SYN洪水攻击及其工作原理

SYN Flood 是互联网上最原始和经典的分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击之一。它被称为“洪水”，因为它通过大量网络请求淹没了系统。“SYN”部分指的是攻击中使用的同步（SYN）数据包。

SYN Flood 攻击利用 TCP 协议的三次握手机制，攻击者通常使用工具或控制僵尸主机向服务器发送大量具有不同源 IP 地址或源端口的 TCP SYN 数据包。服务器在响应这些数据包时，会生成大量半开连接，旨在耗尽可用的服务器资源。一旦系统资源耗尽，服务器在处理合法流量时将变得缓慢甚至无响应。

SYN Flood 攻击是如何工作的？

要理解 SYN Flood 攻击是如何工作的，我们首先需要了解计算机如何在互联网上进行通信。这一过程称为 TCP 三次握手。

TCP Connection Establishment流程图 illustrating the handshake between a client and a server. The process includes the SYN packet, SYN-ACK packet

让我们用一个例子来描述 TCP 三次握手的过程。客户端想与服务器通信，它发送一个称为 SYN 数据包的“你好”消息。服务器通过发送回 SYN-ACK 数据包回应：“我听见你了！”客户端然后通过 ACK 数据包说：“很好，我们开始聊天吧！”经过这三个步骤后，客户端和服务器可以开始共享信息。以下是更详细的过程：

在建立连接的开始，客户端向服务器发送 SYN 数据包，并等待服务器确认。SYN 数据包的源 IP 地址和端口是客户端的。
服务器收到 SYN 数据包后，回复一个 SYN-ACK（同步-确认）数据包。SYN-ACK 数据包的目标 IP 地址和端口是客户端的。
客户端从服务器接收到 SYN-ACK 数据包后，向服务器发送 ACK 数据包。一旦服务器收到该 ACK 数据包，三次握手就完成，TCP 连接成功建立。

Illustration of a DDoS Attack Process showing Attacker and Bots Overwhelming Server Resources

现在，攻击者是如何利用这个过程进行 SYN Flood 攻击的：

攻击者向目标服务器发送大量 SYN 数据包，假装来自不同的地址。
目标服务器向所有这些虚假地址回复 SYN-ACK 数据包。
目标服务器等待最终的 ACK 数据包，但这些数据包永远不会到达。
这在目标服务器上留下许多“半开”连接。
最终，目标服务器耗尽资源，无法处理真实连接。

SYN Flood 攻击有哪些类型？

通常有几种类型的 SYN Flood 攻击：

直接攻击: 在直接 SYN Flood 攻击中，攻击者使用一个或多个已知的 IP 地址直接向目标服务器发送大量的 SYN 数据包。这种方法相对简单，攻击的来源容易识别和追踪。由于攻击流量来自固定或少数来源，网络管理员可以通过配置防火墙规则或直接阻止这些 IP 地址来防御此类攻击。然而，尽管这种类型的攻击相对容易防御，但如果攻击者控制了足够的带宽，仍然可能对目标服务器造成重大影响。
伪造攻击: 一种欺骗性的 SYN Flood 攻击涉及 IP 地址伪造。攻击者在发送 SYN 请求时随机生成源 IP 地址或使用不存在的 IP 地址。这种方法使得目标服务器无法正确发送 SYN-ACK 响应，因为这些响应被发送到不存在或不正确的地址。同时，这也使得追踪攻击来源变得更加困难，因为返回的数据包无法找到正确的来源。伪造攻击更隐蔽，防御起来更复杂，通常需要更先进的检测和过滤系统来识别和阻止这些伪造的数据包。
分布式攻击: 分布式 SYN Flood 攻击（DSYN Flood）是一种更复杂和强大的攻击形式，通常涉及多个由攻击者控制的系统（如僵尸网络）。这些系统用于从多个位置同时向目标发送 SYN 请求，显著增加攻击的规模和有效性。由于攻击流量来自广泛的地理位置和多个不同的 IP 地址，简单的 IP 阻塞或基本的流量监控措施往往无效。防御分布式攻击通常依赖于更复杂的网络安全解决方案，例如分布式拒绝服务（DDoS）保护服务和行为分析技术，这可以帮助识别和减轻大规模攻击活动。