实验四：DoSDDoS攻击与防范

1、实验四：DoS/DDoS攻击与防范一、实验目的通过本实验对DoS/DDoS攻击的深入介绍和实验操作，了解DoS/DDoS攻击的原理和危害，并且具体掌握利用TCP、UDP、ICMP等协议的DoS/DDoS攻击原理。了解针对DoS/DDoS攻击的防范措施和手段。 实验具体目的如下:        1.了解SYN-FLOOD攻击的原理、特点        2.了解UDP-FLOOD攻击的原理、特点   

2、     3.了解DDoS攻击的原理、特点        4.了解针对DoS/DDoS攻击的防御手段二、实验准备1.要求实验室内网络是连通的，组内每台计算机均可以访问另外一台计算机。2.下载相关工具和软件包 3.在计算机中安装相应的软件。三、实验涉及到的相关软件下载：a.wireshark：这是一款网络封包分析软件，撷取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。b.SuperDDoS：这是一款简单的SYN攻击器,能对设定好的目标发送大量非法的SYN数据包。c.

3、UDPFLOOD：这是一款功能较为完善的UDP攻击器，可以设置攻击时间、攻击速度等，攻击方式是向目标机发送大量UDP数据包。d.独裁者DDoS：这是一款功能齐全的DDoS攻击器，除了能够联合肉鸡发动攻击，还具有控制攻击时间，启动信使服务等众多功能，并且有四种攻击方式可供选择。e.Tomcat：这是一款功能较为常用的服务器f.java_jdk：这是java运行环境,运行tomcat服务器必须安装jdk。四、实验原理1、DoS攻击：DoS是Denial of Service的简称，即拒绝服务，目的是使计算机或网络无法提供正常的服务。其攻击方式众多，常见的有SYN-FLOOD，UDP-FLOOD。

4、2、A.SYN-FLOOD攻击:标准的TCP连接要经过三次握手的过程，首先客户端向服务器发送一个SYN消息，服务器收到SYN后，会向客户端返回一个SYN-ACK消息表示确认，当客户端受到SYN-ACK后，再向服务器发送一个ACK消息，这样就建立了一次TCP连接。SYN-FLOOD则是利用TCP协议实现上的一个缺陷，SYN-FLOOD攻击器向服务器发送洪水一样大量的请求，当服务器受到SYN消息后，回送一个SYN-ACK消息，但是由于客户端SYN-FLOOD攻击器采用源地址欺骗等手段，即发送请求的源地址都是伪造的，所以服务器就无法受到客户端的ACK回应，这样一来，服务端会在一段时间内处于等待客户端

5、ACK消息的状态，而对于每台服务器而言，可用的TCP连接队列空间是有限的，当SYN-FLOOD攻击器不断的发送大量的SYN请求包时，服务端的TCP连接队列就会被占满，从而使系统可用资源急剧减少，网络可用带宽迅速缩小，导致服务器无法为其他合法用户提供正常的服务。3、B.UDP-FLOOD攻击:UDP-FLOOD攻击也是DDoS攻击的一种常见方式。UDP协议是一种无连接的服务，它不需要用某个程序建立连接来传输数据UDP-FLOOD攻击是通过开放的UDP端口针对相关的服务进行攻击。UDP-FLOOD攻击器会向被攻击主机发送大量伪造源地址的小UDP包，冲击DNS服务器或者Radius认证服务器、流媒体

6、视频服务器，甚至导致整个网段瘫痪。4、DDoS攻击：DDoS是Distributed Denial of Service的简称，即分布式拒绝服务。DDoS攻击是在DoS攻击的基础上产生的，它不再像DoS那样采用一对一的攻击方式，而是利用控制的大量肉鸡共同发起攻击，肉鸡数量越多，攻击力越大。    一个严格和完善的DDoS攻击一般由四个部分组成:攻击端,控制端,代理端,受害者。 五、实验步骤实验内容一：SYN-FLOOD攻击演示和分析1.本次实验需要两台网络连通，可以互相访问的计算机，分别记作A、B。首先在A，B上分别关闭防火墙和杀毒软件，并在A上启动To

