想象一下有人使用不同的電話號碼一遍又一遍地打電話給你，而你也無法將他們列入黑名單。最終你可能會選擇關閉手機，從而避免騷擾。這個場景就是常見的分布式拒絕服務(DDoS)攻擊的樣子。

 

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喬布斯(Steve Jobs)推出第一款iPhone之前，DDoS攻擊就已經(jīng)存在了。它們非常受黑客歡迎，因為它們非常有效，易于啟動，并且?guī)缀醪粫粝潞圹E。那么如何防御DDoS攻擊呢?你能否確保對你的web服務器和應用程序提供高級別的DDoS攻擊防護?在本文中，我們將討論如何防止DDoS攻擊，并將介紹一些特定的DDoS保護和預防技術。

DDoS攻擊的類型和方法

分布式拒絕服務攻擊(簡稱DDoS)是一種協(xié)同攻擊，旨在使受害者的資源無法使用。它可以由一個黑客組織協(xié)同行動，也可以借助連接到互聯(lián)網(wǎng)的多個受破壞設備來執(zhí)行。這些在攻擊者控制下的設備通常稱為僵尸網(wǎng)絡。

有多種執(zhí)行DDoS攻擊的工具：例如Trinoo，Stacheldraht，Shaft，Knight，Mstream等。這些工具的可用性是DDoS攻擊如此廣泛和流行的原因之一。

 

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DDoS攻擊可以持續(xù)數(shù)百小時

DDoS攻擊可能持續(xù)幾分鐘、幾小時、甚至是幾天。卡巴斯基實驗室的一份報告顯示，近年來時間最長的DDoS攻擊之一發(fā)生在2018年1月，它持續(xù)了將近300個小時。

發(fā)起DDoS攻擊有兩種常見方法：

• 利用軟件漏洞。黑客可以針對已知和未知軟件漏洞，并發(fā)送格式錯誤的數(shù)據(jù)包，以試圖破壞受害者的系統(tǒng)。
• 消耗計算或通信資源。黑客可以發(fā)送大量合法的數(shù)據(jù)包，從而消耗受害者的網(wǎng)絡帶寬、CPU或內(nèi)存，直到目標系統(tǒng)無法再處理來自合法用戶的任何請求。

雖然沒有標準的DDoS攻擊分類，但我們可以將其分為四大類：

• 容量耗盡攻擊
• 協(xié)議攻擊
• 應用程序攻擊
• 0 day漏洞DDoS攻擊

圖1顯示了DDoS攻擊的最常見分類之一。

 

 

圖1. DDoS攻擊的分類

讓我們仔細研究一下每種類型的攻擊。

容量耗盡攻擊

容量耗盡攻擊(Volumetric attacks)通常借助僵尸網(wǎng)絡和放大技術，通過向終端資源注入大量流量來阻止對終端資源的訪問。最常見的容量耗盡攻擊類型有：

• UDP洪水攻擊。黑客發(fā)送用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)包偽造受害者的源地址到隨機端口。主機生成大量的回復流量并將其發(fā)送回受害者。
• ICMP洪水攻擊。黑客使用大量的互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)請求或ping命令，試圖耗盡受害者的服務器帶寬。

Netscout在2018年報告了迄今為止最大的DDoS攻擊之一：一家美國服務提供商的客戶面臨著1.7 Tbps的大規(guī)模反射放大攻擊。

協(xié)議攻擊

根據(jù)Verisign 2018年第1季度DDoS趨勢報告，協(xié)議攻擊針對的是協(xié)議工作方式的漏洞，這是第二大最常見的攻擊媒介。最常見的協(xié)議攻擊類型有：

• SYN洪水攻擊。黑客利用了三向握手TCP機制的漏洞。客戶端將SYN數(shù)據(jù)包發(fā)送到服務器，接收SYN-ACK數(shù)據(jù)包，并且永遠不會將ACK數(shù)據(jù)包發(fā)送回主機。因此，受害者的服務器留下了許多未完成的SYN-ACK請求，并最終導致崩潰。
• 死亡之Ping。攻擊–黑客使用簡單的Ping命令發(fā)送超大數(shù)據(jù)包，從而導致受害者的系統(tǒng)凍結或崩潰。

