分布式拒绝服务攻击与防范手段

一、从DoS到DDoS

拒绝服务（Denial of Service，DoS）由来已久。自从有了Internet，就有了拒绝服务式攻击方法。由于过去没有大型网站或机构受到过这种攻击，其劣性并不突出。直到2000年初，Yahoo!、eBay及Amazon等遭其暗算，它才露出庐山真面目。

在典型的Internet连接中，用户访问一个网站时，客户端会先向网站服务器发送一条信息要求建立连接，只有当服务器确认该请求合法，并将访问许可返回给用户时，用户才可对该服务器进行访问。DoS攻击的方法是，恶意用户会向服务器发送多个连接请求，使其呈满负载状态，并且将所有请求的返回地址进行伪造。这样，在服务器企图将认证结构返回给用户时，它将无法找到这些用户。此时，服务器只好等待，有时可能会等上1分钟才关闭此连接。可怕的是，在服务器关闭连接后，攻击者又会发送新的一批虚假请求，重复上一次过程，直到服务器因过载而拒绝提供服务。这些攻击事件并没有入侵网站，也没有篡改或是破坏资料，只是利用程序在瞬间产生大量的网络封包，让对方的网络及主机瘫痪，使正常使用者无法获得主机及时的服务。

然而，年初攻击Yahoo!的元凶还不是简单的DoS，虽然与DoS攻击一样，也是向被攻击目标连续发送大量伪造的IP包，以导致服务器不能为合法用户提供正常服务（比如此次给Yahoo!站点路由器发出的无效请求高达1GB/s），但是它区别于DoS的“绝妙”之处在于: 动员了大量“无辜”的计算机向目标共同发起进攻，采用了分布式拒绝服务（Distributed Denial of Service，DDoS）攻击手段。

DDoS把DoS又向前发展了一步，DDoS的行为更为自动化，它可以方便地协调从多台计算机上启动的进程，让一股DoS洪流冲击网络，并使网络因过载而崩溃。确切地讲，DDoS攻击是指在不同的高带宽主机上安装大量的DoS服务程序，它们等待来自中央客户端的命令，中央客户端随后通知全体受控服务程序，并批示它们对一个特定目标发送尽可能多的网络访问请求。作为攻击者，必须通过telnet连接到他想利用的每一台远程主机上，并以用户身份登录，然后手工输入命令，启动每一台主机向攻击目标发送海量信息流。

DDoS与DoS的最大区别是人多力量大。原来的DoS是一台机器攻击目标，现在的DDoS是很多台机器利用他们的高带宽攻击目标，更容易将目标网站攻掉。除此之外，DDoS攻击方式较为自动化，攻击者可以把他的程序安装到网络中的多台机器上，所采用的攻击工具致使被攻击对象难以察觉，只要攻击者发下攻击命令，这些机器便发起进攻。

二、DoS的攻击方法

对DoS而言，其攻击方式很多，主要使用的攻击有3种，分别是TCP-SYN flood、UDP flood和ICMP flood。

当用户进行一次标准的TCP连接时，会有一个3次握手过程。首先是请求服务方发送一个SYN消息，服务方收到SYN后，会向请求方回送一个SYN-ACK表示确认，当请求方收到SYN-ACK后，再次向服务方发送一个ACK消息，这样，一次TCP连接建立成功。但是TCP-SYN flood在实现过程中只进行前2个步骤：当服务方收到请求方的SYN-ACK确认消息后，请求方由于采用源地址欺骗等手段使得服务方收不到ACK回应，于是，服务方会在一定时间处于等待接收请求方ACK消息的状态。对于某台服务器来说，可用的TCP连接是有限的，如果恶意攻击方快速连续地发送此类连接请求，该服务器可用的TCP连接队列将很快被阻塞，系统可用资源急剧减少，网络可用带宽迅速缩小，长此下去，网络将无法向用户提供正常的服务。

由于UDP（用户数据包协议）在网络中的应用比较广泛，基于UDP攻击种类也较多。如今在Internet上提供WWW和Mail等服务设备通常是使用Unix的服务器，它们默认一些被恶意利用的UDP服务，如echo和chargen服务，它会显示接收到的每一个数据包，而原本作为测试功能的chargen服务会在收到每一个数据包时随机反馈一些字符，如果恶意攻击者将这2个UDP服务互指，则网络可用带宽将很快耗尽。

三、DDoS的攻击方法

目前，我们知道的对网络进行DDoS攻击所使用的工具有：Trinoo、Tribe Flood Network(TFN)、TFN2k和Stacheldraht等。它们的攻击思路基本相近。

1．Trinoo：它是基于UDP flood的攻击软件，它向被攻击目标主机的随机端口发出全零的4字节UDP包，在处理这些超出其处理能力垃圾数据包的过程中，被攻击主机的网络性能不断下降，直到不能提供正常服务，乃至崩溃。它对IP地址不做假，此攻击方法用得不多。

2．TFN：它是利用ICMP给代理服务器下命令，其来源可以做假。它可以发动SYN flood、UDP flood、ICMP flood及Smurf（利用多台服务器发出海量数据包，实施DoS攻击）等攻击。TFN的升级版TFN2k的特点是：对命令数据包加密、更难查询命令内容、命令来源可以做假，还有一个后门控制代理服务器。

