DDOS几种常见攻击方式的原理及解决办法
DOS的表现形式
DDOS的表现形式主要有两种,一种为流量攻击,主要是针对网络带宽的攻击,即大量攻击包导致网络带宽被阻塞,合法网络包被虚假的攻击包淹没而无法到达主机;另一种为资源耗尽攻击,主要是针对服务器主机的攻击,即通过大量攻击包导致主机的内存被耗尽或CPU被内核及应用程序占完而造成无法提供网络服务。
如何判断网站是否遭受了流量攻击呢?可通过Ping命令来测试,若发现Ping超时或丢包严重(假定平时是正常的),则可能遭受了流量攻击,此时若发现和你的主机接在同一交换机上的服务器也访问不了了,基本可以确定是遭受了流量攻击。当然,这样测试的前提是你到服务器主机之间的ICMP协议没有被路由器和防火墙等设备屏蔽,否则可采取Telnet主机服务器的网络服务端口来测试,效果是一样的。不过有一
点可以肯定,假如平时Ping你的主机服务器和接在同一交换机上的主机服务器都是正常的,突然都Ping不通了或者是严重丢包,那么假如可以排除网络故障因素的话则肯定是遭受了流量攻击,再一个流量攻击的典型现象是,一旦遭受流量攻击,会发现用远程终端连接网站服务器会失败。
相对于流量攻击而言,资源耗尽攻击要容易判断一些,假如平时Ping网站主机和访问网站都是正常的,发现突然网站访问非常缓慢或无法访问了,而Ping还可以Ping通,则很可能遭受了资源耗尽攻击,此时若在服务器上用Netstat -na命令观察到有大量的SYN_RECEIVED、TIME_WAIT、FIN_WAIT_1等状态存在,而ESTABLISHED很少,则可判定肯定是遭受了资源耗尽攻击。还有一种属于资源耗尽攻击的现象是,Ping自己的网站主机Ping不通或者是丢包严重,而Ping与自己的主机在同一交换机上的服务器则正常,造成这种原因是网站主机遭受攻击后导致系统内核或某些应用程序CPU利用率达到100%无法回应Ping命令,其实带宽还是有的,否则就Ping不通接在同一交换机上的主机了。
当前主要有三种流行的DDOS攻击:
1、SYN/ACK Flood攻击:这种攻击方法是经典最有效的DDOS方法,可通杀各种系统的网络服务,主要是通过向受害主机发送大量伪造源IP和源端口的SYN或ACK包,导致主机的缓存资源被耗尽或忙于发送回应包而造成拒绝服务,由于源都是伪造的故追踪起来比较困难,缺点是实施起来有一定难度,需要高带宽的僵尸主机支持。少量的这种攻击会导致主机服务器无法访问,但却可以Ping的通,在服务器上用Netstat -na
命令会观察到存在大量的SYN_RECEIVED状态,大量的这种攻击会导致Ping失败、TCP/IP栈失效,并会出现系统凝固现象,即不响应键盘和鼠标。普通防火墙大多无法抵御此种攻击。
2、TCP全连接攻击:这种攻击是为了绕过常规防火墙的检查而设计的,一般情况下,常规防火墙大多具备过滤TearDrop、Land等DOS攻击的能力,但对于正常的TCP连接是放过的,殊不知很多网络服务程序(如:IIS、Apache等Web服务器)能接受的TCP连接数是有限的,一旦有大量的TCP连接,即便是正常的,也会导致网站访问非常缓慢甚至无法访问,TCP全连接攻击就是通过许多僵尸主机不断地与受害服务器建立大量 的TCP连接,直到服务器的内存等资源被耗尽而被拖跨,从而造成拒绝服务,这种攻击的特点是可绕过一般防火墙的防护而达到攻击目的,缺点是需要找很多僵尸主机,并且由于僵尸主机的IP是暴露的,因此容易被追踪。
3、刷Script脚本攻击:这种攻击主要是针对存在ASP、JSP、PHP、CGI等脚本程序,并调用MSSQLServer、MySQLServer、Oracle等数据库的网站系统而设计的,特征是和服务器建立正常的TCP连接,并不断的向脚本程序提交查询、列表等大量耗费数据库资源的调用,典型的以小博大的攻击方法。一般来说,提交一个GET或POST指令对客户端的耗费和带宽的占用是几乎可以忽略的,而服务器为处理此请求却可能要从上万条记录中去查出某个记录,这种处理过程对资源的耗费是很大的,常见的数据库服务器很少能支持数百个查询指令同时执行,而这对于客户端来说却是轻而易举的,因此攻击者只需通过Proxy代理向主机服务器大量递交查询指令,只需数分钟就会把服务器资源消耗掉而导致拒绝服务,常见的现象就是网站慢如蜗牛、ASP程序失效、PHP连接数据库失败、数据库主程序占用CPU偏高。这种攻击的特点是可以完全绕过普通的防火墙防护,轻松找一些Proxy代理就可实施攻击,缺点是对付只有静态页面的网站效果会大打折扣,并且有些Proxy会暴露攻击者的IP地址。
完全抵御住DDOS攻击是不可能的
对付DDOS是一个系统工程,想仅仅依靠某种系统或产品防住DDOS是不现实的,可以肯定的是,完全杜绝DDOS目前是不可能的,但通过适当的措施抵御90%的DDOS攻击是可以做到的,基于攻击和防御都有成本开销的缘故,若通过适当的办法增强了抵御DDOS的能力,也就意味着加大了攻击者的攻击成本,那么绝大多数攻击者将无法继续下去而放弃,也就相当于成功的抵御了DDOS攻击。
以下几点是防御DDOS攻击几点:
1、采用高性能的网络设备
首先要保证网络设备不能成为瓶颈,因此选择路由器、交换机、硬件防火墙等设备的时候要尽量选用知名度高、口碑好的产品。再就是假如和网络提供商有特殊关系或协议的话就更好了,当大量攻击发生的时候请他们在网络接点处做一下流量限制来对抗某些种类的DDOS攻击是非常有效的。
2、充足的网络带宽保证
网络带宽直接决定了能抗受攻击的能力,假若仅仅有10M带宽的话,无论采取什么措施都很难对抗现在的SYNFlood攻击,当前至少要选择100M的共享带宽,最好的当然是挂在1000M的主干上了。
但需要注意的是,主机上的网卡是1000M的并不意味着它的网络带宽就是千兆的,若把它接在100M的交换机上,它的实际带宽不会超过100M,再就是接在100M的带宽上也不等于就有了百兆的带宽,因为网络服务商很可能会在交换机上限制实际带宽为10M,这点一定要搞清楚。
3、安装专业抗DDOS防火墙
专业抗DDOS防火墙采用内核提前过滤技术、反向探测技术、指纹识别技术等多项专利技术来发现和提前过滤DDoS非法数据包,做到了智能抵御用户的DoS攻击。但也不能100%阻止对DDoS非法数据包准确检查。
DDoS 攻击与防御
分布式拒绝服务攻击(Distributed Denial of Service),是指处于不同位置的多个攻击者同时向一个或数个目标发动攻击。由于攻击的发出点是分布在不同地方的,这类攻击称为分布式拒绝服务攻击。
DDoS 是一种基于 DoS 的特殊形式的拒绝服务攻击。单一的 DoS 攻击一般是采用一对一方式,利用网络协议和操作系统的缺陷,采用欺骗和伪装的策略来进行网络攻击,使网站服务器充斥大量要求回复的信息,消耗网络带宽或系统资源,导致网络或系统不胜负荷以至于瘫痪而停止提供正常的网络服务。与 DoS 相比,DDos 借助数百上千台攻击机形成集群,发起的规模更大,更难防御的一种进攻行为。
ICMP 用于在 IP 主机,路由器之间传递控制消息(网络是否连通,主机是否可达,路由是否可用等)。ICMP 虽然不传递用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用。ICMP Flood 通过对目标系统发送海量的数据报,就可以令目标主机瘫痪,形成洪泛攻击。
UDP 协议是一种无连接的协议,在 UDP Flood 中,攻击者通常发送大量伪造 IP 地址的 UDP 报去冲击 DNS 服务器,Radius 认证服务器,流媒体视频服务器等,造成服务不可用。 上述的两种是比较传统的流量型攻击,技术含量较低,以占满网络带宽使得正常用户无法得到服务为攻击方式,攻击效果通常依赖于攻击者本身的网络性能,而且容易被查找攻击源头。
NTP 是标准的基于 UDP 协议的网络时间同步协议。由于 UDP 无连接的特性,NTP 服务器并不能保证收到报文的源 IP 的正确性。所以,攻击者通过将 IP 报文的源 IP 地址换为靶机的 IP 地址,并向 NTP 服务器发送大量的时间同步报文,这样,NTP 服务器的响应报文就会达到靶机上,沾满靶机网络段的带宽资源,同时也很难去追溯攻击源头。
SYN Flood 是一种利用 TCP 协议缺陷,发送大量伪造的 TCP 连接请求,从而使目标服务器资源耗尽的攻击方式。如果客户端只发起第一次握手,而不响应服务端的第二次握手,那么这条连接就处于半连接状态,服务端会维持这条连接一段时间(SYN Timeout)并不断地重试。但攻击者大量的模拟这种情况,就会沾满整个服务端的连接符号表,并消耗大量的 CPU 资源进行重试操作。而对于 SNY Flood 的防御目前有两种常见的方式,一种是算短 SYN Timeout,另一种是设置 SYN Cookie,并开辟一个数组存放 Cookie,单连接没有真正建立时,不去占用连接符号表。
DNS Query Flood 通过操纵大量的傀儡机,向本网段的域名服务器发送大量域名解析请求,通常这些请求解析的域名是随机生成或网络上根本不存在的域名,由于本地域名服务器无法找到对应的结果,就会通过层层上次给更高级的域名服务器,引起连锁反应,导致本网段内的域名解析服务瘫痪,但一般最多只会瘫痪一小段网络。
HashDos 是一种新型的,基于 Hash 碰撞形成的攻击。随着现在 RESTful 风格的不断普及,json 格式作为数据传输的格式愈发成为主流。但是 json 反序列化为对象时,底层是通过 hash 算法来将字段与属性,属性值进行一一匹配。所以,一旦攻击者知道了我们序列化方式,构造出一段具有严重哈希碰撞的 json 数据,就会使我们服务端序列化的复杂度从 O(1) 暴增到 O(n)。
