揭开DNS放大攻击的神秘面纱：一次实验的深度剖析(图文)

引言：从网络故障到 DNS 放大攻击

你是否遇到过这样的情况：满心欢喜地打开电脑，准备畅游网络世界，无论是刷社交媒体、看视频，还是查阅资料，却发现网页加载半天毫无反应，视频一直缓冲，游戏也连接不上服务器。这种网络故障带来的困扰，相信不少人都深有体会。网络延迟高、丢包严重，甚至完全无法访问网络，这些问题严重影响了我们的上网体验。
你可曾想过，这些看似普通的网络故障背后，可能隐藏着恶意的攻击行为？在众多网络攻击手段中，DNS 放大攻击就是一种极具威胁性的攻击方式。它就像一个隐藏在网络暗处的 “破坏者”，悄无声息地发动攻击，让目标服务器陷入瘫痪，导致大规模的网络故障。接下来，就让我们深入了解一下 DNS 放大攻击实验，揭开它神秘的面纱，看看它究竟是如何运作的，以及我们该如何防范它。

DNS 放大攻击是什么

DNS 放大攻击是一种分布式拒绝服务（DDoS）攻击方式，利用 DNS 协议的特性来放大攻击流量，从而使目标服务器或网络资源耗尽，无法正常提供服务。
要理解 DNS 放大攻击，首先得了解 DNS 协议。DNS，即域名系统（Domain Name System） ，它就像是互联网的地址簿，能将我们容易记忆的域名（如baidu.com）转换为计算机能够识别和通信的 IP 地址（如 14.215.177.38 ）。当我们在浏览器中输入一个域名时，计算机需要通过 DNS 查询来获取对应的 IP 地址，才能与目标服务器建立连接并获取网页内容。DNS 协议使用 UDP（用户数据报协议）作为传输层协议，这是因为 UDP 具有简单、快速的特点，适合 DNS 这种短查询和响应的交互。但 UDP 的缺点是不进行连接建立和可靠性验证，这也为 DNS 放大攻击提供了可乘之机。
在正常的 DNS 查询过程中，用户的设备向本地 DNS 服务器发送查询请求，本地 DNS 服务器如果没有缓存对应的域名 - IP 地址映射，就会向其他 DNS 服务器递归查询，直到找到目标域名对应的 IP 地址，并将结果返回给用户设备。而 DNS 放大攻击正是巧妙地利用了 DNS 协议中的递归查询和 DNS 响应报文的放大效应这两个特性。具体来说，攻击者会向开放的 DNS 解析器发送精心构造的 DNS 查询请求。这些请求有两个关键特点：一是请求中伪造了源 IP 地址，将其设置为受害者的 IP 地址；二是选择特定的查询类型，如 DNS 域名扩展（ANY）查询，这种查询会要求 DNS 服务器返回尽可能多的关于目标域名的信息，包括 A 记录（域名对应的 IP 地址）、MX 记录（邮件交换记录）、NS 记录（域名服务器记录）等 ，从而导致 DNS 服务器返回的响应报文比普通查询请求大很多。当大量这样的伪造请求发送到开放的 DNS 解析器时，DNS 解析器会根据请求中的伪造源 IP 地址，将大量的响应报文发送到受害者的 IP 地址上。由于每个响应报文都比攻击者发送的原始请求大很多，攻击者通过这种方式实现了攻击流量的放大，从而对受害者的网络带宽和服务器资源造成巨大压力，导致正常的网络服务无法正常运行。

实验环境搭建

实验所需工具与资源

1. 服务器：一台安装了 BackTrack5 操作系统的服务器，它是一款基于 Linux 的操作系统，集成了丰富的网络安全工具，非常适合进行网络攻击实验。在本次实验中，我们将利用它来运行攻击程序。

2. 工具软件：DNSattack 程序，这是一个专门用于进行 DNS 放大攻击的工具。它可以方便地构造和发送伪造的 DNS 查询请求，帮助我们实现对目标服务器的攻击。

