Analiza skuteczności ataków DDoS na najpopularniejsze współczesne systemy operacyjne.pdf

Politechnika Śląska

Instytut informatyki

Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki

44-100 Gliwice, ul. Akademicka 16

PRACA MAGISTERSKA

Analiza skuteczności ataków DDoS na najpopularniejsze

współczesne systemy operacyjne

Konrad Malewski

kmalewski_at_gmail_dot_com

Promotor: prof. dr hab. inż. Tadeusz Czachórski

GLIWICE 2005

Udziela się zezwolenia do kopiowania rozpowszechniania i/lub

modyfikację tego dokumentu zgodnie z zasadami Licencji GNU Wolnej

Dokumentacji w wersji 1.1 lub dowolnej późniejszej opublikowanej przez

Free Software Foundation; wraz z całą zawartością.

Kopia licencji załączona jest w sekcji zatytułowanej "GNU Free

Documentation License" lub pod adresem

http://www.fsf.org/licensing/licenses/fdl.txt

Wstęp .............................................................................................................................. 4

Protokoły sieciowe ......................................................................................................... 6

2.1 ISO OSI ...................................................................................................................... 6

2.2 Łącze danych – warstwa Ethernetu ........................................................................... 8

2.3 Protokół IPv4.............................................................................................................. 8

2.4 Protokół IPv6............................................................................................................ 11

2.5 Protokół TCP............................................................................................................ 13

2.6 Protokół UDP ........................................................................................................... 16

2.7 Protokół ICMP ......................................................................................................... 17

2.8 Fragmentacja danych w sieciach IPv4 oraz IPv6..................................................... 19

2.8.1 Kontrola Fragmentacji w IPv4 ......................................................................... 19

2.8.2 Kontrola Fragmentacji w IPv6 ......................................................................... 21

Luki, ataki sieciowe...................................................................................................... 24

3.1 Klasyfikacja luk w systemie..................................................................................... 24

3.2 Kim jest potencjalny włamywacz?........................................................................... 25

3.3 Jakie są cele włamywaczy? ...................................................................................... 25

3.4 Modele ataków ......................................................................................................... 27

3.5 Przyczyny ataków .................................................................................................... 27

3.6 Klasyfikacja ataków DoS ......................................................................................... 29

3.3.1 Ataki zużywające zasoby sieciowe .................................................................. 29

3.3.2 Ataki wykorzystujące domyślne zachowanie protokołu .................................. 32

3.3.3 Ataki wynikające z błędu w oprogramowaniu ................................................. 33

3.7 Metody ukrywania ataku .......................................................................................... 34

Jak wzmocnić stos TCP/IP ........................................................................................... 35

4.1

Wzmacnianie stosu w systemach Windows............................................................. 35

4.2

Wzmacnianie stosu w systemie Linux ..................................................................... 37

Programy wykonane w ramach pracy dyplomowej ..................................................... 39

5.1 Program „DDoS Generator”..................................................................................... 39

5.1.1 Jakie możliwości daje program? ...................................................................... 39

5.1.2 Biblioteki wykorzystane do napisania programu ............................................. 40

5.1.3 Instrukcja użytkownika .................................................................................... 44

5.1.4 Przykłady użycia programu w rzeczywistym środowisku ............................... 48

5.2 Program mierzący czas połączenia – ConnectTime................................................. 50

5.3 Przykładowa usługa sieciowa IPv4/IPv6 – SocketListener ..................................... 51

5.4 Programy mierzący obciążenie procesora – WinProcTime oraz Load .................... 51

Analiza wpływu ataków DOS/DDOS na popularne systemy operacyjne.................... 52

6.1 Opis stanowiska wykorzystanego przy implementacji ataku................................... 52

6.2 Opis ataku i pobierania wyników............................................................................. 53

6.3

Wyniki ...................................................................................................................... 54

