ＤＤＯＳ及防御ＤＤＯＳ攻擊

[摘 要] 隨著Internet互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加和多種DDOS黑客工具的不斷發(fā)布，DDOS拒絕服務(wù)攻擊的實(shí)施越來越容易，DDOS攻擊事件正在呈上升趨勢。出于商業(yè)競爭、打擊報(bào)復(fù)和網(wǎng)絡(luò)敲詐等多種因素，導(dǎo)致很多IDC托管機(jī)房、商業(yè)站點(diǎn)、游戲服務(wù)器、聊天網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商長期以來一直被DDOS攻擊所困擾，隨之而來的是客戶投訴、同虛擬主機(jī)用戶受牽連、法律糾紛、商業(yè)損失等一系列問題，因此，解決DDOS攻擊問題成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商必須要考慮的頭等大事。

[關(guān)鍵詞] DDOS 拒絕服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)攻擊

一、DDOS簡介

DDOS是英文Distributed Denial of Service的縮寫，意即“分布式拒絕服務(wù)”，凡是能導(dǎo)致合法用戶不能夠正常訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的行為都可以被理解為拒絕服務(wù)攻擊。也就是說拒絕服務(wù)攻擊的目的非常明確，就是要阻止合法用戶對(duì)正常網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。雖然同樣是拒絕服務(wù)攻擊，但是DDOS和DOS還是有所不同，DDOS的攻擊策略側(cè)重于通過很多“僵尸主機(jī)”（被攻擊者入侵過或可間接利用的主機(jī)）向受害主機(jī)發(fā)送大量看似合法的網(wǎng)絡(luò)包，從而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞或服務(wù)器資源耗盡而導(dǎo)致拒絕服務(wù)，分布式拒絕服務(wù)攻擊一旦被實(shí)施，攻擊網(wǎng)絡(luò)包就會(huì)猶如洪水般涌向受害主機(jī)，從而把合法用戶的網(wǎng)絡(luò)包淹沒，導(dǎo)致合法用戶無法正常訪問服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)資源，因此，拒絕服務(wù)攻擊又被稱之為“洪水式攻擊”，常見的DDOS攻擊手段有SYN Flood、ACK Flood、UDP Flood、ICMP Flood、TCP Flood、Connections Flood、Script Flood、Proxy Flood等；而DOS則側(cè)重于通過對(duì)主機(jī)特定漏洞的利用攻擊導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)棧失效、系統(tǒng)崩潰、主機(jī)死機(jī)而無法提供正常的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，從而造成拒絕服務(wù)，常見的DOS攻擊手段有TearDrop、Land、Jolt、IGMP Nuker、Boink、Smurf、Bonk、OOB等。就這兩種拒絕服務(wù)攻擊而言，危害較大的主要是DDOS攻擊，原因是很難防范，至于DOS攻擊，通過給主機(jī)服務(wù)器打補(bǔ)丁或安裝防火墻軟件就可以很好地防范，后文會(huì)詳細(xì)介紹怎么對(duì)付DDOS攻擊。

二、對(duì)DDOS攻擊的檢測

DDOS的表現(xiàn)形式主要有兩種，一種為流量攻擊，主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的攻擊，即大量攻擊包導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬被阻塞，合法網(wǎng)絡(luò)包被虛假的攻擊包淹沒而無法到達(dá)主機(jī);另一種為資源耗盡攻擊，主要是針對(duì)服務(wù)器主機(jī)的攻擊，即通過大量攻擊包導(dǎo)致主機(jī)的內(nèi)存被耗盡或CPU被內(nèi)核及應(yīng)用程序占完而造成無法提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

如何判斷網(wǎng)站是否遭受了流量攻擊呢？可通過Ping命令來測試，若發(fā)現(xiàn)Ping超時(shí)或丟包嚴(yán)重(假定平時(shí)是正常的)，則可能遭受了流量攻擊，此時(shí)若發(fā)現(xiàn)和你的主機(jī)接在同一交換機(jī)上的服務(wù)器也訪問不了了，基本可以確定是遭受了流量攻擊。當(dāng)然，這樣測試的前提是你到服務(wù)器主機(jī)之間的ICMP協(xié)議沒有被路由器和防火墻等設(shè)備屏蔽，否則可采取Telnet主機(jī)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端口來測試，效果是一樣的。不過有一點(diǎn)可以肯定，假如平時(shí)Ping你的主機(jī)服務(wù)器和接在同一交換機(jī)上的主機(jī)服務(wù)器都是正常的，突然都Ping不通了或者是嚴(yán)重丟包，那么在排除網(wǎng)絡(luò)故障因素的情況下則肯定是遭受了流量攻擊。再一個(gè)流量攻擊的典型現(xiàn)象是，一旦遭受流量攻擊，會(huì)發(fā)現(xiàn)用遠(yuǎn)程終端連接網(wǎng)站服務(wù)器會(huì)失敗。