目标与解析器设定

1. 目标服务器 IP 设定：选择一个目标服务器，假设其 IP 地址为 192.168.29.74 。这个目标服务器可以是我们自己搭建的测试服务器，也可以是经过授权的实验对象。在实际的网络攻击中，攻击者会选择他们想要破坏或影响的目标，可能是企业的核心业务服务器、网站服务器或者其他重要的网络资源。

2. 开放 DNS 解析器选择：我们需要找到一些开放的 DNS 解析器，这些解析器可以接受来自任意 IP 地址的 DNS 查询请求。在实验中，我们可以使用公共的 DNS 服务器，如 8.8.8.8（谷歌公共 DNS 服务器）、114.114.114.114（国内常用的公共 DNS 服务器）等。这些开放的 DNS 解析器在正常情况下为用户提供域名解析服务，但在 DNS 放大攻击中，它们会被攻击者利用，成为攻击流量的放大器。 选择开放 DNS 解析器的关键在于它们的开放性和递归查询功能。开放性使得攻击者可以向其发送查询请求，而递归查询功能则允许 DNS 解析器在本地缓存中没有目标域名的记录时，向其他 DNS 服务器递归查询，最终返回包含丰富信息的响应报文，这正是实现攻击流量放大的关键步骤。

DNS 放大攻击实验步骤详解

确定攻击目标

在本次实验中，我们选择的目标服务器 IP 为 192.168.29.74 。选择这个目标服务器可能是因为它是一个测试服务器，专门用于进行网络安全实验，对其进行攻击不会对实际的业务造成影响。也有可能是因为它具有一定的代表性，比如它是一个小型企业的网站服务器，通过攻击它可以了解 DNS 放大攻击对这类服务器的影响。目标服务器的作用主要是提供服务，比如网站服务，它会处理用户的请求，如用户在浏览器中输入域名后，服务器会返回对应的网页内容。当目标服务器遭受 DNS 放大攻击时，大量的攻击流量会涌入，导致服务器资源被耗尽，无法正常处理用户的请求，从而使网站无法访问，影响用户体验。

寻找开放 DNS 解析器

为了进行 DNS 放大攻击，我们需要找到开放的 DNS 解析器。开放 DNS 解析器是指那些可以接受来自任意 IP 地址的 DNS 查询请求的服务器。我们可以利用一些扫描工具来识别开放 DNS 解析器，比如 Nmap。Nmap 是一个强大的网络扫描工具，它可以扫描指定的 IP 地址范围，检测哪些服务器开放了 DNS 服务（端口 53），并且能够接受来自任意源 IP 的查询请求。使用 Nmap 进行扫描的命令可以是：nmap -sU -p53 --script=dns-recursion <IP地址范围> ，其中-sU表示使用 UDP 协议进行扫描，-p53指定扫描的端口为 53（DNS 服务端口），--script=dns-recursion表示使用 DNS 递归查询脚本，来检测服务器是否支持递归查询，这是 DNS 放大攻击中开放 DNS 解析器的一个重要特征。通过这种方式，我们可以找到那些开放的 DNS 解析器，为后续的攻击实验做好准备。

构造伪造 DNS 请求

找到开放 DNS 解析器后，我们开始构造伪造的 DNS 请求。在这个过程中，我们需要精心设置几个关键参数。首先是查询域名，假设我们选择的查询域名是example.com 。这个域名可以是任意存在的域名，选择它的原因是为了获取关于该域名的 DNS 记录，以便在后续的攻击中利用这些记录来放大攻击流量。其次是伪造源 IP 地址，我们将其设置为目标服务器的 IP 地址 192.168.29.74 。这样做的目的是让 DNS 解析器将响应报文发送到目标服务器，而不是攻击者的机器，从而实现攻击流量的定向发送。最后是选择查询类型，我们选择 ANY 查询类型。ANY 查询类型会要求 DNS 服务器返回尽可能多的关于目标域名的信息，包括 A 记录（域名对应的 IP 地址）、MX 记录（邮件交换记录）、NS 记录（域名服务器记录）等 。这种查询类型会导致 DNS 服务器返回的响应报文比普通查询请求大很多，从而实现攻击流量的放大。例如，一个普通的 A 记录查询请求，DNS 服务器可能只返回一个 IP 地址，响应报文可能只有几十字节；而使用 ANY 查询类型，DNS 服务器可能会返回多个记录，响应报文可能会达到几百字节甚至几千字节，大大增加了攻击流量的大小。