SYN洪水攻擊是2014年用來摧毀在線賭博網(wǎng)站的五種攻擊媒介之一。

應用程序攻擊

應用程序攻擊利用協(xié)議棧(六)，協(xié)議棧(七)中的漏洞，針對特定的應用程序而不是整個服務器。它們通常針對公共端口和服務，如DNS或HTTP。最常見的應用程序攻擊有：

• HTTP洪水攻擊。攻擊者用大量的標準GET和POST請求淹沒應用程序或web服務器。由于這些請求通常顯示為合法流量，因此檢測HTTP洪水攻擊是一個相當大的挑戰(zhàn)。
• Slowloris。正如其名，Slowloris緩慢地使受害者的服務器崩潰。攻擊者按時間間隔和一小部分向受害者的服務器發(fā)送HTTP請求。服務器一直在等待這些請求完成，但永遠不會發(fā)生。最終，這些未完成的請求耗盡了受害者的帶寬，使合法用戶無法訪問服務器。

在2009年總統(tǒng)大選后，黑客專家利用Slowloris攻擊來關閉伊朗的政府網(wǎng)站。

0 day漏洞DDoS攻擊

除了眾所周知的攻擊之外，還存在0 day漏洞DDoS攻擊。他們利用尚未修補的未知軟件漏洞或使用不常見的攻擊媒介，因此更加難以檢測和防御。例如，早在2016年，攻擊者利用輕型目錄訪問協(xié)議(LDAP)發(fā)起了放大系數(shù)高達55的攻擊。

現(xiàn)在讓我們談談檢測DDoS攻擊的方法。

檢測DDoS攻擊

雖然不可能完全阻止DDoS攻擊的發(fā)生，但有一些有效的做法可以幫助你檢測和停止正在進行的DDoS攻擊。

異常檢測：統(tǒng)計模型和機器學習算法(例如神經(jīng)網(wǎng)絡，決策樹和近鄰算法)可用于分析網(wǎng)絡流量并將流量模式分類為正常或DDoS攻擊。你還可以搜索其他網(wǎng)絡性能因素中的異常，例如設備CPU利用率或帶寬使用情況。

基于知識的方法：使用諸如特征碼分析、狀態(tài)轉換分析、專家系統(tǒng)、描述腳本和自組織映射等方法，你可以通過將流量與已知攻擊的特定模式進行比較來檢測DDoS。

ACL和防火墻規(guī)則：除了入口/出口流量過濾之外，訪問控制列表(ACL)和防火墻規(guī)則可用于增強流量可見性。特別是，你可以分析ACL日志，以了解通過網(wǎng)絡運行的流量類型。你還可以根據(jù)特定的規(guī)則、簽名和模式配置web應用程序防火墻來阻止可疑的傳入流量。

入侵防御和檢測系統(tǒng)警報：入侵防御系統(tǒng)(IPS)和入侵檢測系統(tǒng)(IDS)提供了額外的流量可見性。盡管誤報率很高，但是IPS和IDS警報可以作為異常和潛在惡意流量的早期指示。

在早期階段檢測正在進行的攻擊可以幫助你減輕其后果。但是，你可以采取適當?shù)念A防措施來防范DDoS攻擊，使攻擊者更難淹沒或破壞你的網(wǎng)絡。

如何編寫一個有效的防護DDoS攻擊的解決方案

無論你是想創(chuàng)建自己的有效防護DDoS攻擊的解決方案，還是要為Web應用程序尋找商業(yè)化的DDoS攻擊防護系統(tǒng)，都要牢記以下一些基本系統(tǒng)要求：

