TCP SYN

SYN

    SYN（synchronous）是TCP/IP建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的TCP网络连接时，客户机首先发出一个SYN消息，服务器使用SYN+ACK应答表示接收到了这个消息，最后客户机再以ACK消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的TCP连接，数据才可以在客户机和服务器之间传递。

    TCP连接的第一个包，非常小的一种数据包。SYN 攻击包括大量此类的包，由于这些包看上去来自实际不存在的站点，因此无法有效进行处理。每个机器的欺骗包都要花几秒钟进行尝试方可放弃提供正常响应。

攻击性质

    在黑客攻击事件中，SYN攻击是最常见又最容易被利用的一种攻击手法。

 

    SYN攻击属于DDoS攻击的一种，它利用TCP协议缺陷，通过发送大量的半连接请求，耗费CPU和内存资源。SYN攻击除了能影响主机外，还可以危害路由器、防火墙等网络系统，事实上SYN攻击并不管目标是什么系统，只要这些系统打开TCP服务就可以实施。服务器接收到连接请求（syn= j），将此信息加入未连接队列，并发送请求包给客户（syn=k,ack=j+1），此时进入SYN_RECV状态。当服务器未收到客户端的确认包时，重发请求包，一直到超时，才将此条目从未连接队列删除。配合IP欺骗，SYN攻击能达到很好的效果，通常，客户端在短时间内伪造大量不存在的IP地址，向服务器不断地发送syn包，服务器回复确认包，并等待客户的确认，由于源地址是不存在的，服务器需要不断的重发直至超时，这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列，正常的SYN请求被丢弃，目标系统运行缓慢，严重者引起网络堵塞甚至系统瘫痪。

攻击原理

    关于SYN攻击防范技术，人们研究得比较早。归纳起来，主要有两大类，一类是通过防火墙、路由器等过滤网关防护，另一类是通过加固TCP/IP协议栈防范

 

    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。

攻击器

    SYN攻击实现起来非常的简单，互联网上有大量现成的SYN攻击工具。

    windows系统下的SYN工具

 

    以synkill.exe为例，运行工具，选择随机的源地址和源端囗，并填写目标机器地址和TCP端囗，激活运行，很快就会发现目标系统运行缓慢。如果攻击效果不明显，可能是目标机器并未开启所填写的TCP端囗或者防火墙拒绝访问该端囗，此时可选择允许访问的TCP端囗，通常，windows系统开放tcp139端囗，UNIX系统开放tcp7、21、23等端囗。

检测攻击

    检测SYN攻击非常的方便，当你在服务器上看到大量的半连接状态时，特别是源IP地址是随机的，基本上可以断定这是一次SYN攻击。我们使用系统自带的netstat 工具来检测SYN攻击：

# netstat -n -p TCP

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　124.173.152.8:25882　 SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　236.15.133.204:2577　 SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　127.160.6.129:51748　 SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　222.220.13.25:47393　 SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　212.200.204.182:60427 SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　232.115.18.38:278　 SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　239.116.95.96:5122　SYN_RECV　-

tcp　0　 0 10.11.11.11:23　236.219.139.207:49162 SYN_RECV　-

...

    上面是在LINUX系统中看到的，很多连接处于SYN_RECV状态（在WINDOWS系统中是SYN_RECEIVED状态），源IP地址都是随机的，表明这是一种带有IP欺骗的SYN攻击。

    我们也可以通过下面的命令直接查看在LINUX环境下某个端囗的未连接队列的条目数：

#netstat -n -p TCP | grep SYN_RECV | grep :22 | wc -l

324

 

    显示TCP端囗22的未连接数有324个，虽然还远达不到系统极限，但应该引起管理员的注意。

防范技术

    关于SYN攻击防范技术，人们研究得比较早。归纳起来，主要有两大类，一类是通过防火墙、路由器等过    滤网关防护，另一类是通过加固TCP/IP协议栈防范

    注册表设置

 

    在“开始->运行->键入regedit”

    启用 SYN 攻击保护的命名值位于注册表项 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Tcpip\Parameters之下。值名称：SynAttackProtect。推荐值：2。

    以下部分中的所有项和值均位于注册表项 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Tcpip\Parameters 之下。

    指定必须在触发 SYN flood 保护之前超过的 TCP 连接请求阈值。值名称：TcpMaxPortsExhausted。推荐值：5。

    启用 SynAttackProtect 后，该值指定 SYN_RCVD 状态中的 TCP 连接阈值，超过 SynAttackProtect 时，触发 SYN flood 保护。值名称：TcpMaxHalfOpen。推荐值数据：500。

    启用 SynAttackProtect 后，指定至少发送了一次重传的 SYN_RCVD 状态中的 TCP 连接阈值。超过 SynAttackProtect 时，触发 SYN flood 保护。值名称：TcpMaxHalfOpenRetried。推荐值数据：400

丰富带宽资源

 

    不难看出syn攻击消耗带宽资源所以要想防御synflood一个丰富的带宽资源是必要的，通常的流量攻击，攻击者也是利用肉鸡的带宽资源来达到攻击堵死网络的，所以这个是一个前提

防火墙

 

 

    利用防火墙来进行防护攻击是目前最有效的方法，当然前提是攻击在防护带宽范围之内，也就是为什么第二条推荐带宽资源，这是保证在防火墙前面不会造成堵塞，来达到防火墙的防护目的，笔者测试了国内的防火墙，以天鹰ddos防火墙的防护功能最为全面，syn带宽范围可以100%全部过滤，适合网站、网吧、IDC机房等行业安装，他们拥有多年攻击防护经验，可以防御已知未知的网络攻击，而且基于行为分析法达到误封最小的领先水平！