1.1.6. Denial of Service

1.1.6. Denial of Service

Самая глупая атака, которую могли придумать хакеры, — это отказ от обслуживания (DoS). Заключается она в том, чтобы заставить сервер не отвечать на запросы. Как это можно сделать? Очень часто такого результата добиваются с помощью зацикливания работы. Например, если сервер не проверяет корректность входящих пакетов, то хакер может сделать такой запрос, который будет обрабатываться вечно, а на работу с остальными соединениями не хватит процессорного времени, тогда клиенты получат отказ от обслуживания.

Атака DoS может производиться двумя способами: через ошибку в программе или перегрузку канала/мощности атакуемой машины.

Первый способ требует знания уязвимостей на сервере. Рассмотрим, как происходит отказ от обслуживания через переполнение буфера (чаще всего используемая ошибка). Допустим, что вы должны передать на сервер строку "HELLO". Для этого в серверной части выделяется память для хранения 5 символов. Структура программы может выглядеть примерно следующим образом:

Код программы

Буфер для хранения 5 символов

Код программы

Предположим, пользователь отправит не пять, а сто символов. Если при приеме информации программа не проверит размер блока, то при записи данных в буфер они выйдут за его пределы и запишутся поверх кода. Это значит, что программа будет испорчена и не сможет выполнять каких-либо действий, и, скорее всего, произойдет зависание. В результате сервер не будет отвечать на запросы клиента, т.е. совершится классическая атака Denial of Service через переполнение буфера.

Таким образом, компьютер не взломали, информация осталась нетронутой, но сервер перестал быть доступным по сети. В локальной сети такую атаку вообще несложно произвести. Для этого достаточно свой IP-адрес поменять на адрес атакуемой машины, и произойдет конфликт. В лучшем случае недоступной станет только штурмуемая машина, а в худшем — обе машины не смогут работать.

Для перегрузки ресурсов атакуемой машины вообще не надо ничего знать, потому что это война, в которой побеждает тот, кто сильнее. Ресурсы любого компьютера ограничены. Например, Web-сервер для связи с клиентами может организовывать только определенное количество виртуальных каналов. Если их создать больше, то сервер становится недоступным. Для совершения такой акции достаточно написать программу на любом языке программирования, бесконечно открывающую соединения. Рано или поздно предел будет превышен, и сервер не сможет работать с клиентами.

Если нет программных ограничений на ресурсы, то сервер будет обрабатывать столько подключений, сколько сможет. В таком случае атака может производиться на канал связи или на сервер. Выбор цели зависит от того, что слабее. Например, если на канале в 100 Мбит стоит компьютер с процессором Pentium 100 МГц, то намного проще убить машину, чем перегрузить данными канал связи. Ну а если это достаточно мощный сервер, который может выполнять миллионы запросов в секунду, но находится на канале в 64 Кбит, то легче загрузить канал.

Как происходит загрузка канала? Допустим, что вы находитесь в чате, и кто- то вам нагрубил. Вы узнаете его IP-адрес и выясняете, что обидчик работает на простом соединении Dial-up через модем в 56 Кбит/с. Даже если у вас такое же соединение, можно без проблем перегрузить канал обидчику. Для этого направляем на его IP-адрес бесконечное количество ping-запросов с большим размером пакета. Компьютер жертвы должен будет отвечать на них. Если пакетов много, то мощности канала хватит только на то, чтобы принимать и отвечать на эхо-запросы, и обидчик уже не сможет нормально работать в сети. Если у вас канал такой же, то и ваше соединение будет занято исключительно приемом-отсылкой больших пакетов. Таким образом, мы можем загрузить канал жертвы, но при условии, что характеристики нашего канала сопоставимы с атакуемым компьютером. Если у вас скорость соединения медленней, то удастся загрузить только часть канала, равную пропускной способности вашего соединения. Остальная часть останется свободной, и жертва сможет использовать ее. С другой стороны, связь будет заторможена, и хотя бы чего-то мы добьемся. Это того стоит? Если да, то можете приступать.

В случае атаки на сервер и его процессор наш канал может быть намного слабее, главное — правильно определить слабое звено. Допустим, что сервер предоставляет услугу скачивания и хранения файлов. Чтобы перегрузить канал такого сервера, нужно запросить одновременное получение нескольких очень больших файлов. Скорость связи резко упадет, и сервер может даже перестать отвечать на запросы остальных клиентов, при этом загрузка процессора сервера может быть далека от максимальной. Если неправильно определить слабое звено (в данном случае это сеть) и нарастить мощность сервера, то производительность все равно не увеличится.

Для загрузки процессора тоже не требуется слишком большой канал. Нужно только подобрать запрос, который будет выполняться очень долго. Допустим, что вы решили произвести атаку на сервер, позволяющий переводить на другой язык указанные страницы любого сайта. Находим Web-страницу с большим количеством текста (например, книгу или документацию RFC — Request for Comments, рабочее предложение) и посылаем множество запросов на ее перевод. Мало того, что объем большой, и для скачивания серверу нужно использовать свой канал, так еще и перевод — довольно трудоемкий процесс. Достаточно в течение 1 секунды отправить 100 запросов на перевод громадной книги, чтобы сервер перегрузился. А если используется блокировка многократного перевода одного и того же, то нужно подыскать несколько больших книг.

Атака отказа от обслуживания отражается достаточно просто. Серверное программное обеспечение должно контролировать и ограничивать количество запросов с одного IP-адреса. Но это все теоретически, и такие проверки оградят только от начинающих хакеров. Опытному взломщику не составит труда подделать IP-адрес и засыпать сервер пакетами, в которых в качестве отправителя указан поддельный адрес.

Для сервера еще хуже, если взлом идет по TCP/IP, потому что этот протокол требует установки соединения. Если хакер пошлет очень большое количество запросов на открытие соединения с разными IP-адресами, то сервер разошлет на эти адреса подтверждения и будет дожидаться дальнейших действий. Но т.к. реально с этих адресов не было запроса, то и остановка будет лишенной смысла. Таким образом, заполнив буфер очереди на входящие соединения, сервер становится недоступным до момента подключения несуществующих компьютеров (TimeOut для этой операции может быть до 5 секунд). За это время хакер может забросать буфер новыми запросами и продлить бессмысленное ожидание сервера.

Distributed Denial of Service

С помощью DoS достаточно сложно вывести из обслуживания такие серверы, как www.microsoft.com или www.yahoo.com, потому что здесь достаточно широкие каналы и сверхмощные серверы. Получить такие же ресурсы просто невозможно. Но как показывает практика, хакеры находят выходы из любых ситуаций. Для получения такой мощности используются распределенные атаки DoS (Distributed Denial of Service).

Мало кто из пользователей добровольно отдаст мощность своего компьютера для проведения распределенной атаки на крупные серверы. Чтобы решить эту проблему, хакеры пишут вирусы, которые без разрешения занимаются захватом. Так вирус Mydoom С искал в сети компьютеры, зараженные вирусами Mydoom версий А и В, и использовал их для атаки на серверы корпорации Microsoft. Благо этот вирус не смог захватить достаточного количества машин, и мощности не хватило для проведения полноценного налета. Администрация Microsoft утверждала, что серверы функционировали в штатном режиме, но некоторые все же смогли заметить замедление в работе и задержки в получении ответов на запросы.

От распределенной атаки защититься очень сложно, потому что множество реально работающих компьютеров шлют свои запросы на один сервер. В этом случае трудно определить, что это идут ложные запросы с целью вывести систему из рабочего состояния.