Ddos атака — подробное руководство. Что такое ddos атаки, как их осуществляют и методы защиты от них

Введение

Сразу оговорюсь, что когда я писал данный обзор, я прежде всего ориентировался на аудиторию, разбирающуюся в специфике работы операторов связи и их сетей передачи данных. В данной статье излагаются основные принципы защиты от DDoS атак, история их развития в последнее десятилетие, и ситуация в настоящее время.

Что такое DDoS?

Наверное, о том, что такое DDoS-атаки, сегодня знает если не каждый "пользователь", то уж во всяком случае - каждый "АйТишник". Но пару слов всё же необходимо сказать.

DDoS-атаки (Distributed Denial of Service - распределённые атаки класса "отказ в обслуживании") - это атаки на вычислительные системы (сетевые ресурсы или каналы связи), имеющие целью сделать их недоступными для легитимных пользователей. DDoS-атаки заключаются в одновременной отправке в сторону определенного ресурса большого количества запросов с одного или многих компьютеров, расположенных в сети Интернет. Если тысячи, десятки тысяч или миллионы компьютеров одновременно начнут посылать запросы в адрес определенного сервера (или сетевого сервиса), то либо не выдержит сервер, либо не хватит полосы пропускания канала связи к этому серверу. В обоих случаях, пользователи сети Интернет не смогут получить доступ к атакуемому серверу, или даже ко всем серверам и другим ресурсам, подключенным через заблокированный канал связи.

Некоторые особенности DDoS-атак

Против кого и с какой целью запускаются DDoS-атаки?

DDoS-атаки могут быть запущены против любого ресурса, представленного в сети Интернет. Наибольший ущерб от DDoS-атак получают организации, чей бизнес непосредственно связан с присутствием в Интернет - банки (предоставляющие услуги Интернет-банкинга), интернет-магазины, торговые площадки, аукционы, а также другие виды деятельности, активность и эффективность которых существенно зависит от представительства в Интернет (турфирмы, авиакомпании, производители оборудования и программного обеспечения, и т.д.) DDoS-атаки регулярно запускаются против ресурсов таких гигантов мировой IT-индустрии, как IBM, Cisco Systems, Microsoft и других. Наблюдались массированные DDoS-атаки против eBay.com, Amazon.com, многих известных банков и организаций.

Очень часто DDoS-атаки запускаются против web-представительств политических организаций, институтов или отдельных известных личностей. Многим известно про массированные и длительные DDoS-атаки, которые запускались против web-сайта президента Грузии во время грузино-осетинской войны 2008 года (web-сайт был недоступен в течение нескольких месяцев, начиная с августа 2008 года), против серверов правительства Эстонии (весной 2007 года, во время беспорядков, связанных с переносом Бронзового солдата), про периодические атаки со стороны северокорейского сегмента сети Интернет против американских сайтов.

Основными целями DDoS-атак являются либо извлечение выгоды (прямой или косвенной) путём шантажа и вымогательства, либо преследование политических интересов, нагнетание ситуации, месть.

Каковы механизмы запуска DDoS-атак?

Наиболее популярным и опасным способом запуска DDoS-атак является использование ботнетов (BotNets). Ботнет - это множество компьютеров, на которых установлены специальные программные закладки (боты), в переводе с английского ботнет - это сеть ботов. Боты как правило разрабатываются хакерами индивидуально для каждого ботнета, и имеют основной целью отправку запросов в сторону определенного ресурса в Интернет по команде, получаемой с сервера управления ботнетом - Botnet Command and Control Server. Сервером управления ботнетом управляет хакер, либо лицо, купившее у хакера данный ботнет и возможность запускать DDoS-атаку. Боты распространяются в сети Интернет различными способами, как правило - путем атак на компьютеры, имеющие уязвимые сервисы, и установки на них программных закладок, либо путем обмана пользователей и принуждения их к установке ботов под видом предоставления других услуг или программного обеспечения, выполняющего вполне безобидную или даже полезную функцию. Способов распространения ботов много, новые способы изобретаются регулярно.

Если ботнет достаточно большой - десятки или сотни тысяч компьютеров - то одновременная отправка со всех этих компьютеров даже вполне легитимных запросов в сторону определённого сетевого сервиса (например, web-сервиса на конкретном сайте) приведет к исчерпанию ресурсов либо самого сервиса или сервера, либо к исчерпанию возможностей канала связи. В любом случае, сервис будет недоступен пользователям, и владелец сервиса понесет прямые, косвенные и репутационные убытки. А если каждый из компьютеров отправляет не один запрос, а десятки, сотни или тысячи запросов в секунду, то ударная сила атаки увеличивается многократно, что позволяет вывести из строя даже самые производительные ресурсы или каналы связи.

Некоторые атаки запускаются более "безобидными" способами. Например, флэш-моб пользователей определенных форумов, которые по договоренности запускают в определенное время "пинги" или другие запросы со своих компьютеров в сторону конкретного сервера. Другой пример - размещение ссылки на web-сайт на популярных Интернет-ресурсах, что вызывает наплыв пользователей на целевой сервер. Если "фейковая" ссылка (внешне выглядит как ссылка на один ресурс, а на самом деле ссылается на совершенно другой сервер) ссылается на web-сайт небольшой организации, но размещена на популярных серверах или форумах, такая атака может вызвать нежелательный для данного сайта наплыв посетителей. Атаки последних двух типов редко приводят к прекращению доступности серверов на правильно организованных хостинг-площадках, однако такие примеры были, и даже в России в 2009 году.

Помогут ли традиционные технические средства защиты от DDoS-атак?