相對(duì)于流量攻擊而言，資源耗盡攻擊要容易判斷一些，假如平時(shí)Ping網(wǎng)站主機(jī)和訪問網(wǎng)站都是正常的，發(fā)現(xiàn)突然網(wǎng)站訪問非常緩慢或無法訪問了，而Ping還可以Ping通，則很可能遭受了資源耗盡攻擊，此時(shí)若在服務(wù)器上用Netstat -na命令觀察到有大量的SYN_RECEIVED、TIME_WAIT、FIN_WAIT_1等狀態(tài)存在，而ESTABLISHED很少，則可判定肯定是遭受了資源耗盡攻擊。還有一種屬于資源耗盡攻擊的現(xiàn)象是，Ping自己的網(wǎng)站主機(jī)Ping不通或者是丟包嚴(yán)重，而Ping與自己的主機(jī)在同一交換機(jī)上的服務(wù)器則正常，造成這種原因是網(wǎng)站主機(jī)遭受攻擊后導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)核或某些應(yīng)用程序CPU利用率達(dá)到100%無法回應(yīng)Ping命令，其實(shí)帶寬還是有的，否則就Ping不通接在同一交換機(jī)上的主機(jī)了。

三、流行的DDOS攻擊方式

1.SYN/ACK Flood攻擊

這種攻擊方法是經(jīng)典最有效的DDOS方法，可通殺各種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，主要是通過向受害主機(jī)發(fā)送大量偽造源IP和源端口的SYN或ACK包，導(dǎo)致主機(jī)的緩存資源被耗盡或忙于發(fā)送回應(yīng)包而造成拒絕服務(wù)，由于源都是偽造的故追蹤起來比較困難，缺點(diǎn)是實(shí)施起來有一定難度，需要高帶寬的僵尸主機(jī)支持。少量的這種攻擊會(huì)導(dǎo)致主機(jī)服務(wù)器無法訪問，但卻可以Ping的通，在服務(wù)器上用Netstat -na命令會(huì)觀察到存在大量的SYN_RECEIVED狀態(tài)，大量的這種攻擊會(huì)導(dǎo)致Ping失敗、TCP/IP棧失效，并會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)凝固現(xiàn)象，即不響應(yīng)鍵盤和鼠標(biāo)。普通防火墻大多無法抵御此種攻擊。

2.TCP全連接攻擊

這種攻擊是為了繞過常規(guī)防火墻的檢查而設(shè)計(jì)的，一般情況下，常規(guī)防火墻大多具備過濾TearDrop、Land等DOS攻擊的能力，但對(duì)于正常的TCP連接是放過的，殊不知很多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序（如：IIS、Apache等Web服務(wù)器）能接受的TCP連接數(shù)是有限的，一旦有大量的TCP連接，即便是正常的，也會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)站訪問非常緩慢甚至無法訪問，TCP全連接攻擊就是通過許多僵尸主機(jī)不斷地與受害服務(wù)器建立大量的TCP連接，直到服務(wù)器的內(nèi)存等資源被耗盡而被拖跨，從而造成拒絕服務(wù)，這種攻擊的特點(diǎn)是可繞過一般防火墻的防護(hù)而達(dá)到攻擊目的，缺點(diǎn)是需要找很多僵尸主機(jī)，并且由于僵尸主機(jī)的IP是暴露的，因此容易被追蹤。

3.刷Script腳本攻擊

這種攻擊主要是針對(duì)存在ASP、JSP、PHP、CGI等腳本程序，并調(diào)用MSSQLServer、MySQLServer、Oracle等數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)站系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，特征是和服務(wù)器建立正常的TCP連接，并不斷的向腳本程序提交查詢、列表等大量耗費(fèi)數(shù)據(jù)庫資源的調(diào)用，典型的以小博大的攻擊方法。一般來說，提交一個(gè)GET或POST指令對(duì)客戶端的耗費(fèi)和帶寬的占用是幾乎可以忽略的，而服務(wù)器為處理此請(qǐng)求卻可能要從上萬條記錄中去查出某個(gè)記錄，這種處理過程對(duì)資源的耗費(fèi)是很大的，常見的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器很少能支持?jǐn)?shù)百個(gè)查詢指令同時(shí)執(zhí)行，而這對(duì)于客戶端來說卻是輕而易舉的，因此攻擊者只需通過Proxy代理向主機(jī)服務(wù)器大量遞交查詢指令，只需數(shù)分鐘就會(huì)把服務(wù)器資源消耗掉而導(dǎo)致拒絕服務(wù)，常見的現(xiàn)象就是網(wǎng)站慢如蝸牛、ASP程序失效、PHP連接數(shù)據(jù)庫失敗、數(shù)據(jù)庫主程序占用CPU偏高。這種攻擊的特點(diǎn)是可以完全繞過普通的防火墻防護(hù)，輕松找一些Proxy代理就可實(shí)施攻擊，缺點(diǎn)是對(duì)付只有靜態(tài)頁面的網(wǎng)站效果會(huì)大打折扣，并且有些Proxy會(huì)暴露攻擊者的IP地址。