发送伪造请求

使用 DNSattack 程序，我们可以方便地向开放 DNS 解析器发送伪造的 DNS 请求。假设我们找到的开放 DNS 解析器 IP 地址为 8.8.8.8 和 114.114.114.114 ，发送请求的过程如下：在 BackTrack5 操作系统中，打开终端，运行 DNSattack 程序，并按照程序的提示输入相应的参数。对于第一个开放 DNS 解析器 8.8.8.8 ，输入的请求示例为：Query: example.com ，Source IP: 192.168.29.74 (伪造) ，Query Type: ANY ；对于第二个开放 DNS 解析器 114.114.114.114 ，同样输入类似的请求示例。DNSattack 程序会根据我们输入的参数，构造出符合要求的 DNS 请求报文，并通过网络发送到对应的开放 DNS 解析器。在发送请求的过程中，程序会与开放 DNS 解析器建立 UDP 连接（因为 DNS 协议基于 UDP），将伪造的请求报文发送出去，等待解析器的响应。

解析器响应与流量冲击

当开放 DNS 解析器 8.8.8.8 和 114.114.114.114 接收到伪造的 DNS 请求后，它们会按照正常的 DNS 查询流程进行处理。解析器会首先检查本地缓存中是否有关于example.com的 DNS 记录，如果没有，就会向其他 DNS 服务器进行递归查询，直到获取到关于该域名的所有记录（因为是 ANY 查询）。然后，解析器会根据请求中的伪造源 IP 地址 192.168.29.74 ，将包含大量 DNS 记录的响应报文发送到目标服务器。由于源 IP 被伪造，这些响应报文不会发送到攻击者的机器，而是全部涌向目标服务器。随着来自多个开放 DNS 解析器的响应不断到达目标服务器 192.168.29.74 ，目标服务器将遭受大量流量的冲击。这些流量可能会远远超出目标服务器的处理能力，导致服务器的网络带宽被占满，CPU 使用率急剧上升，内存消耗殆尽。最终，目标服务器可能无法正常响应用户的请求，出现网站无法访问、响应超时等问题，甚至可能导致服务器完全崩溃，无法提供任何服务。

实验结果展示与分析

流量数据变化

在进行 DNS 放大攻击实验时，我们对目标服务器的流量数据进行了详细的监测。实验开始前，目标服务器的网络流量处于正常水平，平均带宽使用率约为 20Mbps ，流量曲线相对平稳，波动较小。这表明服务器在正常情况下能够稳定地处理用户的请求，为用户提供流畅的服务。
随着攻击的发起，大量伪造的 DNS 请求被发送到开放 DNS 解析器，随后解析器返回的响应报文如潮水般涌向目标服务器。从流量数据图表中可以清晰地看到，攻击开始后，目标服务器的流量急剧上升，在短短几分钟内，带宽使用率飙升至 100Mbps ，超过了服务器的最大承载能力。流量曲线呈现出陡峭的上升趋势，犹如一座突然崛起的山峰，与攻击前的平稳状态形成了鲜明的对比。
为了更直观地展示流量数据的变化，我们可以参考以下图表：
[此处插入攻击前后目标服务器的流量数据图表，横坐标为时间，纵坐标为带宽使用率（Mbps），攻击前的流量曲线用蓝色表示，攻击后的流量曲线用红色表示]
从图表中可以明显看出，攻击后的流量峰值远远超过了攻击前的正常水平，这种巨大的流量变化对目标服务器的网络性能产生了严重的影响。大量的流量占用了服务器的网络带宽，使得正常的用户请求无法及时传输，导致网络延迟大幅增加，甚至出现丢包现象。这就好比一条原本畅通的高速公路，突然涌入了大量的车辆，导致交通堵塞，车辆无法正常行驶。