Особенностью DDoS-атак является то, что они состоят из множества одновременных запросов, из которых каждый в отдельности вполне "легален", более того - эти запросы посылают компьютеры (зараженные ботами), которые вполне себе могут принадлежать самым обычным реальным или потенциальным пользователям атакуемого сервиса или ресурса. Поэтому правильно идентифицировать и отфильтровать именно те запросы, которые составляют DDoS-атаку, стандартными средствами очень сложно. Стандартные системы класса IDS/IPS (Intrusion Detection / Prevention System - система обнаружения / предотвращения сетевых атак) не найдут в этих запросах "состава преступления", не поймут, что они являются частью атаки, если только они не выполняют качественный анализ аномалий трафика. А если даже и найдут, то отфильтровать ненужные запросы тоже не так просто - стандартные межсетевые экраны и маршрутизаторы фильтруют трафик на основании четко определяемых списков доступа (правил контроля), и не умеют "динамически" подстраиваться под профиль конкретной атаки. Межсетевые экраны могут регулировать потоки трафика, основываясь на таких критериях, как адреса отправителя, используемые сетевые сервисы, порты и протоколы. Но в DDoS-атаке принимают участие обычные пользователи Интернет, которые отправляют запросы по наиболее распространенным протоколам - не будет же оператор связи запрещать всем и всё подряд? Тогда он просто прекратит оказывать услуги связи своим абонентам, и прекратит обеспечивать доступ к обслуживаемым им сетевым ресурсам, чего, собственно, и добивается инициатор атаки.

Многим специалистам, наверное, известно о существовании специальных решений для защиты от DDoS-атак, которые заключаются в обнаружении аномалий в трафике, построении профиля трафика и профиля атаки, и последующем процессе динамической многостадийной фильтрации трафика. И об этих решениях я тоже расскажу в этой статье, но несколько попозже. А сначала будет рассказано о некоторых менее известных, но иногда достаточно эффективных мерах, которые могут приниматься для подавления DDoS-атак существующими средствами сети передачи данных и её администраторов.

Защита от DDoS-атак имеющимися средствами

Существует довольно много механизмов и "хитростей", позволяющих в некоторых частных случаях подавлять DDoS-атаки. Некоторые могут использоваться, только если сеть передачи данных построена на оборудовании какого то конкретного производителя, другие более или менее универсальные.

Начнем с рекомендаций Cisco Systems. Специалисты этой компании рекомендуют обеспечить защиту фундамента сети (Network Foundation Protection), которая включает защиту уровня администрирования сетью (Control Plane), уровня управления сетью (Management Plane), и защиту уровня данных в сети (Data Plane).

Защита уровня администрирования (Management Plane)

Термин "уровень администрирования" охватывает весь трафик, который обеспечивает управление или мониторинг маршрутизаторов и другого сетевого оборудования. Этот трафик направляется в сторону маршрутизатора, или исходит от маршрутизатора. Примерами такого трафика являются Telnet, SSH и http(s) сессии, syslog-сообщения, SNMP-трапы. Общие best practices включают:

Обеспечение максимальной защищенности протоколов управления и мониторинга, использование шифрования и аутентификации:

протокол SNMP v3 предусматривает средства защиты, в то время как SNMP v1 практически не предусматривает, а SNMP v2 предусматривает лишь частично--установленные по умолчанию значения Community всегда нужно менять;
должны использоваться различные значения для public и private community;
протокол telnet передает все данные, в том числе логин и пароль, в открытом виде (если трафик перехватывается, эта информация легко может быть извлечена и использована), вместо него рекомендуется всегда использовать протокол ssh v2;
аналогично, вместо http используйте https для доступа к оборудованию;строгий контроль доступа к оборудованию, включая адекватную парольную политику, централизованные аутентификацию, авторизацию и аккаунтинг (модель AAA) и локальной аутентификации с целью резервирования;

Реализацию ролевой модели доступа;

Контроль разрешенных подключений по адресу источника с помощью списков контроля доступа;

Отключение неиспользуемых сервисов, многие из которых включены по-умолчанию (либо их забыли отключить после диагностики или настройки системы);

Мониторинг использования ресурсов оборудования.

На последних двух пунктах стоит остановиться более подробно.
Некоторые сервисы, которые включены по умолчанию или которые забыли выключить после настройки или диагностики оборудования, могут быть использованы злоумышленниками для обхода существующих правил безопасности. Список этих сервисов ниже:

PAD (packet assembler/disassembler);

Естественно, перед тем как отключать данные сервисы, нужно тщательно проанализировать отсутствие их необходимости в вашей сети.

Желательно осуществлять мониторинг использования ресурсов оборудования. Это позволит, во первых, вовремя заметить перегруженность отдельных элементов сети и принять меры по предотвращению аварии, и во вторых, обнаружить DDoS-атаки и аномалии, если их обнаружение не предусмотрено специальными средствами. Как минимум, рекомендуется осуществлять мониторинг:

загрузки процессора
использования памяти
загруженности интерфейсов маршрутизаторов.

Мониторинг можно осуществлять "вручную" (периодически отслеживая состояние оборудования), но лучше конечно это делать специальными системами мониторинга сети или мониторинга информационной безопасности (к последним относится Cisco MARS).

Защита уровня управления (Control Plane)

Уровень управления сетью включает весь служебный трафик, который обеспечивает функционирование и связность сети в соответствии с заданной топологией и параметрами. Примерами трафика уровня управления являются: весь трафик, генерируемый или предназначенный для процессора маршрутизации (route processor - RR), в том числе все протоколы маршрутизации, в некоторых случаях - протоколы SSH и SNMP, а также ICMP. Любая атака на функционирование процессора маршрутизации, а особенно - DDoS-атаки, могут повлечь существенные проблемы и перерывы в функционировании сети. Ниже описаны best practices для защиты уровня управления.

Control Plane Policing

Заключается в использовании механизмов QoS (Quality of Service - качество обслуживания) для предоставления более высокого приоритета трафику уровня управления, чем пользовательскому трафику (частью которого являются и атаки). Это позволит обеспечить работу служебных протоколов и процессора маршрутизации, то есть сохранить топологию и связность сети, а также собственно маршрутизацию и коммутацию пакетов.

IP Receive ACL

Данный функционал позволяет осуществлять фильтрацию и контроль служебного трафика, предназначенного для маршрутизатора и процессора маршрутизации.

применяются уже непосредственно на маршрутизирующем оборудовании перед тем, как трафик достигает процессора маршрутизации, обеспечивая "персональную" защиту оборудования;
применяются уже после того, как трафик прошел обычные списки контроля доступа - являются последним уровнем защиты на пути к процессору маршрутизации;
применяются ко всему трафику (и внутреннему, и внешнему, и транзитному по отношению к сети оператора связи).

