प्रयोग: प्रॉक्सी वापरून DoS हल्ल्यांचे नकारात्मक प्रभाव कमी करणे शक्य आहे का

चित्र: Unsplash

आधुनिक इंटरनेटवरील माहिती सुरक्षिततेसाठी DoS हल्ले हा सर्वात मोठा धोका आहे. असे हल्ले करण्यासाठी हल्लेखोर भाड्याने देणारे डझनभर बोटनेट आहेत.

सॅन दिएगो विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ संशोधन प्रॉक्सीचा वापर DoS हल्ल्यांचा नकारात्मक प्रभाव कमी करण्यास किती प्रमाणात मदत करतो - आम्ही या कार्याचे मुख्य प्रबंध तुमच्या लक्षात आणून देतो.

परिचय: डॉस फायटिंग टूल म्हणून प्रॉक्सी

असेच प्रयोग वेळोवेळी वेगवेगळ्या देशांतील संशोधकांद्वारे केले जातात, परंतु वास्तविकतेच्या जवळ असलेल्या हल्ल्यांचे अनुकरण करण्यासाठी संसाधनांचा अभाव ही त्यांची सामान्य समस्या आहे. लहान बेंचवरील चाचण्या जटिल नेटवर्क्समध्ये प्रॉक्सी किती यशस्वीपणे हल्ल्याचा प्रतिकार करतील, नुकसान कमी करण्याच्या क्षमतेमध्ये कोणते पॅरामीटर्स महत्त्वाची भूमिका बजावतात इत्यादी प्रश्नांची उत्तरे देत नाहीत.

प्रयोगासाठी, शास्त्रज्ञांनी एका सामान्य वेब अनुप्रयोगाचे मॉडेल तयार केले - उदाहरणार्थ, ई-कॉमर्स सेवा. हे सर्व्हरच्या क्लस्टरच्या मदतीने कार्य करते, वापरकर्ते वेगवेगळ्या भौगोलिक ठिकाणी वितरीत केले जातात आणि सेवेमध्ये प्रवेश करण्यासाठी इंटरनेट वापरतात. या मॉडेलमध्ये, इंटरनेट सेवा आणि वापरकर्त्यांमधील संप्रेषणाचे साधन म्हणून काम करते - अशा प्रकारे वेब सेवा शोध इंजिनपासून ऑनलाइन बँकिंग साधनांपर्यंत कार्य करतात.

DoS हल्ल्यांमुळे सेवा आणि वापरकर्त्यांमधील सामान्य संवाद अशक्य होतो. DoS चे दोन प्रकार आहेत: ऍप्लिकेशन लेयर अॅटॅक आणि इन्फ्रास्ट्रक्चर लेयर अॅटॅक. नंतरच्या प्रकरणात, आक्रमणकर्ते थेट नेटवर्कवर आणि होस्टवर हल्ला करतात ज्यावर सेवा चालू आहे (उदाहरणार्थ, ते फ्लड ट्रॅफिकसह संपूर्ण नेटवर्क बँडविड्थ भरतात). ऍप्लिकेशन-स्तरीय हल्ल्याच्या बाबतीत, आक्रमणकर्त्याचे लक्ष्य हे वापरकर्ता संवाद इंटरफेस आहे - यासाठी ते अनुप्रयोग क्रॅश होण्यासाठी मोठ्या संख्येने विनंत्या पाठवतात. वर्णन केलेला प्रयोग पायाभूत सुविधांच्या स्तरावरील हल्ल्यांशी संबंधित आहे.

DoS हल्ल्यांपासून होणारे नुकसान कमी करण्यासाठी प्रॉक्सी नेटवर्क हे एक साधन आहे. प्रॉक्सी वापरण्याच्या बाबतीत, वापरकर्त्याकडून सेवेकडे आलेल्या सर्व विनंत्या आणि त्यांना प्रतिसाद थेट प्रसारित केला जात नाही, परंतु इंटरमीडिएट सर्व्हरद्वारे. वापरकर्ता आणि अनुप्रयोग दोघेही एकमेकांना थेट "दिसत नाहीत", त्यांच्यासाठी फक्त प्रॉक्सी पत्ते उपलब्ध आहेत. परिणामी, अनुप्रयोगावर थेट हल्ला करणे अशक्य आहे. नेटवर्कच्या काठावर तथाकथित एज प्रॉक्सी आहेत - उपलब्ध आयपी पत्त्यांसह बाह्य प्रॉक्सी, कनेक्शन प्रथम त्यांच्याकडे जाते.

