揭秘 DDoS 流量攻击与 CAP 分析(图文)

DDoS 即分布式拒绝服务攻击，是一种利用多个计算机或路由器发起攻击，使目标服务器无法正常处理请求的网络攻击方式。
其原理是攻击者控制多台被称为 “肉机” 或 “傀儡机” 的计算机，向目标服务器发送大量请求，耗尽服务器资源，使其无法响应合法请求。DDoS 攻击由攻击者、主控端和代理端组成。攻击者指挥整个攻击过程，主控端控制大量代理主机，代理端则直接向受害者主机发送攻击。
分布式攻击主体是 DDoS 的重要特点之一。攻击主体不集中在一个地点，而是分布在不同地点，可以是地区、国家甚至全球各个角落。这种分布式的攻击方式使得攻击来源更加难以追踪。
隐蔽性攻击方式也是 DDoS 的特点之一。傀儡机不直接与攻击者的主机直接交互，而是通过控制傀儡机和主控端之间的连接来发起攻击。这种间接性使得攻击者更难被追踪和识别。
DDoS 攻击具有可控的攻击规模。攻击者可以通过控制傀儡机的数量来控制攻击的规模，使用更多的傀儡机将导致更大规模的攻击。
此外，DDoS 攻击的危害非常严重。除了使目标网络的服务能力严重下降外，还会占用大量网络带宽，导致网络拥塞，威胁整个网络的使用和安全。在某些情况下，甚至可能引发信息基础设施的瘫痪，导致社会动荡。对军事网络的 DDoS 攻击甚至可能使军队的网络信息系统瞬间瘫痪，其威力可与真正的导弹相媲美。
总之，DDoS 流量攻击是一种极具破坏力和威胁性的网络攻击方式，需要我们高度重视并采取有效的防御措施。

二、DDoS 的攻击方式及危害

（一）攻击方式多样

1. 资源消耗类攻击：这是比较典型的 DDoS 攻击方式，最具代表性的包括 Syn Flood、Ack Flood、UDP Flood。其目标是通过大量请求消耗正常的带宽和协议栈处理资源的能力。例如，在 Syn Flood 攻击中，攻击者向目标服务器发送大量伪造的 TCP SYN 包，服务器会回应 SYN - ACK 包并等待客户端的 ACK 确认，可攻击者不会回应 ACK，使得服务器上有大量半连接状态的资源被占用，进而让正常的连接请求没法被处理，耗尽服务器资源，造成网络拥塞和服务中断。

2. 服务消耗性攻击：相比资源消耗类攻击，服务消耗类攻击不需要太大的流量，主要是针对服务的特点进行精确定点打击。如 web 的 CC 攻击，数据服务的检索，文件服务的下载等。这类攻击让服务端始终处理高消耗型的业务的忙碌状态，进而无法对正常业务进行响应。

3. 反射类攻击：反射攻击也叫放大攻击，该类攻击以 UDP 协议为主。攻击者利用很多协议（例如 ICMP，UDP 等）对源 IP 不进行认证以及具有放大效果的协议服务进行攻击。攻击者并不直接攻击目标服务 IP，而是利用互联网的某些特殊服务开放的服务器，通过伪造被攻击者的 IP 地址、向有开放服务的服务器发送构造的请求报文，该服务器会将数倍于请求报文的回复数据发送到被攻击 IP，从而对后者间接形成 DDoS 攻击。

4. 混合型攻击：结合上述几种攻击类型，并在攻击过程中进行探测选择最佳的攻击方式。往往伴随资源消耗和服务消耗两种攻击类型特征。

（二）危害不容小觑

1. 服务可用性受损：DDoS 攻击的目标通常是提供互联网服务的公司或组织，通过大量的请求使服务器过载，导致正常的用户请求无法得到处理，最终导致服务不可用。例如一些知名的网站如 Twitter、GitHub、BBC 等都曾遭受 DDoS 攻击而无法正常访问。

2. 数据安全受威胁：在 DDoS 攻击过程中，如果攻击者能够成功入侵目标系统，可能会窃取敏感信息或破坏数据。数据泄露不仅会给企业带来经济损失，还可能影响用户的隐私和安全。

3. 经济方面损失大：对于企业来说，DDoS 攻击可能导致其品牌形象受损，影响客户信任，导致用户的流失。报告显示，65% 以上的 DDoS 攻击每小时给受害企业造成的损失高达一万美金。企业可能需要投入大量的资金来恢复系统和修复受损的品牌形象。

三、常见 DDoS 防护方法

（一）网络带宽及连接限制

网络带宽限制是一种常见的 DDoS 防护方法。通过限制单个 IP 地址的最大带宽，可以将攻击者流量分散到整个网络中，从而降低单一节点的负载。例如，腾讯云提到，常用的 DDoS 防护方式之一就是网络带宽限制。假设一个企业的网络带宽为 100Mbps，在遭受 DDoS 攻击时，如果不进行带宽限制，大量的攻击流量可能瞬间耗尽带宽，导致正常业务无法进行。而通过设置带宽限制，比如将单个 IP 的最大带宽限制在 10Mbps，即使攻击者发动大规模攻击，也能保证其他 IP 地址的正常通信。
网络连接限制则可以防止攻击者向目标服务器大量并发连接。限制网络连接数或允许的最大连接时长，能够有效减少服务器的连接压力。比如可以设置每个 IP 地址最多同时建立 100 个连接，超过这个数量的连接请求将被拒绝。这样可以避免攻击者通过大量并发连接耗尽服务器资源。

