如何攻破软件

如何攻破软件 James A.Whittaker 摘要 本文讨论一系列用于发现软件设计与开发中的缺陷的方法（所谓的“攻击”）。这些攻击 都是手工、探索性的测试方式，设计和执行都是动态的、几乎不需要额外开销。这些攻击是 经过对上百个真实的软件缺陷进行研究并且抽象出他们的成因和现象之后构造出来的。经过 佛罗里达理工学院软件测试方向的学员两个学期的细化分析，已经归纳了数十个旨在发现缺 陷的攻击策略。这些攻击策略被证明非常受用，已经发现了上百个额外的缺点——都是由这 些攻击策略直接导致的——在短时间内对产品几乎没有任何了解的情况下。本文介绍上述攻 击策略的一个子集并说明他们是如何在已发布产品中发现真实缺陷。 简介 是什么成就了一名优秀的测试人员？是什么样的天赋使他们对bug 如此敏感？这样的 能力是可以传授的吗？ 这些问题就是本文的主旨。我相信优秀的测试人员更多是后天造就而不是先天生成的， 事实上，多年下来许多测试人员自己似乎积累了一个攻击策略的标准库。每当他们面临测试 难题时就会重组手头的攻击策略，从而总是能够发现缺陷。尽管这些攻击策略很少被记录下 来，它们确确实实在手工测试和测试传承中扮演着重要的角色。 通过对真实的测试人员和现实缺陷的研究，我们开始着手文档化这一财富。在本文中， 我们探索来自于该项工程的一部分成果。下一个挑战是对这些攻击施行自动化，找到有效使 用的具体策略。 攻击无异于以下三个大类：  输入/输出攻击  数据攻击  运算攻击 每个类型中都有特定类型的攻击，它们导致十分有趣的软件故障。在之后的部分我以具 体的缺陷为例介绍每个大类下的攻击类型。涉及到的bug 都来自于微软公司的产品。我认为 这不该被看作是一种反微软的行为。事实上，改液它作为软件行拆歼蠢业霸主的事实使它自然而然地成 为了“众矢之的”。但不能就这样认为微软的产品相对于其他软件产商有更多的缺陷。本文 中提到的攻击策略几乎成功攻击过许多公司的软件产品，这些产品运行在你可以想到的任何 平台上。我的经验表明，不管开发人员开发的应用产品域是什么、使用的 *** 作系统有什么差 异亦或是否发布源码，他们都在高频度地制造bugs。如果他们是web 开发人员，那就更不 用费心了，因为web 程序本身非常容易崩溃。 输入/输出攻击 针对输入/输出的攻击就是测试人员所说的“黑盒”测试，因为不需要任何有关内部数 据或计算的信息来支持测试执行。事实上，这是测试中最常见的一种，因为阅读源码不仅乏 味、费时，并且通常收益甚微，除非你知道自己到底在寻找什么类型的bug（我们将在接下 来的两部分内容里讨论什么是你应该试图寻找的）。 输入/输出攻击 单一输入攻击 迫使所有的报错信息出现 强制指定默认值 尝试所有可用的字符集 迫使输出区域大小改变 引发显示区域溢出 迫使屏幕刷新问题出现 输入值组合攻击 迫使无效输出出现 找出不能共存的输入值组合 输入序列攻击 迫使无效输出出现 多次重复同样的输入序列 单一输入攻击 这一类攻击是对使用单一输入（从变量输入的角度来说）的行为进行的检查。我们试图 发现在大部分数据都正常工作的情况下由一个单一的输入导致应用崩溃的情况。其实除了单 单从边界值上考虑以外还有很多别的方式来选择输入用例，特别是当你希望找到真正被开发 认可的bug，而不是仅仅作为未定义的需求而忽略掉。 首先给出一些看 似简单但不易施行的 建议： 确保所有的报错信息 都出现一遍。 