• 混合DDoS檢測方法。基于特征碼和基于異常的檢測方法的組合是檢測不同類型的DDoS攻擊的關鍵。
• 防御3–4級和6–7級攻擊。如果你的解決方案能夠檢測并抵御所有三種主要類型的DDoS攻擊：容量攻擊、應用攻擊和協(xié)議攻擊，則更可取。
• 有效的流量過濾。DDoS保護的最大挑戰(zhàn)之一是區(qū)分惡意請求與合法請求。很難創(chuàng)建有效的過濾規(guī)則，因為涉及DDoS攻擊的大多數(shù)請求看起來都好像是來自合法用戶。諸如速率限制之類的流行方法通常會產(chǎn)生很多誤報，導致阻止合法用戶訪問你的服務和應用程序。
• SIEM集成。將防DDoS解決方案與SIEM系統(tǒng)良好結合非常重要，這樣你就可以收集有關攻擊的信息，對其進行分析，并使用它來改善DDoS的保護并防止以后發(fā)生攻擊。

如果滿足這些要求對你來說太難了，那么考慮向專家尋求幫助。你需要一支經(jīng)驗豐富的開發(fā)團隊，他們對網(wǎng)絡安全、云服務和web應用程序有深入的了解，才能構建高質(zhì)量的DDoS防御解決方案。像這樣的團隊很難在內(nèi)部組織起來，但你可以隨時尋求第三方團隊的幫助。

防止DDoS攻擊

 

 

即使你無法阻止DDoS攻擊的發(fā)生，但你有能力讓攻擊者更難關閉你的網(wǎng)站或應用程序。這就是DDoS預防技術關鍵的地方。你可以使用兩種DDoS預防機制：常規(guī)預防措施和過濾技術。

常規(guī)的DDoS防護機制是比較常見的措施，可以幫助你使Web應用程序或服務器對DDoS攻擊更具彈性。這些措施包括：

• 使用防火墻。雖然防火墻不能保護你的應用程序或服務器免受復雜的DDoS攻擊，但它們?nèi)匀豢梢杂行У靥幚砗唵蔚墓簟?/li>
• 安裝最新的安全補丁。大多數(shù)攻擊針對特定的軟件或硬件漏洞，因此及時部署所有補丁可以幫助你降低攻擊風險。
• 禁用未使用的服務。黑客攻擊的應用程序和服務越少越好。確保禁用所有不需要和未使用的服務和應用程序，以提高網(wǎng)絡的安全性。

過濾機制使用不同的方法來過濾流量并阻止?jié)撛诘奈ｋU請求。這些機制包括入口/出口過濾，基于歷史的IP過濾和基于路由器的數(shù)據(jù)包過濾。

保護Web應用程序免受DDoS攻擊的優(yōu)秀做法

除了特定的DDoS防范機制，還有幾種做法可以幫你的web應用程序提供額外的DDoS保護：

• 限制漏洞數(shù)量。除非迫不得已，否則不要公開你的應用程序和資源。這樣，你可以限制攻擊者可能針對的基礎架構中的漏洞數(shù)量。你還可以禁止將互聯(lián)網(wǎng)流量直接發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務器和基礎結構的其他關鍵部分。
• 擴展負載。考慮使用負載平衡器和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(CDN)，通過平衡資源負載來減輕攻擊的影響，這樣即使在攻擊期間也可以保持在線。
• 仔細選擇你的云提供商。尋找一個值得信賴的云服務提供商，并提供自己的DDoS緩解策略。確保他們的策略可檢測和緩解基于協(xié)議，基于卷和應用程序級別的攻擊。例如，一些云提供商使用anycasting網(wǎng)絡在具有相同IP地址的多臺機器之間劃分大量請求。

使用第三方DDoS緩解服務?–考慮將web應用程序的保護委托給第三方供應商。DDoS緩解服務甚至可以在問題流量到達受害者網(wǎng)絡之前將其清除。你可以從基于DNS的網(wǎng)關服務或基于協(xié)議的解決方案中查找有問題的邊界攻擊。

結論

黑客不斷使用和改進DDoS攻擊來破壞特定服務、大小型企業(yè)甚至公共和非營利組織的工作。這些攻擊的主要目的是耗盡受害者的資源，從而使他們的服務、應用程序或網(wǎng)站崩潰。

雖然無法完全阻止DDoS攻擊的發(fā)生，但有一些有效的DDoS攻擊保護技術和方法可用于增強基礎設施抵御DDoS攻擊并減輕其后果。