防範未然:了解 DoS 攻擊的威脅與防禦

DoS 攻擊的定義

DoS(Denial of Service,拒絕服務)攻擊是一種針對目標系統的惡意行為,其目的在於通過消耗目標的資源(如網路頻寬、CPU、記憶體等),使合法使用者無法正常存取系統、服務或網路。

如果攻擊來源來自多個分散式的設備,則稱為 DDoS(Distributed Denial of Service,分散式拒絕服務)攻擊,這種攻擊規模更大,難以追踪來源。

DoS 攻擊:全面技術解析 | 資訊安全

DoS 攻擊的基本原理

DoS 攻擊的核心是資源耗盡。攻擊者通過過載(overload)的請求、惡意封包或其他手段,讓系統或服務無法處理合法的請求。以下是常見的攻擊方法:

  1. 資源消耗型攻擊
  2. 網路層攻擊 :

    • UDP Flood:發送大量的 UDP 封包到目標,迫使其處理無效的封包。
    • ICMP Flood(Ping Flood):利用大量的 ICMP Echo 請求填滿目標網路頻寬。
    • SYN Flood:大量發送 TCP 連接的初始 SYN 請求,但不完成握手,導致伺服器資源被佔用。

    應用層攻擊 :

    • HTTP Flood:向 Web 服務器發送大量 HTTP 請求,使其無法正常回應。
    • ISlowloris:發送不完整的 HTTP 請求,迫使伺服器長時間等待,耗盡其連接資源。
  3. 漏洞利用型攻擊
    • TCP Fragmentation Attack:發送畸形的 TCP 封包,消耗目標的資源。
    • Ping of Death:向目標發送過大的 ICMP 封包,導致系統崩潰。
    • 畸形請求攻擊:利用目標軟體或協議的漏洞(如 SQL Injection),引發崩潰或過載。
  4. 放大攻擊(Amplification)
    • 利用第三方伺服器來放大攻擊流量,例如 DNS 放大攻擊 和 NTP 放大攻擊,攻擊者利用這些服務器將小請求轉換為大流量響應並發送到目標。

DoS 攻擊的影響

  • 系統資源耗盡:CPU、記憶體或磁碟 I/O 資源被耗盡。
  • 網路擁堵:攻擊流量占滿頻寬,合法流量被擠出。
  • 業務中斷:網站或服務停止運行,導致經濟損失。
  • 信譽受損:用戶對服務穩定性失去信心。

DoS 攻擊的防範方法

  1. 網絡層防禦
  2. 防火牆(Firewall):

    • 設定規則以阻止可疑流量(如限制 Ping 或阻止特定 IP)。

    防範 SYN Flood:

    • 啟用 SYN Cookie。
    • 減少 TCP 半連接的超時時間。

    流量監控:

    • 使用網絡流量分析工具(如 Wireshark 或 NetFlow)檢測異常流量。
  3. 應用層防禦
  4. 限速與速率限制:

    • 實現 Rate Limiting,限制單個 IP 的請求速率。

    驗證機制:

    • 添加 CAPTCHA 驗證,防止自動化工具進行攻擊。

    WAF(Web Application Firewall):

    • 部署 Web 應用防火牆以檢測和過濾惡意請求。
  5. 分散式防禦(DDoS)
  6. CDN 和代理服務:

    • 使用 CDN(如 Cloudflare)分散流量,減輕服務器負擔。

    黑洞路由(Blackhole Routing):

    • 在攻擊發生時,將惡意流量引導到黑洞地址以減輕主網路負載。

    流量清洗服務:

    • 使用專業的流量清洗服務(如 Arbor Networks)來過濾合法與非法流量。
  7. 加強系統穩定性
  8. 擴展基礎設施:

    • 增加伺務器數量或頻寬以應對高流量。

    分區隔離:

    • 將關鍵資源(如資料庫)與外網隔離,避免直接攻擊。
  9. 入侵檢測與預警
    • 部署 IDS(入侵檢測系統)和 IPS(入侵防禦系統),即時檢測可疑活動。
    • 設置日誌和報警系統,及時發現並應對攻擊。
  10. 加強使用者教育訓練
    • 提高企業內部員工的安全意識,防止內部系統設定錯誤或漏洞被利用。

模擬與測試

企業可以定期進行模擬 DoS 攻擊測試, 驗證現有的防禦措施是否有效。同時,參與業界的威脅情報共享 (Threat Intelligence Sharing)計劃,以便獲取最新攻擊方法和 防禦策略。