DDOS学习笔记（《破坏之王-DDOS攻击与防范深度剖析》）

Posted 2020-07-11 stone-fly

       最近花了点时间把《破坏之王-DDOS攻击与防范深度剖析》看了一遍，坦白来说，这本书比较浅显，可以说是入门书，当然对于我这种对DDOS一知半解的人来说，也是一本不错的书，起码我学到了一些东西。

       DDOS是分布式拒绝服务（Distributed Denial of Service, DDOS）的简写，从名字可以看出，其攻击是分布式的，即多台（可能上万台，甚至更多）电脑同时对目标进行攻击，攻击的目的是让目标无法提供服务。从根本上来说，让目标无法提供服务，办法有很多，比如侵入目标服务器，删除关键服务或程序，或者其他的物理方式，这些确实有效，但是在隐蔽性上，以及目标恢复服务的难度上，都和DDOS相去甚远。DDOS本质来说是用一些方法消耗目标服务器的资源，一台服务器提供正常的对外服务，它必须拥有足够的硬件设备，如CPU、内存、足够快的硬盘，以及系统软件，如稳定的操作系统、稳定的应用服务器以及数据库等，还需要稳定的应用服务，比如基于JavaEE和php的程序，还需要足够的带宽，让用户可以访问。这些是提供服务的基础，也是DDOS攻击的关键，从这个角度来看，DDOS的攻击一般分为带宽攻击、系统资源攻击和应用资源供给。简单说明如下：

      1）带宽攻击：这个很容易理解，就是向目标服务器发送大量的数据包，让其他的正常用户无法连接上服务器，这个最好理解，也最容易实现，很多压力测试的工具都可以达到这种效果。但是这种压力测试工具很容易被通过IP黑名单的办法屏蔽掉。常见的攻击方式有ICMP/IGMP洪水攻击和UDP洪水攻击，这种攻击方式比较古老，很容易过滤，并且受制于攻击电脑的性能，往往达不到想要的效果。更好的方式是反射攻击技术，所谓的反射攻击，就是攻击电脑伪装成目标主机，向某些服务器（如DNS、NTP、ACK、SNMP）发送请求，这些服务器返回的报文远大于请求内容，并且其返回的数据是指向目标主机的，这即方便了攻击隐藏，也避免了攻击主机的性能限制，因为某些情况下，其放大效果能达到700倍。

     2）攻击系统资源：主要是指攻击TCP链接和攻击CPU、内存等资源，TCP连接被设计为可靠的三次握手模式，对。于后两次而言，每当有一次出现问题，就会引起等待和重传，没有完成的连接被称为半开连接，半开连接会很快耗尽服务器的连接资源，这就是常见的SYN洪水攻击；另外客户端发送完数据之后，会设置PSH标志，服务器收到这一信息后，就会清空缓冲区，将数据提交给服务进程，如果发送大量的PSH位的数据，也会造成服务器资源的占用。另外还有RST攻击和SocketStress攻击，前者相对困难，后者是一种慢速攻击，这是通过TCP连接中的传输窗口的特性进行攻击。另外还有利用SSL的特性，让服务器端耗费大量的资源进行加解密，进而耗尽资源导致其无法服务。

     3）攻击应用资源：常见的有攻击DNS和攻击HTTP服务，攻击DNS实际上一种无目的的、针对整个网络的攻击，相当于毁掉了整个城市的站牌和路标，自然就无法通行了。攻击HTTP服务是利用HTTP服务的一些设计缺陷，如HTTP洪水攻击，其实和攻击TCP连接类似，攻击者连接服务器之后，立刻切断连接，并重新连接，这样服务器的连接在超时之前需要保存，就会耗尽服务器资源；再比如Slowloris攻击，就是利用了HTTP头部的结束标志位"\r\n\r\n"，攻击者发送其他的Head字段，就是不发送"\r\n\r\n"标志，就会导致服务器的连接耗尽，IIS、nginx进行修改，但是Apache似乎没有修改；再如慢速POST攻击，是利用了Content-Length指定了Body的传输长度这一特点，指定巨大的Content-Length值，然后缓慢的发送body信息，从而占有http连接，进而耗尽服务器资源。还有一些就是数据处理过程的攻击，如正则表达式和哈希冲突拒绝服务攻击，这些也是降低服务器的处理速度，占有关键资源，从而达到拒绝服务的目的。

      DDOS的治理：

      1）最可行的办法，其实就是杜绝IP地址伪造，其实这个处理起来并不难，只要让路由器判断这个包是否是从本网域发出来的，如果不是，则拒绝，但是由于成本和缺乏激励机制，还没有实现。还有一些类似的方案，如果能够独具IP地址伪造，那么DDOS攻击应该减少大部分。

       2）攻击流量的缓解主要是对网络流量进行清洗，清洗之前需要稀释，稀释的办法主要有CDN、AnyCast，前者是通过智能DNS，将用户的访问分布到不同的机器上，但是这种方法对指定IP的攻击无效，AnyCast可以解决针对IP攻击的问题。

      3）数据清洗的办法很多，但是并不是十分有效，常见的办法有IP信誉检查、攻击特征匹配、速度限制和检查、TCP代理和验证、协议完整性验证、客户端真实性验证等方法