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的簡寫就是拒絕服務，而DDoS就是Distributed Denial of Service 的簡寫就是分布式拒絕服務,而DRDoS就是Distributed Reflection Denial of Service的簡寫，這是分布反射式拒絕服務的意思。
不過這3中攻擊方法最厲害的還是DDoS，那個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大量的“肉雞”。這三種方法都是利用TCP三次握手的漏洞進行攻擊的，所以對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)站主機都有十幾臺主機，而且各個主機的處理能力、內存大小和網(wǎng)絡速度都有飛速的發(fā)展，有的網(wǎng)絡帶寬甚至超過了千兆級別。
這樣我們的一對一單挑式攻擊就沒有什么作用了，搞不好自己的機子就會死掉。舉個這樣的攻擊例子，假如你的機器每秒能夠發(fā)送10個攻擊用的數(shù)據(jù)包，而被你攻擊的機器(性能、網(wǎng)絡帶寬都是頂尖的)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，而且非常有死機的可能。要知道，你若是發(fā)送這種1Vs1的攻擊，你的機器的 CPU占用率是90%以上的，你的機器要是配置不夠高的話，那你就死定了。
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| 圖-01 DoS攻擊 |
不過，科技在發(fā)展，黑客的技術也在發(fā)展。正所謂道高一尺，魔高一丈。經(jīng)過無數(shù)次當機，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，用好多的機器對目標機器一起發(fā)動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 是擁有很多機器，他是通過他的機器在網(wǎng)絡上占領很多的“肉雞”，并且控制這些“肉雞”來發(fā)動DDoS攻擊，要不然怎么叫做分布式呢。
還是剛才的那個 例子，你的機器每秒能發(fā)送10攻擊數(shù)據(jù)包，而被攻擊的機器每秒能夠接受100的數(shù)據(jù)包，這樣你的攻擊肯定不會起作用，而你再用10臺或更多的機器來對被 攻擊目標的機器進行攻擊的話，嘿嘿!結果我就不說了。
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| 圖-02 DDOS攻擊 |
DRDoS分布反射式拒絕服務攻擊這是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)上進行的，而Smurf攻擊是在局域網(wǎng)進行的。它的作用原理是基于廣播地址與回應請求的。
一臺計算機向另一臺計算機發(fā)送一些特殊的數(shù)據(jù)包如ping請求時，會接到它的回應;如果向本網(wǎng)絡的廣播地址發(fā)送請求包，實際上會到達網(wǎng)絡上所有的計算機，這時就會得 到所有計算機的回應。
這些回應是需要被接收的計算機處理的，每處理一個就要占用一份系統(tǒng)資源，如果同時接到網(wǎng)絡上所有計算機的回應，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就具有很大的威力了。黑客向廣播地址 發(fā)送請求包，所有的計算機得到請求后，卻不會把回應發(fā)到黑客那里，而是發(fā)到被攻擊主機。
這是因為黑客冒充了被攻擊主機。黑客發(fā)送請求包所用的軟 件是可以偽造源地址的，接到偽造數(shù)據(jù)包的主機會根據(jù)源地址把回應發(fā)出去，這當然就是被攻擊主機的地址。
黑客同時還會把發(fā)送請求包的時間間隔減小 ，這樣在短時間能發(fā)出大量的請求包，使被攻擊主機接到從被欺騙計算機那里傳來的洪水般的回應，就像遭到了DDoS攻擊導致系統(tǒng)崩潰。駭客借助了網(wǎng)絡中所有計算機來攻擊受害者，而不需要事先去占領這些被欺騙的主機，這就是Smurf攻擊。
而DRDoS攻擊正是這個原理，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連接請求包發(fā)送到那些被欺騙的計算機上，根據(jù) TCP三次握手的規(guī)則，這些計算機會向源IP發(fā)出SYN+ACK或RST包來響應這個請求。
同Smurf攻擊一樣，黑客所發(fā)送的請求包的源IP地址是被攻擊主機的地址，這樣受欺騙的主機就都會把回應發(fā)到被攻擊主機處，造成被攻擊主機忙于處理這 些回應而癱瘓。