7、mcat服务器（把A作为服务器）。图一.Tomcat服务器启动2. 在B上打开Supper DDoS，输入A的ip和一个开放服务的端口，我这里因为Tomcat开放的端口是80，所以端口就填80，而Protocol(协议)默认是TCP，点击Attack。3.打开安装在A上的wireshark，在Options->Capture Filter框中填入tcp，表明所要抓的包是tcp包，点击Start，开始抓包，并保存抓到的结果。从这张在被攻击服务器上的抓包图中我们可以看到大量的TCP数据包，这些数据包的源IP是由Super DDoS用IP欺诈等手段伪造的，这些IP实际是不存在的。我们还可以看出

8、大量的SYN包没有ACK回应。4. 打开A的命令行窗口输入netstat -an或者netstat -n -p tcp命令，可以看到有大量的ip和本机建立了SYN-RECEIVED状态的TCP二次握手连接，这些ip地址都是随机的，是Supper DDos伪造的。大量IP与服务器停留在半连接状态，一旦这种连接数量超过服务器的半连接队列数，服务器的资源就会被耗竭，从而无法再处理其他合法用户的请求了。实验内容二：防御和抵制SYN-FLOOD攻击的措施1.根据SYNdrome-FLOOD攻击的原理可知SYN-FlOOD攻击效果取决于服务器上设置的SYN半连接数（半连接数=SYN攻击频度 * SYN T

9、imeout），所以通过缩短从接收到SYN报文到确定这个报文无效并丢弃改连接的时间，会使得SYN半连接数减少（但是也不能把SYN Timeout设置得过低，这是为什么大家可以思考一下），从而降低服务器的负荷。2.给每一个请求连接的IP地址分配一个Cookie，如果短时间内连续受到某个IP的重复SYN报文，就认定是受到了攻击，以后从这个IP地址来的包会被丢弃。3.利用网关型防火墙，让客户机与服务器之间并没有真正的TCP连接，所有数据交换都是通过防火墙代理，外部的DNS解析也同样指向防火墙，使攻击转向防火墙，只要防火墙的性能足够高，就能抵挡相当强度的SYNFLOOD攻击。1.本次实验需要两台网络连

10、通并可以互相访问的电脑，记作A，B，这里用的工具是UDP FLOOD攻击器。与SYN-FLOOD攻击一样，我们首先要关闭A，B两台电脑的防火墙和杀毒软件，并且在A上打开Tomcat服务器。2.然后我们在B上打开UDP FLOOD攻击器,在这个攻击器上填上A的IP和一个开放的端口（可以通过在命令行下输入netstat -an查看开放的端口）。这个攻击器可以设定攻击的时间（Max duration （secs）和发送的最大UDP包数（Max packets ）以及发送UDP包的速度（Speed），还可以选择发送包的数据大小和类型（Data）3.点击Go开始攻击，我们在A，B两台机上分别抓包来观察分

11、析。这是在服务器A上捕捉到的两幅图，我们可以发现udp包在8080端口一侧大量出现，并且每个udp包的大小基本相同，这里看到的两个都为83bytes这是在B上对ICMP的抓包结果，当受害系统接收到一个UDP 数据包的时候，它会确定目的端口正在等待中的应用程序。当它发现该端口中并不存在正在等待的应用程序，它就会产生一个目的地址无法连接的 ICMP 数据包发送给该伪造的源地址。这里可以明显的看出A向B回送了很多ICMP包，但是端口却是unreachable实验内容三：防御和抵制UDP-FLOOD攻击的措施我们都知道UDP协议是一种无连接的服务，所以对UDP-FLOOD攻击的防御和抵制比较困难。一般