Infrastructure ACL

Обычно, доступ к собственным адресам маршрутизирующего оборудования необходим только для хостов собственной сети оператора связи, однако бывают и исключения (например, eBGP, GRE, туннели IPv6 over IPv4, и ICMP). Инфраструктурные списки контроля доступа:

обычно устанавливаются на границе сети оператора связи ("на входе в сеть");
имеют целью предотвратить доступ внешних хостов к адресам инфраструктуры оператора;
обеспечивают беспрепятственный транзит трафика через границу операторской сети;
обеспечивают базовые механизмы защиты от несанкционированной сетевой активности, описанные в RFC 1918, RFC 3330, в частности, защиту от спуфинга (spoofing, использование поддельных IP адресов источника с целью маскировки при запуске атаки).

Neighbour Authentication

Основная цель аутентификации соседних маршрутизаторов - предотвращение атак, заключающихся в отсылке поддельных сообщений протоколов маршрутизации с целью изменить маршрутизацию в сети. Такие атаки могут привести к несанкционированному проникновению в сеть, несанкционированному использованию сетевых ресурсов, а также к тому, что злоумышленник перехватит трафик с целью анализа и получения необходимой информации.

Настройка BGP

фильтрация префиксов BGP (BGP prefix filters) - используется для того, чтобы информация о маршрутах внутренней сети оператора связи не распространялась в Интернет (иногда эта информация может оказаться очень полезной для злоумышленника);
ограничение количества префиксов, которые могут быть приняты от другого маршрутизатора (prefix limiting) - используется для защиты от DDoS атак, аномалий и сбоев в сетях пиринг-партнеров;
использование параметров BGP Community и фильтрация по ним также могут использоваться для ограничения распространения маршрутной информации;
мониторинг BGP и сопоставление данных BGP с наблюдаемым трафиком является одним из механизмов раннего обнаружения DDoS-атак и аномалий;
фильтрация по параметру TTL (Time-to-Live) - используется для проверки BGP-партнёров.

Если атака по протоколу BGP запускается не из сети пиринг-партнера, а из более удаленной сети, то параметр TTL у BGP-пакетов будет меньшим, чем 255. Можно сконфигурировать граничные маршрутизаторы оператора связи так, чтобы они отбрасывали все BGP пакеты со значением TTL < 255, а маршрутизаторы пиринг-партнеров наоборот - чтобы они генерировали только BGP-пакеты с параметром TTL=255. Так как TTL при каждом хопе маршрутизации уменьшается на 1, данный нехитрый приём позволит легко избежать атак из-за границ вашего пиринг-партнера.

Защита уровня данных в сети (Data Plane)

Несмотря на важность защиты уровней администрирования и управления, большая часть трафика в сети оператора связи - это данные, транзитные или же предназначенные для абонентов данного оператора.

Unicast Reverse Path Forwarding (uRPF)

Нередко атаки запускаются с использованием технологии спуфинга (spoofing) - IP-адреса источника фальсифицируются с тем, чтобы источник атаки невозможно было отследить. Фальсифицированные IP-адреса могут быть:

из реально используемого адресного пространства, но в другом сегменте сети (в том сегменте, откуда была запущена атака, данные поддельные адреса не маршрутизируются);
из неиспользуемого в данной сети передачи данных адресного пространства;
из адресного пространства, не маршрутизируемого в сети Интернет.

Реализация на маршрутизаторах механизма uRPF позволит предотвратить маршрутизацию пакетов с адресами источника, несовместимыми или неиспользуемыми в сегменте сети, из которого они поступили на интерфейс маршрутизатора. Данная технология позволяет иногда достаточно эффективно отфильтровать нежелательный трафик наиболее близко к его источнику, то есть наиболее эффективно. Многие DDoS-атаки (включая известные Smurf и Tribal Flood Network) используют механизм спуфинга и постоянной смены адресов источника для того, обмануть стандартные средства защиты и фильтрации трафика.

Использование механизма uRPF операторами связи, предоставляющим абонентам доступ в Интернет, позволит эффективно предотвратить DDoS-атаки с применением технологии спуфинга, направленные со стороны собственных абонентов против Интернет-ресурсов. Таким образом, DDoS-атака подавляется наиболее близко к её источнику, то есть наиболее эффективно.

Remotely Triggered Blackholes (RTBH)

Управляемые черные дыры (Remotely Triggered Blackholes) используются для "сбрасывания" (уничтожения, отправления "в никуда") трафика, поступающего в сеть, путем маршрутизации данного трафика на специальные интерфейсы Null 0. Данную технологию рекомендуется использовать на границе сети для сброса содержащего DDoS-атаку трафика при его поступлении в сеть. Ограничением (причем существенным) данного метода является то, что он применяется ко всему трафику, предназначенному для определенного хоста или хостов, являющимися целью атаки. Таким образом, данный метод может использоваться в случаях, когда массированной атаке подвергается один или несколько хостов, что вызывает проблемы не только для атакуемых хостов, но также и для других абонентов и сети оператора связи в целом.

Управление черными дырами может осуществляться как вручную, так и посредством протокола BGP.

QoS Policy Propagation Through BGP (QPPB)

Управление QoS через BGP (QPPB) полволяет управлять политиками приоритета для трафика, предназначенного определенной автономной системе либо блоку IP-адресов. Данный механизм может оказаться очень полезен для операторов связи и крупных предприятий, в том числе и для управления уровнем приоритета для нежелательного трафика или трафика, содержащего DDoS-атаку.

Sink Holes

В некоторых случаях требуется не полностью удалять трафик с использованием черных дыр, а отводить его в сторону от основных каналов или ресурсов для последующего мониторинга и анализа. Именно для этого и предназначены "отводные каналы" или Sink Holes.

Sink Holes используются чаще всего в следующих случаях:

для отвода в сторону и анализа трафика с адресами назначения, которые принадлежат адресному пространству сети оператора связи, но при этом реально не используются (не были выделены ни оборудованию, ни пользователям); такой трафик является априори подозрительным, так как зачастую свидетельствует о попытках просканировать или проникнуть в вашу сеть злоумышленником, не имеющим подробной информации о её структуре;
для перенаправления трафика от цели атаки, являющейся реально функционирующим в сети оператора связи ресурсом, для его мониторинга и анализа.

Защита от DDoS с использованием специальных средств

Концепция Cisco Clean Pipes - родоначальник отрасли

Современную концепцию защиты от DDoS-атак разработала (да, да, вы не удивитесь! :)) компания Cisco Systems. Разработанная Cisco концепция получила название Cisco Clean Pipes ("очищенные каналы"). В детально разработанной уже почти 10 лет назад концепции довольно подробно описывались основные принципы и технологии защиты от аномалий в трафике, большая часть которых используется и сегодня, в том числе другими производителями.

