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DDOS 溯源:网络安全的关键防线(图文)


来源:mozhe 2024-10-08

分布式拒绝服务(DDoS)攻击是一种恶意网络攻击,通过利用多台计算机或设备向目标服务器或网络发送大量请求,使其无法正常处理合法请求,从而导致服务中断。
DDoS 攻击有多种类型。SYN 洪水攻击中,攻击者发送大量伪造的 TCP 连接请求,使目标服务器耗尽资源。UDP 洪水攻击则向目标服务器发送大量伪造的 UDP 数据包,占用带宽和处理能力。HTTP 洪水攻击通过发送大量 HTTP 请求耗尽目标服务器处理能力。
DDoS 攻击具有多来源性,攻击者利用分布在不同地理位置的多台计算机同时发起攻击,使得攻击来源难以追踪。其流量泛洪的特点,能在短时间内发送大量请求,造成目标系统的服务请求拥塞。同时,DDoS 攻击还具有隐蔽性,攻击主体分布广泛,且使用的傀儡机不直接与攻击者主机交互,增加了追踪和识别的难度。
DDoS 攻击对网络安全造成严重威胁。单次 DDoS 攻击可令小企业平均损失 12.3 万美元。它会导致目标系统服务不可用,造成业务中断,影响用户体验。例如,2014 年圣诞节期间,“Lizard Squad”黑客集团发动 DDoS 攻击,导致 Sony 的 PlayStation Network 完全瘫痪,数百万玩家无法登录、游戏等,给 Sony 带来巨大经济损失。此外,攻击者可能利用 DDoS 攻击转移目标系统注意力,进行数据泄露、入侵等恶意活动,还会影响企业的声誉和信誉,使用户失去对企业的信任。

二、DDOS 溯源的意义与挑战

(一)溯源的重要性


DDoS 攻击溯源对保护网络安全、加强法律监管和维护网络秩序有着至关重要的意义。首先,通过溯源可以快速确定攻击的源头,采取针对性的防御措施,减少攻击带来的损失。例如,一旦确定攻击源 IP 地址,网络安全人员可以及时通知相关的网络服务提供商,对攻击源进行封堵或限制,从而有效阻止攻击的持续进行。其次,分析攻击者的作案手法可以为网络安全人员提供宝贵的经验,帮助他们更好地了解攻击的方式和特点,进而提高整体的防御水平。例如,通过对多次 DDoS 攻击的溯源分析,可以发现某些特定的攻击模式或漏洞利用方式,从而提前进行防范。最后,溯源可以为执法部门提供确凿的证据,有助于将攻击者绳之以法,维护网络空间的秩序。当执法部门掌握了攻击源的具体信息后,可以依法对攻击者进行调查和惩处,起到震慑作用,减少此类攻击的发生。

(二)溯源的难点


在 DDoS 攻击溯源的过程中,数据收集、IP 追踪和定位、路径分析等关键环节面临着诸多难点。一方面,攻击者的匿名性使得溯源变得极为困难。攻击者通常会使用代理服务器、虚拟专用网络(VPN)或其他技术来隐藏自己的真实 IP 地址,增加了追踪的难度。例如,攻击者可能通过多个国家的代理服务器发起攻击,使得确定其真实位置变得异常复杂。另一方面,攻击链路的复杂性也给溯源带来了挑战。DDoS 攻击的源头可以遍布全球各地,攻击流量可能经过多个网络节点和服务提供商,使得追踪攻击路径变得困难重重。此外,数据篡改的可能性也存在,攻击者可能会篡改网络数据包中的信息,误导溯源过程。例如,攻击者可以伪造数据包的源 IP 地址或其他关键信息,使得溯源工具难以准确确定攻击的真实来源。同时,由于 DDoS 攻击的流量通常非常庞大,数据收集和分析的工作量巨大,需要高效的技术和工具来处理。而且,不同类型的 DDoS 攻击手法多样,每种攻击都可能有其独特的特征和难点,进一步增加了溯源的难度。