（二）DNS 缓存投毒应对

将解析任务分散到多个 DNS 服务器上，可以减轻单个 DNS 服务器的压力。例如，中科三方云解析 DNS 系统采用弹性带宽功能，当服务器未遭受攻击时，带宽设定为保障用户可以正常请求的资源量。一旦监测到服务器遭受 DDoS 攻击，带宽会在瞬间放大，保证有足够的冗余流量，确保解析线路不被拥塞，能够快速响应正常的解析请求。
同时，通过域名解析策略来过滤攻击流量也是一种有效的方法。可以限制 DNS 请求频率和 IP 地址数量，如中科三方除了利用弹性带宽去 “硬抗” DDoS 攻击外，还能根据特定的流量算法，对发起解析请求的 IP 地址做出精准判断，智能识别哪些是正常的请求，哪些是恶意的攻击，从而对恶意流量做出及时过滤和清洗。

（三）利用负载均衡器

在流量入口增加负载均衡器，可以根据流量特征将流量分配到不同的服务器上，从而分担 DDoS 攻击的压力。负载均衡器就像是一个交通警察，它可以根据服务器的性能、负载情况等因素，将流量合理地分配到各个服务器上。当遭受 DDoS 攻击时，负载均衡器可以将攻击流量分散到多个服务器上，避免单个服务器承受过大的压力。
例如，10 个简单而有效的防御 DDoS 攻击的方法中提到，使用负载均衡器可以将流量分配到多个服务器上，从而分担服务器的压力。同时，负载均衡器还可以根据服务器的性能进行动态调整，使得服务器的资源得到更加合理的利用。

（四）借助内容分发网络

CDN 可以分散流量，将流量分配到多个节点上，从而提高抗 DDoS 能力。内容分发网络（Content Delivery Network，简称 CDN）是建立并覆盖在承载网之上，由分布在不同区域的边缘节点服务器群组成的分布式网络。CDN 分担源站压力，避免网络拥塞，确保在不同区域、不同场景下加速网站内容的分发，提高资源访问速度。
许多用户在实际运用 CDN 的过程中都会比较关心 CDN 能否防止 DDOS 攻击。CDN 具有防御 DDOS 攻击的能力，这一点是毫无疑问的。CDN 缓解 DDoS 攻击，一般会在各个省市分配一些 IP 地址，再通过智能 DNS 的方式在每个省市解析出最近的 IP 地址。攻击者一看网站 IP 地址这么多，一般来说可能就会放弃攻击。但是如果真的碰见高手，一个城市一个城市的打，一样可以攻下来。不过也会耗费黑客比较多的资源，增加攻击者的攻击成本。如果 cdn 存在被 ddos 攻击的情况，整个系统就能够将被攻击的流量分散开，节省了站点服务器的压力以及网络节点压力。同时，还能够增强网站被黑客攻击的难度。

（五）Web 应用防火墙防护

通过设置安全规则，Web 应用防火墙可以针对 DDoS 攻击的流量特征进行过滤和限制。云 WAF 采用云安全架构，能够提供实时的安全防护。云 WAF 通过检测和过滤恶意流量来保护 Web 应用免遭 DDoS 攻击，提供恶意流量过滤、验证码验证、安全防护策略等多种功能。
例如，一文了解如何有效的防护 DDoS 攻击中提到，云 WAF 可以通过检测和过滤恶意流量来保护 Web 应用免遭 DDoS 攻击。企业可以根据自己的需求设置相应的安全规则，对不同类型的攻击流量进行过滤和限制，从而提高 Web 应用的安全性。

（六）DDoS 清洗设备

设置策略和规则，DDoS 清洗设备可以清洗网络流量中的攻击流量，并将正常流量转发到目标服务器。DDoS 清洗设备就像是一个过滤器，它可以根据预先设置的策略和规则，对网络流量进行分析和过滤，将攻击流量筛选掉，只将正常流量转发到目标服务器。
例如，有企业使用 DDoS 保护设备，在攻击发生时自动识别并阻止攻击流量，并将清洗后的流量转发到服务器。这样可以保护服务器免受 DDoS 攻击的影响。