服务器状态影响

在遭受 DNS 放大攻击后，目标服务器的运行状态急剧恶化。由于大量的流量冲击，服务器的 CPU 使用率瞬间飙升至 100% ，持续保持在高位运行。这是因为服务器需要不断地处理大量的无效 DNS 响应数据包，这些数据包占用了 CPU 的大量计算资源，使得服务器无法有效地处理其他任务。
同时，服务器的内存使用率也迅速上升，很快就达到了 90% 以上 ，接近耗尽的状态。内存的大量消耗是由于服务器在处理攻击流量时，需要存储和处理大量的数据，导致内存资源紧张。当内存不足时，服务器可能会出现频繁的内存交换，进一步降低系统的性能。
在这种情况下，服务器提供的服务受到了严重的影响。原本能够快速响应的网站服务，现在出现了严重的延迟，用户在浏览器中输入网址后，需要等待很长时间才能加载出网页内容，甚至出现页面无法加载的情况。这是因为服务器在高负载下，无法及时处理用户的 HTTP 请求，导致响应迟缓。
此外，服务器的响应时间也大幅增加，从正常情况下的几十毫秒延长到了数秒甚至更长。这使得用户在使用服务器提供的服务时，体验极差，严重影响了用户的满意度。如果服务器是一个在线游戏服务器，那么玩家在游戏中可能会出现卡顿、掉线等问题，无法正常进行游戏。
除了网站服务和响应时间受到影响外，服务器甚至出现了服务中断的情况。在攻击的高峰期，由于服务器资源被耗尽，无法继续提供服务，导致用户无法访问服务器上的任何资源。这就好比一家商店，突然因为货物被抢购一空，无法继续营业，顾客无法购买到所需的商品。
综上所述，DNS 放大攻击对目标服务器的流量和运行状态产生了极大的影响，严重威胁到了服务器的正常运行和服务的可用性。

DNS 放大攻击的危害

业务中断

DNS 放大攻击对企业或网站业务的影响是灾难性的。一旦遭受攻击，大量的攻击流量会瞬间涌入，导致服务器无法正常处理用户的请求。这对于依赖在线服务的企业来说，意味着业务的中断。比如，一家电商网站，在遭受 DNS 放大攻击后，用户无法正常访问网站，商品无法展示，购物车无法使用，订单也无法提交。这不仅会导致当下的交易无法完成，造成直接的经济损失，还会因为用户在多次尝试仍无法访问网站后，选择其他竞争对手的平台，从而导致用户流失。长期来看，这种频繁的业务中断会严重损害企业的声誉，让用户对企业的服务可靠性产生质疑，降低用户对企业的信任度，进而影响企业的长期发展。据统计，一些遭受严重 DNS 放大攻击的企业，在攻击后的一段时间内，用户访问量可能会下降 50% 以上 ，销售额也会大幅下滑，经济损失可达数百万甚至上千万元。

资源浪费

DNS 放大攻击会导致大量的网络带宽和服务器资源被浪费。在攻击过程中，大量的 DNS 响应报文涌向目标服务器，这些报文占据了宝贵的网络带宽，使得正常的网络流量无法顺畅传输。原本用于企业正常业务数据传输、员工办公通信、用户与服务器交互的带宽，被攻击流量无情地占用，导致网络拥堵，正常的网络服务变得缓慢甚至无法访问。同时，服务器为了处理这些大量的无效 DNS 响应数据包，需要消耗大量的 CPU 和内存资源。服务器的 CPU 需要不断地进行运算，处理这些数据包的解析和转发，导致 CPU 使用率急剧上升，可能会长时间保持在 100% 的高位运行。内存也会被大量占用，用于存储这些数据包和相关的处理数据，导致内存使用率飙升，甚至可能出现内存不足的情况。这就好比一个工厂，原本用于生产产品的原材料和能源，被大量浪费在处理一些无用的垃圾上，导致真正的生产活动无法正常进行，生产效率大幅下降，资源的浪费也增加了企业的运营成本。