不能使程序正常 地中止或结束的通常 就是所谓的bug。很多 报错信息仅仅是迫使程序停止来显示一条报错信息，然后接着执行下一条输入或者直到定时 器超时而已。但是，也有其他一些报错信息则是来自于被程序抛出和异常处理器被执行引发 的异常。异常处理器（或中央错误处理线程）因其指针突然改变而数据状态不产生相应变化旅陪， 通常会存在问题。异常处理器执行的瞬间，各种各样的数据问题接踵而至：文件未关闭、内 存未释放、数据未初始化。当控制重新回到主线程，很难判断错误处理器是在什么时刻被调 用，又会有怎样的遗留问题在等待粗心大意的开发人员：因为文件没有关闭导致打开文件失 败、在没有初始化前就开始使用数据。如果我们能确保在所有的报错信息都出现过之后系统 依然正常工作，那么也算是为用户省去了不少麻烦（更不用说我们的维护工程师了）。 图1 展示了我的学生在微软 Word 2000 中发现的一个有趣的bug，一条错误提示不知为 何连续出现了两次。这个bug 是在通过单一输入攻击错误处理线程的过程中发现的。 确保软件指定默认值。 开发人员通常不记得在用户输入越界或给参数设置不合理的值时指定默认的值。有时候 强制设立默认值意味着什么也不做——然而正因为想不到，这一举措甚至难倒了优秀的开发 人员。例如，在Word 2000 中，如下对话框中有一个选择框，当不对其做任何修改时再次打 开对话框，该控件将消失。对比左右图片中的对话框。你发现什么控件消失了吗？ 有的时候指定默认值需要先改变值的当前设定，然后将其设定为一个不合理的值。这种 连续的转换保证了再转换成其他可用的值前是经过设置默认值。 尝试输入变量的所有可用的字符集。 有的输入问题很简单，特别是当你使用了类似$，%，#，引号等等字符时，这些字符在 许多编程语言中有特殊意义并且作为输入被读入时通常需要特殊处理。如果开发人员未考虑 这种情况，则这些输入可能导致程序的失败。 通过改变输入内容的多少引发输出区域的改变。 聚焦于输出本身是一种发现bug 颇有成效但是极少使用的方法。其思想是：先假定一种 表现为bug 的输出或者行为，然后寻找能够导致这种现场产生的输入。以上所述的一个简单 的攻击例子就是通过改变输入值和输入字符串的长度来引发输出区域大小的重新计算。 一个很好的概念性例子是将时钟的时间设置为9:59，然后等待它转到10:00。一开始显 示区域是4 个字符长度而后来是5。反过来，我们设定时间为12:59（5 个字符），然后等待 其转变为1:00（4 个字符）。开发人员通常只会对初始化为空白的情况进行处理而不曾考虑 到显示区域已有数据的情况下如何更新该区域以显示不同长度的数据。 举个例子，PowerPoint 中的“艺术字”功能中有个有趣的bug。假定我们输入下图中的 一个长的字符串。 可以发现因为字符串太长，并不是整个字符串都能显示出来。但这不是问题的关键。点 击确认按钮时触发两个事件。首先，程序计算出需要的输出区域大小，然后将输入的文字填 充进去。现在，我们编辑该字符串，将它改为单个字符。 可以发现尽管现在只有单个字符，字体大小也没有改变，但显示区域大小却没有发生改 变。进一步看。如果再次编辑该字符串为多行的字符串，输出结果更有意思。 我想这部分已经介绍得比较清楚了，我们将进入下一部分。 确保对显示区域的边界的检查。 这是基于输出的另一种攻击思路，与之前的十分类似。