CentOS SYN Flood攻击原理Linux下设置

特别值得一提的是CentOS SYN有很多值得学习的地方，这里我们主要介绍CentOS SYN攻击，包括介绍CentOS SYN 原理等方面。CentOS SYN Flood攻击利用的是IPv4中TCP协议的三次握手（Three-Way Handshake）过程进行的攻击。

一：什么是CentOS SYN Flood攻击

CentOS SYN Flood攻击利用的是IPv4中TCP协议的三次握手（Three-Way Handshake）过程进行的攻击。这个协议规定，如果一端想向另一端发起TCP连接，它需要首先发送TCP SYN (synchronize)包到对方。

对方收到后发送一个TCP SYN+ACK包回来，发起方再发送TCP ACK (ACKnowledge Character）包回去，这样三次握手就结束了。在上述过程中，还有一些重要的概念。

未连接队列：在三次握手协议中，服务器维护一个未连接队列，该队列为每个客户端的CentOS SYN包 （syn=j）开设一个条目，该条目表明服务器已收到CentOS SYN包，并向客户发出确认，正在等待客户的确认包。

这些条目所标识的连接在服务器处于CentOS SYN_RECV状态，当服务器收到客户的确认包时，删除该条目，服务器进入ESTABLISHED状态。或者说TCP服务器收到TCP SYN request包时。

在发送TCP SYN+ACK包回TCP客户机前，TCP服务器要先分配好一个数据区专门服务于这个即把形成的TCP连接。一般把收到CentOS SYN包而还未收到ACK包时的连 接状态成为半开连接（Half-open Connection）。

Backlog参数：表示未连接队列的最大容纳数目。CentOS SYN -ACK 重传次数：服务器发送完CentOS SYN －ACK包，如果未收到客户确认包，服务器进行首次重传，等待一段时间仍未收到客户确认包，进行第二次重传，如果重传次数超过系统规定的最大重传次数。

系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意，每次重传等待的时间不一定相同。半连接存活时间：是指半连接队列的条目存活的最长时间，也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间。

该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、CentOS SYN _RECV存活时间。在最常见的CentOS SYN Flood攻击中，攻击者在短时间内发送大量的TCP SYN包给受害者，这时攻击者是TCP客户机，受害者是TCP服务器。

根据上面的描述，受害者会为每个TCP SYN包分配一个特定的数据区，只要这些CentOS SYN 包具有不同的源地址（这一点对于攻击者来说是很容易伪造的）。这把给TCP服务器系统造成很大的系统负担， 最终导致系统不能正常工作。

二：CentOS SYN Cookie原理

能够有效防范CentOS SYN Flood攻击的手段之一，就是SYN Cookie。SYN Cookie原理由D. J. Bernstain和 Eric Schenk发明。CentOS SYN Cookie是对TCP服务器端的三次握手协议作一些修改，专门用来防范CentOS SYN Flood攻击的一种手段。

它的原理是， 在TCP服务器收到TCP SYN包并返回TCP SYN+ACK包时，不分配一个专门的数据区，而是根据这个CentOS SYN包计算出一个cookie值。在收到TCP ACK包时，TCP服务器在根据那个cookie值检查这个TCP ACK包的合法性。

如果合法，再分配专门的数据区进行处理未来的TCP连接。下面分Linux和FreeBSD来说说如何配置内核参数来实现CentOS SYN Cookie

三：Linux下设置

如果你的服务器配置不太好，TCP TIME_WAIT套接字数量达到两、三万，服务器很容易被拖死。通过修改Linux内核参数，可以减少服务器的TIME_WAIT套接字数量。

TIME_WAIT可以通过以下命令查看：以下是代码片段：netstat -an | grep "TIME_WAIT" | wc -l 在Linux下，如CentOS，可以通过修改/etc/sysctl.conf文件来达到目的。

