પ્રયોગ: શું પ્રોક્સીનો ઉપયોગ કરીને DoS હુમલાની નકારાત્મક અસરોને ઓછી કરવી શક્ય છે

છબી: અનસ્પ્લેશ

DoS હુમલાઓ આધુનિક ઇન્ટરનેટ પર માહિતી સુરક્ષા માટેના સૌથી મોટા જોખમોમાંનું એક છે. એવા ડઝનબંધ બોટનેટ છે જે હુમલાખોરો આવા હુમલાઓ કરવા માટે ભાડે આપે છે.

યુનિવર્સિટી ઓફ સાન ડિએગોના વૈજ્ઞાનિકોએ હાથ ધર્યું હતું અભ્યાસ પ્રોક્સીઓનો ઉપયોગ કેવી રીતે DoS હુમલાઓની નકારાત્મક અસરને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે - અમે તમારા ધ્યાન પર આ કાર્યની મુખ્ય થીસીસ રજૂ કરીએ છીએ.

પરિચય: DoS સામે લડવાના સાધન તરીકે પ્રોક્સી

સમાન પ્રયોગો સમયાંતરે વિવિધ દેશોના સંશોધકો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, પરંતુ તેમની સામાન્ય સમસ્યા વાસ્તવિકતાની નજીકના હુમલાઓનું અનુકરણ કરવા માટે સંસાધનોનો અભાવ છે. નાના ટેસ્ટ બેન્ચ પરના પરીક્ષણો જટિલ નેટવર્ક્સમાં પ્રોક્સી કેવી રીતે સફળતાપૂર્વક હુમલાનો પ્રતિકાર કરશે, નુકસાન ઘટાડવાની ક્ષમતામાં કયા પરિમાણો મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે, વગેરે વિશેના પ્રશ્નોના જવાબો આપવાની મંજૂરી આપતા નથી.

પ્રયોગ માટે, વૈજ્ઞાનિકોએ એક સામાન્ય વેબ એપ્લિકેશનનું મોડેલ બનાવ્યું - ઉદાહરણ તરીકે, ઈ-કોમર્સ સેવા. તે સર્વર્સના ક્લસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે; વપરાશકર્તાઓ વિવિધ ભૌગોલિક સ્થાનો પર વિતરિત થાય છે અને સેવાને ઍક્સેસ કરવા માટે ઇન્ટરનેટનો ઉપયોગ કરે છે. આ મોડેલમાં, ઈન્ટરનેટ સેવા અને વપરાશકર્તાઓ વચ્ચે સંચારના સાધન તરીકે કામ કરે છે - આ રીતે સર્ચ એન્જિનથી લઈને ઓનલાઈન બેંકિંગ ટૂલ્સ સુધીની વેબ સેવાઓ કાર્ય કરે છે.

DoS હુમલાઓ સેવા અને વપરાશકર્તાઓ વચ્ચે સામાન્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અશક્ય બનાવે છે. ત્યાં બે પ્રકારના DoS છે: એપ્લિકેશન-લેવલ અને ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર-લેવલ એટેક. પછીના કિસ્સામાં, હુમલાખોરો સીધા નેટવર્ક અને હોસ્ટ પર હુમલો કરે છે કે જેના પર સેવા ચાલે છે (ઉદાહરણ તરીકે, તેઓ પૂર ટ્રાફિક સાથે સમગ્ર નેટવર્ક બેન્ડવિડ્થને રોકે છે). એપ્લિકેશન-સ્તરના હુમલાના કિસ્સામાં, હુમલાખોરનું લક્ષ્ય વપરાશકર્તા ઇન્ટરફેસ છે - આ કરવા માટે, તેઓ એપ્લિકેશનને ક્રેશ થવાનું કારણ બને તે માટે મોટી સંખ્યામાં વિનંતીઓ મોકલે છે. પ્રયોગમાં ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર સ્તરે સંબંધિત હુમલાઓનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે.

પ્રોક્સી નેટવર્ક એ DoS હુમલાઓથી થતા નુકસાનને ઘટાડવા માટેનું એક સાધન છે. પ્રોક્સીનો ઉપયોગ કરતી વખતે, વપરાશકર્તા તરફથી સેવા માટેની બધી વિનંતીઓ અને તેના જવાબો સીધા નહીં, પરંતુ મધ્યવર્તી સર્વર દ્વારા પ્રસારિત થાય છે. વપરાશકર્તા અને એપ્લિકેશન બંને એકબીજાને સીધા "જોતા" નથી; ફક્ત પ્રોક્સી સરનામાં જ તેમને ઉપલબ્ધ છે. પરિણામે, એપ્લિકેશન પર સીધો હુમલો કરવો અશક્ય છે. નેટવર્કની ધાર પર કહેવાતા એજ પ્રોક્સીઓ છે - ઉપલબ્ધ IP સરનામાઓ સાથે બાહ્ય પ્રોક્સીઓ, કનેક્શન પ્રથમ તેમની પાસે જાય છે.

