TCP/IP协议竟然有这么多漏洞？

Posted 2021-04-02 运维帮

据2020年上半年中国互联网网络安全监测数据分析报告显示，恶意程序控制服务器、拒绝服务攻击（DDoS）等网络攻击行为有增无减。时至今日，网络攻击已经成为影响网络信息安全、业务信息安全的主要因素之一。

 

网络攻击是指利用网络存在的漏洞和安全缺陷对网络系统的软硬件及其系统数据进行攻击的行为。TCP/IP协议作为网络的基础协议，从设计之初并没有考虑到网络将会面临如此多的威胁，导致出现了许多攻击方法。由于网络中的通讯都源于数据包，通过对数据包的自动采集与解码分析，可以快速发现与追溯网络攻击。

 

TCP/IP协议

 

业界通常将TCP/IP协议栈划为四层：即链路层、网络层、传输层和应用层。链路层主要用来处理数据在物理介质（如以太网、令牌环等）的传输，实现网卡接口的网络驱动程序；网络层采用IP协议是整个协议栈的核心，其主要功能是进行数据包的选路和转发，实现网际互联与拥塞控制等；传输层为主机间的应用程序提供端到端的通信，该层定义了两种协议即TCP与UDP；应用层的主要功能是处理应用程序的逻辑，比如文件传输、名称查询和网络管理等，位于该层的协议有基于TCP协议的FTP文件传输协议、HTTP超文本传输协议和基于UDP协议的域名服务DNS等。

（TCP/IP协议模型层次结构图）

 

由于TCP/IP协议有四层且每一层功能、协议各不相同，因此针对不同协议层攻击方法也各不相同：

针对链路层的攻击，主要是对网络硬件和基础设施进行物理破坏或强行改变路由器路由；IP协议与ARP协议是网络层最重要的两个协议，针对网络层的攻击，主要有IP碎片攻击、ARP欺骗等；由于TCP协议与UDP协议是传输层最主要的两个协议，因此针对传输层的攻击非常多，包括DOS攻击等；而应用层的协议是整个协议栈最多的，因此针对该层的攻击数量极为庞大，常见的如DNS欺骗等。

 

ARP攻击

 

（ARP协议工作原理）

 

 

尽管ARP攻击仅能在以太网进行且门槛很低，造成的影响却很大，比如会出现断网攻击、流量被限、账号被盗等情况。网络运维可以采取ARP防御机制，比如通过在交换机部署网络镜像，抓取可疑数据包分析，也可以结合DHCP侦听、IP源防护等技术，维护网络安全。

 

DoS攻击

 

TCP协议是基于流的方式，面向连接的可靠通信方式，可以在网络不佳的情况下降低系统由于重传带来的带宽开销。具体来说，TCP连接的建立过程需要经历三个步骤，每一步同时连接发送端与接收端，俗称“三次握手”：发送端发出SYN包，进入SYN_SENT状态，表明计划连接的服务器端口以及初始序号，等待接收端确认；接收端收到SYN包，发送SYN_ACK，对发送端进行确认，进入SYN_RECV状态；发送端收到SYN_ACK包，向接收端发送ACK，双方连接建立完成。

（TCP的三次握手）

 

由于TCP协议是面向连接的传输控制协议，因此DoS攻击的主要目的就是使用户主机或网络无法接收或处理外界请求。比如通过制造大流量的无用数据，造成网络拥塞，使被攻击的主机无法和外界正常通信；利用重复连接缺陷，反复发送重复服务请求，使其无法正常处理其它请求；又或利用协议缺陷，反复发送攻击数据，占用主机或系统资源，导致死机等。

 

 

DNS攻击

 

 

 

除“域名劫持”外，还有另外一种常见的DNS攻击叫做“域名污染”或“域名欺骗”。当电脑发送“域名查询”至域名服务器后，域名服务器会将回应发送回电脑，发送请求与接收信息是一个过程，中间会出现时间差，网络攻击会在接收信息前，伪造错误应答至电脑，那么该信息即为错误IP。

 

面对网络攻击，我们除了需要提高安全意识，积极尽责地维护系统，加强防火墙设置外，还可以通过对数据包进行分析进而追溯网络攻击。通过对网络数据进行采集与解码分析，掌握网络中最细微的变化，针对网络攻击的特征值或者行为进行有效的告警信息配置，可以快速定位网络中的攻击。也可以通过使用具有安全防护功能的网络性能管理工具，譬如天旦网络性能管理NPM，支持TCP端口扫描、ARP攻击与DOS攻击等可疑数据包自动分析，实现自动告警，保障数据信息的正常传输与使用。

 

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