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TCP SYN-Cookie背后的人和事 - 续

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    以前写过一篇“TCP SYN-Cookie背后的人和事”,今天讨论一下发现我的理解也没有到位。看来工程中没有看过code或者调试过,对于一个事物就无法透彻的理解。本来的理解是SynCookie不会保存Session信息,取而代之的是要保存一个32bits的Cookie。一个依据就是:如果本机没有保存任何秘密,如何验证正常的Session呢?如果不用秘密攻击者就可以制造出对应的第三个ACK,可以等待一段时间发送第三个ACK造成实际的攻击。

    现在有了更多的理解,看起来SynCookie不用本地缓存任何内容,包括不会生成的32bits的cookie。

    Wiki之中介绍了Syn Cookiehttp://en.wikipedia.org/wiki/SYN_cookies

    Sync-Cookie的使用是有前提的,仅仅适用于伪造IP地址的连接建立请求,对于基于正常的连接建立的DDos攻击不起作用。对于伪造原始IP,攻击者无法知道box产生的S2C的ISN,这个就是最基本的Secret,即使没有SynCookie的存在,第三个伪造报文也无法构造成功。剩余的需求就是SynCookie如何根据正常连接的第三个报文验证ACK报文并且构建Session了。

    Syn-Cookie feature的前提有以下几个:

  • 不会建立session
  • 不会queue SYN报文而是丢弃它
  • 不在本地保存任何Session相关信息或checksum
  •     要完成的事情是在第三个报文到来之后做以下两件事:

  • 检验是否这个ACK的前两个报文确实来过
  • 根据第三个报文重构整个Session的信息。
  •     SynCookie通过精心构造Syn-Ack中的ISN来实现上述功能:

        let t = A slowly incrementing timestamp (typically time() logically right-shifted 6 positions, which gives a 64 second resolution)

        let m = The maximum segment size (MSS) value that the server would have stored in the SYN queue entry

        let s = The result of a cryptographic secret function computed over the server IP address and port number, the client IP address and port number, and the value t. The returned value s must be a 24-bit value.

        The initial TCP sequence number, i.e. the SYN cookie, is computed as follows:

  • First 5 bits: t mod 32
  • Next 3 bits: an encoded value representing m
  • Final 24 bits: s
  •     首先,验证ACK报文是否属于先前的Session

        1.将ACK的Seq-1得到原始的ISN。验证t字段同当前的系统time比较,表明是否收到的内容超时,例如30秒才收到ACK。

        2.是否m字段和本地MSS比较有效,m值应该是一个index,本地保存8个固定的M值,否则无法回复连接的MSS字段。

        3.计算s,看看是否相等,这里的t是box产生的,也应该算是secret了。

        然后,是Session的恢复

        1.five-tuple自然可以从报文中读取

        2.Sequence Number从报文直接读取就可以了

        3.MSS的恢复

            这里面必须要有的字段是m,也就是需要重建MSS,因为头两个报文都没有缓存,因此MSS无法恢复,SynCookie这里应该使用全局仅有的8个MSS。

        4.其他TCP Options

           没办法恢复,这个在Wiki之中提到了,属于limitation。

        对于这个算法有如下思考:

        1.只有m字段这里是必须的,其他的属于锦上添花。

        2.对于s的计算使用全局的key就可以了,不用每个SYN不同。

        Syn看似和SynProxy不同实际有类似之处,SynCookie实际上伪造了S2C的Sequence Number,对于后继的traffic和Proxy一样都要对于报文的Sequence Number进行重写。

        这回看起更清楚的理解了这个功能微笑

    建议继续学习:

    1. TCP 的那些事儿(上)    (阅读:21518)
    2. 浅谈TCP优化    (阅读:9742)
    3. 查看 Apache并发请求数及其TCP连接状态    (阅读:8441)
    4. 计算机网络协议包头赏析-TCP    (阅读:6416)
    5. TCP链接主动关闭不发fin包奇怪行为分析    (阅读:5502)
    6. 有关TCP Flag    (阅读:5399)
    7. TCP 的那些事儿(下)    (阅读:5394)
    8. TCP之close_wait    (阅读:5074)
    9. TCP keep-alive & connection pool    (阅读:4795)
    10. TCP Fast Open by Google 浅析    (阅读:4659)
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