然而，不同于之前着力于导致显 示区域内部出错，这次我们将精力集中在显示区域的外部。并且显示区域将不再重新计算显 示边界而仅仅是考虑边界溢出。 再以PowerPoint 为例，我们可以先画一个文本框，然后输入一个带上标的字符串。放 大该字符串的字体使上标的上半部分被截断。这一问题将连同之后的相关问题一起说明。 引发屏幕刷新问题。 这是使用windows 图形用户界面的用户会遇到的主要问题。对开发人员来说，更是一 个大问题：过度的刷新将导致程序变慢，而不刷新又会导致大大小小的问题，小至要求用户 强制刷新，大到导致用户的 *** 作失败。 通常通过在屏幕上添加、删除和移动元素来触发页面刷新。这将导致背景重新绘制，如 果页面不能正确、及时地作出相应，那么这就是通常意义上的bug。其中，尝试变化所移动 的元素的距离是一种较好的方式，可以移动一点点，接着移动一大截，移动一两次，接着移 动很多次。 接着说回上面例子中的带上标的字符串，试着每次用鼠标拖动它移动一些距离，就会发 现令人讨厌的问题，如下图所示。 在Office 2000 中 经常出现的另一个与 屏幕刷新相关的问题 是文本的异常消失。 这一讨厌的问题在 Word 的页面边界附近 出现。 输入值组合攻击 第二类输入/输出 bug 主要针对多个共 同作用或相互影响的输入。例如，一个通过两个参数调用的API，其中一个参数的取值建立 在另一个参数取值的基础上。通常，bug 正是出在值组合上，因为代码的逻辑关系复杂。 找出不能共存的输入值的组合。 那么哪些值的组合是有问题的？这个问题目前还处于积极研究中，但是我们已经找到了 一个特别有效地方法，那就是先确定期望获得的输出，然后试着去找到对应的输入值的组合。 尝试产生无效的输出。 这是一种适用于测试人员对问题域十分清楚的有效攻击方法。例如，当你在测试一个计 算器并且清楚部分功能点的结果有限制时，试图找到超出范围的结果所对应的输入值组合是 值得的。但是，如果你不熟悉数学，那么这种努力很可能是浪费时间——你甚至可能将一个 不正确的结果当成正确的。 有时候windows 本身会给出提示，告诉你哪些输入是相互关联的。此时，测试人员可 以去测试这些值的范围，并且尝试触犯既定的关系。 输入序列攻击 软件中的输入就像一种正式的语言。单一的输入相当于组成语言的字母，输入的字符串 类似构成语言的句子。其中一些句子应该通过控件和输入区域的启用与禁用被过滤。通过尽 可能多地输入字符串、改变输入的顺序来测试这种问题。 选择导致无效输出的输入序列。 和上文描述这是一种找到问题输入组合的好方法一样，这同样是找出有问题的输入序列 的好方法。例如，当我们发现了Office 2000 中的一个导致文本消失的问题后，对PowerPoint 幻灯片中标题文本框进行攻击。如下的一组屏幕截图再现了一个特定的输入序列是如何导致 文本消失的。 有趣的是仅仅将文本框旋转180 度并不能发现这个bug。必须按照这样的 *** 作顺序：旋 转180 度后，再旋转10 度（或者更多）。逆向执行以上 *** 作并不能修正这一问题，每当点击 标题外部区域，该标题内容就会消失。 改变输入的顺序之所以善于发现bug 是因为很多 *** 作自身成功执行的同时会遗留很多 问题，它们将导致之后的 *** 作失败。对输入序列进行彻底的检查会暴露出很多这样的问题。 然而有时候，下面这种攻击表明：为了发现bug，根本不需要使用多种多样的输入序列。 