利用路由器防御Dos攻擊
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2012-01-18
DoS (Denial of Service)攻擊就是利用合理的服務(wù)請求來占用過多的服務(wù)資源,從而使合法用戶無法得到服務(wù)的響應(yīng)。
dos攻擊的方法很多,但它們都具有一些共同的典型特征,例如:使用欺騙的源地址、使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的缺陷、使用操作系統(tǒng)或軟件的漏洞、在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生大量的無用數(shù)據(jù)包消耗服務(wù)資源等。因此,要防御dos攻擊,就必須從這些攻擊的特征入手,分析其特征,制定合適的策略和方法。
Smurf攻擊的特征描述
Smurf攻擊是根據(jù)它的攻擊程序命名的,是一種ICMP echo flooding攻擊。
在這樣的攻擊中,ping包中包含的欺騙源地址指向的主機是最終的受害者,也是主要的受害者;而路由器連接的廣播網(wǎng)段成為了攻擊的幫兇(類似一個放大器,使網(wǎng)絡(luò)流量迅速增大),也是受害者。
防御Smurf攻擊的方法
根據(jù)Smurf攻擊的特征,可以從兩個方面入手來防御Smurf的攻擊:一是防止自己的網(wǎng)絡(luò)成為攻擊的幫兇即第一受害者 ;二是從最終受害者的角度來防御Smurf攻擊。下面就從這兩個方面來討論防御的的測路和方法。
一、拒絕成為攻擊的幫兇
Smurf要利用一個網(wǎng)絡(luò)作為“流量放大器”,該網(wǎng)絡(luò)必定具備以下特征:
1、路由器允許有IP源地址欺騙的數(shù)據(jù)包通過 ;
2、路由器將定向廣播(發(fā)送到廣播地址的數(shù)據(jù)包)轉(zhuǎn)換成為第二層(MAC層)的廣播并向連接網(wǎng)段廣播 ;
3、廣播網(wǎng)絡(luò)上的主機允許對ping廣播作出回應(yīng) ;
4、路由器對主機回應(yīng)的ping數(shù)據(jù)流量未做限制 ;
所以,可以根據(jù)以上四點來重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò),以使自己的網(wǎng)絡(luò)不具備會成為“流量放大器”的條件 。
防止IP源地址欺騙
IP源地址欺騙可以應(yīng)用在多種不同的攻擊方式中,例如:TCP SYN flooding、UDP flooding、ICMP flooding等。
偽造的源地址可以是不存在(不允許在公網(wǎng)上發(fā)布)的地址,或者是最終攻擊目標的地址。
在UDP flooding中,攻擊者則是通過連接目標系統(tǒng)的changen端口到偽造源地址指向的主機的echo端口,導(dǎo)致changen端口產(chǎn)生大量的隨機字符到echo端口,而echo端口又將接收到的字符返回,最后導(dǎo)致兩個系統(tǒng)都因耗盡資源而崩潰。
注意:為了防御UDP flooding,我們必須防止路由器的診斷端口或服務(wù)向管理域之外的區(qū)域開放,如果不需要使用這些端口或者服務(wù),應(yīng)該將其關(guān)閉。
防止IP源地址欺騙的最有效方法就是驗證源地址的真實性,在Cisco路由器上,我們可以采用下列兩種方法:
a、在網(wǎng)絡(luò)邊界實施對IP源地址欺騙的過濾
阻止IP源地址欺騙的一個最簡單有效的方法是通過在邊界路由器使用向內(nèi)的訪問列表,限制下游網(wǎng)絡(luò)發(fā)進來的數(shù)據(jù)包確實是在允許接受的地址范圍,不在允許范圍的數(shù)據(jù)將被刪除。同時,為了追溯攻擊者,可以使用log記錄被刪除的數(shù)據(jù)信息 。
b、使用反向地址發(fā)送
使用訪問控制列表在下游入口處做ip限制,是基于下游ip地址段的確定性 。但在上游入口處,流入數(shù)據(jù)的ip地址范圍有時是難于確定的。在無法確定過濾范圍時,一個可行的方法是使用反向地址發(fā)送(Unicast Reverse Path Forwarding)。
反向地址發(fā)送是Cisco路由器的新版IOS提供的一項特性,簡稱uRPF。
uRPF的工作原理是:當路由器在一個接口上收到一個數(shù)據(jù)包時,它會查找CEF(Cisco Express Forward)表,驗證是否存在從該接收接口到包中指定的源地址之間的路由,即反向查找路徑,驗證其真實性,如果不存在這樣的路徑就將數(shù)據(jù)包刪除。
相比訪問控制列表,uRPF具有很多優(yōu)點,例如:耗費CPU資源少、可以適應(yīng)路由器路由表的動態(tài)變化(因為CEF表會跟隨路由表的動態(tài)變化而更新),所以維護量更少,對路由器的性能影響較小。
