黑客是个令人向往、有前途的职业。我欣赏好黑客，讨厌坏黑客。所谓坏黑客，就是导致对方有人要加班的那种家伙。

    SYN Flood攻击是一种典型的拒绝服务型（Denial of Service）攻击。所谓拒绝服务型攻击就是通过进行攻击，使受害主机或网络不能够良好的提供服务，从而间接达到攻击的目的。黑客喜欢玩这个，以让对方加班而显示自己有水平、有能力、有魄力，其实呢，啥都不是。

    一：什么是SYN Flood攻击

    SYN Flood攻击利用的是IPv4中TCP协议的三次握手（Three-Way Handshake）过程进行的攻击。这个协议规定，如果一端想向另一端发起TCP连接，它需要首先发送TCP SYN (synchronize)包到对方，对方收到后发送一个TCP SYN+ACK包回来，发起方再发送TCP ACK (ACKnowledge Character）包回去，这样三次握手就结束了。

    在上述过程中，还有一些重要的概念：

    未连接队列：在三次握手协议中，服务器维护一个未连接队列，该队列为每个客户端的SYN包（syn=j）开设一个条目，该条目表明服务器已收到SYN包，并向客户发出确认，正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态，当服务器收到客户的确认包时，删除该条目，服务器进入ESTABLISHED状态。或者说TCP服务器收到TCP SYN request包时，在发送TCP SYN+ACK包回TCP客户机前，TCP服务器要先分配好一个数据区专门服务于这个即把形成的TCP连接。一般把收到SYN包而还未收到ACK包时的连接状态成为半开连接（Half-open Connection）。

    Backlog参数：表示未连接队列的最大容纳数目。

    SYN-ACK 重传次数：服务器发送完SYN－ACK包，如果未收到客户确认包，服务器进行首次重传，等待一段时间仍未收到客户确认包，进行第二次重传，如果重传次数超过系统规定的最大重传次数，系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意，每次重传等待的时间不一定相同。

    半连接存活时间：是指半连接队列的条目存活的最长时间，也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间，该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。

    在最常见的SYN Flood攻击中，攻击者在短时间内发送大量的TCP SYN包给受害者，这时攻击者是TCP客户机，受害者是TCP服务器。根据上面的描述，受害者会为每个TCP SYN包分配一个特定的数据区，只要这些SYN包具有不同的源地址（这一点对于攻击者来说是很容易伪造的）。这把给TCP服务器系统造成很大的系统负担，最终导致系统不能正常工作。

    二：SYN Cookie原理

    能够有效防范SYN Flood攻击的手段之一，就是SYN Cookie。SYN Cookie原理由D. J. Bernstain和 Eric Schenk发明。

    SYN Cookie是对TCP服务器端的三次握手协议作一些修改，专门用来防范SYN Flood攻击的一种手段。它的原理是，在TCP服务器收到TCP SYN包并返回TCP SYN+ACK包时，不分配一个专门的数据区，而是根据这个SYN包计算出一个cookie值。在收到TCP ACK包时，TCP服务器在根据那个cookie值检查这个TCP ACK包的合法性。如果合法，再分配专门的数据区进行处理未来的TCP连接。

    下面分Linux和FreeBSD来说说如何配置内核参数来实现SYN Cookie

    三：Linux下设置

    如果你的服务器配置不太好，TCP TIME_WAIT套接字数量达到两、三万，服务器很容易被拖死。通过修改Linux内核参数，可以减少服务器的TIME_WAIT套接字数量。

    TIME_WAIT可以通过以下命令查看：

    在Linux下，如CentOS，可以通过修改/etc/sysctl.conf文件来达到目的。

    增加以下几行：

     说明：

　　net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies，这是个BOOLEAN。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；
　　net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用,这是个BOOLEAN。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；
　　net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,这是个BOOLEAN，默认为0，表示关闭。
　　net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 表示如果套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间。单位为秒。
　　net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 表示当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时，改为20分钟。单位为秒。
　　net.ipv4.ip_local_port_range = 1024    65000 表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小：32768到61000，改为1024到65000。
　　net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192 表示SYN队列的长度，默认为1024，加大队列长度为8192，可以容纳更多等待连接的网络连接数。
　　net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000 表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000，改为5000。对于Apache、Nginx等服务器，上几行的参数可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量，但是对于Squid，效果却不大。此项参数可以控制TIME_WAIT套接字的最大数量，避免Squid服务器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。
　　net.ipv4.tcp_synack_retries和net.ipv4.tcp_syn_retries是定义SYN重试次数。

　　执行以下命令使配置生效：

    如果你不想修改/etc/sysctl.conf，你也可以直接使用命令修改:

    四：FreeBSD下设置

    yayu个人学习的观点：FreeBSD中对syn的防御和Linux下可能不一样，配置的参数也不完全相同，相关配置和理解可能不对：）

    TCP链接中有一个MSL(max segment lifetime)的概念，也就是最大生成时间，MSL的值在一般的实现中取30s，有些实现采用2分钟。在TCP的状态机中的“被动关闭”:从CLOSE_WAIT到LAST_ACK中有一个如下的规则：当TCP执行一个主动关闭，并发回最后一个ACK,该连接必须在TIME_WAIT状态停留的时间为2倍的MSL。这样可让TCP再次发送最后的ACK以防这个ACK丢失（另一端超时并重发最后的 FIN)。

    存在这个规则导致一个后果就是在这个2*MSL的时间内，该地址上的链接（客户端地址、端口和服务器端的地址、端口）不能被使用。比如我们在建立一个链接后关闭链接然后迅速重启链接，那么就会出现端口不可用的情况。 

    TIME_WAIT时间是2*MSL。因此可以通过调整net.inet.tcp.msl来减少TIME_WAIT时间。对于Web服务器完全可以将这个值调整为7500或2000（访问一个web,超过4~15秒页面还刷不出来，就可以考虑放弃了-_-）

    参数设置参考：

    FreeBSD下，yayu没看见“/sbin/sysctl -p”这样的命令可以使/etc/sysctl.conf的内容生效，所以直接使用命令了：

    五：其他

    除了修改服务器的内核参数，还可以修改apache的配置文件中的Timeout、KeepAlive、MaxClients等参数来防止Dos攻击，如果有接口调用，还要注意控制一下调用的时间。请听下文分解。

    六：总结

    我讨厌让人加班的坏黑客，不过这也促进了我的学习。

    如果哪位看见上面有不对的地方，还请留意告知，谢谢！

    七：参考文章：