Концепция Cisco Clean Pipes предполагает следующие принципы обнаружения и подавления DDoS-атак.

Выбираются точки (участки сети), трафик в которых анализируется на предмет выявления аномалий. В зависимости от того, что мы защищаем, такими точками могут являться пиринг-соединения оператора связи с вышестоящими операторами, точки подключения нижестоящих операторов или абонентов, каналы подключения центров обработки данных к сети.

Специальные детекторы анализируют трафик в этих точках, строят (изучают) профиль трафика в его нормальном состоянии, при появлении DDoS-атаки или аномалии - обнаруживают её, изучают и динамически формируют её характеристики. Далее, информация анализируется оператором системы, и в полуавтоматическом или автоматическом режиме запускается процесс подавления атаки. Подавление заключается в том, что трафик, предназначенный "жертве", динамически перенаправляется через устройство фильтрации, на котором к этому трафику применяются фильтры, сформированные детектором и отражающие индивидуальный характер этой атаки. Очищенный трафик вводится в сеть и отправляется получателю (потому и возникло название Clean Pipes - абонент получает "чистый канал", не содержащий атаку).

Таким образом, весь цикл защиты от DDoS-атак включает следующие основные стадии:

Обучение контрольным характеристикам трафика (профилирование, Baseline Learning)
Обнаружение атак и аномалий (Detection)
Перенаправление трафика с целью его пропуска через устройство очистки (Diversion)
Фильтрация трафика с целью подавления атак (Mitigation)
Ввод трафика обратно в сеть и отправка адресату (Injection).

Н есколько особенностей.
В качестве детекторов могут использоваться два типа устройств:

Детекторы производства Cisco Systems - сервисные модули Cisco Traffic Anomaly Detector Services Module, предназначенные для установки в шасси Cisco 6500/7600.
Детекторы производства Arbor Networks - устройства Arbor Peakflow SP CP.

Ниже приведена таблица сравнения детекторов Cisco и Arbor.

Параметр	Cisco Traffic Anomaly Detector	Arbor Peakflow SP CP
Получение информации о трафике для анализа	Используется копия трафика, выделяемая на шасси Cisco 6500/7600	Используется Netflow-данные о трафике, получаемые с маршрутизаторов, допускается регулировать выборку (1: 1, 1: 1 000, 1: 10 000 и т.д.)
Используемые принципы выявления	Сигнатурный анализ (misuse detection) и выявление аномалий (dynamic profiling )	Преимущественно выявление аномалий; сигнатурный анализ используется, но сигнатуры имеют общий характер
Форм-фактор	сервисные модули в шасси Cisco 6500/7600	отдельные устройства (сервера)
Производительность	Анализируется трафик до 2 Гбит/с	Практически неограниченна (можно уменьшать частоту выборки)
Масштабируемость	Установка до 4 модулей Cisco Detector SM в одно шасси (однако модули действуют независимо друг от друга)	Возможность использования нескольких устройств в рамках единой системы анализа, одному из которых присваивается статус Leader
Мониторинг трафика и маршрутизации в сети	Функционал практически отсутствует	Функционал очень развит. Многие операторы связи покупают Arbor Peakflow SP из-за глубокого и проработанного функционала по мониторингу трафика и маршрутизации в сети
Предоставление портала (индивидуального интерфейса для абонента, позволяющего мониторить только относящуюся непосредственно к нему часть сети)	Не предусмотрено	Предусмотрено. Является серьезным преимуществом данного решения, так как оператор связи может продавать индивидуальные сервисы по защите от DDoS своим абонентам.
Совместимые устройства очистки трафика (подавления атак)	Cisco Guard Services Module	Arbor Peakflow SP TMS; Cisco Guard Services Module.
	Защита центров обработки данных (Data Centre) при их подключении к Интернет Мониторинг downstream-подключений абонентских сетей к сети оператора связи	Обнаружение атак на upstream -подключениях сети оператора связи к сетям вышестоящих провайдеров Мониторинг магистрали оператора связи

В последней строке таблицы приведены сценарии использования детекторов от Cisco и от Arbor, которые рекомендовались Cisco Systems. Данные сценарии отражены на приведенной ниже схеме.

В качестве устройства очистки трафика Cisco рекомендует использовать сервисный модуль Cisco Guard, который устанавливается в шасси Cisco 6500/7600 и по команде, получаемой с детектора Cisco Detector либо с Arbor Peakflow SP CP осуществляется динамическое перенаправление, очистка и обратный ввод трафика в сеть. Механизмы перенаправления - это либо BGP апдейты в сторону вышестоящих маршрутизаторов, либо непосредственные управляющие команды в сторону супервизора с использованием проприетарного протокола. При использовании BGP-апдейтов, вышестоящему маршрутизатору указывается новое значение nex-hop для трафика, содержащего атаку - так, что этот трафик попадает на сервер очистки. При этом необходимо позаботиться о том, чтобы эта информация не повлекла организацию петли (чтобы нижестоящий маршрутизатор при вводе на него очищенного трафика не пробовал снова завернуть этот трафик на устройство очистки). Для этого могут использоваться механизмы контроля распространения BGP-апдейтов по параметру community, либо использование GRE-туннелей при вводе очищенного трафика.

Такое положение дел существовало до тех пор, пока Arbor Networks существенно не расширил линейку продуктов Peakflow SP и не стал выходить на рынок с полностью самостоятельным решением по защите от DDoS-атак.

Появление Arbor Peakflow SP TMS

Несколько лет назад, компания Arbor Networks решила развивать свою линейку продуктов по защите от DDoS-атак самостоятельно и вне зависимости от темпов и политики развития данного направления у Cisco. Решения Peakflow SP CP имели принципиальные преимущества перед Cisco Detector, так как они анализировали flow-информацию с возможностью регулирования частоты выборки, а значит не имели ограничений по использованию в сетях операторов связи и на магистральных каналах (в отличие от Cisco Detector, которые анализируют копию трафика). Кроме того, серьезным преимуществом Peakflow SP явилась возможность для операторов продавать абонентам индивидуальный сервис по мониторингу и защите их сегментов сети.