uRPF是基于接口配置的,配置命令如下:
(config)# ip cef
(config-if)# ip verify unicast reverse-path
注意:uRPF的實施,CEF必須是全局打開,并在配置接口上也是啟用的。
禁止定向廣播
在Smurf攻擊中,攻擊者將ping數(shù)據(jù)包發(fā)向一個網(wǎng)絡(luò)的廣播地址,例如:192.168.1.255。大多數(shù)情況下,路由器在接收到該廣播包之后,默認會將這個第三層廣播轉(zhuǎn)換成第二層廣播,即將192.168.1.255轉(zhuǎn)換成為以太網(wǎng)的FF:FF:FF:FF:FF:FF 。而該廣播網(wǎng)段上的所有以太網(wǎng)接口卡在接收到這個第二層廣播之后,就會向主機系統(tǒng)發(fā)出中斷請求,并對這個廣播作出回應(yīng),從而消耗了主機資源,并且做出的回應(yīng)可能造成對源地址所指目標的攻擊。
所以,在絕大多數(shù)情況下,應(yīng)該在邊界路由器上禁止定向廣播,使用以下接口命令禁止
(config)# no ip directed-broadcast
注:在絕大部分情況下,是不需要使用路由器的定向廣播功能的,會使用定向廣播的特例也有,例如,如果一臺SMB或者NT服務(wù)器需要讓一個遠程的LAN能夠看到自己,就必須向這個LAN發(fā)送定向廣播,但對于這種應(yīng)用可以通過使用WINS服務(wù)器解決。
禁止主機對ping廣播作出反應(yīng)
當前絕大部分的操作系統(tǒng)都可以通過特別的設(shè)置,使主機系統(tǒng)對于ICMP ECHO廣播不做出回應(yīng)。
通過阻止“放大器”網(wǎng)絡(luò)上的主機對ICMP ECHO(ping)廣播做出回應(yīng),可以阻止該廣播網(wǎng)絡(luò)成為攻擊的幫兇。
限制icmp echo的流量
當大量的數(shù)據(jù)涌入一個接口的時候,即使使用了訪問策略對ICMP包進行了刪除,接口還是可能會因為忙于不斷刪除大量數(shù)據(jù)而導(dǎo)致接口不能提供正常服務(wù)。
與被動的刪除數(shù)據(jù)相比,一個主動的方法是,在接口上設(shè)置承諾速率限制(committed access rate,簡稱CAR),將特定數(shù)據(jù)的流量限制在一個范圍之內(nèi),允許其適量的通過,同時保證了其它流量的正常通過。
例:使用CAR限制ICMP echo flooding
!建立訪問列表,分類要過濾的數(shù)據(jù)
access-list 102 permit icmp any any echo
access-list 102 permit icmp any any echo-reply
!在接口上配置CAR,將ICMP echo流量
!限制在256k,允許突發(fā)8k
interface Serial3/0/0
rate-limit input access-group 102 256000 8000 8000 conform-action transmit exceed-action drop 二、受害者的策略
由Smurf攻擊產(chǎn)生的攻擊數(shù)據(jù)流量在經(jīng)過了“放大器網(wǎng)絡(luò)“放大之后,當?shù)竭_最終攻擊目標時,數(shù)據(jù)流量可能是非常巨大的。為了保護被攻擊的系統(tǒng)免于崩潰,我們可以采取以下兩種策略:
使用控制訪問列表過濾數(shù)據(jù)
在最終攻擊目標的網(wǎng)絡(luò)邊界路由器上使用訪問控制列表,拒絕將ping攻擊數(shù)據(jù)包發(fā)往被攻擊的主機。但這是一個粗努的方法,因為當你在路由器上完全限制了發(fā)往被攻擊主機的ping數(shù)據(jù)包之后,其它希望正常通過的ping數(shù)據(jù)包也將無法通過。另外,在邊界路由器上使用訪問控制列表過濾ping數(shù)據(jù)之后,雖然可以保護路由器連接的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受攻擊,但攻擊的數(shù)據(jù)還是會大量涌入路由器,導(dǎo)致路由器接口的阻塞。
使用CAR限制速率
在最終攻擊目標的網(wǎng)絡(luò)邊界路由器上使用CAR限制是一種更為可取的方法。通過CAR可以將流入網(wǎng)絡(luò)的某一類數(shù)據(jù)包的總流量限制在一定的范圍,從而可以保證其它數(shù)據(jù)的正常通過。
結(jié)論
本文討論的基于路由器配置來防御dos攻擊的方法在實際應(yīng)用中有非常顯著的效果。當前絕大部分的網(wǎng)絡(luò)仍然使用路由器作為邊界連接設(shè)備,所以本文闡述的方法具有普遍實施的意義。
來源:紅訊頻道