三、DDOS 溯源的方法与技术

(一)链路测试溯源法


链路测试溯源法主要是网管人员在每个路由器入端口设置相关过滤条件。如果过滤有效,则可以确定上游链路和上游设备。这种方法在一定程度上能够帮助追溯 DDoS 攻击的来源。然而,该方法在攻击结束后或间歇性攻击的情况下不易实现。例如,在攻击结束后,网络流量恢复正常,此时很难通过设置过滤条件来确定攻击源。而在间歇性攻击中,攻击的时间不连续,网管人员难以准确把握攻击发生的时机来设置过滤条件。此外,这种方法还存在一些其他的局限性。比如,在复杂的网络环境中,多个攻击源可能同时发起攻击,这会增加确定上游链路和设备的难度。同时,该方法需要网管人员具备较高的技术水平和丰富的经验,以便能够准确地设置过滤条件并分析结果。

(二)登录分析溯源法


登录分析溯源法利用数据发掘技术,确定关键路由器上已登录数据包的转发路径。这种方法在攻击结束后长时间可利用,为 DDoS 溯源提供了一种可能的途径。但是,该方法需要大量数据库集成,这是其明显的缺点之一。构建和维护这样一个庞大的数据库需要投入大量的时间、人力和物力资源。而且,数据库的管理和更新也需要持续的关注,以确保其准确性和有效性。在实际应用中,数据库的规模可能会随着网络流量的增加而不断扩大,这将进一步增加管理的难度。此外,数据挖掘技术的准确性也受到多种因素的影响,如数据质量、算法选择等。如果数据存在噪声或不完整,可能会导致分析结果的不准确。

(三)ICMP 溯源法


ICMP 溯源法是将信息附加在报文中进行溯源。然而,这种方法存在易被过滤、报文易伪造和信息不准确等问题。在网络中,很多安全设备和防火墙会对 ICMP 报文进行过滤,以防止潜在的攻击。这使得 ICMP 溯源法的应用受到了很大的限制。同时,由于报文容易被伪造,攻击者可以通过篡改 ICMP 报文来误导溯源过程。此外,即使报文没有被伪造,由于网络环境的复杂性和不确定性,ICMP 溯源法所提供的信息也可能不准确。例如,报文在传输过程中可能会受到延迟、丢包等因素的影响,导致信息的不完整或错误。

(四)分组标记溯源法


分组标记溯源法根据 IP 地址的序列号对 IP 进行标记,以确定网络层的传输溯源问题。这种方法有一定的优势,比如可以在一定程度上追踪攻击源的路径。但是,它也存在一些缺点。首先,开销比较大。对每个 IP 数据包进行标记需要消耗一定的系统资源,这可能会影响网络的性能。其次,日志格式不统一,不同运营商的日志无法共享,这使得实际可操作性不强。在实际应用中,不同的运营商可能采用不同的日志格式和标记方法,这给跨运营商的 DDoS 溯源带来了很大的困难。而且,即使在同一运营商内部,不同的网络设备和系统也可能存在日志格式不统一的问题,进一步增加了溯源的难度。

(五)路由器日志记录溯源法


路由器日志记录溯源法是根据路由器日志 log 排查结合数据挖掘技术进行溯源。这种方法的优点是可以在攻击发生后进行溯源,没有实时性要求。然而,其实际可操作性不强。一方面,路由器日志的格式不统一,不同品牌和型号的路由器可能采用不同的日志格式,这给数据挖掘带来了很大的困难。另一方面,不同运营商的路由器日志也难以共享,这限制了溯源的范围。此外,路由器日志的存储和管理也需要一定的成本和技术支持。如果日志存储不当,可能会导致数据丢失或损坏,影响溯源的准确性。而且,数据挖掘技术的应用也需要专业的知识和技能,对操作人员的要求较高。