多次重复同样的输入序列。 这种方式会对资源造成大规模占用，并且对存储数据空间造成压力，当然也包括发现其 他负面的遗留问题。遗憾的是，大多数应用程序并不清楚自身空间和时间的限制，而许多开 发人员倾向于假定资源总是足够可用的。 在Word 的公式编辑器中可以找到这方面的一个例子，程序本身似乎并不清楚它只能处 理10 层嵌套括号的计算。 数据攻击 数据是软件的命脉；如果你设法破坏了它，那么程序将不得不使用被破坏的数据，这之 后得到的就不是合理的结果。所以理解数据是如何、在何处建立是必要的。 从本质上讲，数据的存储是通过读取输入，然后将其存储在内部或者存储一些内部计算 的结果来实现的。因此，测试正是通过提供输入和执行计算来实现数据在应用程序中的传递。 数据攻击遵循以下简单原则。 数据攻击 变量值攻击 1.存储不正确的数据类型 2.使数据值超过允许的范围 数据单元大小攻击 3.溢出输入缓冲区 4.存储过多的值 5.存储太少的值 数据访问攻击 6.找出同一数据的不同修改方式 变量值攻击 这一类的攻击需要对内部存储的数据对象的数据类型和合法值进行检查。如果有对源码 的权限则这些信息可以轻易得到，但是，通过小小的探索性测试和对错误信息的关注也可以 确定大致的类型信息。 改变输入的数据类型来找出不匹配的类型。 在需要整数的区域输入字符（和类似的攻击）已经被证明十分有效，但随着现代编程语 言对类型检查和类型转换的处理变得容易，我们发现这样的攻击相对之前已经不再那么有 效。 使数据值超过允许的范围。 被存储的变量数据和输入的变量数据一样，这样的攻击方式同样适用。 数据单元大小攻击 第二类数据攻击旨在触发数据结构的溢出和下溢。换句话说。攻击试图打破预先设定的 数据对象的大小限制。 首先要说的就是典型的缓冲区溢出。 溢出输入缓冲区。 此处通过输入长字符串导致输入缓冲区溢出。这是黑客们偏好的攻击方式，因为有时候 应用程序在崩溃之后会继续执行进程。若一名黑客将一段可执行代码附在一个长字符串中输 入，程序很可能执行这段代码。 在Word 2000 中的一个缓冲区溢出问题就是这样一个可被利用的bug。此bug 被发现在 查找/替换功能中，如下所示。有趣的是，“查找”这一字段被合理地加以限制而“替换”没 有。 同一数据结构 存储过多的值。 复杂地数 据结构诸如数 组、矩阵和列表 在测试中不仅 仅要考虑存储 在其中的数值， 还要考虑存储 值的数目。 同一数据结构 存储过少的值。 当数据结 构允许增加和 删除信息时，通 常在做了n-1 次增加的同时穿插着或在其之后做n 次删除 *** 作会导致攻击成功。 数据访问攻击 我的朋友Alan Jorgensen 喜欢用“右手不明左手所为”这句话来形容这一类bug。道理 很简单，但开发人员却常倒在这一类攻击下：在很多程序中通常任何任务都能通过多种途径 完成。对测试人员来说，这意味着同一个函数可以由多个入口来调用，这些入口都必须确保 该函数的初始条件得到满足。 一个极好的例子是我的学生在PowerPoint 中发现的表格数据大小相关的崩溃性bug。创 建表格时最大尺寸被限定为25×25。然而，可以创建一个25×25 的表格，然后为其添加行 和列——导致应用程序崩溃。这就是说，程序一方面不允许26×26 的表格存在而另一方面 却并不清楚这个规则的存在。 