上所有的計(jì)算機(jī)，這時(shí)就會(huì)得 到所有計(jì)算機(jī)的回應(yīng)。
這些回應(yīng)是需要被接收的計(jì)算機(jī)處理的，每處理一個(gè)就要占用一份系統(tǒng)資源，如果同時(shí)接到網(wǎng)絡(luò)上所有計(jì)算機(jī)的回應(yīng)，接收方的系 統(tǒng)是有可能吃不消的，就象遭到了DDoS攻擊一樣。
不過是沒有人笨到自己攻擊自己，不過這種方法被黑客加以改進(jìn)就具有很大的威力了。黑客向廣播地址 發(fā)送請(qǐng)求包，所有的計(jì)算機(jī)得到請(qǐng)求后，卻不會(huì)把回應(yīng)發(fā)到黑客那里，而是發(fā)到被攻擊主機(jī)。
這是因?yàn)楹诳兔俺淞吮还糁鳈C(jī)。黑客發(fā)送請(qǐng)求包所用的軟 件是可以偽造源地址的，接到偽造數(shù)據(jù)包的主機(jī)會(huì)根據(jù)源地址把回應(yīng)發(fā)出去，這當(dāng)然就是被攻擊主機(jī)的地址。
黑客同時(shí)還會(huì)把發(fā)送請(qǐng)求包的時(shí)間間隔減小 ，這樣在短時(shí)間能發(fā)出大量的請(qǐng)求包，使被攻擊主機(jī)接到從被欺騙計(jì)算機(jī)那里傳來的洪水般的回應(yīng)，就像遭到了DDoS攻擊導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。駭客借助了網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)來攻擊受害者，而不需要事先去占領(lǐng)這些被欺騙的主機(jī)，這就是Smurf攻擊。
而DRDoS攻擊正是這個(gè)原理，黑客同樣利用特殊的發(fā)包工具，首 先把偽造了源地址的SYN連接請(qǐng)求包發(fā)送到那些被欺騙的計(jì)算機(jī)上，根據(jù) TCP三次握手的規(guī)則，這些計(jì)算機(jī)會(huì)向源IP發(fā)出SYN+ACK或RST包來響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。
同Smurf攻擊一樣，黑客所發(fā)送的請(qǐng)求包的源IP地址是被攻擊主機(jī)的地址，這樣受欺騙的主機(jī)就都會(huì)把回應(yīng)發(fā)到被攻擊主機(jī)處，造成被攻擊主機(jī)忙于處理這 些回應(yīng)而癱瘓。
 |
| 圖-03 DRDoS分布反射式拒絕服務(wù)攻擊 |
解釋:
SYN:(Synchronize sequence numbers)用來建立連接，在連接請(qǐng)求中，SYN=1，ACK=0，連接響應(yīng)時(shí)，SYN=1，ACK=1。即，SYN和ACK來區(qū)分 Connection Request和Connection Accepted。
RST:(Reset the connection)用于復(fù)位因某種原因引起出現(xiàn)的錯(cuò)誤連接，也用來拒絕非法數(shù)據(jù)和請(qǐng)求。如果接收到RST位時(shí)候，通常發(fā)生了某些錯(cuò)誤。
ACK:(Acknowledgment field significant)置1時(shí)表示確認(rèn)號(hào)(Acknowledgment Number)為合法，為0的時(shí)候表示數(shù)據(jù)段不包含確認(rèn)信息，確認(rèn)號(hào)被忽略。TCP三次握手:
 |
| 圖-04 TCP三次握手 |
假設(shè)我們要準(zhǔn)備建立連接，服務(wù)器正處于正常的接聽狀態(tài)。
第一步:我們也就是客戶端發(fā)送一個(gè)帶SYN位的請(qǐng)求，向服務(wù)器表示需要連接，假設(shè)請(qǐng)求包的序列號(hào)為10，那么則為:SYN=10，ACK=0，然后等待服務(wù)器 的回應(yīng)。