增加以下几行：以下是代码片段：


net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 102465000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2
net.ipv4.tcp_syn_retries = 2  

说明：

net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启CentOS SYN Cookies，这是个BOOLEAN。当出现CentOS SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量CentOS SYN攻击，默认为0，表示关闭；

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用,这是个BOOLEAN。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,这是个BOOLEAN，默认为0，表示关闭。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 表示如果套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间。单位为秒。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 表示当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时，改为20分钟。单位为秒。

net.ipv4.ip_local_port_range = 102465000 表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小：32768到61000，改为1024到65000。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192 表示CentOS SYN队列的长度，默认为1024，加大队列长度为8192，可以容纳更多等待连接的网络连接数。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000 表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。

默认为180000，改 为5000。对于Apache、Nginx等服务器，上几行的参数可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量，但是对于Squid，效果却不大。此项参数可以控制TIME_WAIT套接字的最大数量，避免Squid服务器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。

net.ipv4.tcp_synack_retries和net.ipv4.tcp_syn_retries是定义CentOS SYN重试次数。 执行以下命令使配置生效：以下是代码片段：/sbin/sysctl -p 如果你不想修改/etc/sysctl.conf，你也可以直接使用命令修改:以下是代码片段：/sbin/sysctl -w key=value

四：FreeBSD下设置

yayu个人学习的观点：FreeBSD中对CentOS SYN的防御和Linux下可能不一样，配置的参数也不完全相同，相关配置和理解可能不对：）TCP链接中有一个MSL(max segment lifetime)的概念，也就是最大生成时间，MSL 的值在一般的实现中取30s，有些实现采用2分钟。

在TCP的状态机中的“被动关闭”:从CLOSE_WAIT到LAST_ACK中有一个如下的规则：当 TCP执行一个主动关闭，并发回最后一个ACK,该连接必须在TIME_WAIT状态停留的时间为2倍的MSL。这样可让TCP再次发送最后的ACK以防 这个ACK丢失（另一端超时并重发最后的 FIN)。

存在这个规则导致一个后果就是在这个2*MSL的时间内，该地址上的链接（客户端地址、端口和服务器端的地址、端口）不能被使用。比如我们在建立一个链接后关闭链接然后迅速重启链接，那么就会出现端口不可用的情况。

TIME_WAIT时间是2*MSL。因此可以通过调整net.inet.tcp.msl来减少TIME_WAIT时间。对于Web服务器完全可以将这个值调整为7500或2000（访问一个web,超过4~15秒页面还刷不出来，就可以考虑放弃了-_-）

参数设置参考：

以下是引用片段：net.inet.tcp.syncookies=1防止DOS攻击net.inet.tcp.msl=7500防止DOS攻击，默认为30000net.inet.tcp.blackhole=2接收到一个已经关闭的端口发来的所有包，直接drop，如果设置为1则是只针对TCP包

net.inet.udp.blackhole=1接收到一个已经关闭的端口发来的所有UDP包直接dropFreeBSD下，yayu没看见“/sbin/sysctl -p”这样的命令可以使/etc/sysctl.conf的内容生效，所以直接使用命令了：

以下是代码片段：sysctl net.inet.tcp.syncookies=1 net.inet.tcp.msl=7500 net.inet.tcp.blackhole=2 net.inet.udp.blackhole=1

五：其他

除了修改服务器的内核参数，还可以修改apache的配置文件中的Timeout、KeepAlive、MaxClients等参数来防止Dos攻击，如果有接口调用，还要注意控制一下调用的时间。请听下文分解。

ACK 英文缩写: ACK (ACKnowledge Character） 中文译名: 确认字符 分 类: 传输与接入 解 释: 在数据通信传输中，接收站发给发送站的一种传输控制字符。它表示确认发来的数据已经接受无误。

NAK是否定应答或者非应答的缩写。它是一个用于数字通信中确认数据受到但是有小错误的信号。有时候NAK信号也叫REJ(拒绝)。
CentOS SYN 包(synchronize)

