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DDoS攻击原理以及常见方法
新闻来源:文章频道发布时间:2015-11-02 03:20我有话说(0)
说下DOS的机理和常见的实施方法。

什么是DOS攻击

DOS:即Denial Of Service,拒绝服务的缩写,可不能认为是微软的dos操作系统了。好象在5?1的时候闹过这样的笑话。拒绝服务,就相当于必胜客在客满的时候不再让人进去一样,呵呵,你想吃馅饼,就必须在门口等吧。DOS攻击即攻击者想办法让目标机器停止提供服务或资源访问,这些资源包括磁盘空间、内存、进程甚至网络带宽,从而阻止正常用户的访问。比如:

* 试图FLOOD服务器,阻止合法的网络通讯

* 破坏两个机器间的连接,阻止访问服务

* 阻止特殊用户访问服务

* 破坏服务器的服务或者导致服务器死机

不过,只有那些比较阴险的攻击者才单独使用DOS攻击,破坏服务器。通常,DOS攻击会被作为一次入侵的一部分,比如,绕过入侵检测系统的时候,通常从用大量的攻击出发,导致入侵检测系统日志过多或者反应迟钝,这样,入侵者就可以在潮水般的攻击中混骗过入侵检测系统。

有关TCP协议的东西

TCP(transmission control protocol,传输控制协议),是用来在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通讯协议,在RFC793中有正式定义,还有一些解决错误的东西在RFC 1122中有记录,RFC 1323则有TCP的功能扩展。

我们常见到的TCP/IP协议中,IP层不保证将数据报正确传送到目的地,TCP则从本地机器接受用户的数据流,将其分成不超过64K字节的数据片段,将每个数据片段作为单独的IP数据包发送出去,最后在目的地机器中再组合成完整的字节流,TCP协议必须保证可靠性。

发送和接收方的TCP传输以数据段的形式交换数据,一个数据段包括一个固定的20字节头,加上可选部分,后面再跟上数据,TCP协议从发送方传送一个数据段的时候,还要启动计时器,当数据段到达目的地后,接收方还要发送回一个数据段,其中有一个确认序号,它等于希望收到的下一个数据段的顺序号,如果计时器在确认信息到达前超时了,发送方会重新发送这个数据段。

上面,我们总体上了解一点TCP协议,重要的是要熟悉TCP的数据头(header)。因为数据流的传输最重要的就是header里面的东西,至于发送的数据,只是header附带上的。客户端和服务端的服务响应就是同header里面的数据相关,两端的信息交流和交换是根据header中的内容实施的,因此,要实现DOS,就必须对header中的内容非常熟悉。

下面是TCP数据段头格式。

Source Port和 Destination Port :是本地端口和目标端口

Sequence Number 和 Acknowledgment Number :是顺序号和确认号,确认号是希望接收的字节号。这都是32位的,在TCP流中,每个数据字节都被编号。

Data offset :表明TCP头包含多少个32位字,用来确定头的长度,因为头中可选字段长度是不定的。

Reserved : 保留的6位,现在没用,都是0 接下来是6个1位的标志,这是两个计算机数据交流的信息标志。接收和发送断根据这些标志来确定信息流的种类。下面是一些介绍:

URG:(Urgent Pointer field significant)紧急指针。用到的时候值为1,用来处理避免TCP数据流中断 。

ACK:(Acknowledgment field significant)置1时表示确认号(Acknowledgment Number)为合法,为0的时候表示数据段不包含确认信息,确认号被忽略。

PSH:(Push Function),PUSH标志的数据,置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序,而不必等到缓冲区满时才传送。

RST:(Reset the connection)用于复位因某种原因引起出现的错误连接,也用来拒绝非法数据和请求。如果接收到RST位时候,通常发生了某些错误。

SYN:(Synchronize sequence numbers)用来建立连接,在连接请求中,SYN=1,ACK=0,连接响应时,SYN=1,ACK=1。即,SYN和ACK来区分Connection Request和Connection Accepted。

FIN:(No more data from sender)用来释放连接,表明发送方已经没有数据发送了。

知道这重要的6个指示标志后,我们继续来。

16位的WINDOW字段:表示确认了字节后还可以发送多少字节。可以为0,表示已经收到包括确认号减1(即已发送所有数据)在内的所有数据段。

接下来是16位的Checksum字段,用来确保可靠性的。

16位的Urgent Pointer,和下面的字段我们这里不解释了。不然太多了。呵呵,偷懒啊。

我们进入比较重要的一部分:TCP连接握手过程。这个过程简单地分为三步。

在没有连接中,接受方(我们针对服务器),服务器处于LISTEN状态,等待其他机器发送连接请求。

第一步:客户端发送一个带SYN位的请求,向服务器表示需要连接,比如发送包假设请求序号为10,那么则为:SYN=10,ACK=0,

然后等待服务器的响应。

第二步:服务器接收到这样的请求后,查看是否在LISTEN的是指定的端口,不然,就发送RST=1应答,拒绝建立连接。如果接收

连接,那么服务器发送确认,SYN为服务器的一个内码,假设为100,ACK位则是客户端的请求序号加1,本例中发送的数据是:

SYN=100,ACK=11,用这样的数据发送给客户端。向客户端表示,服务器连接已经准备好了,等待客户端的确认

这时客户端接收到消息后,分析得到的信息,准备发送确认连接信号到服务器

第三步:客户端发送确认建立连接的消息给服务器。确认信息的SYN位是服务器发送的ACK位,ACK位是服务器发送的SYN位加1。

即:SYN=11,ACK=101。

这时,连接已经建立起来了。然后发送数据,。这是一个基本的请求和连接过程。需要注意的是这些标志位的关系,比如SYN、ACK。


服务器的缓冲区队列(Backlog Queue)

服务器不会在每次接收到SYN请求就立刻同客户端建立连接,而是为连接请求分配内存空间,建立会话,并放到一个等待队列中。如果,这个等待的队列已经满了,那么,服务器就不在为新的连接分配任何东西,直接丢弃新的请求。如果到了这样的地步,服务器就是拒绝服务了。



如果服务器接收到一个RST位信息,那么就认为这是一个有错误的数据段,会根据客户端IP,把这样的连接在缓冲区队列中清除掉。这对IP欺骗有影响,也能被利用来做DOS攻击。

上面的介绍,我们了解TCP协议,以及连接过程。要对SERVER实施拒绝服务攻击,实质上的方式就是有两个:

一, 迫使服务器的缓冲区满,不接收新的请求。

二, 使用IP欺骗,迫使服务器把合法用户的连接复位,影响合法用户的连接

这就是DOS攻击实施的基本思想。具体实现有这样的方法:

1、SYN FLOOD

利用服务器的连接缓冲区(Backlog Queue),利用特殊的程序,设置TCP的Header,向服务器端不断地成倍发送只有SYN标志的TCP连接请求。当服务器接收的时候,都认为是没有建立起来的连接请求,于是为这些请求建立会话,排到缓冲区队列中。

如果你的SYN请求超过了服务器能容纳的限度,缓冲区队列满,那么服务器就不再接收新的请求了。其他合法用户的连接都被拒绝掉。可以持续你的SYN请求发送,直到缓冲区中都是你的只有SYN标记的请求。

现在有很多实施SYN FLOOD的工具,呵呵,自己找去吧。

2、IP欺骗DOS攻击

这种攻击利用RST位来实现。假设现在有一个合法用户(1.1.1.1)已经同服务器建立了正常的连接,攻击者构造攻击的TCP数据,伪装自己的IP为1.1.1.1,并向服务器发送一个带有RST位的TCP数据段。服务器接收到这样的数据后,认为从1.1.1.1发送的连接有错误,就会清空缓冲区中建立好的连接。这时,如果合法用户1.1.1.1再发送合法数据,服务器就已经没有这样的连接了,该用户就必须从新开始建立连接。

攻击时,伪造大量的IP地址,向目标发送RST数据,使服务器不对合法用户服务。

3、 带宽DOS攻击

如果你的连接带宽足够大而服务器又不是很大,你可以发送请求,来消耗服务器的缓冲区消耗服务器的带宽。这种攻击就是人多力量大了,配合上SYN一起实施DOS,威力巨大。不过是初级DOS攻击。呵呵。Ping白宫??你发疯了啊!

4、自身消耗的DOS攻击

这是一种老式的攻击手法。说老式,是因为老式的系统有这样的自身BUG。比如Win95 (winsock v1), Cisco IOS v.10.x, 和其他过时的系统。

这种DOS攻击就是把请求客户端IP和端口弄成主机的IP端口相同,发送给主机。使得主机给自己发送TCP请求和连接。这种主机的漏洞会很快把资源消耗光。直接导致当机。这中伪装对一些身份认证系统还是威胁巨大的。

上面这些实施DOS攻击的手段最主要的就是构造需要的TCP数据,充分利用TCP协议。这些攻击方法都是建立在TCP基础上的。还有其他的DOS攻击手段。

5、塞满服务器的硬盘

通常,如果服务器可以没有限制地执行写操作,那么都能成为塞满硬盘造成DOS攻击的途径,比如:

发送垃圾邮件。一般公司的服务器可能把邮件服务器和WEB服务器都放在一起。破坏者可以发送大量的垃圾邮件,这些邮件可能都塞在一个邮件队列中或者就是坏邮件队列中,直到邮箱被撑破或者把硬盘塞满。

让日志记录满。入侵者可以构造大量的错误信息发送出来,服务器记录这些错误,可能就造成日志文件非常庞大,甚至会塞满硬盘。同时会让管理员痛苦地面对大量的日志,甚至就不能发现入侵者真正的入侵途径。

向匿名FTP塞垃圾文件。这样也可以塞满硬盘空间。

6、合理利用策略

一般服务器都有关于帐户锁定的安全策略,比如,某个帐户连续3次登陆失败,那么这个帐号将被锁定。这点也可以被破坏者利用,他们伪装一个帐号去错误登陆,这样使得这个帐号被锁定,而正常的合法用户就不能使用这个帐号去登陆系统了。
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