如何防范 DNS 放大攻击

配置防火墙与网络容量

防火墙在网络安全防护中扮演着至关重要的角色，它就像是网络的 “守门人”，负责监控和过滤进出网络的流量。在防范 DNS 放大攻击时，正确配置防火墙规则可以有效地阻挡异常的 DNS 流量。我们可以设置防火墙规则，对源端口为 53 的 UDP 包进行严格过滤。因为 DNS 服务通常使用 UDP 协议，端口号为 53，而 DNS 放大攻击正是利用了这一特性，通过发送大量源端口为 53 的 UDP 包来进行攻击。所以，通过防火墙对这类数据包进行过滤，可以阻止大部分的攻击流量进入网络。
除了过滤源端口为 53 的 UDP 包，还可以对 DNS 响应包的大小进行限制。在正常的 DNS 查询和响应过程中，DNS 响应包的大小是有一定范围的。而在 DNS 放大攻击中，攻击者会利用特殊的查询类型（如 ANY 查询），使 DNS 服务器返回包含大量信息的响应包，这些响应包的大小往往会超过正常范围。因此，我们可以设置防火墙规则，丢弃大小超过 512 字节的 DNS 响应包（在一些情况下，正常的 DNS 响应包大小可能会超过 512 字节，但这种情况相对较少，可根据实际情况进行调整）。这样，即使攻击者成功发动了攻击，防火墙也能将这些异常的大响应包拦截下来，从而保护目标服务器免受攻击流量的冲击。
增大链路带宽也是提高网络抗压能力的重要手段。当网络链路带宽足够大时，即使遭受一定程度的 DNS 放大攻击，网络也能够承受攻击流量带来的压力，不至于因为流量过载而导致服务中断。就好比一条高速公路，车道越多、越宽，就能够容纳更多的车辆，即使遇到交通高峰，也不容易出现严重的拥堵。同样，增加网络链路带宽可以让网络在面对攻击时，有足够的 “空间” 来处理攻击流量，保障正常的网络服务能够继续运行。

限制 DNS 解析器

DNS 解析器在域名解析过程中起着关键作用，它负责接收用户的 DNS 查询请求，并返回相应的 IP 地址。然而，在 DNS 放大攻击中，开放的 DNS 解析器往往会被攻击者利用，成为攻击的 “帮凶”。为了防止这种情况的发生，我们可以采取限制 DNS 解析器仅响应来自可信源的查询的措施。
具体来说，我们可以在 DNS 服务器上进行配置，只允许来自内部网络、已知的合法合作伙伴或经过授权的 IP 地址范围的查询请求。这样，当攻击者试图向 DNS 解析器发送伪造的查询请求时，由于其源 IP 地址不在可信源列表中，DNS 解析器将不会对其进行响应，从而有效地阻止了攻击的发生。例如，对于一个企业的内部网络，我们可以将 DNS 解析器配置为只响应来自企业内部各个部门的 IP 地址段的查询请求，对于外部的未知 IP 地址的查询请求，一律拒绝。
关闭 DNS 服务器的递归查询功能也是一种有效的防范方法。递归查询是指 DNS 服务器在本地缓存中没有目标域名的记录时，会自动向其他 DNS 服务器进行查询，直到获取到结果并返回给用户。在 DNS 放大攻击中，攻击者正是利用了 DNS 服务器的递归查询功能，让 DNS 服务器不断地向其他服务器查询，从而产生大量的响应流量。关闭递归查询功能后，DNS 服务器将只处理本地缓存中的域名解析请求，对于需要递归查询的请求，将直接返回错误信息，这样就避免了被攻击者利用的风险。不过，关闭递归查询功能可能会对一些正常的域名解析需求产生影响，因此在实际应用中，需要根据具体情况进行权衡和配置。