四、如何抵御DDOS

對(duì)付DDOS是一個(gè)系統(tǒng)工程，想僅僅依靠某種系統(tǒng)或產(chǎn)品防住DDOS是不現(xiàn)實(shí)的，可以肯定的是，完全杜絕DDOS目前是不可能的，但通過適當(dāng)?shù)拇胧┑钟?0%的DDOS攻擊是可以做到的，基于攻擊和防御都有成本開銷的緣故，若通過適當(dāng)?shù)霓k法增強(qiáng)了抵御DDOS的能力，也就意味著加大了攻擊者的攻擊成本，那么絕大多數(shù)攻擊者將無法繼續(xù)下去而放棄，也就相當(dāng)于成功的抵御了DDOS攻擊。以下筆者提供幾種較為有效的抵御DDOS的方法。

1.采用高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

首先要保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能成為瓶頸，因此選擇路由器、交換機(jī)、硬件防火墻等設(shè)備的時(shí)候要盡量選用知名度高、口碑好的產(chǎn)品。再就是假如和網(wǎng)絡(luò)提供商有特殊關(guān)系或協(xié)議的話就更好了，當(dāng)大量攻擊發(fā)生的時(shí)候請(qǐng)他們在網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)處做一下流量限制來對(duì)抗某些種類的DDOS攻擊是非常有效的。

2.盡量避免NAT的使用

無論是路由器還是硬件防護(hù)墻設(shè)備要盡量避免采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT的使用，因?yàn)椴捎么思夹g(shù)會(huì)較大降低網(wǎng)絡(luò)通信能力，其實(shí)原因很簡單，因?yàn)镹AT需要對(duì)地址來回轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)包的校驗(yàn)和進(jìn)行計(jì)算，因此浪費(fèi)了很多CPU的時(shí)間，但有些時(shí)候必須使用NAT，那就沒有好辦法了。

3.充足的網(wǎng)絡(luò)帶寬保證

網(wǎng)絡(luò)帶寬直接決定了能抗受攻擊的能力，假若僅僅有10M帶寬的話，無論采取什么措施都很難對(duì)抗現(xiàn)在的SYNFlood攻擊，當(dāng)前至少要選擇100M的共享帶寬，最好的當(dāng)然是掛在1000M的主干上了。但需要注意的是，主機(jī)上的網(wǎng)卡是1000M的并不意味著它的網(wǎng)絡(luò)帶寬就是千兆的，若把它接在100M的交換機(jī)上，它的實(shí)際帶寬不會(huì)超過100M，再就是接在100M的帶寬上也不等于就有了百兆的帶寬，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)服務(wù)商很可能會(huì)在交換機(jī)上限制實(shí)際帶寬為10M，這點(diǎn)一定要搞清楚。

4.升級(jí)主機(jī)服務(wù)器硬件

在有網(wǎng)絡(luò)帶寬保證的前提下，請(qǐng)盡量提升硬件配置，要有效對(duì)抗每秒10萬個(gè)SYN攻擊包，服務(wù)器的配置至少應(yīng)該為：P4 2.4G/DDR512M/SCSI-HD，起關(guān)鍵作用的主要是CPU和內(nèi)存，若有志強(qiáng)雙CPU的話就用它吧，內(nèi)存一定要選擇DDR的高速內(nèi)存，硬盤要盡量選擇SCSI的，別只貪IDE價(jià)格不貴量還足的便宜，否則會(huì)付出高昂的性能代價(jià)，再就是網(wǎng)卡一定要選用3COM或Intel等名牌的，若是Realtek的還是用在自己的PC上吧。

5.增強(qiáng)操作系統(tǒng)的TCP/IP棧

Win2000和Win2003作為服務(wù)器操作系統(tǒng)，本身就具備一定的抵抗DDOS攻擊的能力，只是默認(rèn)狀態(tài)下沒有開啟而已，若開啟的話可抵擋約10000個(gè)SYN攻擊包，若沒有開啟則僅能抵御數(shù)百個(gè)。

6.安裝專業(yè)抗DDOS防火墻

國內(nèi)有一款口碑很好的“金盾防火墻”，金盾防火墻是專門針對(duì)DDOS攻擊和黑客入侵而設(shè)計(jì)的專業(yè)級(jí)防火墻，該設(shè)備采用自主研發(fā)的新一代抗拒絕攻擊算法，可達(dá)到10萬－100萬個(gè)并發(fā)攻擊的防御能力，同時(shí)對(duì)正常用戶的連接和使用沒有影響。專用得體系結(jié)構(gòu)可改變TCP/IP的內(nèi)核，在系統(tǒng)核心實(shí)現(xiàn)防御拒絕攻擊的算法，并創(chuàng)造性的將算法實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)層，效率沒有受到限制。同時(shí)可防御多種拒絕服務(wù)攻擊及其變種，如：SYN Flood。TCP Flood、UDP Flood、ICMP Flood及其變種Land、Teardrop、Smurf、Ping of Death等等。

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