12、我们通过分析受到攻击时捕获的非法数据包特征，定义特征库，过滤那些接收到的具有相关特征的数据包。例如针对UDP-FLOOD攻击，我们可以根据UDP最大包长设置UDP最大包大小以过滤异常流量。在极端的情况下，我们可以尝试丢弃所有UDP数据包。1.本次实验需要三台网络连通，可以互相访问的计算机，假设分别记作A(作为服务器和被攻击主机)、B(作为被控制主机)、C(作为攻击主机)。首先在A、B、C上分别关闭防火墙和杀毒软件，并在A上启动Tomcat服务器。2.接着要将B变成C控制的肉鸡，并把独裁者DDoS的Server.exe（服务端），MSWINSCK.OCX，RICHTX32.OCX这三个文件植入B

13、中，并运行Server.exe。这里要用到radmin，pstools等工具以及一些net的控制命令（当然也可以用其他的方法），这块内容在实验一中有详细的讲解，在此不再赘述。我们可以在C上来验证独裁者DDoS的服务端是否在B上成功运行，在C中打开IE浏览器，在地址栏中输入Http:/B的IP地址:8535/，若回车看到如下图所示，则说明就说明独裁者DDoS的服务端在肉鸡B上成功运行了。3.接着我们来通过C控制B对A发动DDoS攻击，我们在打开C中打开DDoS客户端Client.exe（界面如下）。首先我们先要添加主机，这里的主机是指你控制被植入独裁者服务端的肉鸡，这里即B，添加时输入B的IP就

14、行了。4.添加完后最好按检查状态来检测添加的主机是否有效，如图03这段IP是无效的，设置好攻击目标的IP和开放的端口，伪造的源IP和端口可以自己设置也可以由攻击器随机设置，有四种攻击方式供我们选择，这里我选择我们熟悉的SYN攻击,检查文件按钮可以检测服务端文件的情况，信使服务可以向被攻击机发送文字信息。5. 点击开始攻击，C就控制B开始向A发动SYN攻击.可想而知这种攻击的效果和SYNFLOOD的攻击效果是一致的，在这个实验里并没有很好的体现DDoS的攻击效果，因为只控制了一台肉鸡，所以这样的攻击相当于一对一的DoS攻击，攻击效果较差。并且这是一种简易的DDoS攻击，因为

15、这里只有攻击端、被控制端、受害者，而一个完整的DDoS攻击应该是攻击端、控制端、代理端和受害者组成的。所以现在的攻击就存在一个弊端，就是攻击者的隐蔽性不高，容易被受害者查到攻击源。而完整的DDoS攻击是由控制端对代理端发出攻击命令的，这样一来就很好地隐蔽了攻击端，也就是使得真正的攻击者身份很难被发现。实验内容四：防御和抵制DDoS攻击的措施DDoS攻击的类型和DoS攻击相近，只是攻击的方式有很大的改进，因此防御和抵制DDoS攻击的措施也和DoS攻击相似。这里介绍一种新的方法：一般发动DoS攻击或者DDoS攻击，都是针对一个确定的IP，而且在攻击过程中，不会改变攻击的对象。利用DoS和DDoS攻

16、击的这一缺陷，我们如果在发现服务器受到攻击时，迅速更换自己的IP地址，那么攻击者就在对一个空的IP地址进行攻击，服务器不会受到任何影响。作为防御方只要将DNS解析更改到新的IP地址就能在很短时间内恢复用户通过域名进行正常访问。六、思考题思考题一：DoS攻击和DDoS攻击一般是针对服务器发动攻击，而对PC机攻击没有多大意义，你知道这是为什么吗？服务器为了能够正常稳定的提供服务，一般都是只使用同一个ip地址，而pc机则可以很方便的更改自己的ip地址，从而使攻击者攻击不到自己；服务器的重要性和价值一般高于都PC机，因而攻击的价值也自然就高于PC，而且pc机可以轻易的重启或更改ip，而服务器一旦重启或更改ip则一般会蒙受巨大的损失。思考题二：Timeout越小越有利于抵御SYN-FLOOD攻击，但这个值却不能太小，你知道这是什么原因吗？ 若timeout值太小，则正常的请求报文由于网络拥塞、延迟等原因甚至是问发生任何延时都将得不到目标的处理。思考题三：你知道为什么在收到UDP攻击后，受害主机会回送一个ICMP包？ 因为UD