3．Stacheldraht：对命令来源做假，而且可以防范一些路由器用RFC2267过滤。若检查出有过滤现象，它将只做假IP地址最后8位，从而让用户无法了解到底是哪几个网段的哪台机器被攻击。此外，它还具有自动更新功能，可随软件的更新而自动更新。

值得一提的是，像Trinoo和TFN等攻击软件都是可以从网上随意找到的公开软件，所以任何一个上网者都可能构成网络安全的潜在威胁。面对凶多吉少的DDoS险滩，我们该如何对付随时出现的黑客攻击呢？杨宁先生说，那要看用户处于何种状态，是正身处被攻击的困围中，还是准备事先预防。

四、怎样对付正在进行的攻击

如果用户正在遭受攻击，他所能做的抵御工作非常有限。因为在原本没有准备好的情况下有大流量的灾难性攻击冲向用户，很可能用户在还没回过神之际，网络已经瘫痪。但是，用户还是可以抓住机会寻求一线希望的。

首先，检查攻击来源，通常黑客会通过很多假的IP地址发起攻击，此时，用户若能够分辨出哪些是真IP地址，哪些是假IP地址，然后了解这些IP来自哪些网段，再找网段管理员把机器关掉，即可消除攻击。

其次，找出攻击者所经过的路由，把攻击屏蔽掉。比如黑客发射SNP包，用户可把此包过滤掉。若黑客从某些端口发动攻击，用户可把这些端口屏蔽掉，以狙击入侵。

最后一种比较折衷的方法是在路由器上滤掉ICMP（Internet Control Message Protocol）和UDP。ICMP用于提交错误和改变控制信息，常用来判断网络的连通性。

五、如何事先预防攻击

其实，很多攻击方法并不新，存在时间也很长了（就像DoS），基本上人们对它们已经有所了解，只是当它被有恶意的人利用，破坏网络安全，人们才意识到问题的严重性。因此，人们应充分重视建立完善的安全系统，防患于未然。在具体工作中，我们不妨从以下一些方面预防黑客攻击。

1．用足够的机器承受黑客攻击。这是一种较为理想的应对策略。如果用户拥有足够的容量和足够的资源给黑客攻击，在它不断访问用户、夺取用户资源之时，自己的能量也在逐渐耗失，或许未等用户被攻死，黑客已无力支招儿。

2．充分利用网络设备保护网络资源。所谓网络设备是指路由器、防火墙等负载均衡设备，它们可将网络有效地保护起来。当Yahoo！被攻击时最先死掉的是路由器，但其他机器没有死。死掉的路由器经重启后会恢复正常，而且启动起来还很快，没有什么损失。若其他服务器死掉，其中的数据会丢失，而且重启服务器又是一个漫长的过程，相信没有路由器这道屏障，Yahoo！会受到无法估量的重创。

3．使用Inexpress、Express Forwarding过滤不必要的服务和端口，即在路由器上过滤假IP。比如Cisco公司的CEF（Cisco Express Forwarding）可以针对封包 Source IP 和 Routing Table 做比较，并加以过滤。

4．使用Unicast Reverse Path Forwarding检查访问者的来源。它通过反向路由表查询的方法检查访问者的IP地址是否是真，如果是假的，它将予以屏蔽。许多黑客攻击常采用假IP地址方式迷惑用户，很难查出它来自何处，因此，利用Unicast Reverse Path Forwarding可减少假IP地址的出现，有助于提高网络安全性。

5．过滤所有RFC1918 IP地址。RFC1918 IP地址是内部网的IP地址，像10.0.0.0、192.168.0.0和172.16.0.0，它们不是某个网段的固定IP地址，而是Internet内部保留的区域性IP地址，应该把它们过滤掉。

6．限制SYN/ICMP流量。用户应在路由器上配置SYN/ICMP的最大流量来限制 SYN/ICMP 封包所能占有的最高频宽，这样，当出现大量的超过所限定的SYN/ICMP流量时，说明不是正常的网络访问，而是有黑客入侵。

六、几点忠告

DDoS给著名网站带来巨大灾难的同时，也给人们再次敲响了警钟，作为网络用户，特别是负责网络安全的管理员、决策者，应该怎样维护好网络安全呢？

1．一个企业必须有专人负责其网络安全，至少有一个人全权进行系统安全维护，他应该对企业网络中的所有机器进行检查，以减少漏洞。

2．作为专门负责网络安全的管理员，必须对攻击方法了如指掌，换句话说，他要了解黑客是怎么工作的，只有这样，他才能保护好自己的机器。甚至负责人可在局域网中模仿黑客，“入侵”自己的系统，以发现网络漏洞，及时补漏。

3．网络安全管理员应该尽职尽责，仔细认真。在已发生的黑客攻击中，相当一部分事件是因为管理员工作疏忽造成的。

4．严格控制密码，提高密码保险性。在网络中，有些密码设置得较易被破获，因此应尽量减少知道密码的人数，分别给不同的人设定不同的使用权限。

5．选择一款优秀的防黑安全产品。即配备监测工具，不断提高对系统的认识。无论是从网上下载公开源代码的监测工具，还是购买网络监测工具，都要实时监测别人是否在扫描自己的端口。若有人扫描端口，意味着有人可能要攻击此网络。