四、DDOS 溯源的工具与平台

(一)专业溯源工具


网络流量分析工具在 DDoS 溯源中起着关键作用。它可以实时监测网络流量,识别异常流量模式,帮助确定 DDoS 攻击的来源和路径。例如,Wireshark 是一款广泛使用的网络数据包分析工具,它可以捕获网络数据包并进行详细分析,通过分析数据包的源 IP 地址、协议类型、端口号等信息,网络安全人员可以追踪 DDoS 攻击流量的来源。
网络监控和防护系统能够持续监测网络活动,及时发现 DDoS 攻击并启动防御机制。这些系统通常具备流量监测、入侵检测和防护功能,可以自动识别和阻止 DDoS 攻击流量。例如,Snort 是一个开源的网络入侵检测系统,它可以检测网络中的恶意流量,并发出警报通知管理员。
网络数据包捕获工具可以捕获网络中的数据包,为 DDoS 溯源提供原始数据。这些工具可以在攻击发生时捕获数据包,并保存下来供后续分析。例如,tcpdump 是一个常用的命令行数据包捕获工具,它可以在网络接口上捕获数据包,并将其保存为文件供后续分析。

(二)溯源平台推荐


墨者安全在 DDoS 溯源方面具有显著优势。墨者安全提供 1T 超大防护宽带,单 IP 防护能力最大可达数百 G。通过最新自研的 WAF 指纹识别架构,完全过滤异常 CC 攻击行为,百万并发过滤,从容应对超大流量攻击。在溯源方面,墨者安全利用网络流量分析和行为分析技术,通过自动优化防护算法和深度学习业务流量基线,达到精准识别攻击 IP 并自动过滤清洗的目的。其服务项目涵盖金融、电商、门户类网站等多种场景,为企业提供全方位的 DDoS 攻击防护和溯源服务。
金山云在 DDoS 溯源方面也表现出色。依托全网安全威胁情报储备与大数据分析能力,金山云可以将攻击事件、受害者、僵尸网络、嫌疑人、金主构建全景情报关系网,从而对攻击事件进行全链路溯源分析,抓出攻击团伙。金山云创新三阶复合对抗模型,助力客户从容应对互联网新环境。模型基于零信任安全理念,默认不信任任何终端,建立端边云一体化架构,在终端部署安全 SDK,预认证设备及用户可信度,安全大脑持续评估终端环境、用户行为等是否可信,动态调整信任等级,未通过可信认证的终端将被拒绝服务,实现面向客户业务的主动、有效、精准防御。
华为云在 DDoS 防护和溯源方面也有强大的实力。华为云拥有丰富的网络安全防护经验和专业的技术团队,可以为客户提供高效、可靠的 DDoS 防护服务。在溯源方面,华为云利用先进的技术手段,如 IP 定位技术、路径分析技术、数据包追踪技术等,帮助客户快速确定 DDoS 攻击的来源和路径,为后续的应对和处理提供有力支持。同时,华为云还提供 7*24 小时的技术支持服务,确保客户在遭受 DDoS 攻击时能够及时得到响应和处理。

