syn泛洪攻击实验报告(python syn泛洪攻击)
请简单描述SYN洪水攻击的原理？
SYN洪水攻击 原理
SYN攻击
最近对SYN Flood特别感兴趣，看到一个关于SYN cookie firewall的文章，在google搜了一下，没中文的，翻译他一下
本文介绍了4个概念
一：介绍SYN
二：什么是SYN洪水攻击
三：什么是SYN cookie
四：什么是SYN cookie防火墙
C=client(客户器)
S=Server(服务器)
FW=Firewall(防火墙)
一：介绍SYN
SYN cookie是一个防止SYN洪水攻击技术。他由D. J. Bernstein和Eric Schenk发明。现在SYN COOKIE已经是linux内核的一部分了（我插一句
，默认的stat是no）,但是在linux系统的执行过程中它只保护linux系统。我们这里只是说创建一个linux防火墙，他可以为整个网络和所有的网
络操作系统提供SYN COOKIE保护你可以用这个防火墙来阻断半开放式tcp连接，所以这个受保护的系统不会进入半开放状态(TCP_SYN_RECV)。当
连接完全建立的时候，客户机到服务器的连接要通过防火墙来中转完成。
二：什么是SYN洪水攻击？（来自CERT的警告）
当一个系统（我们叫他客户端）尝试和一个提供了服务的系统（服务器）建立TCP连接，C和服务端会交换一系列报文。
这种连接技术广泛的应用在各种TCP连接中，例如telnet,Web,email,等等。
首先是C发送一个SYN报文给服务端，然后这个服务端发送一个SYN-ACK包以回应C，接着，C就返回一个ACK包来实现一次完
整的TCP连接。就这样，C到服务端的连接就建立了，这时C和服务端就可以互相交换数据了。下面是上文的图片说明：）
Client Server
------ ------
SYN--------------------
--------------------SYN-ACK
ACK--------------------
Client and server can now
send service-specific data
在S返回一个确认的SYN-ACK包的时候有个潜在的弊端，他可能不会接到C回应的ACK包。这个也就是所谓的半开放连接，S需要
耗费一定的数量的系统内存来等待这个未决的连接，虽然这个数量是受限的，但是恶意者可以通过创建很多的半开放式连接来发动SYN洪水攻击 。
通过ip欺骗可以很容易的实现半开放连接。攻击者发送SYN包给受害者系统，这个看起来是合法的，但事实上所谓的C根本不会回应这个 。
SYN-ACK报文，这意味着受害者将永远不会接到ACK报文。
而此时，半开放连接将最终耗用受害者所有的系统资源，受害者将不能再接收任何其他的请求。通常等待ACK返回包有超时限制，所以半开放 。
连接将最终超时，而受害者系统也会自动修复。虽然这样，但是在受害者系统修复之前，攻击者可以很容易的一直发送虚假的SYN请求包来持续
攻击。
在大多数情况下，受害者几乎不能接受任何其他的请求，但是这种攻击不会影响到已经存在的进站或者是出站连接。虽然这样，受害者系统
还是可能耗尽系统资源，以导致其他种种问题。
攻击系统的位置几乎是不可确认的，因为SYN包中的源地址多数都是虚假的。当SYN包到达受害者系统的时候，没有办法找到他的真实地址
，因为在基于源地址的数据包传输中，源ip过滤是唯一可以验证数据包源的方法。
三：什么是SYN cookie？
SYN cookie就是用一个cookie来响应TCP SYN请求的TCP实现，根据上面的描述，在正常的TCP实现中，当S接收到一个SYN数据包，他返回
一个SYN-ACK包来应答，然后进入TCP-SYN-RECV（半开放连接）状态来等待最后返回的ACK包。S用一个数据空间来描述所有未决的连接，
然而这个数据空间的大小是有限的，所以攻击者将塞满这个空间。
在TCP SYN COOKIE的执行过程中，当S接收到一个SYN包的时候，他返回一个SYN-ACK包，这个数据包的ACK序列号是经过加密的，也就
是说，它由源地址，端口源次序，目标地址，目标端口和一个加密种子计算得出。然后S释放所有的状态。如果一个ACK包从C返回，
