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SYN Cookie原理及在Linux内核中的实现 (1)

发布时间:2019-09-13 20:21:46

概述 在目前以IPv4为支撑的网络协议上搭建的网络环境中,SYN Flood是一种非常危险而常见的DoS攻击方式。到目前为止,能够有效防范SYN Flood攻击的手段并不多,而SYN Cookie就是其中最著名的一种。SYN Cookie原理由D. J. Bernstain和 Eric Schenk发明。在很多操作系统上都有各种各样的实现。其中包括Linux。本文就分别介绍一下SYN Flood攻击和SYN Cookie的原理,更重要的是介绍Linux内核中实现SYN Cookie的方式。最后,本文给出一种增强目前Linux中SYN Cookie功能的想法。 一 SYN Flood攻击 SYN Flood攻击是一种典型的拒绝服务型(Denial of Service)攻击。所谓拒绝服务型攻击就是通过进行攻击,使受害主机或网络不能够良好的提供服务,从而间接达到攻击的目的。 SYN Flood攻击利用的是IPv4中TCP协议的三次握手(Three-Way Handshake)过程进行的攻击。大家知道协议规定,如果一端想向另一端发起TCP连接,它需要首先发送TCP SYN 包到对方,对方收到后发送一个TCP SYN+ACK包回来,发起方再发送TCP ACK包回去,这样三次握手就结束了。我们把TCP连接的发起方叫作"TCP客户机(TCP Client)",TCP连接的接收方叫作"TCP服务器(TCP Server)"。值得注意的是在TCP服务器收到TCP SYN request包时,在发送TCP SYN+ACK包回TCP客户机前,TCP服务器要先分配好一个数据区专门服务于这个即将形成的TCP连接。一般把收到SYN包而还未收到ACK包时的连接状态成为半开连接(Half-open Connection)。 在最常见的SYN Flood攻击中,攻击者在短时间内发送大量的TCP SYN包给受害者,这时攻击者是TCP客户机,受害者是TCP服务器。根据上面的描述,受害者会为每个TCP SYN包分配一个特定的数据区,只要这些SYN包具有不同的源地址(这一点对于攻击者来说是很容易伪造的)。这将给TCP服务器系统造成很大的系统负担,最终导致系统不能正常工作。 二 SYN Cookie原理 SYN Cookie是对TCP服务器端的三次握手协议作一些修改,专门用来防范SYN Flood攻击的一种手段。它的原理是,在TCP服务器收到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。在收到TCP ACK包时,TCP服务器在根据那个cookie值检查这个TCP ACK包的合法性。如果合法,再分配专门的数据区进行处理未来的TCP连接。 从上面的介绍可以看出,SYN Cookie的原理比较简单。到实际的应用中,它有多种不同的实现方式。

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