如今網絡應用已深入我們生活的方方面面，小到一次支付，大到發射一枚導彈，網絡安全直接關系著一個公司甚至國家的穩定。在安全面前，任何承諾都沒有意義。本文羅列了從 鏈路層到 傳輸層常見的幾種網絡攻擊方式，并對它們的攻擊原理展開簡要的分析。
ARP 攻擊
ARP（Address Resolution Protocol） 是一種地址解析協議，目的是在局域網中，獲取已知 IP 地址對應的目標 mac 物理網卡地址。ARP 協議工作在 7 層網絡模型的第二層：數據鏈路層。這里要多解釋一下，我們熟悉的 IP 地址其實是一種虛擬的網絡地址，IP 地址工作在網絡層，但在鏈路層，數據幀是通過 MAC 地址（設備物理地址）進行傳輸的。所以在真正開始通信前，需要先將目標 IP 地址轉換為 MAC 地址。
舉個例子，你轉學來到一個新的班級，準備把作業交給班里的數學課代表，但你不知誰是數學課代表，怎么辦呢？你只需大吼一聲，“誰是數學課代表” 并確保這句話被每個人聽見，這樣你的目標自然會來聯系你。
ARP 也是如此，它需要向網絡內所有終端廣播詢問消息，并等待結果，這種請求與回執均是以廣播的方式進行的，所以給了攻擊者以可乘之機。
首先說說 ARP 欺騙，ARP 欺騙常見的可分為 網關型欺騙與 主機型欺騙，不過原理都一樣。一種劫持網關 另一種劫持到某臺主機的數據。
流程如下：
假設當 PC1 要訪問 PC4 192.168.2.101 ，本地 IP 為 192.168.1.101 子網掩碼 255.255.255.0 網關 192.168.1.1 經過判斷目標不是本網段 IP ，需將請求發送至網關。此時就需要向 192.168.1.x 這個網段中廣播 ARP 獲取網關 IP 對應的 MAC 地址。但此時和網關身處同網段的 PC2 和 PC3 也可以收到這條 ARP 消息，若此時 PC2 冒稱自己為網關，且搶先一步做出應答，則以后 PC1 經過網關的信息均會被 PC2 劫持。
還有一種 ARP 攻擊會導致部分或全部終端網絡癱瘓，他利用了交換機每當收到新的 ARP 請求時都會刷新請求發起者信息的功能， PC2 不斷的發送 ARP 請求，導致交換器疲于應對建立新的 IP -> MAC 映射關系，導致崩潰。這種攻擊可以是針對全網也可以是只針對某臺終端，只要在請求中修改對應的 IP 與 MAC 地址就行。
由于 ARP 協議工作在鏈路層，是一種非常底層的協議，原則上目前沒有什么方法可以完全杜絕 ARP 攻擊，這種攻擊主要是針對局域網，在各高校尤其是軟件學院是重災區（捂臉） 但通過合理的配置可以提高網絡的 “抵抗力”。
ARP 攻擊的防御:
1. 限制交換機 ARP 映射表的最大學習空間，防止緩存溢出。
2. 指定交換機 ARP 映射表更新閾值，只處理超出閾值的映射，避免頻繁更新。
3. 只記錄交換機自己發出的映射，不記錄終端主動請求的映射
4. 必殺！在交換機做靜態映射，定死 ARP 表，讓 IP 和 MAC 永久性關聯，此招效果拔群，但就是網管會有點忙。
DHCP 攻擊
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 動態主機配置協議，它的作用是為每一臺新接入網絡的終端分配 IP 地址，當然如果在上面用過必殺的話 DHCP 也就沒意義了。
一次 DHCP 請求簡單來說是這樣的：首先終端發出 DHCP 廣播，為什么是廣播呢？因為在網絡中可能有多臺 DHCP 服務器有，當 DHCP 服務器收到請求報文后，會給請求者一個回執，此時就確定了哪一個 DHCP 服務器來完成這次分配任務，然后 終端再次廣播 IP 請求報文（廣播為的是讓另外的 DHCP 服務器知道此 IP 已經用過了），服務器收到后，在發送確認消息 ack。