Ввиду этих или других соображений, Arbor существенно расширил линейку продуктов Peakflow SP. Появился целый ряд новых устройств:

Peakflow SP TMS (Threat Management System) - осуществляет подавление DDoS-атак путем многоступенчатой фильтрации на основе данных, полученных от Peakflow SP CP и от лаборатории ASERT, принадлежащей Arbor Networks и осуществляющей мониторинг и анализ DDoS-атак в Интернете;

Peakflow SP BI (Business Intelligence) - устройства, обеспечивающие масштабирование системы, увеличивая число подлежащих мониторингу логических объектов и обеспечивая резервирование собираемых и анализируемых данных;

Peakflow SP PI (Portal Interface) - устройства, обеспечивающие увеличение абонентов, которым предоставляется индивидуальный интерфейс для управления собственной безопасностью;

Peakflow SP FS (Flow Censor) - устройства, обеспечивающие мониторинг абонентских маршрутизаторов, подключений к нижестоящим сетям и центрам обработки данных.

Принципы работы системы Arbor Peakflow SP остались в основном такими же, как и Cisco Clean Pipes, однако Arbor регулярно производит развитие и улучшение своих систем, так что на данный момент функциональность продуктов Arbor по многим параметрам лучше, чем у Cisco, в том числе и по производительности.

На сегодняшний день, максимальная производительность Cisco Guard модет быть достигнута путем создания кластера из 4-х модулей Guard в одной шасси Cisco 6500/7600, при этом полноценная кластеризация этих устройств не реализована. В то же время, верхние модели Arbor Peakflow SP TMS имеют производительность до 10 Гбит/с, и в свою очередь могут кластеризоваться.

После того, как Arbor стал позиционировать себя в качестве самостоятельного игрока на рынке систем обнаружения и подавления DDoS-атак, Cisco стала искать партнера, который бы обеспечил ей так необходимый мониторинг flow-данных о сетевом трафике, но при этом не являлся бы прямым конкурентом. Такой компанией стала Narus, производящая системы мониторинга трафика на базе flow-данных (NarusInsight), и заключившая партнерство с Cisco Systems. Однако серьезного развития и присутствия на рынке это партнерство не получило. Более того, по некоторым сообщениям, Cisco не планирует инвестиции в свои решения Cisco Detector и Cisco Guard, фактически, оставляя данную нишу на откуп компании Arbor Networks.

Некоторые особенности решений Cisco и Arbor

Стоит отметить некоторые особенности решений Cisco и Arbor.

Cisco Guard можно использовать как совместно с детектором, так и самостоятельно. В последнем случае он устанавливается в режим in-line и выполняет функции детектора анализируя трафик, а при необходимости включает фильтры и осуществляет очистку трафика. Минус этого режима заключается в том, что, во первых, добавляется дополнительная точка потенциально отказа, и во-вторых, дополнительная задержка трафика (хотя она и небольшая до тех пор, пока не включается механизм фильтрации). Рекомендуемый для Cisco Guard режим - ожидания команды на перенаправление трафика, содержащего атаку, его фильтрации и ввода обратно в сеть.
Устройства Arbor Peakflow SP TMS также могут работать как в режиме off-ramp, так и в режиме in-line. В первом случае устройство пассивно ожидает команды на перенаправление содержащего атаку трафика с целью его очистки и ввода обратно в сеть. Во втором пропускает через себя весь трафик, вырабатывает на его основе данные в формате Arborflow и передает их на Peakflow SP CP для анализа и обнаружения атак. Arborflow - это формат, похожий на Netflow, но доработанный компанией Arbor для своих систем Peakflow SP. Мониторинг трафика и выявление атак осуществляет Peakflow SP CP на основании получаемых от TMS данных Arborflow. При обнаружении атаки, оператор Peakflow SP CP дает команду на её подавление, после чего TMS включает фильтры и очищает трафик от атаки. В отличие от Cisco, сервер Peakflow SP TMS не может работать самостоятельно, для его работы требуется наличие сервера Peakflow SP CP, который производит анализ трафика.
Сегодня большинство специалистов сходятся во мнении, что задачи защиты локальных участков сети (например, подключение ЦОДов или подключение downstream-сетей) эффек

Распределенные сетевые атаки часто называются распределёнными атаками типа «отказ в обслуживании» (Distributed Denial of Service, DDoS). Этот тип атаки использует определенные ограничения пропускной способности, которые характерны для любых сетевых ресурсов, например, инфраструктуре, которая обеспечивает условия для работы сайта компании. DDoS-атака отправляет на атакуемый веб-ресурс большое количество запросов с целью превысить способность сайта обрабатывать их все... и вызвать отказ в обслуживании.

Стандартные цели DDoS-атак:

Сайты интернет-магазинов
Онлайн-казино
Компания или организация, работа которой связана с предоставлением онлайн-услуг

Как работает DDoS-атака

Сетевые ресурсы, такие как веб-серверы, имеют ограничения по количеству запросов, которые они могут обслуживать одновременно. Помимо допустимой нагрузки на сервер существуют также ограничения пропускной способности канала, который соединяет сервер с Интернетом. Когда количество запросов превышает производительность любого компонента инфраструктуры, может произойти следующее:

Существенное замедление время ответа на запросы.
Отказ в обслуживании всех запросов пользователей или части из них.

Как правило, конечной целью злоумышленника является полное прекращение работы веб-ресурса – «отказ в обслуживании». Злоумышленник может также потребовать деньги за остановку атаки. В некоторых случаях DDoS-атака может являться попыткой дискредитировать или разрушить бизнес конкурента.

Использование сети зомби-компьютеров для проведения DDoS-атак

Для отправки очень большого количества запросов на ресурс жертвы киберпреступник часто создает сеть из зараженных «зомби-компьютеров». Поскольку преступник контролирует действия каждого зараженного компьютера в , атака может быть слишком мощной для веб-ресурса жертвы.

Природа современных DDoS-угроз

В начале и середине 2000-х такая преступная деятельность была довольно распространенной. Однако количество успешных DDoS-атак уменьшается. Это, вероятно, обусловлено следующими факторами:

Полицейские расследования, которые привели к аресту преступников по всему миру
Технические контрмеры, которые успешно применяются для противодействия DDoS-атакам

Как происходит DDoS-атака и какие ее виды существуют? Понимание проблемы это уже половина ее решения. Поэтому рассмотрим основные типы DDoS и с какой целью их осуществляют на сайты.