6.3.1 System „Windows XP” .................................................................................... 54

6.3.1.1 System niezabezpieczony – wersja ze zintegrowanym SP1 ............................ 54

6.3.1.2 System ze wszystkimi uaktualnieniami do dnia 20 maja 2005 ........................ 59

6.3.2 System „Windows 2003” ................................................................................. 64

6.3.2.1 System niezabezpieczony............................................................................. 64

6.3.2.2 System zabezpieczony uaktualnieniami do 20 maja 2005 ........................... 68

6.3.3 System „Windows Longhorn build 5048” ....................................................... 70

6.3.4 System „Linux – debian” ................................................................................. 72

6.3.5 Wpływ obecności ściany ogniowej na skuteczność ataku DDoS .................... 74

6.3.5.1 Agnitum Outpost Firewall PRO – wersja 2.6.452.403 ................................ 74

6.3.5.2 Sygate Personal Firewall – wersja 5.5.2710.0 ............................................. 76

6.3.5.3 Zone alarm – wersja 5.5.94.0 ....................................................................... 78

Podsumowanie.............................................................................................................. 80

Bibliografia................................................................................................................... 81

Dodatki ......................................................................................................................... 82

GNU Free Documentation License .......................................................................................... 83

Gdy ktoś umie atakować, sprawi, że wróg nie będzie wiedział,

gdzie wystawić obronę. Gdy ktoś potrafi się bronić, sprawi,

że przeciwnik nie będzie wiedział gdzie atakować.

- Sun Tzu, Sztuka Wojny

1. Wstęp

Obserwując rozwój sieci Internet w ciągu ostatnich lat, trudno nie dostrzec, że stała się

ona dla większości źródłem nie tylko wiedzy, ale również narzędziem pracy czy sposobem na

wypoczynek. Dzięki Internetowi czas komunikacji pomiędzy ludźmi skrócił się do ułamków

sekund, a prezentowane w sieci materiały często odzwierciedlają niesamowity przekrój

różnych kultur i myśli. Obserwując tę różnorodność, nie sposób nie zgodzić się z Marshallem

McLuhanem, który twierdził, że masowe media obalają bariery czasowe i przestrzenne,

umożliwiając ludziom komunikację na masową skalę. W tym sensie Ziemia staje się wioską,

a każdy użytkownik - sąsiadem. Idea globalnej wioski, w której wszyscy użytkownicy

dzieliliby się myślą, współuczestniczyli w tworzeniu przyszłości - jest piękna, lecz okazała się

niestety jedynie futurologiczną mrzonką.

Jak w każdym środowisku, tak i w rodzinie internautów, istnieją idealiści-marzyciele

i ludzie twardo stąpający po ziemi; współistnieją ludzie pracujący dla dobra ogółu oraz cyber-

przestępcy. Ci ostatni, kierowani różnymi motywami, niszczą idylliczną wizję „Globalnej

wioski”, wywołują strach wśród użytkowników i niszczą efekty wysiłku intelektualnego

pracowitych mieszkańców „wioski”.

Trzeba uświadomić sobie, że zagrożenie ze strony wszelkiego rodzaju przestępców

komputerowych istnieje pomimo wysiłków wielu znakomitych specjalistów, narzędzia

służące czynieniu zniszczeń są coraz prostsze w użytkowaniu, a efekty ich wykorzystania

przynoszą coraz większe straty.

Celem tej pracy jest zbadanie odporności najpopularniejszych systemów operacyjnych na

ataki DDoS (ang. Distributed Denial of Service). W ramach pracy powstał program DDoS

Generator oraz programy pomocnicze (opisane w rozdziale 5) za pomocą których możliwe

było przeprowadzenie testów oraz akwizycja wyników. Eksperymenty były przeprowadzane

na niezabezpieczonych systemach (w domyślnych konfiguracjach) oraz po przeprowadzeniu

uaktualnień i dodatkowych modyfikacji „wzmacniających” stos TCP/IP. Przeprowadzone

badania miały określić, jakich problemów należy oczekiwać przy podłączaniu serwera do

sieci, oraz jakie są przesłanki, które prowadzą do stwierdzenia, że serwer jest ofiarą ataku.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: