DOS攻击原理及Linux环境下的防御方案(2)

2.2 SYN FLOOD攻击及防范

概述:SYN Flood是当前最流行的DoS(拒绝服务攻击)与DDoS(分布式拒绝服务攻击)的方式之一,它是一种利用TCP协议缺陷,发送大量伪造的TCP连接请求,从而使得被攻击方资源耗尽(CPU满负荷或内存不足)的攻击方式。漏洞在于TCP协议连接三次握手过程中,当每个TCP建立连接时,都要发送一个带SYN标记的数据包,如果在服务器端发送应答包后,客户端不发出确认,服务器会等待到数据超时,如果大量的带SYN标记的数据包发到服务器端后都没有应答,会使服务器端的TCP资源迅速枯竭,导致正常的连接不能进入,甚至会导致服务器的系统崩溃。

DOS攻击原理及Linux环境下的防御方案

(图一 TCP Syn攻击示意图)

问题就出在TCP连接的三次握手中,假设一个用户向服务器发送了SYN报文后突然死机或掉线,那么服务器在发出SYN+ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的(第三次握手无法完成),这种情况下服务器端一般会重试(再次发送SYN+ACK给客户端)并等待一段时间后丢弃这个未完成的连接,这段时间的长度我们称为SYN Timeout,一般来说这个时间是分钟的数量级(大约为30秒-2分钟);一个用户出现异常导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么很大的问题,但如果有一个恶意的攻击者大量模拟这种情况,服务器端将为了维护一个非常大的半连接列表而消耗非常多的资源----数以万计的半连接,即使是简单的保存并遍历也会消耗非常多的CPU时间和内存,何况还要不断对这个列表中的IP进行SYN+ACK的重试。实际上如果服务器的TCP/IP栈不够强大,最后的结果往往是堆栈溢出崩溃---即使服务器端的系统足够强大,服务器端也将忙于处理攻击者伪造的TCP连接请求而无暇理睬客户的正常请求(毕竟客户端的正常请求比率非常之小),此时从正常客户的角度看来,服务器失去响应。

一般来说,如果一个系统(或主机)负荷突然升高甚至失去响应,使用Netstat 命令能看到大量SYN_RCVD的半连接(数量>500或占总连接数的10%以上),可以认定,这个系统(或主机)遭到了SYN Flood攻击。

防御:

 第一种是缩短SYN Timeout时间。由于SYN Flood攻击的效果取决于服务器上保持的SYN半连接数,这个值=SYN攻击的频度 x SYN Timeout,所以通过缩短从接收到SYN报文到确定这个报文无效并丢弃改连接的时间。

  第二种方法是设置SYN Cookie,就是给每一个请求连接的IP地址分配一个Cookie,如果短时间内连续受到某个IP的重复SYN报文,就认定是受到了攻击,以后从这个IP地址来的包会被丢弃。

  可是上述的两种方法只能对付比较原始的SYN Flood攻击,缩短SYN Timeout时间仅在对方攻击频度不高的情况下生效,SYN Cookie更依赖于对方使用真实的IP地址,如果攻击者以数万/秒的速度发送SYN报文,同时利用SOCK_RAW随机改写IP报文中的源地址,以上的方法将毫无用武之地。

2.3Smurf攻击及防范

概览:Smurf攻击并不十分可怕;它仅仅是利用IP路由漏洞的攻击方法。攻击者向网络广播地址发送ICMP包,并将回复地址设置成受害网络的广播地址,通过使用ICMP应答请求数据包来淹没受害主机的方式进行,最终导致该网络的所有主机都对次ICMP应答请求作出答复,导致网络阻塞。更加复杂的Smurf攻击攻击将源地址改为第三方受害者,最终导致第三方崩溃。

防御:为了防止黑客利用你的网络攻击他人,关闭外部路由器或防火墙的广播地址特性。为防止被攻击,在防火墙上设置规则,丢弃掉ICMP包。

(1)配置路由器禁止IP广播包进网, 命令为:no ip directed-broadcast

(2)配置网络上所有计算机的操作系统,禁止对目标地址为广播地址的ICMP包响应。我们可以在LINUX的IPTABLE模块加入利用下面命令实现:

iptables –A –I eth0  -s 172.30.4.0/16–P icmp –j DROP

(3)通过在路由器上使用输出过滤,你就可以滤掉这样的包,从而阻止从你的网络中发起的Smurf攻击。 

在路由器上增加这类过滤规则的命令是:

Access-list 100 permit IP {你的网络号} {你的网络子网掩码} any

Access-list 100 deny IP any any

(4)被攻击目标与ISP协商,有ISP暂时阻止这些流量。

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