山东建筑大学网络攻击透视与防范-课程论文(2)

2019-03-04 13:54

(4) DNS服务器:该服务器提供了系统中可以访问的主机IP地址表和它们所对应的主机名

(5) Ping实用程序:可以用来确定一个指定的主机的位置。 网络攻击行为主要分系统层面和网络层面。网络层面主要的攻击有 DOS类、欺骗、非法侦听、拦截并篡改通信数据、扫描、病毒引起的网络攻击行为、利用网络服务漏洞进行入侵。攻击目的我们知道有两种,一是破坏,二是入侵。 一 DoS 与DDoS攻击原理及其防范

拒绝服务(Denial of Service,简称DoS)攻击是一种利用 TCP/IP协议的弱点和系统存在的漏洞,对网络设备进行攻击的行为。它以消耗网络带宽和系统资源为目的,对网络服务器发送大量“请求”信息,造成网络或服务器系统不堪重负,致使系统瘫痪而无法提供正常的网络服务。分布式拒绝服务(Distributed Denial of Service,简称DDoS)攻击是在拒绝服务攻击的基础上产生的一种分布式、协作式的大规模拒绝服务攻击方式。

目前,拒绝服务攻击和分布式拒绝服务攻击已成为一种遍布全球的系统漏洞攻击方法,无数网络用户都受到这种攻击的侵害,造成了巨大的经济损失。因此,了解DoS 与DDoS攻击原理及基本的防范方法,对所有网络用户特别是网络管理人员有着重要的意义。 1 DoS攻击原理及方式

DoS攻击的方式主要是利用合理的服务请求,来占用过多的网络带宽和服务器资源,致使正常的连接请求无法得到响应。常见的 DoS攻击方法有:SYN Flood攻击、Land 攻击、Smurf攻击、UDP攻击等。下图2为DoS攻击的基本过程。

(1)SYN Flood攻击

SYN Flood攻击是一种最常见的 DoS攻击手段,它利用TCP/IP连接的“三次握手”过程,通过虚假IP, 源地址发送大量 SYN 数据包,请求连接到被攻击方的一个或多个端口。当被攻击方按照约定向这些虚假IP,地址发送确认数据包后,等待对方连接,虚假的IP 源地址将不给予响应。这样,连接请求将一直保存在系统缓存中直到超时。如果系统资源被大量此类未完成的连接占用,系统性能自然会下降。后续正常的TCP 连接请求也会因等待队列填满而被丢弃,造成服务器拒绝服务的现象。

Syn Flood原理 - 三次握手 ,Syn Flood利用了TCP/IP协议的固有漏洞。面向连接的TCP三次握手是Syn Flood存在的基础。

图三

如图三,在第一步中,客户端向服务端提出连接请求。这时TCP SYN标志置位。客户端告诉服务端序列号区域合法,需要检查。客户端在TCP报头的序列号区中插入自己的ISN。服务端收到该TCP分段后,在第二步以自己的ISN回应(SYN标志置位),同时确认收到客户端的第一个TCP分段(ACK标志置位)。在第三步中,客户端确认收到服务端的ISN(ACK标志置位)。到此为止建立完整的TCP连接,开始全双工模式的数据传输过程,而Syn Flood攻击者不会完成三次握手。

图四 Syn Flood恶意地不完成三次握手

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,这种情况我们称做:服务器端受到了SYN Flood攻击(SYN洪水攻击)。 (2) Land 攻击

Land 攻击是利用向目标主机发送大量的源地址与目标地址相同的数据包,造成目标主机解析 Land包时占用大量系统资源,从而使网络功能完全瘫痪的攻击手段。其方法是将一个特别设计的SYN包中的源地址和目标地址都设置成某个被攻击服务器的地址,这样服务器接收到该数据包后会向自己发送一个SYN—ACK 回应包,SYN—ACK又

引起一个发送给自己的ACK包,并创建一个空连接。每个这样的空连接到将暂存在服务器中,当队列足够长时,正常的连接请求将被丢弃,造成服务器拒绝服务的现象。 (3) Smurf攻击

Smurf攻击是一种放大效果的ICMP攻击方式,其方法是攻击者伪装成被攻击者向某个网络上的广播设备发送请求,该广播设备会将这个请求转发到该网络的其他广播设备,导致这些设备都向被攻击者发出回应,从而达到以较小代价引发大量攻击的目的。例如,攻击者冒充被攻击者的IP使用PING来对一个C类网络的广播地址发送ICMP包,该网络上的254台主机就会对被攻击者的IP发送ICMP回应包,这样攻击者的攻击行为就被放大了 254 倍。 (4)UDP攻击

UDP攻击是指通过发送UDP数据包来发动攻击的方式。在UDP Flood攻击中,攻击者发送大量虚假源IP的UDP数据包或畸形UDP数据包,从而使被攻击者不能提供正常的服务,甚至造成系统资源耗尽、系统死机。由于UDP协议是一种无连接的服务,只要被攻击者开放有一个UDP服务端口,即可针对该服务发动攻击。UDP攻击通常可分为UDP Flood 攻击、UDP Fraggle攻击和DNS Query Flood攻击。

①UDP Fraggle攻击的原理与Smurf攻击相似,也是一种“放大”式的攻击,不同的是它使用UDP回应代替了ICMP回应。

②DNS Query Flood攻击是一种针对DNS服务器的攻击行为。攻击者向DNS的UDP 53端口发送大量域名查询请求,占用大量系统资


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