使用 DDoS 防御产品

在面对日益复杂和频繁的网络攻击时，专业的 DDoS 防御产品成为了保障网络安全的重要防线。这些产品通常具有强大的流量监测和分析能力，能够实时检测网络流量中的异常行为，并及时发现 DNS 放大攻击的迹象。一旦检测到攻击，它们可以迅速采取措施，对攻击流量进行过滤和清洗，将正常的流量转发到目标服务器，确保服务器能够正常提供服务。
Cloudflare 就是一款备受赞誉的 DDoS 防护服务提供商。它拥有遍布全球的分布式网络节点，这些节点就像一个个坚固的堡垒，分布在世界各地，能够快速地响应和处理网络流量。Cloudflare 利用 Anycast 技术，将用户的请求智能地路由到距离最近、负载最轻的节点上，从而提高了网络访问的速度和稳定性。同时，Anycast 技术还使得 Cloudflare 能够在攻击源附近对攻击流量进行分析和清洗，避免了攻击流量对目标服务器的直接冲击。
当检测到 DNS 放大攻击时，Cloudflare 的自动边缘分析和边缘强制 DDoS 缓解功能会迅速启动，一般可在 10 秒内缓解 DDoS 攻击。它会根据攻击的特点和流量模式，采取相应的过滤和清洗策略，将恶意的 DNS 响应包拦截下来，只将干净的正常流量发送到目标服务器。此外，Cloudflare 还提供了丰富的安全功能，如 Web 应用防火墙（WAF）、机器人管理等，这些功能可以与 DDoS 防护功能协同工作，为用户提供全方位的网络安全保护。无论是小型企业还是大型企业，都可以根据自身的需求选择适合的 Cloudflare 服务计划，以保障其网络的安全和稳定运行。

总结与展望

通过本次 DNS 放大攻击实验，我们深入了解了这种攻击方式的原理和实施过程。从确定攻击目标、寻找开放 DNS 解析器，到构造伪造 DNS 请求并发送，最终导致目标服务器遭受流量冲击，整个过程展示了 DNS 放大攻击的强大破坏力。DNS 放大攻击利用 DNS 协议的特性，通过伪造源 IP 地址和特殊的查询类型，实现了攻击流量的放大，给目标服务器带来了巨大的压力，可能导致业务中断和资源浪费等严重后果。
在网络安全日益重要的今天，DNS 放大攻击作为一种常见的 DDoS 攻击方式，对企业、组织和个人的网络安全构成了严重威胁。我们必须高度重视网络安全，采取有效的防范措施来保护我们的网络和数据。无论是个人用户还是企业机构，都应该认识到网络安全是一项长期而艰巨的任务，需要不断加强安全意识，提升防范能力。
展望未来，随着网络技术的不断发展，网络攻击手段也会日益复杂和多样化。我们需要不断探索和研发新的防范技术，以应对不断变化的网络安全威胁。例如，人工智能和机器学习技术在网络安全领域的应用前景广阔，它们可以通过对大量网络流量数据的分析，实时检测和识别异常流量，及时发现 DNS 放大攻击等恶意行为，并采取相应的防护措施。同时，我们也期待网络安全行业能够加强合作与交流，共同制定和完善网络安全标准和规范，形成更加有效的网络安全防护体系，为我们的网络世界保驾护航，让我们能够在安全、稳定的网络环境中享受互联网带来的便利和机遇。
 

墨者安全 防护盾

墨者安全作为专业级别安全防护专家，在应对 Webshell 风险隐患方面展现出了卓越的能力。其拥有全面的检测机制，能够精准识别 Webshell 的各种类型和变体，无论是复杂的大马，还是隐蔽的内存马，都难逃其敏锐的监测。
墨者安全防护盾具备强大的实时监控功能，对服务器的各项活动进行 7*24 小时不间断的监视。一旦发现任何可疑的 Webshell 活动迹象，立即发出警报，并迅速采取隔离和清除措施，将风险扼杀在萌芽状态。
在防护策略上，墨者安全防护盾采用了多层次的防御体系。不仅能够在网络层面阻挡外部的恶意访问和攻击，还能深入系统内部，对服务器的文件系统、进程等进行深度检查和保护，确保 Webshell 无法植入和运行。
同时，墨者安全防护盾拥有快速的应急响应能力。当 Webshell 攻击事件发生时，专业的安全团队能够迅速介入，进行深入的分析和处理，最大程度减少攻击带来的损失，并帮助用户快速恢复服务器的正常运行。
墨者安全防护盾还注重用户教育和培训，为用户提供关于 Webshell 防范的专业知识和最佳实践，帮助用户提升自身的安全意识和防范能力，共同构建坚实的网络安全防线。