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冷月寒星

 
 
 

日志

 
 

SYN Cookie Firewall  

2010-08-05 13:04:15|  分类: linux安全 |  标签: |举报 |字号 订阅

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原文在:http://www.bronzesoft.org/projects/scfw/ 翻译:包子

本文介绍了4个概念
一:介绍SYN
二:什么是SYN洪水攻击
三:什么是SYN cookie

 

四:什么是SYN cookie防火墙
C=client(客户器)
S=Server(服务器)
FW=Firewall(防火墙)
一:介绍SYN
SYN cookie是一个防止SYN洪水攻击技术。他由D. J. Bernstein和Eric Schenk发明。现在SYN COOKIE已经是linux内核的一部分了(我插一句,默认的stat是no),但是在linux系统的执行过程中它只保护linux系统。我们这里只是说创建一个linux防火墙,他可以为整个网络和所有的网络操作系统提供SYN COOKIE保护你可以用这个防火墙来阻断半开放式tcp连接,所以这个受保护的系统不会进入半开放状态(TCP_SYN_RECV)。当连接完全建立的时候,客户机到服务器的连接要通过防火墙来中转完成。二:什么是SYN洪水攻击?(来自CERT的警告)
当一个系统(我们叫他客户端)尝试和一个提供了服务的系统(服务器)建立TCP连接,C和服务端会交换一系列报文。这种连接技术广泛的应用在各种TCP连接中,例如telnet,Web,email,等等。
首先是C发送一个SYN报文给服务端,然后这个服务端发送一个SYN-ACK包以回应C,接着,C就返回一个ACK包来实现一次完整的TCP连接。就这样,C到服务端的连接就建立了,这时C和服务端就可以互相交换数据了。下面是上文的图片说明:)
Client Server
—— ——
SYN——————–>

<——————–SYN-ACK

ACK——————–>

Client and server can now
send service-specific data

在S返回一个确认的SYN-ACK包的时候有个潜在的弊端,他可能不会接到C回应的ACK包。这个也就是所谓的半开放连接,S需要耗费一定的数量的系统资源来等待这个未决的连接,虽然这个数量是受限的,但是恶意者可以通过创建很多的半开放式连接来发动SYN洪水攻击。

通过ip欺骗可以很容易的实现半开放连接。攻击者发送SYN包给受害者系统,这个看起来是合法的,但事实上所谓的C根本不会回应这个SYN-ACK报文,这意味着受害者将永远不会接到ACK报文。
而此时,半开放连接将最终耗用受害者所有的系统资源,受害者将不能再接收任何其他的请求。通常等待ACK返回包有超时限制,所以半开放连接将最终超时,而受害者系统也会自动修复。虽然这样,但是在受害者系统修复之前,攻击者可以很容易的一直发送虚假的SYN请求包来持续攻击。
在大多数情况下,受害者几乎不能接受任何其他的请求,但是这种攻击不会影响到已经存在的进站或者是出站连接。虽然这样,受害者系统还是可能耗尽系统资源,以导致其他种种问题。攻击系统的位置几乎是不可确认的,因为SYN包中的源地址多数都是虚假的。当SYN包到达受害者系统的时候,没有办法找到他的真实地址,因为在基于源地址的数据包传输中,源ip过滤是唯一可以验证数据包源的方法。

三:什么是SYN cookie?
SYN cookie就是用一个cookie来响应TCP SYN请求的TCP实现,根据上面的描述,在正常的TCP实现中,当S接收到一个SYN数据包,他返回一个SYN-ACK包来应答,然后进入TCP-SYN-RECV(半开放连接)状态来等待最后返回的ACK包。S用一个数据空间来描述所有未决的连接,然而这个数据空间的大小是有限的,所以攻击者将塞满这个空间。在TCP SYN COOKIE的执行过程中,当S接收到一个SYN包的时候,他返回一个SYN-ACK包,这个数据包的ACK序列号是经过加密的,也就是说,它由源地址,端口源次序,目标地址,目标端口和一个加密种子计算得出。然后S释放所有的状态。如果一个ACK包从C返回,S将重新计算它来判断它是不是上个SYN-ACK的返回包。如果这样,S就可以直接进入TCP连接状态并打开连接。这样,S就可以避免守侯半开放连接了。
以上只是SYN COOKIE的基本思路,它在应用过程中仍然有许多技巧。请在前几年的kernel邮件列表查看archive of discussions的相关详细

内容。
4,什么是SYN COOKIE 防火墙
SYN COOKIE 防火墙是SYN cookie的一个扩展,SYN cookie是建立在TCP堆栈上的,他为linux操作系统提供保护。SYN cookie防火墙是linux的一大特色,你可以使用一个防火墙来保护你的网络以避免遭受SYN洪水攻击。
下面是SYN cookie防火墙的原理
client firewall server
—— ———- ——
1. SYN———– – - – - – - – - – ->
2. <————SYN-ACK(cookie)
3. ACK———– – - – - – - – - – ->
4. – - – - – - -SYN—————>
5. <- – - – - – - – - ————SYN-ACK
6. – - – - – - -ACK—————>

7. ———–> relay the ——->
<———– connection <——-
1:一个SYN包从C发送到S
2:防火墙在这里扮演了S的角色来回应一个带SYN cookie的SYN-ACK包给C
3:C发送ACK包,接着防火墙和C的连接就建立了。
4:防火墙这个时候扮演C的角色发送一个SYN给S
5:S返回一个SYN给C
6:防火墙扮演C发送一个ACK确认包给S,这个时候防火墙和S的连接也就建立了
7:防火墙转发C和S间的数据
如果系统遭受SYN Flood,那么第三步就不会有,而且无论在防火墙还是S都不会收到相应在第一步的SYN包,所以我们就击退了这次SYN洪水攻击

五:下载

ip_scfw-0.92.tar.gzhttp://www.bronzesoft.org/projects/scfw/ip_scfw-0.9.2.tar.gz)是最新的版本,他包括一个for linux 2.2.17内核的补丁和管理工具,下载他并按照readme文件安装。

Designhttp://www.bronzesoft.org/projects/scfw/Design)是一个详细的解释了这个代码的文档,它也包含在这个tar-gz包内,你也可以在线阅读它

ChangeLoghttp://www.bronzesoft.org/projects/scfw/ChangeLog)说到了这个计划的进展。

tcpdos.tgzhttp://www.bronzesoft.org/projects/scfw/tcpdos.tgz)是一个发起SYN洪水攻击的工具,你可以使用它来测试你的SYN cookie防火墙
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