DDoS (Distributed Denial of Service attack) – это целенаправленный комплекс действий для выведения из строя, сбоя работы интернет-ресурса. Жертвой может стать любой ресурс, в том числе интернет-магазин, государственный сайт или игровой сервер. В большинстве подобных случаев злоумышленник использует для таких целей сеть компьютеров, которые заражены вирусом. Такая сеть называется ботнет. В нем присутствует координирующий главный сервер. Для запуска атаки хакер отправляет команду такому серверу, который в свою очередь дает сигнал каждому боту начать выполнение вредоносных сетевых запросов.

Причин для осуществления DDoS-атаки может быть много. Например:

для развлечения . Примитивную атаку может организовать каждый, кто хоть немного разбирается в данной области. Правда, такая атака не анонимна и не эффективна, а те, кто ее совершают могут даже не догадываться об этом. Часто такие ситуации практикуют школьники для развлечения. Целью такой “забавы” может стать практически любой сайт в Интернете.
из-за личной неприязни . DDoS-атака на Ваш сайт может быть и по такой причине. Мало ли кому Вы перешли дорогу, это могут сделать и конкуренты, и любые другие люди, которым Ваш интернет-ресурс “не по душе”.
ради шантажа или вымогательства . Мошенники шантажируют в большинстве случаев крупные компании. Они требуют плату за то, чтобы прекратить атаку на сервера или за ее несовершение.
недобросовестная конкуренция . Часто такие атаки создаются для разрушения репутации сайта и потери клиентопотока.

Первые DDoS-атаки появились в 1996 году. Правда, особое внимание такое явление привлекло к себе в 1999 году, когда из рабочего строя были выведены мировые гиганты – Amazon, Yahoo, CNN, eBay, E-Trade. А принимать срочные меры по решению проблемы стали только в 2000 году, когда вновь были совершены воздействия на сервера ключевых компаний.

Типы DDoS.

Простой трафик это HTTP-запросы. Основа запроса – HTTP-заголовок. Запрашивающая сторона может использовать сколько угодно заголовков, придавая им нужные свойства. Злоумышленники, которые проводят DDoS, могут изменять эти заголовки, поэтому их трудно распознать в качестве атаки.

HTTP GET

HTTP(S) GET-запрос - способ, запрашивающий данные на сервере. Этот запрос может “попросить” у сервера передать какой-то файл, изображение, страницу или скрипт, для отображения в веб-браузере.
HTTP(S) GET-флуд - DDoS атака прикладного уровня (7) модели OSI. Злоумышленник посылает мощный поток запросов на сервер для переполнения его ресурсов. В этом случае сервер перестает отвечать на запросы реальных посетителей.

HTTP POST

HTTP(S) POST-запрос - метод, суть которого лежит в том, что данные помещаются в тело запроса для последующей обработки на сервере. HTTP POST-запрос кодирует передаваемую информацию и помещает на форму, а затем отправляет этот контент на сервер. Этот метод используют, когда необходимо передавать большие объемы данных.
HTTP(S) POST-флуд - тип DDoS-атаки, при котором количество POST-запросов переполняют сервер, в итоге он не может ответить на них. Это влечет за собой аварийную остановку сервера с вытекающими последствиями.

Все перечисленные запросы также передаются по HTTPS, пересылаемые данные в таком случае шифруются. И подобная защита играет на пользу хакерам. Ведь, чтобы выявить такой запрос, сервер должен сначала расшифровать его. А расшифровать поток запросов во время такой атаки очень сложно и это создает дополнительную нагрузку на сервер.

ICMP-флуд (или Smurf-атака) . Довольно опасный тип атаки. Хакер отправляет поддельный ICMP-пакет, в котором адрес атакующего меняется на адрес жертвы. Все узлы присылают ответ на данный ping-запрос. Для этого в большинстве случает используют большую сеть, чтобы у компьютера-жертвы не было никаких шансов.

UDP флуд (или атака Fraggle) . По своему типу аналогичен ICMP флуду, правда в данном случае применяются UDP пакеты. Из-за насыщения полос пропускания происходит отказ в обслуживании сервера жертвы.

SYN-флуд . В основе такой атаки лежит запуск большого количества одновременных TCP-соединений через посылку SYN-пакета с несуществующим обратным адресом.

Отправка «тяжелых пакетов» . При подобном виде атаки злоумышленник отсылает пакеты серверу, которые не насыщают полосу пропускания, а тратят его процессорное время. В итоги происходит сбой в системе и пользователи не могут получить свои ресурсы.

Переполнение сервера лог-файлами . При некорректной системе ротации лог-файлов мошенник может отправлять объемные пакеты, которые вскоре займут все свободное место на жестком диске сервера. В итоге сбой в системе.

Ошибки программного кода . Некоторые злоумышленники с опытом в данной сфере деятельности разрабатывают специальные программы-эксплоиты, которые позволяют атаковать сложные системы коммерческих организаций. Для этого они ищут ошибки в коде программ, которые могут привести к завершению службы.

Недостатки в программном коде . Та же ситуация: хакеры ищут ошибки в коде программ или ОС, при этом заставляют их обрабатывать исключительные ситуации, в итоге программы выходят из строя.

Методы борьбы из DDoS можно поделить на два вида: активные и пассивные . Пассивные это заранее подготовленные методы предосторожности и предотвращении атаки, активные применяются в случае, если атака уже совершается на данный момент.

Основной пассивный метод это, конечно же, предотвращение . Многие считают это метод несущественным, но все-таки в большинстве случаев он является основным.

В основе профилактики должно лежать исключение таких факторов как личная неприязнь, конкуренция, религиозные или иные разногласия. Если вовремя устранить подобные причины и сделать соответствующие выводы, то DDoS не коснется Вашего интернет-ресурса. Но этот метод больше касается управления, а не технической стороны проблемы.

Использование специализированного программного и аппаратного обеспечение .

Сегодня много компаний-производителей разработали специальные и уже готовые решения для защиты от DDoS-атак. Это программное обеспечение разных видов для защиты малых и самых крупных сайтов для разных типов организаций. Это также считается пассивным методом защиты, так как является превентивным способом.

