പരീക്ഷണം: ഒരു പ്രോക്സി ഉപയോഗിച്ച് DoS ആക്രമണങ്ങളുടെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമോ?

ചിത്രം: Unsplash

ആധുനിക ഇൻറർനെറ്റിലെ വിവര സുരക്ഷയ്ക്കുള്ള ഏറ്റവും വലിയ ഭീഷണികളിലൊന്നാണ് DoS ആക്രമണങ്ങൾ. അത്തരം ആക്രമണങ്ങൾ നടത്താൻ ആക്രമണകാരികൾ വാടകയ്ക്ക് നൽകുന്ന ഡസൻ കണക്കിന് ബോട്ട്‌നെറ്റുകൾ ഉണ്ട്.

സാൻ ഡീഗോ സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ പഠിക്കുക DoS ആക്രമണങ്ങളുടെ നെഗറ്റീവ് പ്രഭാവം കുറയ്ക്കാൻ പ്രോക്സികളുടെ ഉപയോഗം എത്രത്തോളം സഹായിക്കുന്നു - ഈ സൃഷ്ടിയുടെ പ്രധാന തീസിസുകൾ ഞങ്ങൾ നിങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധയിൽപ്പെടുത്തുന്നു.

ആമുഖം: DoS ഫൈറ്റിംഗ് ടൂൾ ആയി പ്രോക്സി

സമാനമായ പരീക്ഷണങ്ങൾ വിവിധ രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഗവേഷകർ ആനുകാലികമായി നടത്താറുണ്ട്, എന്നാൽ അവരുടെ പൊതുവായ പ്രശ്നം യാഥാർത്ഥ്യത്തോട് ചേർന്നുള്ള ആക്രമണങ്ങളെ അനുകരിക്കാനുള്ള വിഭവങ്ങളുടെ അഭാവമാണ്. സങ്കീർണ്ണമായ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിലെ ആക്രമണത്തെ പ്രോക്‌സികൾ എത്രത്തോളം വിജയകരമായി പ്രതിരോധിക്കും, കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കാനുള്ള കഴിവിൽ എന്ത് പാരാമീറ്ററുകൾ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു തുടങ്ങിയ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ ചെറിയ ബെഞ്ചുകളിലെ ടെസ്റ്റുകൾ അനുവദിക്കുന്നില്ല.

പരീക്ഷണത്തിനായി, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു സാധാരണ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷന്റെ ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിച്ചു - ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഇ-കൊമേഴ്‌സ് സേവനം. ഇത് സെർവറുകളുടെ ഒരു ക്ലസ്റ്ററിന്റെ സഹായത്തോടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഉപയോക്താക്കൾ വിവിധ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ സ്ഥലങ്ങളിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും സേവനം ആക്സസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഇന്റർനെറ്റ് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ മാതൃകയിൽ, സേവനവും ഉപയോക്താക്കളും തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള മാർഗമായി ഇന്റർനെറ്റ് വർത്തിക്കുന്നു - സെർച്ച് എഞ്ചിനുകൾ മുതൽ ഓൺലൈൻ ബാങ്കിംഗ് ടൂളുകൾ വരെ വെബ് സേവനങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്.

DoS ആക്രമണങ്ങൾ സേവനവും ഉപയോക്താക്കളും തമ്മിലുള്ള സാധാരണ ഇടപെടൽ അസാധ്യമാക്കുന്നു. രണ്ട് തരത്തിലുള്ള DoS ഉണ്ട്: ആപ്ലിക്കേഷൻ ലെയർ ആക്രമണങ്ങളും ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ ലെയർ ആക്രമണങ്ങളും. പിന്നീടുള്ള സന്ദർഭത്തിൽ, ആക്രമണകാരികൾ നെറ്റ്‌വർക്കിനെയും സേവനം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഹോസ്റ്റുകളെയും നേരിട്ട് ആക്രമിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, അവർ മുഴുവൻ നെറ്റ്‌വർക്ക് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും പ്രളയ ട്രാഫിക്കിൽ നിറയ്ക്കുന്നു). ഒരു ആപ്ലിക്കേഷൻ ലെവൽ ആക്രമണത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ആക്രമണകാരിയുടെ ലക്ഷ്യം ഉപയോക്തൃ ഇന്ററാക്ഷൻ ഇന്റർഫേസാണ് - ഇതിനായി അവർ ആപ്ലിക്കേഷൻ ക്രാഷുചെയ്യുന്നതിന് ധാരാളം അഭ്യർത്ഥനകൾ അയയ്ക്കുന്നു. വിവരിച്ച പരീക്ഷണം ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ തലത്തിലുള്ള ആക്രമണങ്ങളെക്കുറിച്ചാണ്.

