Изображение: Пексели
DoS-атаки являются одной из крупнейших угроз информационной безопасности в современном Интернете.
Существуют десятки ботнетов, которые злоумышленники арендуют для проведения подобных атак.
Ученые из Университета Сан-Диего провели изучать Как использование прокси помогает снизить негативный эффект от DoS-атак – представляем вашему вниманию основные тезисы данной работы.
Введение: прокси как инструмент борьбы с DoS
Подобные эксперименты периодически проводят исследователи из разных стран, но их общая проблема — нехватка ресурсов для моделирования атак, приближенных к реальности.Тесты на небольших стендах не позволяют ответить на вопросы о том, насколько успешно прокси будут противостоять атаке в сложных сетях, какие параметры играют ключевую роль в возможности минимизировать ущерб и т.д. Для эксперимента ученые создали модель типичного веб-приложения — например, сервиса электронной коммерции.
Он работает с использованием кластера серверов; пользователи распределены по разным географическим точкам и используют Интернет для доступа к услуге.
В этой модели Интернет служит средством связи между сервисом и пользователями — так работают веб-сервисы от поисковых систем до инструментов онлайн-банкинга.
DoS-атаки делают невозможным нормальное взаимодействие сервиса и пользователей.
Существует два типа DoS: атаки на уровне приложения и на уровне инфраструктуры.
В последнем случае злоумышленники атакуют напрямую сеть и хосты, на которых работает сервис (например, забивают всю пропускную способность сети флуд-трафиком).
В случае атаки на уровне приложения целью злоумышленника является пользовательский интерфейс — для этого они отправляют огромное количество запросов, чтобы вызвать сбой приложения.
В эксперименте описывались атаки на уровне инфраструктуры.
Прокси-сети — один из инструментов минимизации ущерба от DoS-атак.
При использовании прокси все запросы пользователя к сервису и ответы на них передаются не напрямую, а через промежуточные серверы.
И пользователь, и приложение не «видят» друг друга напрямую; им доступны только прокси-адреса.
В результате напрямую атаковать приложение невозможно.
На границе сети существуют так называемые Edge Proxy — внешние прокси с доступными IP-адресами, к ним соединение идет в первую очередь.
Чтобы успешно противостоять DoS-атаке, прокси-сеть должна обладать двумя ключевыми возможностями.
Во-первых, такая промежуточная сеть должна играть роль посредника, то есть «достучаться» до приложения можно только через нее.
Это исключит возможность прямой атаки на сервис.
Во-вторых, прокси-сеть должна позволять пользователям взаимодействовать с приложением даже во время атаки.
Экспериментальная инфраструктура
В исследовании использовались четыре ключевых компонента:- реализация прокси-сети;
- веб-сервер Apache;
- инструмент веб-тестирования Осада ;
- инструмент атаки Триноо .
Существует также программное обеспечение для мониторинга сети и управления DoS-атаками.
После получения списка IP-адресов демон Trinoo отправляет UDP-пакеты целям в указанное время.
В ходе эксперимента использовались два кластера.
Симулятор MicroGrid работал на кластере Xeon Linux с 16 узлами (серверы 2,4 ГГц с 1 гигабайтом памяти на каждом компьютере), подключенном через концентратор Ethernet 1 Гбит/с.
Остальные программные компоненты были расположены в кластере из 24 узлов (PII Linux-процессоры 450 МГц с 1 ГБ памяти на каждой машине), соединенных концентратором Ethernet 100 Мбит/с.
Два кластера были соединены каналом 1 Гбит/с.
Прокси-сеть размещается в пуле из 1000 хостов.
Edge-прокси равномерно распределены по пулу ресурсов.
Прокси для работы с приложением располагаются на хостах, находящихся ближе к его инфраструктуре.
Остальные прокси равномерно распределены между пограничными и прикладными прокси.
Сеть моделирования
Чтобы изучить эффективность прокси как инструмента противодействия DoS-атаке, исследователи измерили производительность приложения при различных сценариях внешнего воздействия.
Всего в прокси-сети было 192 прокси (из них 64 Edge).
Для осуществления атаки была создана сеть Trinoo, включающая 100 демонов.
У каждого из демонов был канал 100 Мбит/с.
Это соответствует ботнету из 10 тысяч домашних роутеров.
Было измерено влияние DoS-атаки на приложение и прокси-сеть.
В экспериментальной конфигурации приложение имело интернет-канал 250 Мбит/с, а каждый Edge-прокси имел канал 100 Мбит/с.
Результаты эксперимента
По результатам анализа выяснилось, что атака на скорости 250 Мбит/с значительно увеличивает время отклика приложения (примерно в десять раз), в результате чего его использование становится невозможным.Однако при использовании прокси-сети атака не оказывает существенного влияния на производительность и не ухудшает работу пользователя.
Это происходит потому, что пограничные прокси ослабляют эффект атаки, а общие ресурсы прокси-сети выше, чем у самого приложения.
По статистике, если мощность атаки не превышает 6,0Гбит/с (несмотря на то, что общая пропускная способность граничных прокси-каналов составляет всего 6,4Гбит/с), то 95% пользователей не испытывают заметного снижения производительности.
Более того, в случае очень мощной атаки, превышающей 6,4 Гбит/с, даже использование прокси-сети не позволит избежать ухудшения уровня обслуживания для конечных пользователей.
В случае концентрированных атак, когда их сила сосредоточена на случайном наборе краевых прокси.
В этом случае атака забивает часть прокси-сети, поэтому значительная часть пользователей заметит падение производительности.
выводы
Результаты эксперимента позволяют предположить, что прокси-сети могут повысить производительность TCP-приложений и обеспечить привычный уровень обслуживания пользователей даже в случае DoS-атак.Согласно полученным данным, прокси-сети оказываются эффективным способом минимизировать последствия атак; более 90% пользователей не ощутили снижения качества сервиса в ходе эксперимента.
Кроме того, исследователи обнаружили, что по мере увеличения размера прокси-сети масштаб DoS-атак, которым она может противостоять, увеличивается почти линейно.
Следовательно, чем больше сеть, тем эффективнее она будет бороться с DoS.
Полезные ссылки и материалы от Инфатика :
- Исследование: Создание устойчивого к блокировке прокси-сервиса с использованием теории игр
- История борьбы с цензурой: как работает метод flash proxy, созданный учеными из Массачусетского технологического института и Стэнфорда
- Как понять, когда прокси врут: проверка физического местоположения сетевых прокси с помощью алгоритма активной геолокации
- Как замаскироваться в Интернете: сравниваем серверные и резидентные прокси
-
Важность Целевых Страниц
19 Oct, 24 -
Пневматический Дискретный Громкоговоритель
19 Oct, 24 -
Что Должен Уметь Фронтенд-Разработчик
19 Oct, 24 -
Привет Saas | Облачные События
19 Oct, 24
