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SYN攻击如何利用TCP协议发动攻击?

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SYN攻击是黑客攻击常用的一种手段,是DDoS的方式之一。SYN攻击利用TCP协议缺陷,通过发送大量的半连接请求,耗费CPU和内存资源。SYN攻击除了能影响主机外,还可以危害路由器、防火墙等网络系统,事实上SYN攻击并不管目标是什么系统,只要这些系统打开TCP服务就可以实施。

SYN攻击如何利用TCP协议发动攻击?

要明白这种攻击的基本原理,还是要从TCP连接建立的过程开始说起:

大家都知道,TCP是基于连接的,也就是说:为了在服务端和客户端之间传送TCP数据,必须先建立一个虚拟链路,也就是TCP连接,建立TCP连接的标准过程是这样的:

第一步,请求端(客户端)发送一个包含SYN标志的TCP报文,SYN即同步,同步报文会指明客户端使用的端口以及TCP连接的初始序号;

第二步,服务器在收到客户端的SYN报文后,将返回一个SYN+ACK的报文,表示客户端的请求被接受,同时TCP序号被加一,ACK即确认。

第三步,客户端也返回一个确认报文ACK给服务器端,同样TCP序列号被加一,到此一个TCP连接完成。

以上的连接过程在TCP协议中被称为三次握手。

问题就出在TCP连接的三次握手中,假设一个用户向服务器发送了SYN报文后突然死机或掉线,那么服务器在发出SYN+ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的(第三次握手无法完成),这种情况下服务器端一般会重试(再次发送SYN+ACK给客户端)并等待一段时间后丢弃这个未完成的连接,这段时间的长度我们称为SYN Timeout,一般来说这个时间是分钟的数量级(大约为30秒-2分钟)。

一个用户出现异常导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么很大的问题,但如果有一个恶意的攻击者大量模拟这种情况,服务器端将为了维护一个非常大的半连接列表而消耗非常多的资源----数以万计的半连接,即使是简单的保存并遍历也会消耗非常多的CPU时间和内存,何况还要不断对这个列表中的IP进行SYN+ACK的重试。

实际上如果服务器的TCP/IP栈不够强大,最后的结果往往是堆栈溢出崩溃---即使服务器端的系统足够强大,服务器端也将忙于处理攻击者伪造的TCP连接请求而无暇理睬客户的正常请求。

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