DoS ആക്രമണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നാണ് പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ. ഒരു പ്രോക്സി ഉപയോഗിക്കുന്ന സാഹചര്യത്തിൽ, സേവനത്തിലേക്കുള്ള ഉപയോക്താവിൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ അഭ്യർത്ഥനകളും അവയ്ക്കുള്ള പ്രതികരണങ്ങളും നേരിട്ട് കൈമാറില്ല, മറിച്ച് ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സെർവറുകൾ വഴിയാണ്. ഉപയോക്താവും ആപ്ലിക്കേഷനും പരസ്പരം നേരിട്ട് "കാണുന്നില്ല", അവർക്ക് പ്രോക്സി വിലാസങ്ങൾ മാത്രമേ ലഭ്യമാകൂ. തൽഫലമായി, ആപ്ലിക്കേഷനെ നേരിട്ട് ആക്രമിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ്. നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ അരികിൽ എഡ്ജ് പ്രോക്സികൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു - ലഭ്യമായ ഐപി വിലാസങ്ങളുള്ള ബാഹ്യ പ്രോക്സികൾ, കണക്ഷൻ ആദ്യം അവയിലേക്ക് പോകുന്നു.

DoS ആക്രമണത്തെ വിജയകരമായി ചെറുക്കുന്നതിന്, ഒരു പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്കിന് രണ്ട് പ്രധാന കഴിവുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഒന്നാമതായി, അത്തരമൊരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് നെറ്റ്‌വർക്ക് ഒരു ഇടനിലക്കാരന്റെ പങ്ക് വഹിക്കണം, അതായത്, നിങ്ങൾക്ക് അതിലൂടെ മാത്രമേ ആപ്ലിക്കേഷനിലേക്ക് "പ്രവേശിക്കാൻ" കഴിയൂ. ഇത് സർവീസിൽ നേരിട്ട് ആക്രമണം നടത്താനുള്ള സാധ്യത ഇല്ലാതാക്കും. രണ്ടാമതായി, ആക്രമണസമയത്ത് പോലും ആപ്ലിക്കേഷനുമായി സംവദിക്കാൻ ഉപയോക്താക്കളെ അനുവദിക്കാൻ പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്കിന് കഴിയണം.

പരീക്ഷണ അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾ

പഠനം നാല് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു:

• ഒരു പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്ക് നടപ്പിലാക്കൽ;
• അപ്പാച്ചെ വെബ് സെർവർ
• വെബ് ടെസ്റ്റിംഗ് ടൂൾ വളഞ്ഞപ്പോൾ;
• ആക്രമണ ഉപകരണം ട്രിനൂ.

മൈക്രോഗ്രിഡ് പരിതസ്ഥിതിയിലാണ് സിമുലേഷൻ നടത്തിയത് - 20 ആയിരം റൂട്ടറുകളുള്ള നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ അനുകരിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് ടയർ -1 ഓപ്പറേറ്റർമാരുടെ നെറ്റ്‌വർക്കുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്.

പ്രോഗ്രാമിന്റെ ഡെമൺ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന കോംപ്രമൈസ്ഡ് ഹോസ്റ്റുകളുടെ ഒരു കൂട്ടം ട്രൈനൂ നെറ്റ്‌വർക്കിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നെറ്റ്‌വർക്ക് നിയന്ത്രിക്കാനും ഡോസ് ആക്രമണങ്ങൾ നേരിട്ട് നടത്താനും മോണിറ്ററിംഗ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറും ഉണ്ട്. IP വിലാസങ്ങളുടെ ഒരു ലിസ്റ്റ് നൽകിയാൽ, Trinoo ഡെമൺ നിർദ്ദിഷ്ട സമയത്ത് ടാർഗെറ്റുകളിലേക്ക് UDP പാക്കറ്റുകൾ അയയ്ക്കുന്നു.