运算攻击 运算攻击 *** 作数攻击 使用非法 *** 作数进行运算 找出非法 *** 作数组合 结果攻击 使运算结果过大 使运算结果过小 功能相互作用攻击 找出共享数据不佳的功能 *** 作数攻击 这类攻击需要知道在一个或更多内部运算中 *** 作数的数据类型和可用的值。如果有源码 权限则这些信息可以轻易获得。否则，测试人员必须尽最大努力去弄清楚正在进行的运算具 体是什么、使用的是什么数据类型。 触发由非法 *** 作数引起的运算。 有时候输入或存储的数据处于合法的范围之中，但是在某些运算类型中却是非法的。被 0 除就是一个很好的例子。0 是一个合法的整数，但作为除法运算的除数却是非法的。 找出不能共存的 *** 作数的组合。 涉及到一个以上 *** 作数的运算不仅受制于上面的攻击，同时存在 *** 作数冲突的可能性。 结果攻击 第二类运算攻击旨在造成存储运算结果的数据对象的溢出和下溢。 试图造成运算结果过大而存储失败。 就算是简单如y=x+1 这样的运算在数值边界上也常出问题。如果x 和y 都是2 比特的 整数并且x 的值为32768，则这一运算将失败，因为结果将会造成存储溢出。 试图造成运算结果过小而存储失败。 和上文相同，不同的是使用y=x-1 并且使x 的值为-32767。 功能相互作用攻击 文章中讨论的这最后一类攻击或许算是所有种类的鼻祖，可以用来区分测试菜鸟和专业 人员：功能的相互作用。问题没有什么新意：不同的应用程序功能共享同一数据空间。两种 功能的相互作用导致应用程序失败，不是因为对数据处理的设定不同，就是因为产生了不良 副作用。 但是哪些功能共享数据并且能够在冲突情况下实现数据转化目前还是测试领域中一个 开放的问题。目前我们正停留在不断地尝试阶段。下面这个例子足以说明情况。 这个例子给出了在Word 2000 中的同一页面上合并脚注和双列时出现的一个出人意料 的结果。问题在于：Word 从注释的引用点计算脚注的页面宽度。所以，若同一页面上存在 两条脚注，一条被处于双列位置的内容所引用，另一条则被处于单列位置的内容所引用，单 列脚注会将双列脚注挤到下一页面。同时被挤掉的还有引用点至页面底部间的文本。 下面的屏幕 截图形象地 说明了问题。 第二列的文 本 去 哪 里 了？连同脚 注一起处在 下一页。你会 任由文档像 这 样 显 示 吗？在找到解决方法（这意味着你得花时间去整理）前你将不得不忍受这一现状。 结论 简单遍历一遍上面罗列的21种攻击策略可以覆盖应用程序的大部分功能。事实上，施行 一次成功的攻击通常意味着尝试各种可能性，走过很多死胡同。但是仅仅因为部分这一类探 索性方法发现不了bug并不意味着它们没有用。首先，这段时间使用应用程序帮助测试人员 熟悉程序的各种功能，从而产生新的攻击思路。其次，测试通过是好的消息！它们表明，产 品是可靠的：尤其当这组测试是上面所说的恶意攻击。如果代码可以承受这样的测试过程， 它几乎可以应对用户作出的任何 *** 作。 另外，永远不要低估了测试时怀揣一个具体目标的作用。我见过太多测试人员把时间浪 费在毫无目的地输入或者随机地调用API试图导致软件出错。实行测试意味着制定明确的目 标——基于会出错的点——然后设计测试用例来实践该目标。这样，每个测试用例都有目的 性并且进度可以被随时控制。 最后，记住，测试应该是有趣的。攻击这一比喻正是对测试的这一特性很好的诠释并且 还为愉快的消遣时光添加了些许作料。狩猎愉快！

