Защита от DDoS-атак: что нужно знать и как подготовиться

DDoS-атаки (Distributed Denial of Service) представляют собой серьезную угрозу для доступности и стабильности сетевых ресурсов. В последние годы наблюдается рост как частоты, так и сложности этих атак, что требует от системных администраторов глубокого понимания механизмов DDoS и эффективных стратегий защиты. Эта статья предназначена для системных администраторов и охватывает технические аспекты DDoS-атак, их мотивации, потенциальные угрозы и, самое главное, методы защиты и подготовки инфраструктуры.

Что такое DDoS-атака?

DDoS-атака – это тип кибератаки, направленный на перегрузку целевого сервера, сервиса или сети входящим трафиком, делая его недоступным для легитимных пользователей. В отличие от DoS-атаки (Denial of Service), где атака исходит от одного источника, DDoS-атака использует распределенную сеть скомпрометированных компьютеров (ботнетов) для генерации трафика.

Мотивации DDoS-атак могут быть различными:

• Политический активизм (Hacktivism): атаки, направленные на протест против политики или действий организации.
• Конкуренция: атаки, направленные на вывод из строя конкурентов.
• Вымогательство (Ransom DDoS): злоумышленники требуют выкуп за прекращение атаки.
• Месть: атаки, направленные на нанесение ущерба организации или отдельному лицу.
• Развлечение: атаки, проводимые из любопытства или для демонстрации своих возможностей.
• Отвлечение внимания: атаки, используемые в качестве отвлекающего маневра для проведения других, более сложных атак.

Механизм работы DDoS-атаки

1. Компрометация устройств: злоумышленники заражают большое количество компьютеров, серверов, IoT-устройств и других сетевых устройств вредоносным ПО (малварью), превращая их в «ботов». Эти устройства формируют ботнет.
2. Централизованное управление: злоумышленник (ботмастер) контролирует ботнет через командный центр (C&C сервер).
3. Команда атаки: ботмастер отдает команду ботнету начать атаку на определенный целевой ресурс.
4. Генерация трафика: ботнет начинает генерировать огромный объем трафика, направленного на целевой ресурс, перегружая его ресурсы.
5. Отказ в обслуживании: целевой ресурс, перегруженный трафиком, становится недоступен для легитимных пользователей.

Типы DDoS-атак

DDoS-атаки можно классифицировать по уровню сетевой модели OSI, на котором они происходят:

• Уровень 3 и 4 (Network & Transport Layers): эти атаки направлены на перегрузку сетевой инфраструктуры и транспортного протокола, используя такие методы, как:
• UDP Flood: отправка большого количества UDP-пакетов на случайные порты целевого сервера. UDP — протокол без установления соединения, что затрудняет фильтрацию.
• SYN Flood: эксплуатация трехстороннего рукопожатия TCP (SYN, SYN-ACK, ACK). Атакующий отправляет множество SYN-пакетов, не завершая рукопожатие, тем самым исчерпывая ресурсы целевого сервера, предназначенные для обработки новых соединений.
• ICMP Flood (Ping Flood): отправка большого количества ICMP-пакетов (ping) на целевой сервер, перегружая его ресурсы.
• Smurf Attack: атакующий отправляет ICMP-пакеты на широковещательный адрес сети, подменяя IP-адрес отправителя на IP-адрес жертвы. Это приводит к тому, что все хосты в сети отвечают жертве, создавая огромный поток трафика.
• NTP Amplification: эксплуатация Network Time Protocol (NTP) серверов. Атакующий отправляет запрос на NTP-сервер с подмененным IP-адресом отправителя (IP-адрес жертвы). NTP-сервер отвечает большим пакетом данных на IP-адрес жертвы, усиливая (amplifying) атаку.
• DNS Amplification: аналогично NTP Amplification, но используется Domain Name System (DNS) серверы.
• IP Fragmentation Attack: отправка фрагментированных IP-пакетов, перегружая ресурсы сервера, необходимые для их сборки.
• Уровень 7 (Application Layer): эти атаки направлены на перегрузку приложений и сервисов на целевом сервере, используя такие методы, как:
• HTTP Flood: отправка большого количества HTTP-запросов на целевой сервер, имитируя легитимных пользователей. Эти запросы могут быть GET или POST. Более сложные варианты включают в себя запросы на ресурсоемкие страницы или выполнение сложных операций.
• Slowloris: открытие множества соединений с целевым сервером и поддержание их открытыми, отправляя частичные HTTP-запросы. Сервер ожидает завершения запросов, исчерпывая свои ресурсы для обработки новых соединений.
• Application Layer DDoS: атаки, эксплуатирующие уязвимости в конкретных приложениях или сервисах.
• Volumetric Attacks: эти атаки направлены на перегрузку пропускной способности сети целевого ресурса. Они характеризуются огромным объемом трафика, генерируемого ботнетом. Примеры: UDP Flood, ICMP Flood.