DoS हल्ल्याचा यशस्वीपणे प्रतिकार करण्यासाठी, प्रॉक्सी नेटवर्कमध्ये दोन प्रमुख क्षमता असणे आवश्यक आहे. प्रथम, अशा इंटरमीडिएट नेटवर्कने मध्यस्थाची भूमिका बजावली पाहिजे, म्हणजेच, आपण केवळ त्याद्वारे अनुप्रयोगापर्यंत "मिळवू" शकता. यामुळे सेवेवर थेट हल्ला होण्याची शक्यता नाहीशी होईल. दुसरे, प्रॉक्सी नेटवर्क वापरकर्त्यांना अॅप्लिकेशनशी संवाद साधण्याची परवानगी देण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे, अगदी हल्ल्याच्या वेळीही.

प्रयोग पायाभूत सुविधा

अभ्यासात चार प्रमुख घटक वापरले:

• प्रॉक्सी नेटवर्कची अंमलबजावणी;
• अपाचे वेब सर्व्हर
• वेब चाचणी साधन वेढा;
• हल्ला साधन त्रिनू.

सिम्युलेशन मायक्रोग्रिड वातावरणात केले गेले - ते 20 हजार राउटरसह नेटवर्कचे अनुकरण करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते, जे टियर -1 ऑपरेटरच्या नेटवर्कशी तुलना करता येते.

ठराविक Trinoo नेटवर्कमध्ये प्रोग्रामचा डिमन चालवणाऱ्या तडजोड केलेल्या होस्टचा संच असतो. नेटवर्क आणि थेट DoS हल्ले नियंत्रित करण्यासाठी मॉनिटरिंग सॉफ्टवेअर देखील आहे. IP पत्त्यांची यादी दिल्यास, Trinoo डिमन विशिष्ट वेळी UDP पॅकेट्स लक्ष्यांना पाठवते.

प्रयोगादरम्यान, दोन क्लस्टर वापरण्यात आले. MicroGrid सिम्युलेटर 16Gbps इथरनेट हबद्वारे कनेक्ट केलेल्या 2.4 नोड्सच्या Xeon Linux क्लस्टरवर चालले (प्रति मशीन 1GB मेमरी असलेले 1GHz सर्व्हर). इतर सॉफ्टवेअर घटक 24Mbps इथरनेट हबद्वारे कनेक्ट केलेल्या 450 नोड्सच्या क्लस्टरमध्ये (1MHz PII Linux-cthdths प्रति मशीन 100 GB मेमरीसह) स्थित होते. दोन क्लस्टर 1Gbps चॅनेलद्वारे जोडलेले होते.

प्रॉक्सी नेटवर्क 1000 होस्टच्या पूलमध्ये होस्ट केलेले आहे. एज प्रॉक्सी संपूर्ण संसाधन पूलमध्ये समान रीतीने वितरीत केल्या जातात. अनुप्रयोगासह कार्य करण्यासाठी प्रॉक्सी त्याच्या पायाभूत सुविधांच्या जवळ असलेल्या होस्टवर स्थित आहेत. उर्वरित प्रॉक्सी एज प्रॉक्सी आणि ऍप्लिकेशन प्रॉक्सी दरम्यान समान रीतीने वितरीत केल्या जातात.

सिम्युलेशनसाठी नेटवर्क

DoS हल्ल्याचा सामना करण्यासाठी एक साधन म्हणून प्रॉक्सीच्या परिणामकारकतेचा अभ्यास करण्यासाठी, संशोधकांनी बाह्य प्रभावांच्या विविध परिस्थितींमध्ये अनुप्रयोगाची उत्पादकता मोजली. एकूण, प्रॉक्सी नेटवर्कमध्ये 192 प्रॉक्सी होत्या (त्यापैकी 64 सीमावर्ती होत्या). हल्ला करण्यासाठी, 100 राक्षसांसह त्रिनू नेटवर्क तयार केले गेले. प्रत्येक डिमनमध्ये 100Mbps चॅनेल होते. हे 10 होम राउटरच्या बॉटनेटशी संबंधित आहे.