基于 DHCP 的攻擊有很多種，常見的 2 種是 地址耗盡攻擊與 仿冒者攻擊。
地址耗盡攻擊顧名思義，攻擊者要達到的效果是將 DHCP 服務器中可用的 IP 池消耗完，怎么做呢？其實很簡單 終端不斷的假冒 MAC 地址發送 DHCP 申請，直至 IP 消耗殆盡。仿冒者攻擊與 ARP 欺騙類似，由于 DHCP 是一次廣播，所有終端是都可以接受到的。所以可能會有攻擊者冒名頂替 DHCP 服務器。
DHCP 攻擊的防御:
針對地址耗盡攻擊，可以限制交換機某個端口在一段時間內分配 IP 的峰值，避免某臺終端使用一個端口大量申請 IP 的情況。
針對仿冒者攻擊，可以在交換機層面指定靜態的 DHCP 服務器，這樣，即使有攻擊者仿冒，經過網絡設備的過濾，錯誤信息會被過濾掉。
ICMP 攻擊
ICMP（Internet Control Message Protocol）控制報文協議，他是 IP 協議的一個子協議，工作在網絡層 （TCP、UDP 等工作在傳輸層） 我們最常用的 Ping 命令就是使用 ICMP 協議，所以也成為 死亡之 Ping
此協議設計的初衷是為了檢測網絡，但如果稍加改造就可以變成一種攻擊行為：
ping-l65500 -t192.168.1.1
-l size：發送 size 指定大小的到目標主機的數據包。
在默認的情況下 ping 發送的數據包大小為32 字節，最大值 65500 字節。當一次發送的數據包大于或等于 65500 字節時，將可能導致接收方計算機宕機。所以微軟限制了這一數值。這個 -l 參數配合 -t 參數后危害非常強大。
ICMP 攻擊的防御:
ICMP 洪水攻擊可以說是最野蠻最沒技術含量的一種，就是依仗巨大的網絡流量，硬生生將網絡設備 CPU 拖垮。
1.對于某種有特殊特征的 ICMP 攻擊請求，可以干脆將其關閉之。2.啟用 Ping 快回功能，Ping 請求不再將數據包全額上傳 CPU ，但具體實現要看硬件設備支持情況。3.限制網絡設備 CPU 對 ICMP 報文的處理優先級。
TCP/UDP 攻擊系列：
TCP （Transmission Control Protocol）傳輸控制協議，是一種常用的傳輸層協議，針對他的攻擊也是最常見的。TCP 是可靠的傳輸層的協議，但由于其下層 IP 協議僅僅對數據做 最大努力交付（best effort）并不保證數據的完整性，所以實現 TCP 需要在終端雙方都建立會話，成本較高，很多攻擊都是利用了這一特質。
為保證信道的利用率，TCP 采用一種叫 “窗口滑動” 的技術來提高數據的傳輸的效率，對于這種技術，這里不做詳細的解釋，簡單來講可以理解為對 TCP 中每一個數據包進行編號，在窗口內的所有數據包是可以一次性全部發出去，這里不考慮時序，發送后的數據仍然留在緩沖區中，直到對方確認一段編號連續的數據段，這時釋放那段數據，窗口右移。
系列之會話洪水：
在 TCP 建立會話的 3 次握手中，攻擊者可以發出大量的用篡改后 IP 來做偽裝的 TCP 握手請求，這些 IP 都是不存在的，這樣，在應用層，就會出現大量處在半開等待(SYN_RECV) 狀態的會話，直至資源耗盡。
由于這種攻擊與正常的會話請求完全一樣，是無法從特征上予以過濾的，目前可以做到防范手段主要有兩種
1.縮短半開連接的持續時間，在網絡高峰期慎用，高峰期網絡隨時可能擁塞，數值調整不當會造成正常的連接無法建立，乃至丟失。2.增大半開連接隊列大小，打電話給老板再上幾條內存吧。
系列之 RST 攻擊：