Угрозы от с DDoS-атак

DDoS-атаки могут привести к серьезным последствиям для бизнеса и репутации организации:

• Простой сервисов: недоступность веб-сайтов, приложений и других онлайн-сервисов, что приводит к потере доходов и ухудшению клиентского опыта.
• Репутационный ущерб: Потеря доверия клиентов и партнеров из-за недоступности сервисов.
• Финансовые потери: ротеря доходов, затраты на восстановление сервисов, компенсации клиентам, штрафы за нарушение SLA (Service Level Agreement).
• Утечка данных: в некоторых случаях DDoS-атаки могут использоваться в качестве отвлекающего маневра для проведения более сложных атак, направленных на кражу данных.
• Повышение нагрузки на IT-персонал: необходимость оперативного реагирования на атаку и устранения ее последствий.
• Снижение производительности сети: DDoS-атаки могут влиять на производительность всей сети, даже если целевой ресурс не подвергается прямой атаке.

Стратегии защиты от DDoS-атак:

Эффективная защита от DDoS-атак требует комплексного подхода, включающего в себя превентивные меры, мониторинг и реагирование на инциденты.

Превентивные меры

Усиление инфраструктуры:

• Пропускная способность: обеспечьте достаточную пропускную способность сети, чтобы выдерживать потенциальные всплески трафика.
• Аппаратные и программные средства: используйте современные аппаратные и программные средства для защиты от DDoS-атак, такие как брандмауэры, системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDS/IPS), системы анализа трафика.
• CDN (Content Delivery Network): используйте CDN для распределения контента по географически распределенным серверам, что снижает нагрузку на основной сервер и повышает устойчивость к DDoS-атакам. CDN также может предлагать встроенную защиту от DDoS.
• Load Balancing: используйте балансировщики нагрузки для распределения трафика между несколькими серверами, предотвращая перегрузку одного сервера.

Настройка сетевого оборудования:

• Rate Limiting: ограничьте количество запросов, которые может отправлять один IP-адрес в единицу времени. Это может помочь предотвратить HTTP Flood атаки.
• Connection Limiting: ограничьте количество одновременных соединений с одного IP-адреса. Это может помочь предотвратить SYN Flood и Slowloris атаки.
• Blacklisting/Whitelisting: блокируйте трафик с известных вредоносных IP-адресов (blacklisting) и разрешайте трафик только с доверенных IP-адресов (whitelisting).
• Invalid Traffic Filtering: настройте брандмауэр для фильтрации трафика с неверными или подозрительными заголовками пакетов.
• TCP SYN Cookies: включите TCP SYN cookies для защиты от SYN Flood атак. Когда сервер получает SYN-пакет, вместо выделения ресурсов для нового соединения, он генерирует «cookie» (криптографически подписанное значение) на основе IP-адреса и порта клиента, а также секретного ключа. Этот cookie отправляется в SYN-ACK пакете. Если клиент отвечает ACK-пакетом с правильным cookie, сервер выделяет ресурсы для соединения. Это предотвращает исчерпание ресурсов сервера при SYN Flood атаках.
• Disable ICMP: отключите ICMP на внешних интерфейсах, если это возможно, чтобы предотвратить ICMP Flood атаки.

Защита DNS:

• Anycast DNS: используйте Anycast DNS для распределения DNS-серверов по всему миру, что повышает устойчивость к DDoS-атакам на DNS-инфраструктуру.
• DNSSEC (Domain Name System Security Extensions): внедрите DNSSEC для защиты от подмены DNS-записей.