TCP连接的第一个包，非常小的一种数据包。CentOS SYN 攻击包括大量此类的包，由于这些包看上去来自实际不存在的站点，因此无法有效进行处理。每个机器的欺骗包都要花几秒钟进行尝试方可放弃提供正常响应。

在黑客攻击事件中，CentOS SYN攻击是最常见又最容易被利用的一种攻击手法。CentOS SYN攻击属于DOS攻击的一种，它利用TCP协议缺陷，通过发送大量的半连接请求，耗费CPU和内存资源。

CentOS SYN攻击除了能影响主机外，还可以危害路由 器、防火墙等网络系统，事实上CentOS SYN攻击并不管目标是什么系统，只要这些系统打开TCP服务就可以实施。服务器接收到连接请求（syn= j），将此信息加入未连接队列，并发送请求包给客户（syn=k,ack=j+1），此时进入SYN_RECV状态。

当服务器未收到客户端的确认包时，重 发请求包，一直到超时，才将此条目从未连接队列删除。配合IP欺骗，CentOS SYN攻击能达到很好的效果，通常，客户端在短时间内伪造大量不存在的IP地址，向服 务器不断地发送syn包，服务器回复确认包，并等待客户的确认。

由于源地址是不存在的，服务器需要不断的重发直至超时，这些伪造的CentOS SYN包将长时间占用未 连接队列，正常的CentOS SYN请求被丢弃，目标系统运行缓慢，严重者引起网络堵塞甚至系统瘫痪。

关于CentOS SYN攻击防范技术，人们研究得比较早。归纳起来，主要有两大类，一类是通过防火墙、路由器等过滤网关防护，另一类是通过加固TCP/IP协议栈防范.但必须清楚的是，CentOS SYN攻击不能完全被阻止，我们所做的是尽可能的减轻CentOS SYN攻击的危害，除非将TCP协议重新设计。

哎！DDOS攻击那是利用TCP/IP协议的漏洞实施的，目前没有什么有效的办法彻底防止被D！只能采用专业的抗DDOS攻击硬件防火墙或者提升带宽来缓和攻击带来的影响。如果攻击力度超出了硬件防火墙的防护能力或者是攻击带宽高于自己的网络带宽都会照样会引起拒绝服务的！

目前有种新兴的DDOS攻击防范技术叫做DDOS攻击流量清洗技术不错，通过检测设备对骨干层各种攻击流量进行检测，然后把流量动态引流到清洗中心进行异常流量清洗、把正常流量回注到城域网发送到真正的目的地址。这样可以更好的防护来自骨干层的DDoS流量攻击，避免各种攻击流量阻塞城域网，对城域网各用户进行有效地保护。目前运营商在广泛采用这种技术，这种基于硬件防火墙联动的解决方案不是一般的企业能够承受得起的，价钱比较昂贵！也挺刺激+嗨屁的，呵呵！~ 咱们只能围观围观！~呵呵！

异常流量监测设备原理：异常流量监测设备采用镜像（或者分光）对网络入口的流量提供监控功能，及时监测 DDoS 攻击的类型和来源。当发现 DDoS 攻击发生时，该设备会及时分析攻击流量当流量达到一定阀值时，会自动控制上层路由要求对该 IP 进行策略路由，针对攻击 IP 进行牵引数据到流量清洗设备上，清洗设备通过预先定义的核心策略规则，对牵引过来的异常流量进行流量清洗，清洗完毕后再将“干净”的流量注回网络中。

如果你对这方面的东西有兴趣建议你看看CCSP和CCIE Secutity的内容以及Cisco或者华为以及Juniper官方给的运营商骨干网安全解决方案。超刺激！~嗨屁的不得鸟！

哇~   不错`  哈哈~  有空学习学习去`  最近出了一个HTTPS 拒绝服务`  ...