五、DDOS 溯源的实践案例与未来展望

(一)实践案例分析

  1. 某云服务商溯源黑客老巢:技术人员在该云服务商的服务器上捕获到一只活跃 Bot 僵尸,进而顺藤摸瓜成功进入黑客的 C&C 控制中心。观察发现黑客团伙每天利用 Botnet 僵尸网络发动 DDoS 攻击,这些 Bot 僵尸分布在世界各地,部分藏匿于服务器集群中。通过分析 Bot 源码,确定连接的 C&C 控制中心 IP 位于新加坡,而黑客的 IP 来自德国。黑客通过 C&C 发出 DDoS 攻击指令,攻击不同国家的服务器和数据库服务。此案例中,技术人员利用对 Bot 僵尸的捕获和源码分析,成功追溯到攻击源头,但也面临着 Bot 僵尸分布广泛、黑客隐藏手段多样等问题。
  1. 银行遭受 DDoS 攻击溯源:2013 年某银行遭受 DDoS 攻击,从下午持续到凌晨,期间网站一度无法打开,带来超过 250 亿的流量拥堵。通过大数据溯源对攻击者进行画像,发现攻击者大部分是漏洞利用的频繁使用者和高手。此案例中,大数据溯源技术发挥了重要作用,但也凸显出银行等金融机构面临的高风险和溯源的复杂性。
  1. 游戏行业 DDoS 攻击与防御:游戏行业是 DDoS 攻击的重灾区,如腾讯安全大禹《2019 年上半年 DDoS 威胁报告》显示,游戏行业首当其冲,占比达到 42%,手游更是细分品类中受威胁最大的,占比高达 45%。超八成黑客发动 DDoS 攻击的动机源于恶意竞争。面对攻击,腾讯安全大禹 DDoS 防护通过威胁情报建设、游戏水印方案等为企业提供防护,助力企业出海。此案例体现了游戏行业面临的严峻形势以及针对性防护和溯源的重要性。

(二)成功经验总结

  1. 技术手段的综合运用:在上述案例中,成功的 DDoS 溯源往往结合了多种技术手段,如网络流量分析、源码分析、大数据分析等。通过综合运用这些技术,可以从不同角度获取攻击信息,提高溯源的准确性。
  1. 快速响应与协作:在遭受 DDoS 攻击时,快速响应至关重要。各相关部门和机构之间的协作也能提高溯源的效率。例如,技术人员与执法部门的合作可以将攻击者绳之以法,维护网络空间的秩序。
  1. 持续的安全投入:企业和机构在安全方面的持续投入,包括引入专业的安全防护工具和平台,如墨者安全、金山云、华为云等,可以有效提高对 DDoS 攻击的防御和溯源能力。

(三)面临的问题

  1. 攻击手段不断变化:随着技术的发展,DDoS 攻击手段日益多样化和复杂化。攻击者不断寻找新的漏洞和攻击方式,使得溯源工作面临更大的挑战。例如,2023 年网络犯罪分子利用 HTTP/2 快速重置零日漏洞发动大规模的 L7(应用层)DDoS 攻击,给防御和溯源带来了新的难题。
  1. 数据收集与分析难度大:DDoS 攻击产生的海量数据使得数据收集和分析的工作量巨大。同时,不同来源的数据格式不统一、数据质量参差不齐等问题也增加了分析的难度。例如,在登录分析溯源法中,需要大量数据库集成,但数据库的管理和更新难度较大。
  1. 跨运营商和跨国溯源困难:由于 DDoS 攻击的源头可能遍布全球各地,不同运营商之间的日志格式不统一、难以共享等问题,使得跨运营商和跨国溯源变得极为困难。例如,分组标记溯源法中,不同运营商的日志无法共享,实际可操作性不强。

(四)未来发展方向

  1. 智能化溯源技术:随着人工智能和机器学习技术的发展,未来的 DDoS 溯源技术将更加智能化。通过自动检测和分析攻击流量,快速锁定攻击源,提高溯源的效率和准确性。例如,利用机器学习算法对网络流量进行实时监测和分析,自动识别异常流量模式,快速确定攻击源头。
  1. 协同防御与溯源:未来的 DDoS 防御和溯源将更加注重各相关部门和机构之间的协同合作。通过信息共享和技术协作,构建更加完善的防御和溯源体系,共同应对 DDoS 攻击的威胁。例如,不同的安全防护平台之间可以加强合作,共享攻击信息和溯源经验,提高整体的防御和溯源能力。
  1. 强化国际合作:由于 DDoS 攻击往往跨越国界,未来需要加强国际间的合作,共同打击网络犯罪。各国可以通过建立国际合作机制,共享威胁情报、协同溯源和执法,有效遏制 DDoS 攻击的蔓延。例如,各国执法部门可以加强合作,共同打击跨国 DDoS 攻击团伙,维护全球网络安全。

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