什么是DDoS攻击?如何防范DDoS攻击?

1. 定义

   • DDoS（Distributed Denial of Service）攻击全称为分布式拒绝服务攻击。它是一种恶意的网络攻击手段，攻击者通过控制大量的计算机（这些计算机通常被称为“僵尸主机”或“肉鸡”），同时向目标服务器或网络设备发送海量的请求或数据包，使目标系统无法正常处理合法用户的请求，从而导致服务中断或性能下降。

2. 工作原理

   • 僵尸网络组建：
     • 攻击者首先会利用各种手段（如恶意软件传播、系统漏洞利用等）感染大量的主机。这些被感染的主机就会成为攻击者的“傀儡”，组成一个僵尸网络。例如，攻击者可能会通过发送带有恶意软件的电子邮件附件，当用户打开附件时，计算机就会被植入恶意程序，从而被攻击者控制。
   • 攻击指令下达：
     • 攻击者从控制中心向僵尸网络中的所有计算机发送攻击指令。这些指令会告诉“僵尸主机”向目标服务器发送什么样的请求，如发送大量的HTTP请求、UDP数据包等。
   • 发动攻击：
     • 当“僵尸主机”接收到攻击指令后，它们会同时向目标服务器发起请求。由于请求数量极其庞大，远远超出了目标服务器的处理能力，导致服务器忙于处理这些恶意请求，无法对正常用户的请求进行响应。例如，一个正常的Web服务器可能能够同时处理几千个HTTP请求，但在遭受DDoS攻击时，可能会收到数百万个请求，服务器的带宽、CPU和内存等资源会被耗尽。

3. 攻击目的

   • 商业竞争：
     • 在商业领域，一些竞争对手可能会采用DDoS攻击来破坏对方的在线业务。例如，一家电商公司可能会对竞争对手的网站发动DDoS攻击，使对方的网站无法正常访问，从而将原本属于竞争对手的客户吸引到自己的网站上，获取商业利益。
   • 敲诈勒索：
     • 攻击者会对目标企业或组织发动DDoS攻击，并威胁对方如果不支付一定数额的金钱，就会持续攻击。许多中小规模的企业由于担心业务中断带来的损失，可能会选择支付赎金来避免攻击。
   • 网络破坏：
     • 一些黑客组织或者出于个人恶意目的的攻击者，纯粹是为了破坏目标的网络服务。比如，攻击者对某个政府机构或者非营利组织的网站发动DDoS攻击，只是为了制造混乱或者表达不满。

4. 识别DDoS攻击

   • 流量异常监测：
     • 通过监测网络流量的大小、速率和波动情况来识别DDoS攻击。正常情况下，网络流量会在一定的范围内波动，遵循特定的模式，如在工作时间流量较高，非工作时间流量较低。当遭受DDoS攻击时，流量会突然急剧增加，超出正常范围。例如，平时网站的入站流量每秒可能只有几兆字节，但在遭受攻击时，流量可能会瞬间上升到每秒几百兆字节甚至更高。
     • 可以使用流量监测工具，如SNMP（Simple Network Management Protocol）来收集网络设备（如路由器、防火墙等）的流量数据，然后通过分析这些数据来判断是否存在异常流量。
   • 连接数异常监测：
     • 观察服务器的连接数也是识别DDoS攻击的重要方法。正常情况下，服务器的并发连接数会相对稳定，与服务的正常使用情况相匹配。在遭受DDoS攻击时，连接数会大幅增加。比如，一个Web服务器平时的并发连接数可能在几百个左右，而在遭受攻击时，连接数可能会迅速攀升到数千个甚至更多。
     • 可以利用服务器操作系统自带的工具（如Linux下的netstat命令）或者专门的网络安全监控软件来监测连接数的变化情况。
   • 服务响应时间异常：
     • 当受到DDoS攻击时，服务器由于要处理大量的恶意请求，会导致正常的服务请求响应时间变长。例如，一个正常情况下响应时间在几百毫秒的Web服务，在遭受攻击后，响应时间可能会延长到几秒甚至无法响应。通过在客户端或服务器端监测服务响应时间的变化，也可以辅助识别DDoS攻击。

