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TCP 的三次握手和四次挥手,了解泛洪攻击么

引言

  • TCP 建立连接与断开连接的过程
  • TCP 泛洪攻击(TCP 建立连接过程中的攻击手段)与防护

TCP 建立连接与断开连接的过程

TCP 三次握手(连接过程)

第一次握手

客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通讯初始序号。请求发送后,客户端便进入 SYN-SENT 状态。

第二次握手

服务端收到连接请求报文段后,如果同意连接,则会发送一个应答,该应答中也会包含自身的数据通讯初始序号,发送完成后便进入 SYN-RECEIVED 状态。

第三次握手

当客户端收到连接同意的应答后,还要向服务端发送一个确认报文。客户端发完这个报文段后便进入 ESTABLISHED 状态,服务端收到这个应答后也进入 ESTABLISHED 状态,此时连接建立成功。

为什么需要三次握手,2次不行吗?

喂喂喂,我是A,你听的到吗? B:在在在,我能听到,我是B,你能听到我吗? A:(听到了,老子不想理你) B:喂喂喂?听不听到?我X,对面死了,我挂了。。

如果只有 2 次的话,B 并不清楚 A 是否收到他发过去的信息。

TCP 四次挥手(断开链接)

第一次挥手

若客户端 A 认为数据发送完成,则它需要向服务端 B 发送连接释放请求。

第二次挥手

B 收到连接释放请求后,会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包,并进入 CLOSE_WAIT 状态,此时表明 A 到 B 的连接已经释放,不再接收 A 发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的,所以 B 仍旧可以发送数据给 A

第三次挥手

B 如果此时还有没发完的数据会继续发送,完毕后会向 A 发送连接释放请求,然后 B 便进入 LAST-ACK 状态。

PS:通过延迟确认的技术(通常有时间限制,否则对方会误认为需要重传),可以将第二次和第三次握手合并,延迟 ACK 包的发送。

第四次挥手

A 收到释放请求后,向 B 发送确认应答,此时 A 进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续 2MSL(最长报文段寿命,指报文段在网络中生存的时间,超时会被抛弃) 时间,若该时间段内没有 B 的重发请求的话,就进入 CLOSED 状态。当 B 收到确认应答后,也便进入 CLOSED 状态。

SYN 泛洪攻击

我们已经知道,TCP 只有经过三次握手才能连接,而 SYN 泛洪攻击就是针对 TCP 握手过程进行攻击:

  • 攻击者发送大量的 SYN 包给服务器(第一次握手成功)

  • 服务器回应(SYN + ACK)包(第二次握手成功)

  • 但是攻击者不回应 ACK 包(第三次握手不进行)

导致服务器存在大量的半开连接,这些半连接可以耗尽服务器资源,使被攻击服务器无法再响应正常 TCP 连接,从而达到攻击的目的

幸运的是,一种称为 SYN cookie 的有效防御现在已部署在大多数主要的操作系统中:

  • 在客户端发送 SYN 报文给服务器(第一次握手),服务端收到连接请求报文段后,服务器不会为此SYN创建半开连接,而是生成一个序列号(所谓的 cookie)一起发送给客户端(第二次握手),在这个阶段,服务器不会为该连接分配任何资源

  • 客户端返回 ACK 报文给服务器(第三次握手),服务器会验证这个 cookie 值,只有验证成功才创建 TCP 连接,分配资源

  • 如果客户端没有返回 ACK 报文给服务器,也不会对服务器造成任何的伤害,因为服务器没有分配任何资源给它

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