破坏数据保密性的攻击是数据在传输中途被窃听。

传输数据时的四个问返肆题：

在互联网中传输数据时，可能会遭到中间人的攻击，从而拦截数据、伪造数据，接下来就跟大家分享下传输过程中可能发生的四个问题。

窃听

A向B发送的消息可能会在传输途中被X偷看，这就是窃听

假冒

A向B发送了消息，A以为B已经接收了消息段差，然后B有可能是X冒充的；反过来，B以为从A那里收到了消息，然后A也有可能是握世皮X冒充的。这种问题就叫作“假冒”

篡改

A向B发送消息，B收到了A发送的消息，此时B收到的消息可能不是A的原话，在消息的传输途中，内容已经被X更改了。这种行为就叫做“篡改”。除了被第三者篡改外，通信故障导致的数据损坏也可能会使消息内容发生变化。

事后否认

B收到了A发送的消息，但A作为消息的发送者可能对B抱有恶意，并在事后声称“这不是我发送的消息”。这种情况会导致互联网上的商业交易或合同无法成立。这种行为便是“事后否认”。

TCP/IP 中，对资源占杳和分配设计的一个基本原则是自觉原则。如参加 TCP通信的一方发现上次发送的数据报丢失，则主动将通信速率降至原来的一半。这样，也给恶意的网络破坏者提供了机会 c 如网络破坏者可以大量的发 IP 报，造成网络阻塞，也可以向一台主机发送大量的 SYN 包从而大量占有该主机的资源 (SYN Flood) 。这种基于资源占用造成的攻击被称为拒绝服务攻击( DOS)

IP 欺骗是指一个攻击者假冒一个主机或合法用户的 IP 地址，利用两个主机之间的信任关系来达到攻击的目的，而这种信任关系只是根据源 IP 地址来确定。所谓信任关系是指当主机 B 信任主机 A 上的 X用户时，只要 X 在 A 上登录， X 用户就可以直接登录到主机 B 上，而不需要任何口令。

IP 欺骗通常需要攻击者能构造各种形式 IP 数据包，用虚假的源 IP 地址替代自己的真实 IP 地址。如果主机之间存在基于 IP 地址的信任关系，目标主机无法检测出已经被欺骗。

防范措施

TCP 会话劫持跳过连接过程.对一个已经建立的连接进行攻击。攻击者与被假冒主机和目标主机之一在同一个子网中，攻击者通过一个嗅探程序可以看到被假冒主机和目标主机之间通信的数据包。

防范措施

最主要的方法是在传输层对数据进行加密。

拒绝服务坷的目的就是使受害的服务器不能提供正常的网络服务。

当开放了一个TCP端口后，该端口就处于Listening状态，不停地监视发到该端口的Syn报文，一旦接收到Client发来的Syn报文，就需要为该请求分配一个TCB（Transmission Control Block），通常一个TCB至少需要280个字节，在某些 *** 作系统中TCB甚至需要1300个字节，并返回一个SYN ACK命令，立即转为SYN-RECEIVED即半开连接状态，而耐游 *** 作系统在SOCK的实现上最多可开启半开连接个数是一定的。

从以上过程可以看到，如果恶意的向某个服务器端口发送大量的SYN包，则可以使服务器打开大量的半开连接，分配TCB，从而消耗大量的服务器资源，同时也使得正常的连接请求无法被相应。而攻击发起方的资源消耗相比较可忽略不计。

防范措施

从上图（左图）中可以看出，防火墙在确认了连接的有效性后，才向内部的服务器（Listener）发起SYN请求，在右图中，所有的无效连接均无法到达内部的服务器。

采用这种方式进行防范需要注意的一点就是防火墙需要对整个有效连接的过程发生的数据包进行代理，如下图所示：

因为防火墙代替发出的SYN ACK包中使用的序列号为c，而服务器真正的回应包中序列号为c’，这其中有一个差值|c-c’|，在每个相关数据报文经过防火墙的时候进行序列号的修改。

TCP Safe Reset技术：

这也是防火墙Syn代理的一种方式，其工作过程如下图所示：

这种方法在验证了连接之后立即发出一个Safe Reset命令包，从而使得Client重新进行连接，这时出现的Syn报文防火墙就直接放行。在这种方式中，防火墙就瞎亩枝不需要对通过防火墙的数据报文进行序列号的修改了。这需要客户端的TCP协议栈支持RFC 793中的相关约定，同时由于Client需要两次握手过程，连接建立的时间将有所延长。

死亡之 Ping 是利用 ICMP 协议的一种碎片攻击 。攻击者发送一个长度超过 65 535Byte 的 Echo Request 数据包，目标主机在重组分片的时候会磨敏造成事先分配的 65 535 Byt 字节缓冲区溢出，系统通常会崩愤或挂起