DDos 的防御主要有两种,一种是针对流量带宽,一种是针对服务端资源。流量带宽一般需要通过运营商采用 ISP 黑洞,近源清洗等策略,在源头(即攻击者所在的网段)进行拦截,而不是等到所有的细流汇聚成猛水时才进行拦截。
而对于服务端的资源,则是当下 DDos 的重灾区,本文以攻防对抗的方式讲述 DDos 的发展历程。
参考文献:
什么是DDOS攻击?
DoS攻击、DDoS攻击和DRDoS攻击相信大家已经早有耳闻了吧!DoS是Denial of Service的简写就是拒绝服务,而DDoS就是Distributed Denial of Service的简写就是分布式拒绝服务,而DRDoS就是Distributed Reflection Denial of Service的简写,这是分布反射式拒绝服务的意思。
不过这3中攻击方法最厉害的还是DDoS,那个DRDoS攻击虽然是新近出的一种攻击方法,但它只是DDoS攻击的变形,它的唯一不同就是不用占领大量的“肉鸡”。这三种方法都是利用TCP三次握手的漏洞进行攻击的,所以对它们的防御办法都是差不多的。
DoS攻击是最早出现的,它的攻击方法说白了就是单挑,是比谁的机器性能好、速度快。但是现在的科技飞速发展,一般的网站主机都有十几台主机,而且各个主机的处理能力、内存大小和网络速度都有飞速的发展,有的网络带宽甚至超过了千兆级别。这样我们的一对一单挑式攻击就没有什么作用了,搞不好自己的机子就会死掉。举个这样的攻击例子,假如你的机器每秒能够发送10个攻击用的数据包,而被你攻击的机器(性能、网络带宽都是顶尖的)每秒能够接受并处理100攻击数据包,那样的话,你的攻击就什么用处都没有了,而且非常有死机的可能。要知道,你若是发送这种1Vs1的攻击,你的机器的CPU占用率是90%以上的,你的机器要是配置不够高的话,那你就死定了。
不过,科技在发展,黑客的技术也在发展。正所谓道高一尺,魔高一仗。经过无数次当机,黑客们终于又找到一种新的DoS攻击方法,这就是DDoS攻击。它的原理说白了就是群殴,用好多的机器对目标机器一起发动DoS攻击,但这不是很多黑客一起参与的,这种攻击只是由一名黑客来操作的。这名黑客不是拥有很多机器,他是通过他的机器在网络上占领很多的“肉鸡”,并且控制这些“肉鸡”来发动DDoS攻击,要不然怎么叫做分布式呢。还是刚才的那个例子,你的机器每秒能发送10攻击数据包,而被攻击的机器每秒能够接受100的数据包,这样你的攻击肯定不会起作用,而你再用10台或更多的机器来对被攻击目标的机器进行攻击的话,嘿嘿!结果我就不说了。
DRDoS分布反射式拒绝服务攻击这是DDoS攻击的变形,它与DDoS的不同之处就是DrDoS不需要在攻击之前占领大量的“肉鸡”。它的攻击原理和Smurf攻击原理相近,不过DRDoS是可以在广域网上进行的,而Smurf攻击是在局域网进行的。它的作用原理是基于广播地址与回应请求的。一台计算机向另一台计算机发送一些特殊的数据包如ping请求时,会接到它的回应;如果向本网络的广播地址发送请求包,实际上会到达网络上所有的计算机,这时就会得到所有计算机的回应。这些回应是需要被接收的计算机处理的,每处理一个就要占用一份系统资源,如果同时接到网络上所有计算机的回应,接收方的系统是有可能吃不消的,就象遭到了DDoS攻击一样。不过是没有人笨到自己攻击自己,不过这种方法被黑客加以改进就具有很大的威力了。黑客向广播地址发送请求包,所有的计算机得到请求后,却不会把回应发到黑客那里,而是发到被攻击主机。这是因为黑客冒充了被攻击主机。黑客发送请求包所用的软件是可以伪造源地址的,接到伪造数据包的主机会根据源地址把回应发出去,这当然就是被攻击主机的地址。黑客同时还会把发送请求包的时间间隔减小,这样在短时间能发出大量的请求包,使被攻击主机接到从被欺骗计算机那里传来的洪水般的回应,就像遭到了DDoS攻击导致系统崩溃。骇客借助了网络中所有计算机来攻击受害者,而不需要事先去占领这些被欺骗的主机,这就是Smurf攻击。而DRDoS攻击正是这个原理,黑客同样利用特殊的发包工具,首先把伪造了源地址的SYN连接请求包发送到那些被欺骗的计算机上,根据TCP三次握手的规则,这些计算机会向源IP发出SYN+ACK或RST包来响应这个请求。同Smurf攻击一样,黑客所发送的请求包的源IP地址是被攻击主机的地址,这样受欺骗的主机就都会把回应发到被攻击主机处,造成被攻击主机忙于处理这些回应而瘫痪。
通过 TCP 进行的内部蠕虫传播
连接表安全漏洞利用
蠕虫传播期间的未决域名系统 (DNS) 安全漏洞利用
淹没攻击期间的连续 TCP 连接
使用现有连接的超文本传输协议 (HTTP) DDoS
什么是 DDoS 攻击?
