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DDoS攻击实例-SYN Flood攻击


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DDoS攻击实例-SYN Flood攻击

  SYN-Flood是目前最流行的DDoS攻击手段,早先的DoS的手段在向分布式这一阶段发展的时候也经历了浪里淘沙的过程。SYN-Flood的攻击效果最好,应该是众黑客不约而同选择它的原因吧。那么我们一起来看看SYN-Flood的详细情况。

  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。

  TCP连接的三次握手





  如图二,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。

  Syn Flood攻击者不会完成三次握手





  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)。



  下面是我在实验室中模拟的一次Syn Flood攻击的实际过程:

  这一个局域网环境,只有一台攻击机(PIII667/128/mandrake),被攻击的是一台Solaris 8.0 (spark)的主机,网络设备是Cisco的百兆交换机。这是在攻击并未进行之前,在Solaris上进行snoop的记录,snoop与tcpdump等网络监听工具一样,也是一个很好的网络抓包与分析的工具。可以看到攻击之前,目标主机上接到的基本上都是一些普通的网络包。







? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

? -> (multicast) ETHER Type=0000 (LLC/802.3), size = 52 bytes

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

192.168.0.66 -> 192.168.0.255 NBT Datagram Service Type=17 Source=GU[0]

192.168.0.210 -> 192.168.0.255 NBT Datagram Service Type=17 Source=ROOTDC[20]

192.168.0.247 -> 192.168.0.255 NBT Datagram Service Type=17 Source=TSC[0]

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

192.168.0.200 -> (broadcast) ARP C Who is 192.168.0.102, 192.168.0.102 ?

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

192.168.0.66 -> 192.168.0.255 NBT Datagram Service Type=17 Source=GU[0]

192.168.0.66 -> 192.168.0.255 NBT Datagram Service Type=17 Source=GU[0]

192.168.0.210 -> 192.168.0.255 NBT Datagram Service Type=17 Source=ROOTDC[20]

? -> (multicast) ETHER Type=0000 (LLC/802.3), size = 52 bytes

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes

? -> (broadcast) ETHER Type=886F (Unknown), size = 1510 bytes







  接着,攻击机开始发包,DDoS开始了…,突然间sun主机上的snoop窗口开始飞速地翻屏,显示出接到数量巨大的Syn请求。这时的屏幕就好象是时速300公里的列车上的一扇车窗。这是在Syn Flood攻击时的snoop输出结果:













127.0.0.178 -> lab183.lab.net AUTH C port=1352

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=114 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=115 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net UUCP-PATH C port=1352

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=118 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net NNTP C port=1352

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=121 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=122 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=124 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=125 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=126 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=128 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=130 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=131 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=133 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535

127.0.0.178 -> lab183.lab.net TCP D=135 S=1352 Syn Seq=674711609 Len=0 Win=65535







  这时候内容完全不同了,再也收不到刚才那些正常的网络包,只有DDoS包。大家注意一下,这里所有的Syn Flood攻击包的源地址都是伪造的,给追查工作带来很大困难。这时在被攻击主机上积累了多少Syn的半连接呢?我们用netstat来看一下:







# netstat -an | grep SYN





192.168.0.183.9 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.13 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.19 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.21 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.22 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.23 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.25 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.37 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD

192.168.0.183.53 127.0.0.79.1801 0 0 24656 0 SYN_RCVD







  其中SYN_RCVD表示当前未完成的TCP SYN队列,统计一下:



# netstat -an | grep SYN | wc -l

5273

# netstat -an | grep SYN | wc -l

5154

# netstat -an | grep SYN | wc -l

5267

…..

  共有五千多个Syn的半连接存储在内存中。这时候被攻击机已经不能响应新的服务请求了,系统运行非常慢,也无法ping通。这是在攻击发起后仅仅70秒钟左右时的情况。
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