IP 数据包的最大长度是 65 535 (2 16 - 1) Byte，其中包括包头长度(如果 IP 选项末指定，一般为 20 B)超过 MTU( Maximum Transmission Unit) 的数据包被分割成小的数据包，在接受端重新组装。一般以太网的MTU 为 11500 Byte ，互联网上的 MTU 通常是 576 Byte ICMP 回应请求放在 IP 数据包中，其中有 8 Byt 的 ICMP头信息，接下来是 "Ping" 请求的数据宇节的数目。因此数据区所允许的最大尺寸为 65 535 - 20 - 8 = 65 507Byte

分段后的 IP 包要在接收端的 IP 层进行重组，这样"死亡之 Ping"就可以再发送一个回应请求数据包，使它的数据包中的数据超过 65 507 Byte ，使得某些系统的 IP 分段组装模块出现异常。因为在 IP 分段组装的过程中，它通过每一个 IP 分段中的偏移量来决定每一个分段在整个 IP 包中的位置，最后一个分段中，如果 IP 包的长度大于 65 507 Byte各个分段组装后就会超过 IP 包的最大长度。某些 *** 作系统要等到将所有的分段组装完后才对 IP 包进行处理，所以就存在这样一种内部缓冲区或内部变量溢出的可能性，这样会导致系统崩愤或重启。

防范措施

在 TCP 包中有 6 个标志位来指示分段的状态。其中 RST 用来复位一个连接， FIN 表示没有数据要发送了攻击者经常利用这两个标志位进行拒绝服务攻击。他们先分析通过目标主机和受骗主机之间的 IP 数据包，计算出从受骗主机发往目标主机的下一个 TCP 段的序列号，然后产生一个带有 RST 位设置的 TCP 段，将其放在假冒源 IP 地址的数据包中发往目标主机，目标主机收到后就关闭与受骗主机的连接。

利用 FIN 位的攻击与 RST 位的攻击很相似。攻击者预测到正确的序列号后，使用它创建一个带 FIN 位的 TCP 分段，然后发送给目标主机，好像受骗主机没有数据要发送了，这样，由受骗主机随后发出的 TCP 段都会目标主机认为是网络错误而忽略。

通过地址欺骗，并使用回复地址设置成受害网络的广播地址的ICMP应答请求(ping)数据包来淹没受害主机的方式进行。最终导致该网络的所有主机都对此ICMP应答请求做出答复，导致网络阻塞

用一个特别打造的SYN包，其原地址和目标地址都被设置成某一个服务器地址。此举将导致服务器向它自己的地址发送SYN-ACK消息，结果这个地址又发回ACK消息并创建一个空连接。被攻击的服务器每接收一个这样的连接都将保留，直到超时

防御方法：

这类攻击的检测方法相对来说比较容易，因为可以直接通过判断网络数据包的源地址和目标地址是否相同确认是否属于攻击行为。反攻击的方法当然是适当地配置防火墙设备或制定包过滤路由器的包过滤规则，并对这种攻击进行审计，记录事件发生的时间、源主机和目标主机的MAC地址和IP地址，从而可以有效地分析并跟踪攻击者的来源。

UDP不需要像TCP那样进行三次握手，运行开销低，不需要确认数据包是否成功到达目的地。这就造成UDP泛洪攻击不但效率高，而且还可以在资源相对较少的情况下执行。UDP FLOOD可以使用小数据包(64字节)进行攻击,也可以使用大数据包(大于1500字节,以太网MTU为1500字节)进行攻击。大量小数据包会增大网络设备处理数据包的压力；而对于大数据包，网络设备需要进行分片、重组，最终达到的效果就是占用网络传输接口的带宽、网络堵塞、服务器响应慢等等。

