Защита стека TCP/IP от SYN атак - Уменьшение полного времени обработки запроса на соединение

Уменьшение полного времени обработки запроса на соединение

Поскольку мы знаем, что SYN атака/спуфинг это просто ряд SYN пакетов, главным образом с фиктивными IP адресами. В прошлом разделе мы увеличили размер очереди соединений. Теперь, когда наши системы могут обрабатывать большее количество SYN запросов, мы должны уменьшить полное время хранения полуоткрытых соединений в очереди. Когда сервер получает запрос, он немедленно посылает пакет с набором флагов SYN и ACK, помещает это полуоткрытое соединение в очередь, а затем ожидает от клиента пакет с флагом ACK. Если сервер не получает ответа от клиента, то он еще несколько раз передает ответный пакет (с флагами SYN и ACK), (количество ответов зависит от установок операционной системы), давая клиенту возможность для пересылки ACK пакета. Ясно, что в случае фиктивности исходного IP адреса клиента, ACK пакет никогда не прибудет. После нескольких минут ожидания сервер удаляет это полуоткрытое соединение. Мы можем ускорить процесс удаления соединений в состоянии в SYN RECEIVED из очереди соединений, изменяя время первой перепередачи и общего количества перепередач.

Другая методика защиты от SYN атак заключается в отключении некоторые параметров TCP, которые всегда активны в течение процесса установления связи сервера с клиентом. Некоторые из этих параметров автоматически выключаются механизмами, описанными в первом разделе (SynAttackProtect и Syncookies).

Теперь мы рассмотрим переменные стека TCP/IP, которые позволяют уменьшить время хранения полуоткрытых соединений в очереди задач.

Операционная система: Windows 2000

В Windows 2000, время для первой перепередачи, по умолчанию, равно 3 секундам (3000 миллисекундам) и может быть изменено с помощью значения элемента системного реестра TcpInitialRtt (для каждого интерфейса). Например, для уменьшения времени первой перепередачи до 2 секунд, мы должны установить значение TcpInitialRtt равным 2000 миллисекундам (в десятичном формате). Количество перепередач (пакетов с флагами SYN и ACK) управляется параметром системного реестра TcpMaxConnectResponseRetransmissions, который добавляется к ключу HKLMSYSTEMCurrentControlSetServicesTcpipParameters.

Ниже показана таблица, содержащая примеры значений, и соответствующее им время хранения полуоткрытых соединений в очереди задач (время первой перепередачи равно 3 секундам).

Значение	Время перепередачи	Полное время хранения полуоткрытых соединений в очереди
1	на 3-ей секунде	9 секунд
2	на 3-ей и 9-ой секундах	21 секунда
3	на 3-ей, 9-ой и 21 секундах	45 секунд

Мы можем установить это значение системного реестра в 0, после чего Windows вообще повторно не передает пакеты. В этом случае, система посылает только один ответ и удаляет полуоткрытое соединение через 3 секунды. Эта установка игнорируется, когда ее значение равно или больше 2, и когда включен механизм SynAttackProtect.

Операционная система: Linux RedHat

Переменная Tcp_synack_retries управляет количеством перепередач в операционной системе Linux. По умолчанию, для большинства операционных систем Linux, это значение равно 5, что означает удаление полуоткрытого соединения через 3 минуты. Ниже приведена таблица с вычислениями для других значений.

Значение	Время перепередачи	Полное время хранения полуоткрытых соединений в очереди
1	на 3-ей секунде	9 секунд
2	на 3-ей и 9-ой секундах	21 секунда
3	на 3-ей, 9-ой и 21 секундах	45 секунд

Операционная система: Sun Solaris

В этой операционной системе невозможно отключить перепередачи пакетов, непосредственно используя команду ndd. Кроме того, в ОС Sun Solaris есть параметры, которые являются неконфигурируемыми и которые управляют количеством перепередач (как минимум 3) и полным временем перепередачи пакетов (как минимум 3 минуты). Более детальную информацию об этих параметрах можно найти здесь.

Операционная система: HP-UX

В HP-UX, время обработки полуоткрытых соединений в очереди задач управляется параметром tcp_ip_abort_cinterval. Используя ndd команду, мы можем определить время ожидания ACK пакета. Изменяя это значение мы косвенно можем управлять количеством выполненных перепередач. Взгляните на таблицу представленную ниже.

Значение	Время перепередачи	Полное время хранения полуоткрытых соединений в очереди
1000	-	1 секунда
5000	На 2-ой секунде	5 секунд
10000	на 2-ой и 5-ой секундах	10 секунд
60000	на 2-ой, 5-ой, 11 и 47-ой секундах	1 минута

Мы можем изменить время первой перепередачи, изменив значение tcp_rexmit_interval_initial. Интервалы последующих перепередач управляются двумя параметрами: tcp_rexmit_interval и tcp_rexmit_interval_min. Эти три переменной такие же, как и в ОС Sun Solaris.

Выводы

Методы укрепления защиты стека TCP/IP, представленные в этой статье, делают серверы более стойкими к SYN-атакам - одним из видов DDoS атак. Модификация заданных по умолчанию параметров настроек  стека TCP/IP также рекомендуется в течение процесса защиты операционной системы.