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| 圖-03 DRDoS分布反射式拒絕服務攻擊 |
解釋:
SYN:(Synchronize sequence numbers)用來建立連接，在連接請求中，SYN=1，ACK=0，連接響應時，SYN=1，ACK=1。即，SYN和ACK來區(qū)分 Connection Request和Connection Accepted。
RST:(Reset the connection)用于復位因某種原因引起出現(xiàn)的錯誤連接，也用來拒絕非法數(shù)據(jù)和請求。如果接收到RST位時候，通常發(fā)生了某些錯誤。
ACK:(Acknowledgment field significant)置1時表示確認號(Acknowledgment Number)為合法，為0的時候表示數(shù)據(jù)段不包含確認信息，確認號被忽略。TCP三次握手:
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| 圖-04 TCP三次握手 |
假設我們要準備建立連接，服務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)送一個帶SYN位的請求，向服務器表示需要連接，假設請求包的序列號為10，那么則為:SYN=10，ACK=0，然后等待服務器 的回應。
第二步:服務器接收到這樣的請求包后，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，拒絕建立連接。如果接收請求包，那么服務器 發(fā)送確認回應，SYN為服務器的一個內碼，假設為100，ACK位則是客戶端的請求序號加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)回應給我們。
向我們表示，服務器連接已經(jīng)準備好了，等待我們的確認。這時我們接收到回應后，分析得到的信息，準備發(fā)送確認連接信號到服務器。
第三步:我們發(fā)送確認建立連接的信息給服務器。確認信息的SYN位是服務器發(fā)送的ACK位，ACK位是服務器發(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進行攻擊，SYN-Flood也就是SYN洪水攻擊。SYN- Flood不會完成TCP三次握手的第三步，也就是不發(fā)送確認連接的信息給服務器。
這樣，服務器無法完成第三次握手，但服務器不會立即放棄，服務器會不停的重試并等待一定的時間后放棄這個未完成的連接，這段時間叫做SYN timeout，這段時間大約30秒-2分鐘左右。
若是一個用戶在連接時出現(xiàn)問題導致服務器的一個線程等待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。
一個服務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)絡帶寬，這樣服務器就不會再有空余去處理普通用戶的正常請求(因為客戶的正常請求比率很小)。這樣這個服務器就無法工作了，這種攻擊 就叫做:SYN-Flood攻擊。
到目前為止，進行DDoS攻擊的防御還是比較困難的。首先，這種攻擊的特點是它利用了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。確保服務器的系統(tǒng)文件是最新的版本，并及時更新系統(tǒng)補丁。
2。關閉不必要的服務。
3。限制同時打開的SYN半連接數(shù)目。
4?？s短SYN半連接的time out 時間。
5。正確設置防火墻
禁止對主機的非開放服務的訪問，限制特定IP地址的訪問，啟用防火墻的防DDoS的屬性，嚴格限制對外開放的服務器的向外訪問，運行端口映射程序禍端口掃描程序，要認真檢查特權端口和非特權端口。
6。認真檢查網(wǎng)絡設備和主機/服務器系統(tǒng)的日志。只要日志出現(xiàn)漏洞或是時間變更，那這臺機器就可能遭到了攻擊。
7。限制在防火墻外與網(wǎng)絡文件共享。這樣會給黑客截取系統(tǒng)文件的機會，主機的信息暴露給黑客，無疑是給了對方入侵的機會。
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，設置SYN數(shù)據(jù)包流量速率，升級版本過低的ISO ，為路由器建立log server ，能夠了解DDoS攻擊的原理，對我們防御的措施在加以改進，我們就可以擋住一部分的DDoS攻擊，知己知彼，百戰(zhàn)不殆嘛。
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