DoS હુમલાનો સફળતાપૂર્વક પ્રતિકાર કરવા માટે, પ્રોક્સી નેટવર્કમાં બે મુખ્ય ક્ષમતાઓ હોવી આવશ્યક છે. પ્રથમ, આવા મધ્યવર્તી નેટવર્કે મધ્યસ્થી તરીકેની ભૂમિકા ભજવવી જોઈએ, એટલે કે, એપ્લિકેશન ફક્ત તેના દ્વારા "પહોંચી" શકાય છે. તેનાથી સેવા પર સીધો હુમલો થવાની શક્યતા ખતમ થઈ જશે. બીજું, પ્રોક્સી નેટવર્ક એટેક દરમિયાન પણ વપરાશકર્તાઓને એપ્લિકેશન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપવા સક્ષમ હોવું જોઈએ.

ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનો પ્રયોગ કરો

અભ્યાસમાં ચાર મુખ્ય ઘટકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો:

• પ્રોક્સી નેટવર્કનું અમલીકરણ;
• અપાચે વેબ સર્વર;
• વેબ પરીક્ષણ સાધન ઘેરો;
• હુમલો સાધન ત્રિનુ.

સિમ્યુલેશન માઇક્રોગ્રીડ વાતાવરણમાં હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું - તેનો ઉપયોગ 20 હજાર રાઉટર્સ સાથે નેટવર્કનું અનુકરણ કરવા માટે થઈ શકે છે, જે ટિયર -1 ઓપરેટર્સના નેટવર્ક સાથે તુલનાત્મક છે.

એક લાક્ષણિક Trinoo નેટવર્કમાં પ્રોગ્રામ ડિમન ચલાવતા ચેડા કરેલા યજમાનોના સમૂહનો સમાવેશ થાય છે. નેટવર્ક પર દેખરેખ રાખવા અને DoS હુમલાઓનું નિર્દેશન કરવા માટે મોનિટરિંગ સોફ્ટવેર પણ છે. IP સરનામાઓની સૂચિ પ્રાપ્ત કર્યા પછી, Trinoo ડિમન ચોક્કસ સમયે લક્ષ્યો પર UDP પેકેટો મોકલે છે.

પ્રયોગ દરમિયાન, બે ક્લસ્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. માઇક્રોગ્રીડ સિમ્યુલેટર 16 Gbps ઇથરનેટ હબ દ્વારા જોડાયેલ 2.4-નોડ Xeon Linux ક્લસ્ટર (દરેક મશીન પર 1 ગીગાબાઇટ મેમરી સાથે 1GHz સર્વર્સ) પર ચાલતું હતું. અન્ય સોફ્ટવેર ઘટકો 24 નોડ્સના ક્લસ્ટરમાં સ્થિત હતા (દરેક મશીન પર 450 GB મેમરી સાથે 1MHz PII Linux-cthdths), 100Mbps ઇથરનેટ હબ દ્વારા જોડાયેલા હતા. બે ક્લસ્ટર 1Gbps ચેનલ દ્વારા જોડાયેલા હતા.

પ્રોક્સી નેટવર્ક 1000 હોસ્ટના પૂલમાં હોસ્ટ થયેલ છે. એજ પ્રોક્સીઝ સમગ્ર સંસાધન પૂલમાં સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે. એપ્લિકેશન સાથે કામ કરવા માટેની પ્રોક્સીઓ તેના ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની નજીકના હોસ્ટ પર સ્થિત છે. બાકીની પ્રોક્સીઓ ધાર અને એપ્લિકેશન પ્રોક્સીઓ વચ્ચે સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે.

સિમ્યુલેશન નેટવર્ક

DoS હુમલાનો સામનો કરવા માટેના સાધન તરીકે પ્રોક્સીની અસરકારકતાનો અભ્યાસ કરવા માટે, સંશોધકોએ બાહ્ય પ્રભાવના વિવિધ દૃશ્યો હેઠળ એપ્લિકેશનની ઉત્પાદકતાને માપી. પ્રોક્સી નેટવર્કમાં કુલ 192 પ્રોક્સીઓ હતા (તેમાંથી 64 એજ). હુમલો કરવા માટે, 100 રાક્ષસો સહિત ત્રિનુ નેટવર્ક બનાવવામાં આવ્યું હતું. દરેક રાક્ષસ પાસે 100Mbps ચેનલ હતી. આ 10 હજાર હોમ રાઉટરના બોટનેટને અનુરૂપ છે.