പരീക്ഷണ സമയത്ത്, രണ്ട് ക്ലസ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ചു. 16Gbps ഇഥർനെറ്റ് ഹബ് വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള 2.4 നോഡുകളുടെ (ഒരു മെഷീന് 1GB മെമ്മറി ഉള്ള 1GHz സെർവറുകൾ) ഒരു Xeon Linux ക്ലസ്റ്ററിലാണ് MicroGrid സിമുലേറ്റർ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. മറ്റ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഘടകങ്ങൾ 24Mbps ഇഥർനെറ്റ് ഹബ് വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന 450 നോഡുകളുടെ (1MHz PII Linux-cthdths ഒരു മെഷീനിൽ 100 GB മെമ്മറിയുള്ള) ഒരു ക്ലസ്റ്ററിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. രണ്ട് ക്ലസ്റ്ററുകൾ 1Gbps ചാനൽ വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

1000 ഹോസ്റ്റുകളുടെ ഒരു പൂളിലാണ് പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്ക് ഹോസ്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. എഡ്ജ് പ്രോക്സികൾ റിസോഴ്സ് പൂളിലുടനീളം തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ആപ്ലിക്കേഷനുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രോക്സികൾ അതിന്റെ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിനോട് അടുത്തിരിക്കുന്ന ഹോസ്റ്റുകളിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ബാക്കിയുള്ള പ്രോക്സികൾ എഡ്ജ് പ്രോക്സികൾക്കും ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രോക്സികൾക്കും ഇടയിൽ തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

അനുകരണത്തിനുള്ള നെറ്റ്‌വർക്ക്

DoS ആക്രമണത്തെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള ഒരു ഉപകരണമെന്ന നിലയിൽ ഒരു പ്രോക്സിയുടെ ഫലപ്രാപ്തി പഠിക്കാൻ, ഗവേഷകർ ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ ഉൽപ്പാദനക്ഷമത അളന്നു. മൊത്തത്തിൽ, പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്കിൽ 192 പ്രോക്‌സികൾ ഉണ്ടായിരുന്നു (അവയിൽ 64 എണ്ണം ബോർഡർ ആയിരുന്നു). ആക്രമണം നടത്താൻ, 100 ഭൂതങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ ഒരു ട്രൈനൂ നെറ്റ്‌വർക്ക് സൃഷ്ടിച്ചു. ഓരോ ഡെമണുകൾക്കും 100Mbps ചാനൽ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഇത് 10 ഹോം റൂട്ടറുകളുടെ ബോട്ട്നെറ്റുമായി യോജിക്കുന്നു.

അപ്ലിക്കേഷനിലും പ്രോക്‌സി നെറ്റ്‌വർക്കിലും DoS ആക്രമണത്തിന്റെ ആഘാതം അളന്നു. പരീക്ഷണാത്മക കോൺഫിഗറേഷനിൽ, ആപ്ലിക്കേഷന് 250Mbps ഇന്റർനെറ്റ് ചാനൽ ഉണ്ടായിരുന്നു, ഓരോ ബോർഡർ പ്രോക്സിക്കും 100 Mbps ഉണ്ടായിരുന്നു.

പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ

വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, 250Mbps-ലെ ആക്രമണം ആപ്ലിക്കേഷന്റെ പ്രതികരണ സമയം (ഏകദേശം പത്തിരട്ടി) ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു പ്രോക്‌സി നെറ്റ്‌വർക്ക് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ആക്രമണം പ്രകടനത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല മാത്രമല്ല ഉപയോക്തൃ അനുഭവത്തെ തരംതാഴ്ത്തുകയുമില്ല. എഡ്ജ് പ്രോക്‌സികൾ ആക്രമണത്തിന്റെ ഫലത്തെ നേർപ്പിക്കുന്നതിനാലും പ്രോക്‌സി നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ മൊത്തം ഉറവിടങ്ങൾ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ തന്നെയേക്കാൾ കൂടുതലായതിനാലുമാണ് ഇത്.

സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ പ്രകാരം, ആക്രമണ ശക്തി 6.0Gbps കവിയുന്നില്ലെങ്കിൽ (ബോർഡർ പ്രോക്‌സി ചാനലുകളുടെ മൊത്തം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 6.4Gbps മാത്രമാണെങ്കിലും), 95% ഉപയോക്താക്കളും ശ്രദ്ധേയമായ പ്രകടന തകർച്ച അനുഭവിക്കുന്നില്ല. അതേ സമയം, 6.4Gbps-ൽ കൂടുതലുള്ള ശക്തമായ ആക്രമണത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഒരു പ്രോക്‌സി നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ ഉപയോഗം പോലും അന്തിമ ഉപയോക്താക്കൾക്കുള്ള സേവന നിലവാരം കുറയുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ അനുവദിക്കില്ല.

കേന്ദ്രീകൃത ആക്രമണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, അവയുടെ ശക്തി ക്രമരഹിതമായ എഡ്ജ് പ്രോക്സികളിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ആക്രമണം പ്രോക്‌സി നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ ഒരു ഭാഗത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു, അതിനാൽ ഉപയോക്താക്കളുടെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം പ്രകടനത്തിൽ ഇടിവ് കാണും.

കണ്ടെത്തലുകൾ

പ്രോക്‌സി നെറ്റ്‌വർക്കുകൾക്ക് ടിസിപി ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഡോസ് ആക്രമണമുണ്ടായാൽ പോലും ഉപയോക്താക്കൾക്ക് പരിചിതമായ സേവനം നൽകാനും കഴിയുമെന്ന് പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ലഭിച്ച ഡാറ്റ അനുസരിച്ച്, ആക്രമണങ്ങളുടെ അനന്തരഫലങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗ്ഗമാണ് നെറ്റ്‌വർക്ക് പ്രോക്സികൾ, പരീക്ഷണ സമയത്ത് 90% ഉപയോക്താക്കളിൽ കൂടുതൽ സേവനത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തിൽ കുറവുണ്ടായില്ല. കൂടാതെ, പ്രോക്സി നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ വലുപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, അതിന് സഹിക്കാൻ കഴിയുന്ന DoS ആക്രമണങ്ങളുടെ തോത് ഏതാണ്ട് രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നതായി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. അതിനാൽ, വലിയ നെറ്റ്‌വർക്ക്, കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായി അത് DoS-നെ കൈകാര്യം ചെയ്യും.

ഇതിൽ നിന്നുള്ള ഉപയോഗപ്രദമായ ലിങ്കുകളും മെറ്റീരിയലുകളും ഇൻഫാറ്റിക്ക:

• ഗവേഷണം: ഗെയിം തിയറി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ബ്ലോക്ക്-റെസിസ്റ്റന്റ് പ്രോക്സി സേവനം സൃഷ്ടിക്കുന്നു
• സെൻസർഷിപ്പിനെതിരായ പോരാട്ടത്തിന്റെ ചരിത്രം: എംഐടിയിലെയും സ്റ്റാൻഫോർഡിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ സൃഷ്ടിച്ച ഫ്ലാഷ് പ്രോക്സി രീതി എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
• പ്രോക്സികൾ കള്ളം പറയുമ്പോൾ എങ്ങനെ മനസ്സിലാക്കാം: സജീവ ജിയോലൊക്കേഷൻ അൽഗോരിതം ഉപയോഗിച്ച് നെറ്റ്‌വർക്ക് പ്രോക്സികളുടെ ഫിസിക്കൽ ലൊക്കേഷനുകളുടെ പരിശോധന
• ഇൻറർനെറ്റിൽ സ്വയം വേഷംമാറിയതെങ്ങനെ: സെർവറും റെസിഡൻഷ്യൽ പ്രോക്സികളും താരതമ്യം ചെയ്യുക

ഉറവിടം: www.habr.com