防御方案： 限制每秒钟接受到的流量(可能产生误判)；通过动态指纹学习(需要攻击发生一定时间)，将非法用户加入黑名单。

“teardrop”,又称“泪滴”：IP数据包在网络传递时，数据包可以分成更小的片段。攻击者可以通过发送两段(或者更多)数据包来实现TearDrop攻击。第一个包的偏移量为0，长度为N，第二个包的偏移量小于N。为了合并这些数据段，TCP/IP堆栈会分配超乎寻常的巨大资源，从而造成系统资源的缺乏甚至机器的重新启动，达到攻击者需要的拒绝服务的目的。

“DoS”是Denial of Service，拒绝服务的缩写。所谓的拒绝服务是当前网络攻击手段中最常见的一种。它故意攻击网络协议的缺陷或直接通过某种手段耗尽被攻击对象的资源，目的是让目标计算机或网络无法提供正常的服务或资源访问，使目标系统服务停止响应甚至崩溃，而最值得注意的是，攻击者在此攻击中并不入侵目标服务器或目标网络设备，单纯利用网络缺陷或者暴力消耗即可达到目的。

从原理上来说 ，无论攻击者的攻击目标(服务器、计算机或网络服务)的处理速度多快、内存容量多大、网络带宽的速度多快都无法避免这种攻击带来的后果。任何资源都有一个极限，所以攻击者总能找到一个方法使请求的值大于该极限值，导致所提供的服务资源耗尽。

从技术分类的角度上来说 ，最常见的DoS攻击有对计算机网络的带宽攻击和连通性攻击。带宽攻击指以极大的通信量冲击网络，使得所有可用网络资源都被消耗殆尽，最后导致合法用户的请求无法通过。连通性攻击指用大量的连接请求冲击服务器或计算机，使得所有可用的 *** 作系统资源都被消耗殆尽，最终计算机无法再处理合法用户的请求。

在网络还不发达的时候，单一的DoS攻击一般是采用一对一的方式，也就是攻击者直接利用自己的计算机或者设备，对攻击目标发起DoS攻击。当攻击目标处在硬件性能低下、网络连接情况不好等情况的时候，一对一的DoS攻击效果是非常明显的，很有可能直接一个攻击者就搞定一个网站或者一个服务器，让它拒绝服务。

随着计算机和网络技术的发展，硬件设备的处理性能加速度增长，成本也变得非常低廉，网络的快速发展更是让带宽、出入口节点宽度等大大的提升，这让传统的DoS攻击很难凑效。

随着这样情况的出现，攻击者研究出了新的攻击手段，也就是DDoS。

DDoS是在传统的DoS攻击基础之上产生的一种新的攻击方式，即Distributed Denial Of Service，分布式拒绝服务攻击。

如果说计算机与网络的处理能力比以往加大了10倍的话(示例数据，没有实质意义)，那攻击者使用10台计算机同时进行攻击呢？也就达到了可以让目标拒绝服务的目的。简单来说，DDoS就是利用更多的计算机来发起攻击。

就技术实现方式来分析，分布式拒绝服务攻击就是攻击者利用入侵手段，控制几百台，或者成千上万台计算机(一般被控制的计算机叫做傀儡主机，或者口头被网络安全相关人员称为“肉鸡”)，然后在这些计算机上安装大量的DDoS程序。这些程序接受来自攻击者的控制命令，攻击者同时启动全部傀儡主机向目标服务器发起拒绝服务攻击，形成一个DoS攻击群，猛烈的攻击目标，这样能极为暴力的将原本处理能力很强的目标服务器攻陷。

通过上面的分析，可以看出DDoS与DoS的最大区别是数量级的关系，DoS相对于DDoS来说就像是一个个体，而DDoS是无数DoS的集合。另一方面，DDoS攻击方式较为自动化，攻击者可以把他的程序安装到网络中的多台机器上，所采用的这种攻击方式很难被攻击对象察觉，直到攻击者发下统一的攻击命令，这些机器才同时发起进攻。可以说DDoS攻击是由黑客集中控制发动的一组DoS攻击的集合，现在这种方式被认为是最有效的攻击形式，并且非常难以抵挡。

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