第二步:服務(wù)器接收到這樣的請(qǐng)求包后，查看是否在接聽的是指定的端口，如果不是就發(fā)送RST=1回應(yīng)，拒絕建立連接。如果接收請(qǐng)求包，那么服務(wù)器 發(fā)送確認(rèn)回應(yīng)，SYN為服務(wù)器的一個(gè)內(nèi)碼，假設(shè)為100，ACK位則是客戶端的請(qǐng)求序號(hào)加1，本例中發(fā)送的數(shù)據(jù)是:SYN=100，ACK=11，用這樣的數(shù)據(jù)回應(yīng)給我們。
向我們表示，服務(wù)器連接已經(jīng)準(zhǔn)備好了，等待我們的確認(rèn)。這時(shí)我們接收到回應(yīng)后，分析得到的信息，準(zhǔn)備發(fā)送確認(rèn)連接信號(hào)到服務(wù)器。
第三步:我們發(fā)送確認(rèn)建立連接的信息給服務(wù)器。確認(rèn)信息的SYN位是服務(wù)器發(fā)送的ACK位，ACK位是服務(wù)器發(fā)送的SYN位加1。即:SYN=11，ACK=101。這樣我們的連接就建立起來了。
DDoS究竟如何攻擊?目前最流行也是最好用的攻擊方法就是使用SYN-Flood進(jìn)行攻擊，SYN-Flood也就是SYN洪水攻擊。SYN- Flood不會(huì)完成TCP三次握手的第三步，也就是不發(fā)送確認(rèn)連接的信息給服務(wù)器。
這樣，服務(wù)器無法完成第三次握手，但服務(wù)器不會(huì)立即放棄，服務(wù)器會(huì)不停的重試并等待一定的時(shí)間后放棄這個(gè)未完成的連接，這段時(shí)間叫做SYN timeout，這段時(shí)間大約30秒-2分鐘左右。
若是一個(gè)用戶在連接時(shí)出現(xiàn)問題導(dǎo)致服務(wù)器的一個(gè)線程等待1分鐘 并不是什么大不了的問題，但是若有人用特殊的軟件大量模擬這種情況，那后果就可想而知了。
一個(gè)服務(wù)器若是處理這些大量的半連接信息而消耗大量的 系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬，這樣服務(wù)器就不會(huì)再有空余去處理普通用戶的正常請(qǐng)求(因?yàn)榭蛻舻恼Ｕ?qǐng)求比率很小)。這樣這個(gè)服務(wù)器就無法工作了，這種攻擊 就叫做:SYN-Flood攻擊。
到目前為止，進(jìn)行DDoS攻擊的防御還是比較困難的。首先，這種攻擊的特點(diǎn)是它利用了TCP/IP協(xié)議的漏洞，除非你不用TCP/IP，才有可能完全抵御住 DDoS攻擊。不過這不等于我們就沒有辦法阻擋DDoS攻擊，我們可以盡力來減少DDoS的攻擊。下面就是一些防御方法:
1。確保服務(wù)器的系統(tǒng)文件是最新的版本，并及時(shí)更新系統(tǒng)補(bǔ)丁。
2。關(guān)閉不必要的服務(wù)。
3。限制同時(shí)打開的SYN半連接數(shù)目。
4。縮短SYN半連接的time out 時(shí)間。
5。正確設(shè)置防火墻
禁止對(duì)主機(jī)的非開放服務(wù)的訪問，限制特定IP地址的訪問，啟用防火墻的防DDoS的屬性，嚴(yán)格限制對(duì)外開放的服務(wù)器的向外訪問，運(yùn)行端口映射程序禍端口掃描程序，要認(rèn)真檢查特權(quán)端口和非特權(quán)端口。
6。認(rèn)真檢查網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)的日志。只要日志出現(xiàn)漏洞或是時(shí)間變更，那這臺(tái)機(jī)器就可能遭到了攻擊。
7。限制在防火墻外與網(wǎng)絡(luò)文件共享。這樣會(huì)給黑客截取系統(tǒng)文件的機(jī)會(huì)，主機(jī)的信息暴露給黑客，無疑是給了對(duì)方入侵的機(jī)會(huì)。
8。路由器，以Cisco路由器為例，Cisco Express Forwarding(CEF)，使用unicast reverse-path ，訪問控制列表(ACL)過濾，設(shè)置SYN數(shù)據(jù)包流量速率，升級(jí)版本過低的ISO ，為路由器建立log server ，能夠了解DDoS攻擊的原理，對(duì)我們防御的措施在加以改進(jìn)，我們就可以擋住一部分的DDoS攻擊，知己知彼，百戰(zhàn)不殆嘛。
【編輯推薦】
