原创

TCP攻击之SYN攻击

1.背景

初始化连接的 SYN 超时问题 Client 发送 SYN 包给 Server 后挂了,Server 回给 Client 的 SYN-ACK 一直没收到 Client 的 ACK 确认,这个时候这个连接既没建立起来,也不能算失败。 这就需要一个超时时间让 Server 将这个连接断开,否则这个连接就会一直占用 Server 的 SYN 连接队列中的一个位置,大量这样的连接就会将 Server 的 SYN 连接队列耗尽,让正常的连接无法得到处理。

TCP三次握手流程
TCP三次握手流程

上图为一个正统的 TCP 三次握手流程,攻击者就是利用 TCP 三次握手的漏洞,攻击者可以利用 TCP 协议漏洞,不发第三次 ACK 确认,服务端只能一次又一次的重试,直到超时。

目前,Linux 下默认会进行 5 次重发 SYN-ACK 包,重试的间隔时间从 1s 开始,下次的重试间隔时间是前一次的双倍,5 次的重试时间间隔为 1s, 2s, 4s, 8s, 16s,总共 31s,第 5 次发出后还要等 32s 都知道第 5 次也超时了

所以,总共需要 1s + 2s + 4s+ 8s+ 16s + 32s = 63s,TCP 才会把断开这个连接。

由于,SYN 超时需要 63 秒,那么就给攻击者一个攻击服务器的机会,攻击者在短时间内发送大量的 SYN 包给 Server(俗称 SYN flood 攻击),用于耗尽 Server 的 SYN 队列。

2.什么是 SYN 攻击

SYN 攻击指的是,攻击客户端在短时间内伪造大量不存在的 IP 地址,向服务器不断地发送 SYN 包,服务器回复确认包,并等待客户的确认。

由于源地址是不存在的,服务器需要不断的重发直至超时,这些伪造的 SYN 包将长时间占用未连接队列,正常的 SYN 请求被丢弃,导致目标系统运行缓慢,严重者会引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN 攻击是一种典型的 DoS 攻击。

3.如何检测 SYN 攻击?

检测 SYN 攻击非常的方便,当你在服务器上看到大量的半连接状态时,特别是源 IP 地址是随机的,基本上可以断定这是一次 SYN 攻击。在 Linux/Unix 上可以使用系统自带的 netstats 命令来检测 SYN 攻击。

4.如何防御 SYN 攻击?

SYN 攻击不能完全被阻止,除非将 TCP 协议重新设计。我们所做的是尽可能的减轻 SYN 攻击的危害,常见的防御 SYN 攻击的方法有如下几种:

  1. 缩短超时(SYN Timeout)
  2. 时间增加最大半连接数
  3. 过滤网关防护 SYN
  4. cookies 技术
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