小隐隐于野：基于TCP反射DDoS攻击分析
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作者：腾讯DDoS安全专家、腾讯云游戏安全专家 陈国
0x00 引言
近期，腾讯云防护了一次针对云上某游戏业务的混合DDoS攻击。攻击持续了31分钟，流量峰值194Gbps。这个量级的攻击流量放在当前并没有太过引人注目的地方，但是腾讯云游戏安全专家团在详细复盘攻击手法时发现，混合攻击流量中竟混杂着利用TCP协议发起的反射攻击，现网极其少见。
众所周知，现网黑客热衷的反射攻击，无论是传统的NTP、DNS、SSDP反射，近期大火的Memcached反射，还是近期出现的IPMI反射，无一例外的都是基于UDP协议。而本次攻击则是另辟蹊径地利用TCP协议发起反射攻击。本文将对这种攻击手法做简单分析和解读，并为广大互联网及游戏行业朋友分享防护建议。
0x01 攻击手法分析
本轮攻击混合了SYNFLOOD、RSTFLOOD、ICMPFLOOD等常见的DDoS攻击，攻击流量峰值达到194Gbps。但是其中混杂着1.98Gbps/194wpps的syn/ack(syn、ack标志位同时置位，下同)小包引起研究人员的注意。
首先，syn/ack源端口集聚在80、8080、23、22、443等常用的TCP端口，目的端口则是被攻击的业务端口80(而正常情况下客户端访问业务时，源端口会使用1024以上的随机端口)。
除此之外，研究人员还发现这些源IP的syn/ack报文存在TCP协议栈超时重传行为。为此研究人员判断这次很有可能是利用TCP协议发起的TCP反射攻击，并非一般随机伪造源TCP DDoS。
经统计分析：攻击过程中共采集到912726个攻击源，通过扫描确认开启TCP端口：21/22/23/80/443/8080/3389/81/1900的源占比超过95%，很明显这个就是利用现网TCP协议发起的反射攻击。攻击源IP端口存活情况如下
备注：由于存在单个IP可能存活多个端口，所以占比总和会超过100%。
从源IP归属地上分析，攻击来源几乎全部来源中国，国内源IP占比超过99.9%，攻击源国家分布如下:
从国内省份维度统计，源IP几乎遍布国内所有省市，其中TOP 3来源省份分布是广东(16.9%)、江苏(12.5%)、上海(8.8%)。
在攻击源属性方面，IDC服务器占比58%， 而IoT设备和PC分别占比36%、6%。由此可见：攻击来源主要是IDC服务器。
0x02 TCP反射攻击
与UDP反射攻击思路类似，攻击者发起TCP反射攻击的大致过程如下：
1、 攻击者通过IP地址欺骗方式，伪造目标服务器IP向公网上的TCP服务器发起连接请求(即syn包)；
2、 TCP服务器接收到请求后，向目标服务器返回syn/ack应答报文，就这样目标服务器接收到大量不属于自己连接进程的syn/ack报文，最终造成带宽、CPU等资源耗尽，拒绝服务。
可能有人会疑惑：反射造成的syn/ack报文长度比原始的syn报文更小，根本没有任何的放大效果，那为何黑客要采用这种攻击手法呢？其实这种攻击手法的厉害之处，不在于流量是否被放大，而是以下三点：
1、 利用TCP反射，攻击者可以使攻击流量变成真实IP攻击，传统的反向挑战防护技术难以有效防护；
2、 反射的syn/ack报文存在协议栈行为，使防护系统更难识别防护，攻击流量透传几率更高；
3、 利用公网的服务器发起攻击，更贴近业务流量，与其他TCP攻击混合后，攻击行为更为隐蔽。
为此，TCP反射攻击相比传统伪造源的TCP攻击手法，具有隐蔽性更强、攻击手法更难防御的特点。
0x03 防护建议
纵使这种TCP反射攻击手法小隐隐于野，要防范起来比一般的攻击手法困难一些，但成功应对并非难事。
1、根据实际情况，封禁不必要的TCP源端口，建议接入腾讯云新一代高防解决方案，可提供灵活的高级安全策略；
2、建议配置BGP高防IP+三网高防IP，隐藏源站IP，接入腾讯云新一代解决方案BGP高防；
3、在面对高等级DDoS威胁时，接入云计算厂商的行业解决方案，必要时请求DDoS防护厂商的专家服务。
0x04 总结
腾讯云游戏安全团队在防护住一轮针对云上游戏业务的DDoS攻击后，对攻击手法做详细分析过程中发现黑客使用了现网极为少见的TCP反射攻击，该手法存在特性包括：
- 攻击报文syn/ack置位；
- 源端口集聚在80/443/22/21/3389等常用的TCP服务端口，而且端口的源IP+端口真实存活；
- syn/ack报文tcp协议栈行为超时重传行为；
- 源IP绝大部分来源国内，且分散在全国各个省份；
- 流量大部分来源于IDC服务器；
- 由于攻击源真实，且存在TCP协议栈行为，防护难度更大。
综上所述：黑客利用互联网上的TCP服务器发起TCP反射攻击，相比常见的随机伪造源攻击，TCP反射攻击有着更为隐蔽，防护难度更大等特点，对DDoS安全防护将是一个新的挑战。
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