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浅谈拒绝服务攻击的原理与防御(6):拒绝服务攻击的防御

09-17 DDOS防御

0×01前言
系列回顾
DDOS攻击是每个需要对外提供服务的公司最大的威胁之一,尤其是新兴的互联网公司与电信运行商对此尤其看重,每个公司的网络安全组都必须具备一定的防御DDOS攻击的能力,不仅仅是会使用各个品牌的安全设备,更重要的是要有防御DDOS攻击的明确思路以及正确的方法,这样才能保证自己的公司不被黑客破坏、勒索。
任何需要通过网络提供服务的业务系统,不论是处于经济原因还是其他方面,都应该对DDoS攻击防护的投资进行考虑。大型企业、政府组织以及服务提供商都需要保护其基础业务系统(包括Web、DNS、Mail、交换机、路由器或是防火墙)免受DDoS攻击的侵害,保证其业务系统运行的连续性。虽然DDoS防护需要增加运营成本,但是从投资回报率上进行分析,可以发现这部分的投资是值得的。接下来我将详细讲解一下在企业层面和运营商层面防御主流DDOS攻击的思路。
0×02 企业层面的防御
在企业层面上防御DDOS攻击目的比较明确,就是保障自身的服务在攻击过程中不受明显的破坏,但由于 企业自身能力有限,有时候必须求助电信运营商帮助才能清洗较大流量。
SYN FLOOD的防御
Random Drop:随机丢包的方式,这种是最简单但是效果 也最不理想的方法,会对用户的体验造成很大影响,如果在垃圾流量比例较高时, 会使大量用户无法获得服务,这种方法不推荐只有在万不得已情况下(例如 服务器濒临死机)才能使用。
首报文丢弃:对所有首次发来的syn包丢弃,如果是真是由用户会刷新再次连接,第二次就可以成功通过,如果是软件随机生成的就不会再次 重试,但是如果对于那种一次发两个到多个报文的攻击就会失去效果,可以改进算法使用首秒丢弃,一秒对于用户来说不算长,但是对于攻击的软件来说一秒很久。
特征匹配:在攻击发生时统计攻击报文的特征,例如源IP、 ID、TTL、flag标志位、seq等字段, 然后丢弃与攻击报文有相同特征的报文,但是对于完全随机的攻击报文 则无法防御。
反向探测:企业服务器前的安全设备ADS或者WAF对每一个syn请求的地址发起反向探测,探测syn请求的源地址是否真实存在,如果不存在即可断开 半开连接。但是如果每个syn包 再配一个ack包会使反向探测难度增大,使得效果降低。
cookie验证:清洗设备收到syn报文时不向服务器端转发,而是由清洗设备直接给客户端回复syn ack报文,同时在回复syn ack报文的序列号中携带随机变化的cookie值,在收到客户端的回复报文中检查cookie值,如果检查通过则是合法客户端,允许访问服务器;而通常仿冒攻击的客户端没有完整的TCP状态机制,无法回复携带正确cookie的报文,因此无法通过清洗设备的cookie验证,最终无法对服务器形成攻击,可以有效用于syn flood的防护
TCP 代理:这种方法能完美的解决syn flood攻击,方法 就是在服务器前增加一个代理机制,访问服务器的TCP连接先与代理进行三次握手,握手成功后代理再与服务器进行三次握手,如果收到只有一个syn的半开连接,代理将不会与服务器进行连接,从而保护服务器 不受到syn flood的攻击,但是这种方法比较耗费TCP代理的资源,需要用专业的设备才行。 如下图:

浅谈拒绝服务攻击的原理与防御(6):拒绝服务攻击的防御


SafeReset算法
所有的SYN包均主动回应,回应包特意构造错误的字段,真实存在的IP地址会发送reset包给防护设备,然后发起第2次连接,从而建立TCP连接。缺点是如果攻击者的源IP可以伪造成互联网上真实存在的IP,同样也会回复reset,进而通过验证。 原理如下:

浅谈拒绝服务攻击的原理与防御(6):拒绝服务攻击的防御


ACK FLOOD防御
ack的防御于syn防御有很多的共通之处,再此我就不过多赘述。
特征匹配:同syn的特征匹配,计算攻击包的 指纹对符合的包直接丢弃 。
TCP代理:TCP代理既能完美防御syn攻击也能防御 ack攻击,但是ack攻击也会消耗TCP代理的大量资源。
带宽限制:限制ack数据包的传入带宽,使数量不足以瘫痪服务器。
cookie验证:同syn cookie验证。
CC攻击的防御
防御cc攻击的重点在于反欺骗,在海量的连接中需要分辨出攻击流量与正常流量 ,如何分辨出攻击流量与正常流量正是防 CC攻击

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DDoS防御专家简介孤之剑
国内资深白帽子二十人组成员,前BAT资深网络安全工程师,知名网络安全站点板块大神,每年提交Google及微软漏洞,原sina微博负载插件开发者,现在整体防御复合攻击长期接受1-4.7T攻击,CC防护自主开发指纹识别系统,可以做到99.9999%的无敌防御。
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