网络安全基础:恶意软件、拒绝服务、欺骗与信任
网络攻击
2000年2月7日,化名MafiaBoy的15岁加拿大少年攻击了Yahoo、Amazon和eBay,使这些网站瘫痪达数小时,造成了超过12亿美元的损失,在股市中造成混乱。MafiaBoy后来被透露为一名名叫Michael Calce的高中生,通过入侵几所大学的网络并利用其服务器进行DDoS攻击。这次袭击直接导致了今天许多网络犯罪法的制定。现在MafiaBoy已经金盆洗手,从事网络安全行业工作。
2017年1月,University of Alberta内20个教室和实验室的300台电脑被安装恶意软件,导致近3000名学生的用户信息被盗。
2017年4月,一名Laurentian University的CS学生为了证明学校的系统容易受到攻击,从而入侵了学校系统,导致近2000名学生的个人记录(包括密码、电话号码、成绩等)被泄漏。
因特网最初的设计理念是让一群相互信任的用户连接到一个透明的网络上,因此安全性并没有太过必要。然而如今的网络不再是完全透明和相互信任的,因此网络安全领域需要研究如何攻击计算机网络、如何防御免受攻击和如何设计能够更好地避免攻击的体系。
恶意软件
多数的恶意软件(malware)通过自我复制(self-replicating)传播,一旦设备感染了恶意软件,就有可能导致文件丢失、隐私泄漏等。恶意软件能够以病毒(virus)或蠕虫(worm)的形式传播。病毒是利用用户交互来感染用户设备的,例如包含恶意代码的电子邮件附件,如果用户无意打开附件,就会在其设备上运行恶意软件。另一种蠕虫则无需任何用户交互,例如用户在使用某些比较脆弱的网络应用程序时,该应用可能用因特网接受恶意软件并运行。
知识测验
DoS攻击
另一种通过攻击服务器和网络基础设施的威胁称为拒绝服务攻击(DoS, Denial-of-Service)。例如泛洪攻击,攻击者通过向目标主机发送大量的分组,堵塞目标的接入链路,使得合法分组无法到达服务器。但是如果服务器的接入速率非常大的话,单一的攻击源无法产生足够大的流量来伤害服务器。因此攻击者可以通过控制多个源向目标发送大量流量,这种方法称为分布式DoS(DDoS, Distributed DoS)。
IP欺骗(IP Spoofing)
IP欺骗是指伪造源IP地址,以便冒充其它系统或发件人的身份,从而冒充另外一台机器与服务器打交道。IP欺骗会造成目标系统受到攻击却无法确认攻击源,或者取得目标系统的信任以便获取机密信息。IP欺骗的防范,一方面需要目标设备采取更强有力的认证措施,不仅仅根据源IP就信任来访者,还需要更多的认证手段。
伪造源地址:看看谁被骗了
每个IP分组都带有源地址,但IP本身并不阻止发送方在那里填写任意地址。直接在图上构造Mallory的分组,看看只凭地址的信任规则会如何处理。所有地址均为文档示例,不会真正发送任何内容。
Mallory想让服务器A执行一笔转账,而A按IP地址信任主机B。点击Mallory分组上的src来伪造源地址,再点击➤发送。也可以试试路由器的🛡过滤与服务器的🔒认证这两种防御。
知识测验
评审三个防御决定
校园服务遇到三个情况:收到意外的可执行附件;无关请求占满容量,导致服务不可用;只根据请求声明的源IP允许读取个人资料。分别指出风险与一个合理的防御动作。说明为什么只增加容量不能解决身份问题。不运行附件,也不生成网络流量。