实验四：DoSDDoS攻击与防范

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

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.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。

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Tomcat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 Timeout），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