四、DDoS 流量攻击 CAP 分析

（一）CAP 分析的意义

DDoS 流量攻击 CAP 分析在网络安全领域具有至关重要的意义。首先，在识别攻击方面，通过对网络流量的详细分析，可以快速准确地判断是否正在遭受 DDoS 攻击。例如，当网络流量出现急剧增长，且来源分布异常，大量请求频率超出正常范围时，可能就是 DDoS 攻击的迹象。通过 CAP 分析，可以及时发现这些异常情况，为采取应对措施争取宝贵时间。
其次，在定位问题方面，CAP 分析能够深入挖掘攻击的具体来源、攻击方式以及受影响的网络节点。利用抓包工具捕获的数据包，可以分析出攻击流量的特征，如数据包大小、发送源等信息，从而确定攻击的类型，如资源消耗类攻击、服务消耗性攻击、反射类攻击或混合型攻击等。同时，还可以通过分析网络连接状态、协议栈处理情况等，定位受攻击影响的具体网络节点，以便更有针对性地进行防护和修复。
最后，在制定防护策略方面，CAP 分析的结果为制定有效的防护措施提供了重要依据。根据攻击的类型和特征，可以选择合适的防护方法，如网络带宽及连接限制、DNS 缓存投毒应对、利用负载均衡器、借助内容分发网络、Web 应用防火墙防护以及使用 DDoS 清洗设备等。同时，通过对攻击的持续分析，可以不断优化防护策略，提高网络的抗攻击能力。

（二）CAP 分析的方法

1. 使用抓包工具进行数据分析的具体步骤：

• • 首先，选择合适的抓包工具，如 wireshark 或 tcpdump。以 wireshark 为例，在目标服务器上运行 wireshark 命令来捕获网络流量：“sudo tcpdump -i eth0 -w capture.pcap”，其中 “-i eth0” 指定网络接口为 eth0，“-w capture.pcap” 将捕获的数据写入文件 capture.pcap。

• • 捕获一段时间后，停止 tcpdump，然后使用 Wireshark 或 tcpdump 本身来分析捕获的数据。假设使用 Wireshark，打开捕获文件 “wireshark capture.pcap”。分析步骤如下：

• • • 过滤 HTTP 流量：如果怀疑是 HTTP DDoS 攻击，可以在 Wireshark 中使用过滤器 “http” 来只显示 HTTP 流量。

• • • 检查源 IP 地址：查看是否有大量来自相同 IP 地址或不同 IP 地址的请求。如果有大量不同 IP 地址的请求，可能是 HTTP DDoS 攻击。

• • • 检查请求频率：如果同一 IP 地址在极短时间内发出大量请求，可能是 DoS 攻击。

• • 使用 tcpdump 进行细节分析：使用 tcpdump 本身也可以进行一些简单的分析。例如，使用以下命令查看特定源 IP 的流量：“tcpdump -r capture.pcap src 192.168.1.1”，“-r capture.pcap” 读取捕获文件，“src 192.168.1.1” 过滤源 IP 为 192.168.1.1 的流量。

2. 常见数据传输异常消息的解读：

• • TCPDupAck：该报文为重传报文，TCP 报文中的 Ack 字段为下一个期望报文的序列号，而看到 DupAck 则说明 DupAck 的发起方由于某种原因没有收到期望序列号的报文，所以发送 DupAck 再次请求期望数据报文，直到收到期望报文，才会停止 DupAck 报文。这种情况可能在网络拥塞或受到攻击时出现，需要进一步分析网络状况，确定是否存在 DDoS 攻击或其他网络问题。

五、DDoS 防护的未来挑战

随着网络技术的不断发展，DDoS 防护面临着越来越多的挑战。尽管目前已经有多种防护方法，但新型 DDoS 攻击不断出现，给网络安全防护人员带来了巨大的压力。
一方面，攻击手段不断创新。例如，根据搜索到的内容，出现了新型 “脉冲波” DDoS 袭击，其隐蔽性强、速度快，能够迅速耗尽受攻击者的服务资源，导致服务中断甚至崩溃。此外，还有基于脚本的 DDoS 攻击、经过升级和变化的 SYN/Ack Flood 攻击、TCP 全连接攻击等新型攻击方式，这些攻击方式不断挑战着传统的防护手段。
另一方面，攻击规模不断扩大。2020 年，DDoS 攻击次数、增幅均创新高，攻击走势与疫情防控密切相关。游戏行业仍是主要被攻击行业，占整体 DDoS 攻击的比例超过 7 成。同时，海外攻击也出现大幅增长，欧洲和北美是海外 DDoS 攻击较为密集的区域。攻击资源也在不断扩大，大量秒拨 IP 流入 DDoS 攻击黑产，使得攻击更加难以防范。
面对这些挑战，网络安全防护人员需要不断更新技术，采取更加有效的防护措施。首先，要加强对新型攻击手段的研究，及时了解攻击的特点和规律，制定相应的防护策略。其次，要提高防护设备的性能和智能化水平，能够快速准确地识别和拦截攻击流量。例如，腾讯云 T-Sec DDoS 防护具备覆盖全球的秒级响应延迟和 T 级清洗能力，为众多行业的客户提供了安全保障。
此外，还需要加强国际合作，共同应对 DDoS 攻击。DDoS 攻击往往跨越国界，需要各国之间加强信息共享和协作，共同打击网络犯罪。同时，企业和个人也需要提高安全意识，加强自身的网络安全防护，避免成为 DDoS 攻击的受害者。
总之，DDoS 防护是一个长期而艰巨的任务，需要各方共同努力，不断创新和完善防护手段，才能有效应对不断变化的网络安全威胁。
 

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