syn flood是当前最流行的dos（拒绝服务攻击）

chun139

syn flood是当前最流行的dos（拒绝服务攻击）与ddos（分布式拒绝服务攻击）的方式之一，这是一种利用tcp协议缺陷，发送大量伪造的tcp连接请求，从而使得被攻击方资源耗尽（cpu满负荷或内存不足）的攻击方式。
　　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与udp不同，它是基于连接的，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电路，也就是tcp连接，建立tcp连接的标准过程是这样的：
　　首先，请求端（客户端）发送一个包含syn标志的tcp报文，syn即同步（synchronize），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（acknowledgement）。
　　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（three-way handshake）。
　　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（毕竟客户端的正常请求比 率非常之小），此时从正常客户的角度看来，服务器失去响应，这种情况我们称作：服务器端受到了syn flood攻击（syn洪水攻击）。
　　从防御角度来说，有几种简单的解决方法：
　　第一种是缩短syn timeout时间，由于syn flood攻击的效果取决于服务器上保持的syn半连接数，这个值=syn攻击的频度 x 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，例如设置为20秒以下（过低的syn timeout设置可能会影响客户的正常访问），可以成倍的降低服务器的负荷。
　　第二种方法是设置syn cookie，就是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。
　　可是上述的两种方法只能对付比较原始的syn flood攻击，缩短syn timeout时间仅在对方攻击频度不高的情况下生效，syn cookie更依赖于对方使用真实的ip地址，如果攻击者以数万/秒的速度发送syn报文，同时利用sock_raw随机改写ip报文中的源地址，以上的 方法将毫无用武之地。

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chun139

syn flood是当前最流行的dos（拒绝服务攻击）与ddos（分布式拒绝服务攻击）的方式之一，这是一种利用tcp协议缺陷，发送大量伪造的tcp连接请求，从而使得被攻击方资源耗尽（cpu满负荷或内存不足）的攻击方式。
　　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与udp不同，它是基于连接的，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电路，也就是tcp连接，建立tcp连接的标准过程是这样的：
　　首先，请求端（客户端）发送一个包含syn标志的tcp报文，syn即同步（synchronize），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（acknowledgement）。
　　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（three-way handshake）。
　　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（毕竟客户端的正常请求比 率非常之小），此时从正常客户的角度看来，服务器失去响应，这种情况我们称作：服务器端受到了syn flood攻击（syn洪水攻击）。
　　从防御角度来说，有几种简单的解决方法：
　　第一种是缩短syn timeout时间，由于syn flood攻击的效果取决于服务器上保持的syn半连接数，这个值=syn攻击的频度 x 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，例如设置为20秒以下（过低的syn timeout设置可能会影响客户的正常访问），可以成倍的降低服务器的负荷。
　　第二种方法是设置syn cookie，就是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。
　　可是上述的两种方法只能对付比较原始的syn flood攻击，缩短syn timeout时间仅在对方攻击频度不高的情况下生效，syn cookie更依赖于对方使用真实的ip地址，如果攻击者以数万/秒的速度发送syn报文，同时利用sock_raw随机改写ip报文中的源地址，以上的 方法将毫无用武之地。

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