5. DDoS攻击类型

   • 流量型DDoS攻击：
     • UDP洪水攻击（UDP Flood）：攻击者向目标服务器发送大量的UDP数据包。UDP是一种无连接的协议，不需要建立连接就可以发送数据。攻击者利用这一特性，向目标发送大量伪造的UDP数据包，使服务器忙于处理这些数据包，导致正常服务无法响应。例如，攻击者可以伪造源IP地址，向目标服务器的特定UDP端口（如DNS服务器的53端口）发送大量数据包，耗尽服务器的带宽和处理能力。
     • ICMP洪水攻击（ICMP Flood）：通过向目标发送大量的ICMP（Internet Control Message Protocol）数据包来进行攻击。ICMP主要用于网络设备之间传递控制消息，如Ping命令就是利用ICMP协议。攻击者发送大量的ICMP Echo请求（Ping请求），使目标服务器忙于响应这些请求，从而消耗服务器的资源。这种攻击方式会占用大量的网络带宽和服务器的CPU资源。
   • 连接型DDoS攻击：
     • SYN洪水攻击（SYN Flood）：利用TCP（Transmission Control Protocol）协议的三次握手过程进行攻击。攻击者向目标服务器发送大量的SYN请求，服务器收到SYN请求后，会为每个请求分配一定的资源（如内存中的连接队列），并返回SYN - ACK响应。但攻击者不会回复ACK，导致服务器的连接队列被大量虚假连接占用，正常的连接请求无法进入队列，从而使服务器无法正常服务。
     • ACK洪水攻击（ACK Flood）：攻击者向目标服务器发送大量的ACK数据包，这些数据包可能是伪造的，目标服务器会对这些ACK数据包进行处理，消耗服务器的资源。虽然服务器不会像在SYN洪水攻击中那样建立连接，但大量的ACK数据包处理也会占用服务器的CPU和带宽资源。
   • 应用层DDoS攻击：
     • HTTP洪水攻击（HTTP Flood）：攻击者通过向Web服务器发送大量的HTTP请求来进行攻击。这些请求可能是合法的HTTP请求格式，但请求的频率和数量远远超出正常范围。例如，攻击者可以利用工具模拟大量用户同时访问一个网站的首页，使服务器忙于处理这些请求，无法响应正常用户的访问请求。这种攻击还可以通过发送复杂的HTTP请求，如包含大量查询参数或长URL的请求，进一步消耗服务器资源。
     • 慢速HTTP攻击（Slow HTTP）：攻击者利用HTTP协议规范，通过发送非常缓慢的HTTP请求来进行攻击。例如，攻击者可以将一个HTTP请求头或请求体发送得非常缓慢，使服务器的连接保持打开状态，占用服务器的资源。一个典型的慢速HTTP攻击可能是，攻击者发送一个带有超大的Content - Length头字段的POST请求，但数据发送速度极慢，导致服务器一直等待数据接收完成，从而消耗服务器的资源。

6. DDoS攻击防护

   • 网络设备防护：
     • 防火墙配置：可以在网络边缘部署防火墙，通过设置访问规则来过滤恶意流量。例如，防火墙可以根据源IP地址、目的IP地址、端口号和协议类型等信息，对进入网络的流量进行过滤。对于已知的恶意IP地址或者来自高风险网络区域的流量，可以直接拒绝访问。同时，防火墙还可以设置流量速率限制，防止流量型DDoS攻击。
     • 路由器访问控制列表（ACL）：利用路由器的ACL功能，对网络流量进行精细化的控制。ACL可以根据IP地址、端口号等条件允许或拒绝数据包的转发。例如，对于一些不需要的协议（如某些情况下的ICMP），可以在路由器上设置ACL禁止外部对内部网络的访问，从而减少潜在的攻击途径。
   • 流量清洗服务：
     • 专业的流量清洗服务提供商可以帮助企业识别和过滤DDoS攻击流量。这些服务通常部署在网络的上游，当检测到DDoS攻击时，会将恶意流量从正常流量中分离出来并进行清洗（过滤），只将干净的流量发送到目标服务器。例如，云服务提供商可能会使用深度包检测（DPI）技术，对流量的内容和特征进行分析，识别出DDoS攻击流量并进行清除。
   • 服务器软件防护：
     • Web应用防火墙（WAF）：对于Web应用程序，可以部署WAF来防护应用层DDoS攻击。WAF可以检测和阻止诸如SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）和HTTP洪水攻击等多种网络威胁。它通过分析HTTP请求的内容，如请求头、请求体和URL参数等，来判断是否存在恶意请求，并进行拦截。
     • 负载均衡器：使用负载均衡器可以将流量均匀地分配到多个服务器上，从而减轻单个服务器的压力。在遭受DDoS攻击时，负载均衡器可以根据预设的策略，如根据服务器的负载情况、请求类型等，将流量合理分配，避免某一个服务器被攻击流量压垮。同时，一些高级的负载均衡器还具备DDoS攻击检测和缓解功能。

7. 常见的DDoS攻击

   • UDP洪水攻击和ICMP洪水攻击：这两种攻击是比较常见的流量型DDoS攻击。由于UDP和ICMP协议的特点，攻击者很容易伪造大量的数据包发送给目标服务器。在一些网络环境中，如没有对这些协议进行严格限制的网络，这类攻击可能会频繁出现。
   • SYN洪水攻击：是一种经典的连接型DDoS攻击。由于TCP协议在互联网中的广泛应用，攻击者利用TCP三次握手过程的漏洞进行攻击。许多早期的DDoS攻击案例中都有SYN洪水攻击的身影，尤其是针对一些提供TCP服务的服务器，如Web服务器、邮件服务器等。
   • HTTP洪水攻击：随着Web应用的广泛使用，HTTP洪水攻击也越来越常见。攻击者可以通过简单的工具模拟大量的浏览器请求，对Web服务器进行攻击。这种攻击针对性强，能够直接影响Web服务的可用性，是目前应用层DDoS攻击的主要类型之一。