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SYN Flood攻击原理,SYN Cookie算法

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发表于 2023-11-8 16:39:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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SYN Flood是一种非常危险而常见的Dos攻击方式。到目前为止,能够有效防范SYN Flood攻击的手段并不多,SYN Cookie就是其中最著名的一种。

SYN Flood攻击原理
SYN Flood攻击是一种典型的拒绝服务(Denial of Service)攻击。所谓的拒绝服务攻击就是通过进行攻击,使受害主机或网络不能提供良好的服务,从而间接达到攻击的目的。SYN Flood攻击利用的是IPv4中TCP协议的三次握手(Three-Way Handshake)过程进行的攻击。

TCP服务器收到TCP SYN request包时,在发送TCP SYN + ACK包回客户机前,TCP服务器要先分配好一个数据区专门服务于这个即将形成的TCP连接。一般把收到SYN包而还未收到ACK包时的连接状态称为半打开连接(Half-open Connection)。在最常见的SYN Flood攻击中,攻击者在短时间内发送大量的TCP SYN包给受害者。受害者(服务器)为每个TCP SYN包分配一个特定的数据区,只要这些SYN包具有不同的源地址(攻击者很容易伪造)。这将给TCP服务器造成很大的系统负担,最终导致系统不能正常工作。


SYN Cookie
SYN Cookie是对TCP服务器端的三次握手做一些修改,专门用来防范SYN Flood攻击的一种手段。它的原理是,在TCP服务器接收到TCP SYN包并返回TCP SYN + ACK包时,不分配一个专门的数据区,而是根据这个SYN包计算出一个cookie值。这个cookie作为将要返回的SYN ACK包的初始序列号。当客户端返回一个ACK包时,根据包头信息计算cookie,与返回的确认序列号(初始序列号 + 1)进行对比,如果相同,则是一个正常连接,然后,分配资源,建立连接。实现的关键在于cookie的计算,cookie的计算应该包含本次连接的状态信息,使攻击者不能伪造。


SYN Cookie算法
服务器收到一个SYN包,计算一个消息摘要mac。


mac = MAC(A, k);

MAC是密码学中的一个消息认证码函数,也就是满足某种安全性质的带密钥的hash函数,它能够提供cookie计算中需要的安全性。
在Linux实现中,MAC函数为SHA1。


A = SOURCE_IP || SOURCE_PORT || DST_IP || DST_PORT || t || MSSIND

k为服务器独有的密钥,实际上是一组随机数。
t为系统启动时间,每60秒加1。
MSSIND为MSS对应的索引。

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