关于SYN Flood的攻击（二）

判断是否是SYN Flood攻击：

         一般来说，如果一个系统（或主机）负荷突然升高甚至失去响应，使用Netstat 命令能看到大量SYN_RCVD的半连接（数量>500或占总连接数的10%以上），可以认定，这个系统（或主机）遭到了SYN Flood攻击。遭到SYN Flood攻击后，首先要做的是取证，通过Netstat –n –p tcp >resault.txt记录目前所有TCP连接状态是必要的，如果有嗅探器，或者TcpDump之类的工具，记录TCP SYN报文的所有细节也有助于以后追查和防御，需要记录的字段有：源地址、IP首部中的标识、TCP首部中的序列号、TTL值等，这些信息虽然很可能是攻击者伪造的，但是用来分析攻击者的心理状态和攻击程序也不无帮助。特别是TTL值，如果大量的攻击包似乎来自不同的IP但是TTL值却相同，我们往往能推断出攻击者与我们之间的路由器距离，至少也可以通过过滤特定TTL值的报文降低被攻击系统的负荷（在这种情况下TTL值与攻击报文不同的用户就可以恢复正常访问）。从防御角度来说，有几种简单的解决方法：

解决方法

从防御角度来说，有几种简单的解决方法：

第一种是缩短SYN Timeout时间，

由于SYN Flood攻击的效果取决于服务器上保持的SYN半连接数，这个值=SYN攻击的频度 x SYN Timeout，所以通过缩短，从接收到SYN报文到确定这个报文无效并丢弃改连接的时间，例如设置为20秒以下（过低的SYN Timeout设置可能会影响客户的正常访问），可以成倍的降低服务器的负荷。

第二种方法是设置SYN Cookie，

就是给每一个请求连接的IP地址分配一个Cookie，如果短时间内连续受到某个IP的重复SYN报文，就认定是受到了攻击，以后从这个IP地址来的包会被丢弃。 可是上述的两种方法只能对付比较原始的SYN Flood攻击，缩短SYN Timeout时间仅在对方攻击频度不高的情况下生效，SYN Cookie更依赖于对方使用真实的IP地址，如果攻击者以数万/秒的速度发送SYN报文，同时利用SOCK_RAW随机改写IP报文中的源地址，以上的方法将毫无用武之地。