Безопасность приложений:

• WAF (Web Application Firewall): используйте WAF для защиты веб-приложений от атак на уровне приложений, таких как SQL injection, XSS и HTTP Flood.
• Code Review: проводите регулярные обзоры кода для выявления и устранения уязвимостей.
• Input Validation: проверяйте все входные данные, чтобы предотвратить атаки, основанные на внедрении вредоносного кода.
• Patch Management: регулярно обновляйте программное обеспечение, чтобы закрыть известные уязвимости.
• Обучение персонала: обучите IT-персонал распознавать и реагировать на DDoS-атаки. Проводите регулярные тренировки и симуляции атак.

Работа с трафиком:

• Мониторинг и анализ трафика: внедрите систему мониторинга и анализа трафика для обнаружения аномалий и подозрительной активности. Используйте инструменты мониторинга для отслеживания:
• Объем трафика: отслеживайте общий объем трафика, проходящего через сеть.
• Типы трафика: анализируйте типы трафика, чтобы выявить аномалии.
• Источники трафика: определяйте IP-адреса, с которых поступает трафик.
• Запросы на ресурсы: отслеживайте запросы на конкретные ресурсы, чтобы выявить HTTP Flood атаки.
• Используйте Reverse Proxy: это сервер, который принимает запросы от клиентов и перенаправляет их на внутренние серверы. Он может выполнять роль WAF, кэшировать контент и защищать внутренние серверы от прямого доступа. Reverse proxy может быть настроен на фильтрацию вредоносного трафика и применение rate.
• Black Hole Routing: в случае серьезной DDoS-атаки можно использовать black hole routing для перенаправления всего трафика на целевой IP-адрес в «черную дыру» (null route). Это приведет к недоступности сервиса, но предотвратит перегрузку остальной сети. Это крайняя мера, которая должна использоваться только в крайних случаях.
• GeoIP Filtering: если большинство легитимных пользователей находятся в определенном регионе, можно использовать GeoIP filtering для блокировки трафика из других регионов.
• Контракт с провайдером защиты от DDoS: заключите контракт с специализированным провайдером, предлагающим услуги защиты от DDoS-атак. Они, как правило, имеют более мощную инфраструктуру и опыт в противодействии сложным атакам.

Что делать при атаке?

• Обнаружение атаки: используйте системы мониторинга и анализа трафика для обнаружения DDoS-атак.
• Идентификация типа атаки: определите тип атаки, чтобы выбрать наиболее эффективные методы защиты.
• Активация плана реагирования: активируйте план реагирования на инциденты, который должен включать в себя четкие инструкции по действиям, которые необходимо предпринять.
• Фильтрация трафика: используйте брандмауэр, IDS/IPS и другие средства защиты для фильтрации вредоносного трафика.
• Перенаправление трафика: перенаправьте трафик на CDN или другие ресурсы, чтобы снизить нагрузку на основной сервер.
• Масштабирование ресурсов: увеличьте ресурсы сервера, чтобы справиться с повышенной нагрузкой.
• Блокировка IP-адресов: блокируйте IP-адреса, с которых поступает вредоносный трафик.
• Связь с провайдером защиты от DDoS: если вы заключили контракт с провайдером защиты от DDoS, свяжитесь с ними для получения помощи.
• Анализ после атаки: проанализируйте атаку после ее окончания, чтобы выявить уязвимости и улучшить систему защиты.

DDoS-атаки представляют собой серьезную угрозу для доступности и стабильности сетевых ресурсов. Эффективная защита требует комплексного подхода, включающего в себя превентивные меры, мониторинг и реагирование на инциденты. Регулярная оценка рисков, усиление инфраструктуры, настройка сетевого оборудования, защита DNS и приложений, обучение персонала и мониторинг трафика – все это важные компоненты эффективной стратегии защиты от DDoS-атак. Своевременная реакция и постоянное совершенствование системы защиты помогут минимизировать ущерб от DDoS-атак и обеспечить непрерывность бизнеса. 

Выполняем любые работы по настройке, сопровождению IT-инфраструктуры под ключ, в том числе обеспечение защиты от DDos-атак. Оставить заявку можно здесь.