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浅谈基于校园网拒绝服务攻击的分析及防范           
浅谈基于校园网拒绝服务攻击的分析及防范
校园网络的建设和普及,给学校的教学和管理、学生的学习生活等多方面带来了极大的方便,并担负着支持全校教学和科研工作的重要职责,然而校园网在网络安全方面并非一方“净土”,从黑客的发展历史看,黑客(入侵者)和校园网络有很深的渊源。
1拒绝服务(dos)攻击在校园网内频繁发生的原因
拒绝服务dos(denialofservice)攻击顾名思义就是使internet中的受攻击对象(主机、服务器、路由器等网络设备)无法提供或者接受正常服务的一种攻击,典型的dos攻击中,攻击者向受害者发送大量的数据从而消耗其资源(网络带宽,路由器上的包缓冲区,目标机器的cpu和内存),从而使用户无法访问所需信息。因此可以说dos是一种损人不利已的攻击行为。
从拒绝服务攻击的原理可以看出,不管是拒绝服务攻击阶段还是分布式拒绝服务攻击的攻击阶段,都需要很高的网络带宽。而校园网络的宽带和大量主机资源,以及学生的好奇,想在教育网络中进行入侵实验的诸多特点,正好满足拒绝服务攻击的要求,这就是校园网成为拒绝服务攻击的“一方乐土”的重要原因。在比较严重的网络攻击事件中,以校园网为“基地”发起的拒绝服务攻击事件令人印象深刻。最著名的是2002年黑客对yaho和ebay等网站发起的拒绝服务攻击,使这些网站的服务一度关闭,据调查,这些攻击就是从校园网络中发起的。
拒绝服务攻击不仅可以利用校园网络为“基地”发起,攻击校园网以外的目标,更多的是攻击校园网内部的目标,特别是在攻击者“练手”的实验阶段。通过调查发现,校园网的入侵方式中拒绝服务攻击最多,危害也最大。LocAlhosT由于校园网具有开放、高带宽、多主机等特点,校园网内部网络入侵一般具有以下特征:
·大规模。所谓大规模,一方面是指发动入侵所涉及的网络范围大或者主机数量多,引起的网络流量大,另一方面指入侵形式不是一对一,而是多对一或多对多。
·分布式。所谓分布式入侵是指从多个地点、多台主机发起甚至是联合发起的。
通过上述对校园网络安全特点的分析,我们可以看出校园网具有拒绝服务攻击存在的种种“优势”。古语云“知己知彼,百战不殆”,因此研究拒绝服务攻击对于校园网的安全,具有非常现实l的意义。
2常见的几种拒绝服务拒绝攻击(dos)
服务拒绝攻击是最容易实施的攻击行为之一,攻击操作方法多种多样,可能是单一的手段,也可能是多种方式的组合利用,dos:~c击主要包括:
(1) 死亡之ping
由于在早期的阶段,路由器对包的最大尺寸都有限制,许多操作系统对tcp/ip栈的实现在icmp包上都是规定64kb,并且在对包的标题头进行读取之后,要根据该标题头里包含的信息来为有效载荷生成缓冲区。当产生畸形的,声称自己的尺寸超过icmp上限的包也就是加载的尺寸超过64kb上限时,就会出现内存分配错误,导致tcp/ip堆栈崩溃,致使接收方死机。
防御方法:现在所有的标准tcp/ip.都已实现对付超大尺寸的包,并且大多数防火墙能够自动过滤这些攻击,包括:从wind0ws98之后的windowsnt(servicepack3之后)、linux、solaris和macos都具有抵抗一般死亡之ping攻击的能力。此外,对防火墙进行配置,阻断icmp以及任何未知协议,都能防止此类攻击。
(2)泪滴攻击
泪滴攻击是利用在tcp/ip堆栈中实现信任lp碎片中的包的标题头所包含的信息来实现自己的攻击。对于一些大的lp包,需要对其进行分片传送,这是为了迎合链路层的mtu(最大传输单元)的要求。比如,一个4500字节的lp包,在mtu为1500的链路上传输的时候,就需要分成三个lp包。在lp报头中有一个偏移字段和一个分片标志(mf),如果mf标志设置为1,则表明这个lp包是一个大lp包的片断,其中偏移字段指出了这个片断在整个lp包中的位置。例如,对一个4500字节的ip包进行分片(mtl为1500),则三个片断中偏移字段的值依次为:0,1500,3000。这样接收端就可以根据这些信息成功地组装该lp包。
如果一个攻击者打破这种正常情况,把偏移字段设置成不正确的值,即可能出现重合或断开的情况,就可能导致目标操作系统崩溃。这就是所谓的泪滴攻击。防御方法:服务器应用最新的服务包,或者在设置防火墙时对分段进行重组,而不是转发它们。
(3)udp洪水
各种各样的假冒攻击利用简单的tcp/lp服务,如chargen和echo来传送毫无用处的占满带宽的数据。通过伪造与某一主机的chargen}]~l务之间的一次的udp连接,回复地址指向开着echo。服务的一台主机,这样就生成在两台主机之间的足够多的无用数据流,如果足够多的数据流就会导致带宽的服务攻击。
防御方法:关掉不必要的tcp/ip}]~l务,或者对防火墙进行配置阻断来自internet的这些服务的udp请求。
(4)syn洪水
在tcp/ip的连接建立过程中,正常情况下连接双方需要完成从客户向服务器发送的一个syn请求消息(第一次握手),服务器同意响应的syn—ack(第二次握手),当客户收到syn—ack后,再向服务器发送一个ack消息(第三次握手)的3次握手过程,一个tcp连接才被建立,在3次握手过程中,服务器需要保持所有未完成的握手信息在有限的内存缓冲区中,如果攻击者不停地向该服务器发送syn连接请求,而又不向服务器回复ack信息,内存缓冲区充满了虚假连接的初始信息,该服务器就会对接下来的连接停止响应。防御方法:在防火墙上过滤来自同一主机的后续连接。但是,未来的syn洪水令人担忧,由于释放洪水并不寻求响应,所以无法从一个简单高容量的传输中鉴别出来。

(5)land攻击
land攻击利用了tcp连接建立的三次握手过程,通过向一个目标计算机发送一个tcpsyn报文(连接建立请求报文)而完成对目标计算机的攻击。与

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