Фильтрация и блокировка трафика , который исходит от атакующих машин дает возможность снизить или вовсе погасить атаку. Существует два способа фильтрации: маршрутизация по спискам ACL и использование межсетевых экранов. Использование списков ACL позволяет фильтровать второстепенные протоколы, не затрагивая при этом протоколы TCP и не замедляя скорость работы пользователей с ресурсом. Межсетевые экраны применяются исключительно для защиты частных сетей.

Обратный DDoS – перенаправление трафика на атакующего. Если Вы имеет достаточные серверные мощности, то сможете не только преодолеть атаку, но и вывести из строя оборудование атакующего. Правда, данный тип защиты в случае ошибок в программном коде ОС, системных служб или веб-приложений.

Устранение уязвимостей – тип защиты нацелен на устранение ошибок в системах или службах. К сожалению, такой способ защиты не работает против флуд-атак.

Построение распределенных систем – позволяет обслуживать пользователей, даже если некоторые узлы становятся недоступны из-за DDoS-атак. Для этого используется сетевое или серверное оборудование разных типов, которое размещается в разных ДЦ. Также часто устанавливают дублирующую систему. Это выгодно делать для больших проектов, которые дорожат репутацией и имеют огромное количество пользователей.

Мониторинг – установка специальной системы мониторинга и оповещения. Она даст возможность вычислить DDoS-атаку по определенным критериям. Мониторинг напрямую не защищает атакуемую систему, но позволяет вовремя среагировать и предотвратить сбой в системе работы ресурса. Это, конечно же, пассивный метод защиты.

Приобретение сервиса по защите от DDoS-aтак – дает возможность защититься от многих типов DDoS-атак, используя целый комплекс механизмов фильтрации нежелательного трафика к атакующим серверам. Правда, стоят такие сервисы недешево.

Как реагировать на угрозы мошенников, которые DDoS-сят Ваш онлайн-ресурс? Подробнее в следующей.

Только комплекс выше описанных мер поможет Вам защитить сайт от DDoS и уберечь свой сервис.

О DDoS-атаках. Базовые правила защиты ресурса в Сети, подробнее по .

9109 раз(а) 11 Сегодня просмотрено раз(а)

DoS и DDoS-атака — это агрессивное внешнее воздействие на вычислительные ресурсы сервера или рабочей станции, проводимое с целью доведения последних до отказа. Под отказом мы понимаем не физический выход машины из строя, а недоступность ее ресурсов для добросовестных пользователей — отказ системы в их обслуживании (D enial o f S ervice, из чего и складывается аббревиатура DoS).

Если такая атака проводится с одиночного компьютера, она классифицируется как DoS (ДоС), если с нескольких — DDoS (ДиДоС или ДДоС), что означает «D istributed D enial o f S ervice» — распределенное доведение до отказа в обслуживании. Далее поговорим, для чего злоумышленники проводят подобные воздействия, какими они бывают, какой вред причиняют атакуемым и как последним защищать свои ресурсы.

Кто может пострадать от DoS и DDoS атак

Атакам подвергаются корпоративные сервера предприятий и веб-сайты, значительно реже — личные компьютеры физических лиц. Цель подобных акций, как правило, одна — нанести атакуемому экономический вред и остаться при этом в тени. В отдельных случаях DoS и DDoS атаки являются одним из этапов взлома сервера и направлены на кражу или уничтожение информации. По сути, жертвой злоумышленников может стать предприятие или сайт, принадлежащие кому угодно.

Схема, иллюстрирующая суть DDoS-атаки:

DoS и DDoS-атаки чаще всего проводят с подачи нечестных конкурентов. Так, «завалив» веб-сайт интернет-магазина, который предлагает аналогичный товар, можно на время стать «монополистом» и забрать его клиентов себе. «Положив» корпоративный сервер, можно разладить работу конкурирующей компании и тем самым снизить ее позиции на рынке.

Масштабные атаки, способные нанести существенный урон, выполняются, как правило, профессиональными киберпреступниками за немалые деньги. Но не всегда. Атаковать ваши ресурсы могут и доморощенные хакеры-любители — из интереса, и мстители из числа уволенных сотрудников, и просто те, кто не разделяет ваши взгляды на жизнь.

Иногда воздействие проводится с целью вымогательства, злоумышленник при этом открыто требует от владельца ресурса деньги за прекращение атаки.

На сервера государственных компаний и известных организаций нередко нападают анонимные группы высококвалифицированных хакеров с целью воздействия на должностных лиц или вызова общественного резонанса.

Как проводятся атаки

Принцип действия DoS и DDoS-атак заключается в отправке на сервер большого потока информации, который по максимуму (насколько позволяют возможности хакера) загружает вычислительные ресурсы процессора, оперативной памяти, забивает каналы связи или заполняет дисковое пространство. Атакованная машина не справляется с обработкой поступающих данных и перестает откликаться на запросы пользователей.

Так выглядит нормальная работа сервера, визуализированная в программе Logstalgia :

Эффективность одиночных DOS-атак не слишком высока. Кроме того, нападение с личного компьютера подвергает злоумышленника риску быть опознанным и пойманным. Гораздо больший профит дают распределенные атаки (DDoS), проводимые с так называемых зомби-сетей или ботнетов.

Так отображает деятельность ботнета сайт Norse-corp.com:

Зомби-сеть (ботнет) — это группа компьютеров, не имеющих физической связи между собой. Их объединяет то, что все они находятся под контролем злоумышленника. Контроль осуществляется посредством троянской программы, которая до поры до времени может никак себя не проявлять. При проведении атаки хакер дает зараженным компьютерам команду посылать запросы на сайт или сервер жертвы. И тот, не выдержав натиска, перестает отвечать.

Так Logstalgia показывает DDoS-атаку:

Войти в состав ботнета может абсолютно любой компьютер. И даже смартфон. Достаточно подхватить троянца и вовремя его не обнаружить. Кстати, самый крупный ботнет насчитывал почти 2 млн машин по всему миру, а их владельцы понятия не имели, чем им приходится заниматься.

Способы нападения и защиты

Перед началом атаки хакер выясняет, как провести ее с максимальным эффектом. Если атакуемый узел имеет несколько уязвимостей, воздействие может быть проведено по разным направлениям, что значительно усложнит противодействие. Поэтому каждому администратору сервера важно изучить все его «узкие места» и по возможности их укрепить.

