防火墙防止DDOS SYN Flood的原理详细介绍
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2020-03-03
23:56:18
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防火墙防止 DDOS SYN Flood 的原理详细介绍
DoS（Denial of Service 拒绝服务）和 DDoS（Distributed Denial of Service 分
布式拒绝服务）攻击是大型网站和网络服务器的安全威胁之一。2000 年 2 月，Yahoo、
亚马逊、CNN 被攻击等事例，曾被刻在重大安全 事件的历史中。SYN Flood 由于其攻击
效果好，已经成为目前最流行的 DoS 和 DDoS 攻击手段。
SYN Flood 利用 TCP 协议缺陷，发送了大量伪造的 TCP 连接请求，使得被攻击方资
源耗尽，无法及时回应或处理正常的服务请求。一个正常的 TCP 连接需要三 次握手，首
先客户端发送一个包含 SYN 标志的数据包，其后服务器返回一个 SYN/ACK 的应答包，表
示客户端的请求被接受，最后客户端再返回一个确认包 ACK，这样才完成 TCP 连接。在
服务器端发送应答包后，如果客户端不发出确认，服务器会等待到超时，期间这些半连接
状态都保存在一个空间有限的缓存队列 中；如果大量的 SYN 包发到服务器端后没有应答，
就会使服务器端的 TCP 资源迅速耗尽，导致正常的连接不能进入，甚至会导致服务器的系
统崩溃。
防火墙通常用于保护内部网络不受外部网络的非授权访问，它位于客户端和服务器之
间，因此利用防火墙来阻止 DoS 攻击能有效地保护内部的服务器。针对 SYN Flood，防
火墙通常有三种防护方式：SYN 网关、被动式 SYN 网关和 SYN 中继。
SYN 网关 防火墙收到客户端的 SYN 包时，直接转发给服务器；防火墙收到服务器的
SYN/ACK 包后，一方面将 SYN/ACK 包转发给客户端，另一方面以客户端的名 义给服务
器回送一个 ACK 包，完成 TCP 的三次握手，让服务器端由半连接状态进入连接状态。当
客户端真正的 ACK 包到达时，有数据则转发给服务器，否则丢 弃该包。由于服务器能承
受连接状态要比半连接状态高得多，所以这种方法能有效地减轻对服务器的攻击。
被动式 SYN 网关 设置防火墙的 SYN 请求超时参数，让它远小于服务器的超时期限。
防火墙负责转发客户端发往服务器的 SYN 包，服务器发往客户端的 SYN/ACK 包、以及客
户端发往服务器的 ACK 包。这样，如果客户端在防火墙计时器到期时还没发送 ACK 包，
防火墙则往服务器发送 RST 包，以使服务器从队列中删去该半连接。由 于防火墙的超时
参数远小于服务器的超时期限，因此这样能有效防止 SYN Flood 攻击。
SYN 中继防火墙在收到客户端的 SYN 包后，并不向服务器转发而是记录该状态信息
然 后主动给客户端回送 SYN/ACK 包，如果收到客户端的 ACK 包，表明是正常访问，由防
火墙向服务器发送 SYN 包并完成三次握手。这样由防火墙做为代理来 实现客户端和服务
器端的连接，可以完全过滤不可用连接发往服务器。
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