अनुप्रयोग आणि प्रॉक्सी नेटवर्कवर DoS हल्ल्याचा प्रभाव मोजला गेला. प्रायोगिक कॉन्फिगरेशनमध्ये, अनुप्रयोगाचे इंटरनेट चॅनेल 250Mbps होते आणि प्रत्येक सीमा प्रॉक्सीमध्ये 100 Mbps होते.

प्रयोगाचे परिणाम

विश्लेषणाच्या निकालांनुसार, असे दिसून आले की 250Mbps वरील हल्ल्यामुळे अनुप्रयोगाचा प्रतिसाद वेळ (सुमारे दहा पट) लक्षणीय वाढतो, परिणामी त्याचा वापर करणे अशक्य होते. तथापि, प्रॉक्सी नेटवर्क वापरताना, हल्ल्याचा कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम होत नाही आणि वापरकर्ता अनुभव खराब होत नाही. हे असे आहे कारण एज प्रॉक्सी आक्रमणाचा प्रभाव कमी करतात आणि प्रॉक्सी नेटवर्कची एकूण संसाधने अनुप्रयोगापेक्षा जास्त आहेत.

आकडेवारीनुसार, आक्रमण शक्ती 6.0Gbps पेक्षा जास्त नसल्यास (बॉर्डर प्रॉक्सी चॅनेलची एकूण बँडविड्थ केवळ 6.4Gbps असूनही), तर 95% वापरकर्त्यांना लक्षणीय कामगिरी कमी होत नाही. त्याच वेळी, 6.4Gbps पेक्षा जास्त शक्तिशाली हल्ल्याच्या बाबतीत, प्रॉक्सी नेटवर्कचा वापर देखील अंतिम वापरकर्त्यांसाठी सेवेची पातळी कमी होणे टाळण्यास अनुमती देणार नाही.

केंद्रित हल्ल्यांच्या बाबतीत, जेव्हा त्यांची शक्ती एज प्रॉक्सीच्या यादृच्छिक संचावर केंद्रित असते. या प्रकरणात, हल्ला प्रॉक्सी नेटवर्कचा भाग बंद करतो, म्हणून वापरकर्त्यांचा एक महत्त्वपूर्ण भाग कार्यक्षमतेत घट लक्षात येईल.

निष्कर्ष

प्रयोगाचे परिणाम सूचित करतात की प्रॉक्सी नेटवर्क TCP ऍप्लिकेशन्सच्या कार्यप्रदर्शनात सुधारणा करू शकतात आणि वापरकर्त्यांसाठी परिचित स्तरावरील सेवा प्रदान करू शकतात, अगदी DoS हल्ल्यांच्या परिस्थितीतही. प्राप्त डेटानुसार, नेटवर्क प्रॉक्सी हे हल्ल्यांचे परिणाम कमी करण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे, प्रयोगादरम्यान 90% पेक्षा जास्त वापरकर्त्यांना सेवेच्या गुणवत्तेत घट जाणवली नाही. याव्यतिरिक्त, संशोधकांना असे आढळले की प्रॉक्सी नेटवर्कचा आकार जसजसा वाढत जातो, तसतसे ते सहन करू शकणारे DoS हल्ल्यांचे प्रमाण जवळजवळ रेषीयरित्या वाढते. म्हणून, नेटवर्क जितके मोठे असेल तितके ते DoS ला अधिक प्रभावीपणे सामोरे जाईल.

कडून उपयुक्त दुवे आणि साहित्य इन्फॅटिका:

• संशोधन: गेम सिद्धांत वापरून ब्लॉक-प्रतिरोधक प्रॉक्सी सेवा तयार करणे
• सेन्सॉरशिप विरुद्धच्या लढ्याचा इतिहास: एमआयटी आणि स्टॅनफोर्डच्या शास्त्रज्ञांनी तयार केलेली फ्लॅश प्रॉक्सी पद्धत कशी कार्य करते
• प्रॉक्सी खोटे बोलतात हे कसे समजून घ्यावे: सक्रिय भौगोलिक स्थान अल्गोरिदम वापरून नेटवर्क प्रॉक्सीच्या भौतिक स्थानांची पडताळणी
• इंटरनेटवर स्वतःचे वेष कसे काढायचे: सर्व्हर आणि निवासी प्रॉक्सीची तुलना करणे

स्रोत: www.habr.com