Флуд

Флуд, говоря простым языком, это информация, не несущая смысловой нагрузки. В контексте DoS/DDoS-атак флуд представляет собой лавину пустых, бессмысленных запросов того или иного уровня, которые принимающий узел вынужден обрабатывать.

Основная цель использования флуда — полностью забить каналы связи, насытить полосу пропускания до максимума.

Виды флуда:

MAC-флуд — воздействие на сетевые коммуникаторы (блокировка портов потоками данных).
ICMP-флуд — заваливание жертвы служебными эхо-запросами с помощью зомби-сети или рассылка запросов «от имени» атакуемого узла, чтобы все члены ботнета одновременно отправили ему эхо-ответ (атака Smurf). Частный случай ICMP-флуда — ping-флуд (отправка на сервер запросов ping).
SYN-флуд — отправка жертве многочисленных SYN-запросов, переполняя очередь TCP-подключений путем создавая большого количества полуоткрытых (ожидающих подтверждения клиента) соединений.
UDP-флуд — работает по схеме Smurf-атак, где вместо ICMP-пакетов пересылаются датаграммы UDP.
HTTP-флуд — заваливание сервера многочисленными HTTP-сообщениями. Более изощренный вариант — HTTPS-флуд, где пересылаемые данные предварительно шифруются, и прежде чем атакуемый узел их обработает, ему предстоит их расшифровать.

Как защититься от флуда

Настроить на сетевых коммутаторах проверку на валидность и фильтрацию MAC-адресов.
Ограничить или запретить обработку эхо-запросов ICMP.
Блокировать пакеты, приходящие с определенного адреса или домена, который дает повод подозревать его в неблагонадежности.
Установить лимит на количество полуоткрытых соединений с одним адресом, сократить время их удержания, удлинить очередь TCP-подключений.
Отключить сервисы UDP от приема трафика извне или ограничить количество UDP-соединений.
Использовать CAPTCHA, задержки и другие приемы защиты от ботов.
Увеличить максимальное количество HTTP-подключений, настроить кэширование запросов с помощью nginx.
Расширить пропускную способность сетевого канала.
По возможности выделить отдельный сервер для обработки криптографии (если используется).
Создать резервный канал для административного доступа к серверу в аварийных ситуациях.

Перегрузка аппаратных ресурсов

Существуют разновидности флуда, которые воздействуют не на канал связи, а на аппаратные ресурсы атакуемого компьютера, загружая их по полной и вызывая зависание или аварийное завершение работы. Например:

Создание скрипта, который разместит на форуме или сайте, где у пользователей есть возможность оставлять комментарии, огромное количество бессмысленной текстовой информации, пока не заполнится всё дисковое пространство.
То же самое, только заполнять накопитель будут логи сервера.
Загрузка сайта, где выполняется какое-либо преобразование введенных данных, непрерывной обработкой этих данных (отправка так называемых «тяжелых» пакетов).
Загрузка процессора или памяти выполнением кода через интерфейс CGI (поддержка CGI позволяет запускать на сервере какую-либо внешнюю программу).
Вызов срабатывания системы безопасности, что делает сервер недоступным извне и т. д.

Как защититься от перегрузки аппаратных ресурсов

Увеличить производительность оборудования и объем дискового пространства. При работе сервера в штатном режиме свободными должны оставаться не менее 25-30% ресурсов.
Задействовать системы анализа и фильтрации трафика до передачи его на сервер.
Лимитировать использование аппаратных ресурсов компонентами системы (установить квоты).
Хранить лог-файлы сервера на отдельном накопителе.
Рассредоточить ресурсы по нескольким независимым друг от друга серверам. Так, чтобы при отказе одной части другие сохраняли работоспособность.

Уязвимости в операционных системах, программном обеспечении, прошивках устройств

Вариантов проведения такого рода атак неизмеримо больше, чем с использованием флуда. Их реализация зависит от квалификации и опыта злоумышленника, его умения находить ошибки в программном коде и использовать их во благо себе и во вред владельцу ресурса.

После того как хакер обнаружит уязвимость (ошибку в программном обеспечении, используя которую можно нарушить работу системы), ему останется лишь создать и запустить эксплойт — программу, которая эксплуатирует эту уязвимость.

Эксплуатация уязвимостей не всегда имеет цель вызвать только отказ в обслуживании. Если хакеру повезет, он сможет получить контроль над ресурсом и распорядиться этим «подарком судьбы» по своему усмотрению. Например, использовать для распространения вредоносных программ, украсть и уничтожить информацию и т. д.

Методы противодействия эксплуатации уязвимостей в софте

Своевременно устанавливать обновления, закрывающие уязвимости операционных систем и приложений.
Изолировать от стороннего доступа все службы, предназначенные для решения административных задач.
Использовать средства постоянного мониторинга работы ОС сервера и программ (поведенческий анализ и т. п.).
Отказаться от потенциально уязвимых программ (бесплатных, самописных, редко обновляемых) в пользу проверенных и хорошо защищенных.
Использовать готовые средства защиты систем от DoS и DDoS-атак, которые существуют как в виде аппаратных, так и программных комплексов.

Как определить, что ресурс подвергся нападению хакера

Если злоумышленнику удалось достичь цели, не заметить атаку невозможно, но в отдельных случаях администратор не может точно определить, когда она началась. То есть от начала нападения до заметных симптомов иногда проходит несколько часов. Однако во время скрытого воздействия (пока сервер не «лег») тоже присутствуют определенные признаки. Например:

Неестественное поведение серверных приложений или операционной системы (зависание, завершение работы с ошибками и т. д.).
Нагрузка на процессор, оперативную память и накопитель по сравнению с исходным уровнем резко возрастает.
Объем трафика на один или несколько портов увеличивается в разы.
Наблюдаются многократные обращения клиентов к одним и тем же ресурсам (открытие одной страницы сайта, скачивание одного и того же файла).
Анализ логов сервера, брандмауэра и сетевых устройств показывает большое количество однообразных запросов с различных адресов, часто направленных на конкретный порт или сервис. Особенно если сайт ориентирован на узкую аудиторию (например, русскоязычную), а запросы идут со всего мира. Качественный анализ трафика при этом показывает, что обращения не имеют практического смысла для клиентов.

Всё перечисленное не является стопроцентным признаком атаки, но это всегда повод обратить на проблему внимание и принять надлежащие меры защиты.