　　
　　　 　第三种方法　负反馈策略: 参考一些流行的操作系统，如windows2000的SYN攻击保护机制：正常情况下，OS对TCP连接的一些重要参数有一个常规的设置： SYN Timeout时间、SYN-ACK的重试次数、SYN报文从路由器到系统再到Winsock的延时等等。这个常规设置针对系统优化，可以给用户提供方便快捷的服务；一旦服务器受到攻击，SYN Half link 的数量超过系统中TCP活动 Half Connction最大连接数的设置，系统将会认为自己受到了SYN Flood攻击，并将根据攻击的判断情况作出反应：减短SYN Timeout时间、减少SYN-ACK的重试次数、自动对缓冲区中的报文进行延时等等措施，力图将攻击危害减到最低。如果攻击继续，超过了系统允许的最大Half Connection 值，系统已经不能提供正常的服务了，为了保证系统不崩溃，可以将任何超出最大Half Connection 值范围的SYN报文随机丢弃，保证系统的稳定性。
　　
　　
　　　　所以，可以事先测试或者预测该主机在峰值时期的Half Connction 的活动数量上限，以其作为参考设定TCP活动 Half Connction最大连接数的值，然后再以该值的倍数（不要超过2）作为TCP最大Half Connection值，这样可以通过负反馈的手段在一定程度上阻止SYN攻击。
　　
　　　 　第四种退让策略 :退让策略是基于SYN Flood攻击代码的一个缺陷，我们重新来分析一下SYN Flood攻击者的流程：SYN Flood程序有两种攻击方式，基于IP的和基于域名的，前者是攻击者自己进行域名解析并将IP地址传递给攻击程序，后者是攻击程序自动进行域名解析，但是它们有一点是相同的，就是一旦攻击开始，将不会再进行域名解析，我们的切入点正是这里：假设一台服务器在受到SYN Flood攻击后迅速更换自己的IP地址，那么攻击者仍在不断攻击的只是一个空的IP地址，并没有任何主机，而防御方只要将DNS解析更改到新的IP地址就能在很短的时间内（取决于DNS的刷新时间）恢复用户通过域名进行的正常访问。为了迷惑攻击者，我们甚至可以放置一台“牺牲”服务器让攻击者满足于攻击的“效果”（由于DNS缓冲的原因，只要攻击者的浏览器不重起，他访问的仍然是原先的IP地址）。
　　
　　　 第五种分布式DNS负载均衡: 在众多的负载均衡架构中，基于DNS解析的负载均衡本身就拥有对SYN Flood的免疫力，基于DNS解析的负载均衡能将用户的请求分配到不同IP的服务器主机上，攻击者攻击的永远只是其中一台服务器，一来这样增加了攻击者的成本，二来过多的DNS请求可以帮助我们追查攻击者的真正踪迹（DNS请求不同于SYN攻击，是需要返回数据的，所以很难进行IP伪装）。
　　
　　　　 第六种　防火墙Qos:对于防火墙来说， 防御SYN Flood攻击的方法取决于防火墙工作的基本原理，一般说来，防火墙可以工作在TCP层之上或IP层之下，工作在TCP层之上的防火墙称为网关型防火墙，网关型防火墙布局中，客户机与服务器之间并没有真正的TCP连接，客户机与服务器之间的所有数据交换都是通过防火墙代理的，外部的DNS解析也同样指向防火墙，所以如果网站被攻击，真正受到攻击的是防火墙，这种防火墙的优点是稳定性好，抗打击能力强，但是因为所有的TCP报文都需要经过防火墙转发，所以效率比较低由于客户机并不直接与服务器建立连接，在TCP连接没有完成时防火墙不会去向后台的服务器建立新的TCP连接，所以攻击者无法越过防火墙直接攻击后台服务器，只要防火墙本身做的足够强壮，这种架构可以抵抗相当强度的SYN Flood攻击。但是由于防火墙实际建立的TCP连接数为用户连接数的两倍（防火墙两端都需要建立TCP连接），同时又代理了所有的来自客户端的TCP请求和数据传送，在系统访问量较大时，防火墙自身的负荷会比较高，所以这种架构并不能适用于大型网站。（我感觉，对于这样的防火墙架构，使用TCP_STATE攻击估计会相当有效:） 

　　工作在IP层或IP层之下的称为路由型防火墙，其工作原理有所不同：客户机直接与服务器进行TCP连接，防火墙起的是路由器的作用，它截获所有通过的包并进行过滤，通过过滤的包被转发给服务器，外部的DNS解析也直接指向服务器，这种防火墙的优点是效率高，可以适应100Mbps-1Gbps的流量，但是这种防火墙如果配置不当，不仅可以让攻击者越过防火墙直接攻击内部服务器，甚至有可能放大攻击的强度，导致整个系统崩溃。 

　　在这两种基本模型之外，有一种新的防火墙模型，它集中了两种防火墙的优势，这种防火墙的工作原理如下所示： 

　　第一阶段，客户机请求与防火墙建立连接： 
　　第二阶段，防火墙伪装成客户机与后台的服务器建立连接 
　　第三阶段，之后所有从客户机来的TCP报文防火墙都直接转发给后台的服务器 

　　这种结构吸取了上两种防火墙的优点，既能完全控制所有的SYN报文，又不需要对所有的TCP数据报文进行代理，是一种两全其美的方法。近来，国外和国内的一些防火墙厂商开始研究带宽控制技术，如果能真正做到严格控制、分配带宽，就能很大程度上防御绝大多数的SYN攻击。

有关IDS的建议 

　　由于许多用来击败基于网络的入侵检测系统的方法对绝大多数商业入侵检测系统产品仍然是有效的，因此建议入侵检测系统应该至少有能重组或发觉碎片的自寻址数据包。下面是部分要注意的事项： 

　　确信包括了现有的所有规则，包括一些针对分布式拒绝服务攻击的新规则。如果遵循了ICMP建议项，许多ICMP会被阻塞，入侵检测系统触发器存在许多机会。任何通常情况下要被阻塞的入站或出站的ICMP数据包可以被触发。 "任何"被你用防火墙分离的网络传输都可能是一个潜在的IDS触发器。 

　　如果你的入侵检测系统支持探测长时间周期的攻击，确信没有把允许通过防火墙的被信任主机排除在外。这也包括虚拟专用网。 如果你能训练每个使用ping的用户在ping主机时使用小数据包，就可能设置入侵检测系统寻找超29字节的Echo和Echo应答数据包。