這種攻擊不是發生在會話的建立期間，而是結束期間，他的攻擊策略是這樣的：
終端 A 與 服務器 B 已經建立的 TCP 連接，這時，壞蛋 C 偽造 A ，給 B 發了一個中斷 TCP 的信號。這時候 B 可能會覺得 A 好奇怪呀，都已經說 bye bye 了怎么還在滔滔不絕？
這種信陵君竊符救趙的故事發生是有一個前提條件的，就是可以拿得到 “符”。
眾所周知，一個 TCP 會話，也就是編程時使用的 socket 是由 目標 IP 、 源 IP 、 目標端口 、源端口 這 4 個信息組成的元組。其中 目標 IP 、 源 IP 、 目標端口 都比較容易獲得，唯獨 源端口 似乎很難獲取。
很難并不意味著不可能，客戶端的端口一般都在 3w 以上，16 位的端口號最大也就 65535 個端口，更何況如果攻擊者和被害者同處一室（在一個網段）更可以使用端口掃描等黑客工具直接獲取到 源端口。
還有一個門檻就是如果偽造的 TCP 包不在滑動窗口內，是會被無視的，不過這也不難，因為 IP 頭 + TCP 頭一共也就 40 字節，這個數據報的隊列是可以預估的，常言道，大力出奇跡，暴力破解可以解決。
雖然有點小困難，但效果是非常舒適的。
系列之淚滴（teardrop）攻擊：
淚滴攻擊也成為分片報文洪水，會造成終端的緩沖區溢出， CPU 資源耗盡。其實此類攻擊不僅對 TCP 有效，對 UDP 同樣有效，因為它攻擊的是網絡層，其利用的原理是，當 TCP/UDP 要發送一個大的報文時，為了提高信道的利用率，通常會將其拆分為多個小的 IP 數據報，但不管是拆分還是合并，都需要耗費 CPU 資源，這就給了攻擊者以可乘之機。
淚滴攻擊大體分為兩種，一種是發送大量的小報文，一般來講 IP 數據報頭部 20 個字節，可容納 65515 字節，如果攻擊者故意將其拆分為極小體積數量極多的分片，這種數據報都是惡意的。
還有一種就更缺德的，攻擊者故意不發送一個大報文中的最后一個小分片，造成終端一直在等待，這樣緩沖區中前面接受到的數據會一直保存在緩沖區中。也稱 Rose 攻擊。這種故意扣留分片的方式也可以用在 IGMP 協議上， 稱為 fawx 攻擊。
淚滴（teardrop）攻擊的防御:
一般來說，正常的網絡中出現大量分包的情況是比較小的。如果出現，大概率是被攻擊了，這時需要對分片進行限速，避免將 CPU 資源耗盡。
系列之 Land 攻擊：
Land 攻擊也是利用了 TCP 建立會話需要三次握手這一特質進行的，而且相比一般性洪水攻擊來說，它具有 “藥量小” 、 “見效快" 等優質特點。
服藥過程如下：
首先攻擊者構造一個很特別的 TCP 會話請求 SYN ， 在這個報文中，目標地址與源地址是一樣的，端口也一樣。這樣，當目標終端接收到這個報文后，會向自己發回一個回執確認請求 SYN + ACK ，收到后，有的終端比較傻，會以為這個是另一個會話請求報文，進而創建一個空連接，然后繼續向自己發送確認請求，如此循環直至油盡燈枯。
land 攻擊的防御:
這種攻擊對付早期的操作系統是很有效的，現在不行了，現在的操作系統可以輕易分辨出這種惡意循環。但在某些老式的網絡設備上，還是有一些生存空間的。
DNS 劫持：
2010 年 1 月 12 日上午 7 點鐘，baidu 公司曾遭到黑客攻擊，導致網頁長時間無法正常訪問。其主要用的方式就是 DNS 劫持。
說到 DNS （Domain Name Service） 其功能是將域名換回為真實 IP ，但 DNS 劫持并不一定是黑客行為，比如國內某通公司的寬帶，如果你訪問一個不存在的域名，可能會被跳轉到一個廣告頁面......