એપ્લિકેશન અને પ્રોક્સી નેટવર્ક પર DoS હુમલાની અસર માપવામાં આવી હતી. પ્રાયોગિક રૂપરેખાંકનમાં, એપ્લિકેશનમાં 250 Mbpsની ઈન્ટરનેટ ચેનલ હતી, અને દરેક એજ પ્રોક્સીમાં 100 Mbpsની ચેનલ હતી.

પ્રયોગના પરિણામો

વિશ્લેષણના પરિણામોના આધારે, તે બહાર આવ્યું છે કે 250Mbps પરનો હુમલો એપ્લીકેશનનો પ્રતિભાવ સમય (લગભગ દસ ગણો) નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, જેના પરિણામે તેનો ઉપયોગ કરવો અશક્ય બની જાય છે. જો કે, પ્રોક્સી નેટવર્કનો ઉપયોગ કરતી વખતે, હુમલાની કામગીરી પર નોંધપાત્ર અસર થતી નથી અને વપરાશકર્તા અનુભવને બગાડતો નથી. આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે એજ પ્રોક્સી હુમલાની અસરને પાતળી કરે છે અને પ્રોક્સી નેટવર્કના કુલ સંસાધનો એપ્લીકેશન કરતા વધારે છે.

આંકડા અનુસાર, જો હુમલો શક્તિ 6.0Gbps (એજ પ્રોક્સી ચેનલોના કુલ થ્રુપુટ માત્ર 6.4Gbps હોવા છતાં) કરતાં વધી ન જાય, તો 95% વપરાશકર્તાઓ પ્રભાવમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો અનુભવતા નથી. તદુપરાંત, 6.4Gbps કરતા વધુ શક્તિશાળી હુમલાના કિસ્સામાં, પ્રોક્સી નેટવર્કનો ઉપયોગ પણ અંતિમ વપરાશકર્તાઓ માટે સેવા સ્તરના અધોગતિને ટાળશે નહીં.

કેન્દ્રિત હુમલાઓના કિસ્સામાં, જ્યારે તેમની શક્તિ ધાર પ્રોક્સીના રેન્ડમ સમૂહ પર કેન્દ્રિત હોય છે. આ કિસ્સામાં, હુમલો પ્રોક્સી નેટવર્કના ભાગને બંધ કરે છે, તેથી વપરાશકર્તાઓનો નોંધપાત્ર ભાગ પ્રભાવમાં ઘટાડો જોશે.

તારણો

પ્રયોગના પરિણામો સૂચવે છે કે પ્રોક્સી નેટવર્ક TCP એપ્લિકેશનના પ્રદર્શનમાં સુધારો કરી શકે છે અને વપરાશકર્તાઓને સામાન્ય સ્તરની સેવા પ્રદાન કરી શકે છે, DoS હુમલાની ઘટનામાં પણ. પ્રાપ્ત માહિતી અનુસાર, હુમલાના પરિણામોને ઘટાડવા માટે પ્રોક્સી નેટવર્ક્સ એક અસરકારક રીત છે; 90% થી વધુ વપરાશકર્તાઓએ પ્રયોગ દરમિયાન સેવાની ગુણવત્તામાં ઘટાડો અનુભવ્યો નથી. વધુમાં, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે જેમ જેમ પ્રોક્સી નેટવર્કનું કદ વધે છે, તેમ તેમ DoS હુમલાઓનું પ્રમાણ જે તે સહન કરી શકે છે તે લગભગ રેખીય રીતે વધે છે. તેથી, નેટવર્ક જેટલું મોટું છે, તે વધુ અસરકારક રીતે DoS સામે લડશે.

માંથી ઉપયોગી લિંક્સ અને સામગ્રી ઇન્ફેટિકા:

• સંશોધન: ગેમ થિયરીનો ઉપયોગ કરીને બ્લોક-પ્રતિરોધક પ્રોક્સી સેવા બનાવવી
• સેન્સરશીપ સામેની લડાઈનો ઇતિહાસ: MIT અને સ્ટેનફોર્ડના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ફ્લેશ પ્રોક્સી પદ્ધતિ કેવી રીતે કામ કરે છે
• જ્યારે પ્રોક્સીઓ જૂઠું બોલે છે ત્યારે કેવી રીતે સમજવું: સક્રિય ભૌગોલિક સ્થાન અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને નેટવર્ક પ્રોક્સીઓના ભૌતિક સ્થાનોની ચકાસણી
• ઇન્ટરનેટ પર તમારી જાતને કેવી રીતે વેશપલટો કરવી: સર્વર અને રહેણાંક પ્રોક્સીઓની તુલના

સ્ત્રોત: www.habr.com