【TCP】SYN攻击
TCP握手协议 在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接. 第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认; SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers) 第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态; 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手.
完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据
A与B建立TCP连接时:首先A向B发SYN(同步请求),然后B回复SYN+ACK(同步请求应答),最后A回复ACK确认,这样TCP的一次连接(三次握手)的过程就建立了!
一、TCP报文格式
TCP/IP协议的详细信息参看《TCP/IP协议详解》三卷本。下面是TCP报文格式图:
![](http://blog.chinaunix.net/attachment/201304/7/22312037_1365321234nnNc.png)
图1 TCP报文格式
上图中有几个字段需要重点介绍下:
(1)序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。
(2)确认序号:Ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,Ack=Seq+1。
(3)标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义如下:
(A)URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
(B)ACK:确认序号有效。
(C)PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
(D)RST:重置连接。
(E)SYN:发起一个新连接。
(F)FIN:释放一个连接。
需要注意的是:
(A)不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。
(B)确认方Ack=发起方Req+1,两端配对。
二、三次握手
所谓三次握手(Three-Way Handshake)即建立TCP连接,就是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中,这一过程由客户端执行connect来触发,整个流程如下图所示:
![](http://blog.chinaunix.net/attachment/201304/8/22312037_1365405910EROI.png)
图2 TCP三次握手
(1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。
(2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。
(3)第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。
SYN攻击:
在三次握手过程中,Server发送SYN-ACK之后,收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接(half-open connect),此时Server处于SYN_RCVD状态,当收到ACK后,Server转入ESTABLISHED状态。
SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址,并向Server不断地发送SYN包,Server回复确认包,并等待Client的确认,由于源地址是不存在的,因此,Server需要不断重发直至超时,这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列,导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃,从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击,检测SYN攻击的方式非常简单,即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的,则可以断定遭到SYN攻击了,使用如下命令可以让之现行:
netstat -nap | grep SYN_RECV
SYN攻击处理
针对SYN攻击的几个环节,提出相应的处理方法:
针对SYN攻击的几个环节,提出相应的处理方法:
方式1:减少SYN-ACK数据包的重发次数(默认是5次):
sysctl -w net.ipv4.tcp_synack_retries=3 sysctl -w net.ipv4.tcp_syn_retries=3 |
方式2:使用SYN Cookie技术:
原理: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
sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1 |
方式3:增加backlog队列(默认是1024):
sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=2048 |
方式4:限制SYN并发数:
iptables -A INPUT -p tcp --syn -m limit --limit 1/s -j ACCEPT --limit 1/s |
SYN攻击模拟
可以用之前介绍的hping工具来模拟SYN攻击,参见《Linux常用网络工具:hping高级主机扫描》;
还有一款synkill也可以用来模拟SYN攻击。
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