先來說說局域網的 DNS 劫持，在局域網中，尤其是一些大型公司的內網，一般有自己的 DNS 服務器，這種情況雖然符合 “劫持” 這一特性，卻并不能算是惡意劫持。但不包括以下這種情況：
1.通過 ARP 偽造虛假 DNS 服務器：
DNS 查詢一般是基于 UDP 的，因為報文較小，但也有基于 TCP 的特殊情況這里不做討論 ，無論是 TCP 還是 UDP ， DNS 服務器都使用 IP 地址在各終端標定。既然使用了 IP 在局域網里就逃不過 ARP 欺騙，只要攻擊者搶先在 DNS 服務器 發送消息之前，先發送一條偽造的 MAC 確認消息，那被攻擊者就會認為攻擊者是它的 DNS 服務器了。
一個避免的方法是將局域網內的 DNS 服務器 IP 做成 靜態 ARP 映射。
2.通過網絡設備進行 DNS 劫持：
局域網中，終端使用網絡一般會經過多層 NAT 映射，每一層轉發都需要路由器完成，但局域網中的路由設備抗攻擊強度遠遠不及主干網，甚至有些路由器自身就有固件漏洞，或者密碼比較簡單等問題，攻擊者也可以從路由設備開刀，一旦攻破，就可以控制任何報文的轉發，當然也可以劫持 DNS 。
在廣域網中，同樣存在 DNS 被劫持的風險，一般分為以下兩種：
1.第三方代理劫持 DNS 服務器：
在這種情況下，代理服務器承接了終端的所有網絡報文，當然也包括 DNS 查詢。使用代理服務器并不會使你加入任何新的網絡，它僅是對網絡報文進行轉發，所以終端無法甄別這個過程是否被篡改過， 通常使用值得信賴的 VPN 可以避免這種情況。
2. 來自 ISP 的 DNS 劫持：
DNS 是一個龐大服務，是全球性的，目前根節點只有 937 個 （截止到 2018 年 9 月 4 日），但大部分分布在美洲、歐洲等地。亞洲如果直接使用 DNS 根節點會有非常長的延遲，所以各大 ISP 服務商都會分擔 DNS 查詢的工作，并將查詢到的結果進行一段時間的緩存，保證當地 DNS 查詢的速度。
但又如何保證這些 “備份數據” 的準確性呢？對于 ISP 來說，提供健壯的網絡服務是其本職工作，但偶爾也有開小差的時候，針對 DNS 服務器的攻擊主要有兩種：
首先是 DNS 洪水攻擊，它和上面提到的其他洪水攻擊原理差不多，通過操作互聯網上的大量 “肉機”（已經被黑客控制的終端） 偽造大量 DNS 查詢請求直至 DNS 服務器資源耗盡，這種攻擊針對 ISP 的某一層子 DNS 節點很有效。（因為 DNS 根服務器吞吐量非常大，很難對其造成影響，先找弱雞下手）
還有一種是 DNS 反彈式攻擊，它主要攻擊 DNS 子節點到根節點之間的網絡。首先攻擊者操作 “肉機” 偽造大量不存在的多級域如（a.b.c.d.e.f.baidu.com），這會導致子 DNS 節點不斷的向根節點發出查詢，直至它們之間的網絡被占滿。
DNS 攻擊的防御:
- 檢查本地 hosts 文件。
- 不要使用來歷不明的 DNS 服務器地址，如果內網沒有 DNS 服務器的話，建議使用中國聯通的 114.114.114.114和 google 的 8.8.8.8
- 如果你是網管，不要在開著路由器管理 Web 界面的瀏覽器在去瀏覽其他網站，當心被 csrf ！
最后 May The World Peace