DDoS 攻击全称Distributed Denial of Service,中文意思为“分布式拒绝服务”,就是利用大量合法的分布式服务器对目标发送请求,从而导致正常合法用户无法获得服务。
通俗点讲就是利用网络节点资源如:IDC服务器、个人PC、手机、智能设备、打印机、摄像头等对目标发起大量攻击请求,从而导致服务器拥塞而无法对外提供正常服务,只能宣布game over,详细描述如下图所示:
DDoS的攻击方式
一种服务需要面向大众就需要提供用户访问接口,这些接口恰恰就给了黑客有可乘之机,如:可以利用TCP/IP协议握手缺陷消耗服务端的链接资源,可以利用UDP协议无状态的机制伪造大量的UDP数据包阻塞通信信道……
可以说,互联网的世界自诞生之日起就不缺乏被DDoS利用的攻击点,从TCP/IP协议机制到CC、DNS、NTP反射类攻击,更有甚者利用各种应用漏洞发起更高级更精确的攻击。
DDoS 攻击造成的影响和后果主要有哪些呀?
也许你觉得 DDoS 攻击都是大公司才会遭遇的问题,那你就「大错特错」了。现在 DDoS 攻击成本极低,甚至已经形成了产业链,一些黑客明码标价。比如,打1G 的流量到一个网站一小时,网上报价只需50块钱。之前,国内就有一家 P2P 网贷的网站 CEO 为了打击竞争对手,雇佣黑客发动 DDoS 攻击,导致对方业务全线瘫痪。
我们还可以看一些权威数据,DDoS 防护服务商锐速云发布的攻击报告显示,全球大型服务提供商都饱受各种 DDoS 攻击。攻击范围非常广泛,涵盖各行各业,其中64%的平台提供商受到 DDoS 攻击影响,66%的托管解决方案提供商和66%的 VoIP 服务提供商受到影响。
DDoS 攻击会造成非常严重的影响,61%的各类型服务提供商因被攻击而威胁到正常的商业运作,甚至造成利润流失或者客户隐私被窃。
分析显示,38%的 DDoS 攻击的受害者无力保护其核心业务免遭攻击。攻击也能影响信用评级以及保险费。一个单一的 DDoS 对公司的在线资源的攻击可能会造成相当大的损失,平均的数字根据公司规模的不同,大概从52000美元到美国444000美元不等。
其实,如果仅仅是对资产造成影响还可以接受,但是很多时候,DDoS 攻击带来的间接影响是非常可怕的,因为很多用户并不知情,他们只会觉得这家公司服务不好,并且会造成合作伙伴和客户无法进行网络访问的情况,甚至会对公司声誉造成致命的打击,这是用金钱无法衡量的。
什么是DDOS攻击?
DDOS是英文Distributed Denial of Service的缩写,意即分布式拒绝服务攻击,俗称洪水攻击。DDOS的攻击策略侧重于通过很多“僵尸主机”(被攻击者入侵过或可间接利用的主机)向受害主机发送大量看似合法的网络包,从而造成网络阻塞或服务器资源耗尽而导致拒绝服务,分布式拒绝服务攻击一旦被实施,攻击网络包就会犹如洪水般涌向受害主机,从而把合法用户的网络包淹没,导致合法用户无法正常访问服务器的网络资源,因此,拒绝服务攻击又被称之为“洪水攻击”。(上述内容仅适用于广东联通用户)
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