Компьютерные сети. 6-е изд. - Эндрю Таненбаум

это практически не дает какого-либо негативного эффекта. Особенно приятно то, что данная схема совместима с обычным протоколом TCP и не требует, чтобы клиент поддерживал такое же расширение.

Конечно, наличие файлов SYN cookie не исключает вероятность того, что хакеры проведут DDoS-атаку, завершив процесс «рукопожатия». Но это обойдется им гораздо дороже (поскольку их компьютеры тоже имеют ограничение на количество открытых TCP-соединений), и что еще важнее, они не смогут провести атаку на TCP с использованием поддельных IP-адресов.

Отражение и усиление DDoS-атак

Между тем DDoS-атаки на основе TCP не являются единственным возможным вариантом. В последние годы все больше крупномасштабных DDoS-атак проводится с UDP в качестве транспортного протокола. Подмена UDP-пакетов обычно не представляет больших проблем. Более того, использование UDP позволяет заставить реальные серверы в интернете провести против жертвы атаку с отражением (reflection attack). В этом случае хакер отправляет запрос с поддельным адресом отправителя реальному UDP-сервису (например, серверу имен). После этого сервер отвечает на поддельный адрес. Если отослать такие запросы большому количеству серверов, то лавина ответных UDP-пакетов, скорее всего, выведет компьютер жертвы из строя. Атаки с отражением имеют два главных преимущества:

1. Добавив дополнительный уровень косвенности, злоумышленник усложняет для жертвы задачу блокировки отправителей (ведь это реальные серверы).

2. Часто сервисы усиливают атаку за счет отправки больших ответов на небольшие запросы.

Именно к данному виду атак с усилением относятся некоторые известные DDoS-атаки с рекордным объемом трафика, измерявшимся терабитами в секунду. Для успешного осуществления такой атаки злоумышленник должен найти общедоступные сервисы с большим коэффициентом усиления, где один небольшой пакет запроса может повлечь большой ответный пакет (а лучше несколько). При этом байтовый коэффициент усиления будет отражать относительное усиление в байтах, а пакетный — относительное усиление, выраженное в количестве пакетов. На илл. 8.7 представлены коэффициенты усиления нескольких популярных протоколов. Как бы внушительно ни выглядели эти цифры, важно помнить, что это средние значения, и у некоторых серверов эти показатели могут быть еще выше. Что интересно, у протокола DNSSEC, со­зданного для устранения проблем безо­пасности DNS, коэффициент усиления намного выше, чем у обычного протокола DNS, и в случае отдельных серверов может превышать 100. Не отстают в этом плане и некорректно настроенные memcached-серверы (быстрые базы данных в оперативной памяти) — в ходе крупномасштабной атаки с усилением, проведенной с их помощью в 2018 году, был достигнут объем трафика в 1,7 Тбит/с и коэффициент усиления, намного превышающий 50 000.

Протокол

Байтовый коэффициент усиления

Пакетный коэффициент усиления

NTP

556,9

3,8

DNS

54,6

2,1

BitTorrent

3,8

1,6

Илл. 8.7. Коэффициенты усиления популярных протоколов

Защита от DDoS-атак

Хотя защититься от столь огромных потоков трафика нелегко, все же существует несколько способов. Один из самых простых состоит в том, чтобы заблокировать трафик в непосредственной близости от его источника. Как правило, для этого используется выходная фильтрация (egress filtering), при которой сетевое устройство, брандмауэр, блокирует все исходящие пакеты, у которых IP-адрес отправителя не входит в число адресов его сети. Конечно, при этом брандмауэр должен знать, какие пакеты могут прийти с определенным IP-адресом источника; как правило, это возможно только в пограничном сегменте сети. Например, брандмауэр может знать все диапазоны IP-адресов университетской сети и блокировать трафик от любого постороннего IP-адреса. Противоположностью выходной фильтрации является входная фильтрация (ingress filtering), при которой сетевое устройство отбрасывает весь входящий трафик с внутренними IP-адресами.

Еще один способ защиты сводится к тому, чтобы попытаться «поглотить» DDoS-атаку с помощью резервной пропускной способности, что требует больших затрат, непозволительных для отдельной организации (за исключением самых крупных компаний). К счастью, это необязательно делать в одиночку. Если организации объединят свои ресурсы, то даже очень небольшие компании смогут позволить себе такую защиту от DDoS-атак. Как и в случае страхования, предполагается, что хакеры не атакуют всех сразу.

Так какую «страховку» мы при этом получаем? Существуют компании, предлагающие сайтам облачную защиту от DDoS-атак: при необходимости емкость увеличивается за счет облака. При этом фактически обеспечивается облачное экранирование или даже сокрытие IP-адреса реального сервера. Все запросы передаются расположенным в облаке прокси-серверам, которые по возможности отсеивают вредоносный трафик (в случае продвинутых атак это очень непросто) и направляют безопасные запросы на реальный сервер. В случае роста числа запросов или объема трафика, идущего на конкретный сервер, облако выделяет дополнительные ресурсы для обработки пакетов. То есть оно «поглощает» возрастающий поток данных. Обычно облако также выступает и в качестве скруббера («щетки») для очистки данных. Например, оно может удалять дублирующие друг друга TCP-сегменты или недопустимые комбинации TCP-флагов и в целом играть роль брандмауэра веб-приложений (Web Application Firewall, WAF).

Существует несколько разных по стоимости вариантов ретрансляции трафика через облачные прокси-серверы. Если финансы позволяют, можно воспользоваться методом создания черной дыры с помощью BGP (BGP blackholing). В этом случае предполагается, что владелец сайта целиком контролирует блок /24 из 16 777 216 адресов. Идея в том, чтобы владелец сайта просто удалил объявления BGP для этого блока в своих маршрутизаторах. Вместо этого поставщик облачной защиты начинает объявлять эти IP-адреса из собственной сети, чтобы весь идущий на сервер трафик сначала проходил через облако. Но далеко не каждый имеет в своем распоряжении целый блок сети и может оплатить перенаправление BGP. Есть более экономный вариант — перенаправление DNS (DNS rerouting). Администраторы сайта должны изменить DNS-сопоставления на своих серверах имен так, чтобы они указывали не на реальный сервер, а на серверы в облаке. В обоих случаях пакеты посетителей сайта сначала попадают на прокси-сервер поставщика облачной защиты, а затем перенаправляются на реальный сервер.

Хотя перенаправление DNS проще в реализации, такая защита будет надежной, только если вам удастся сохранять в тайне реальный IP-адрес сервера. Если зло­умышленники узнают этот адрес, они смогут атаковать сервер напрямую, действуя в обход облака. К сожалению, существует целый ряд каналов, по которым может произойти утечка сведений об IP-адресе. Подобно протоколу FTP, некоторые веб-приложения передают IP-адрес удаленному абоненту путем внутриполосной передачи, что является практически неразрешимой проблемой. Еще одним каналом утечки являются архивные данные службы DNS, которые позволяют злоумышленникам увидеть, какие IP-адреса сервер использовал в прошлом. Некоторые компании занимаются тем, что собирают и продают такие архивы.

41 От англ. «Xmas» — «Christmas», Рождество. — Примеч. пер.

8.3. Брандмауэры и системы обнаружения вторжений

Возможность подключать любые компьютеры по всему миру друг к другу имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Отдельным домашним пользователям интернет принес множество развлечений. А вот для специалистов по безопасности в корпорациях это настоящий кошмар. Большинство компаний располагает огромными