S将重新计算它来判断它是不是上个SYN-ACK的返回包。如果这样，S就可以直接进入TCP连接状态并打开连接。这样，S就可以
避免守侯半开放连接了。
以上只是SYN COOKIE的基本思路，它在应用过程中仍然有许多技巧。请在前几年的kernel邮件列表查看archive of discussions的相关详细
内容。
4，什么是SYN COOKIE 防火墙
SYN COOKIE 防火墙是SYN cookie的一个扩展，SYN cookie是建立在TCP堆栈上的，他为linux操作系统提供保护。SYN cookie防火墙是linux的
一大特色，你可以使用一个防火墙来保护你的网络以避免遭受SYN洪水攻击。
下面是SYN cookie防火墙的原理
client firewall server
------ ---------- ------
1. SYN----------- - - - - - - - - - -
2. ------------SYN-ACK(cookie)
3. ACK----------- - - - - - - - - - -
4. - - - - - - -SYN---------------
5. - - - - - - - - - ------------SYN-ACK
6. - - - - - - -ACK---------------
7. ----------- relay the -------
----------- connection -------
1:一个SYN包从C发送到S
2：防火墙在这里扮演了S的角色来回应一个带SYN cookie的SYN-ACK包给C
3：C发送ACK包，接着防火墙和C的连接就建立了。
4：防火墙这个时候扮演C的角色发送一个SYN给S
5：S返回一个SYN给C
6：防火墙扮演C发送一个ACK确认包给S，这个时候防火墙和S的连接也就建立了
7：防火墙转发C和S间的数据
如果系统遭受SYN Flood，那么第三步就不会有，而且无论在防火墙还是S都不会收到相应在第一步的SYN包，所以我们就击退了这次SYN洪水攻 击。
SYN泛洪攻击
SYN泛洪攻击(SYN Flood)是一种比较常用的DoS方式之一。通过发送大量伪造的Tcp连接请求，使被攻击主机资源耗尽(通常是CPU满负荷或者内存不足)
的攻击方式。
我们都知道建立Tcp连接需要完成三次握手。正常情况下客户端首先向服务端发送SYN报文，随后服务端回以SYN+ACK报文到达客户端，最后客户端向服务端发送ACK报文完成三次握手。
而SYN泛洪攻击则是客户端向服务器发送SYN报文之后就不再响应服务器回应的报文。由于服务器在处理TCP请求时，会在协议栈留一块缓冲区来存储握手的过程，当然如果超过一定的时间内没有接收到客户端的报文，本次连接在协议栈中存储的数据将会被丢弃。攻击者如果利用这段时间发送大量的连接请求，全部挂起在半连接状态。这样将不断消耗服务器资源，直到拒绝服务。
Python网络编程8-实现SYN Flood攻击与图形化展示
??最基本的DoS攻击就是攻击者利用大量合理的服务请求来占用攻击目标过多的服务资源，从而使合法用户无法得到服务的响应。DoS攻击一般是采用一对一方式的，当攻击目标各项性能指标不高时（例如CPU速度低、内存小或者网络带宽小等等），它的效果是明显的。
?? 泛洪攻击(Flood)
??指攻击者通过僵尸网络、代理或直接向攻击目标发送大量的伪装的请求服务报文，最终耗尽攻击目标的资源。发送的大量报文可以是TCP的SYN和ACK报文、UDP报文、ICMP报文、DNS报文HTTP/HTTPS报文等。
??以下Python脚本可实现简易的SYN Flood攻击
运行结果如下
使用Wirshark观察如下，产生大量TCP syn包；由于使用单IP单端口发送时，scapy使用了相同TCP序列号和数据，Wirshark认为是TCP重传，使用多IP多端口是则正常。
以下Python脚本可对捕获的SYN Flood包进行分析，并展示出数量大于5的连接。
运行结果如下
首先会打印出数量大于5的连接与其对应的数量。
同时会生成对应图表，可以直观的看到攻击目标主机和端口的源IP排名。