logo

Tấn công SYN Flood là gì? Cơ chế và cách phòng chống

shape
shape
shape
shape
shape
shape
shape

Tấn công SYN Flood là gì? Cơ chế và cách phòng chống

Tấn công SYN Flood là một hình thức từ chối dịch vụ (DoS/DDoS), khai thác quy trình thiết lập kết nối TCP để làm cạn kiệt tài nguyên xử lý của máy chủ. Khi số lượng yêu cầu kết nối chưa hoàn tất tăng quá cao, hệ thống có thể gặp tình trạng quá tải, khiến người dùng hợp lệ khó truy cập website hoặc ứng dụng. Bài viết dưới đây của Long Vân sẽ giúp bạn có thêm thông tin chi tiết về tấn công SYN Flood.

Mục lục

SYN Flood là gì?

Tấn công SYN Flood gửi liên tục gói tin SYN đến máy chủ
Tấn công SYN Flood gửi liên tục gói tin SYN đến máy chủ

SYN Flood (SYN Flood Attack) là hình thức tấn công mạng nhắm vào giao thức TCP, trong đó kẻ tấn công gửi liên tục nhiều gói tin SYN đến máy chủ nhưng không hoàn tất quá trình thiết lập kết nối.

SYN Flood có thể được thực hiện từ một nguồn hoặc nhiều thiết bị phân tán. Khi nhiều nguồn cùng tham gia, cuộc tấn công có thể trở thành một dạng DDoS, gây áp lực lớn hơn lên hạ tầng mạng.

Xem thêm:

Cơ chế hoạt động của tấn công SYN Flood

Để hiểu cách thức SYN Flood gây gián đoạn dịch vụ, cần nắm được quy trình bắt tay ba bước TCP (TCP Three-Way Handshake). Đây là cơ chế giúp hai thiết bị xác nhận và thiết lập kết nối trước khi trao đổi dữ liệu.

Quy trình bắt tay ba bước TCP (TCP Three-Way Handshake)

Một kết nối TCP thông thường được thiết lập thông qua ba bước:

  1. SYN: Máy khách gửi gói tin SYN đến máy chủ để yêu cầu thiết lập kết nối.

  2. SYN-ACK: Máy chủ phản hồi bằng gói SYN-ACK để xác nhận yêu cầu và thông báo sẵn sàng kết nối.

  3. ACK: Máy khách gửi lại gói ACK để hoàn tất quá trình bắt tay.

Sau khi ba bước hoàn thành, hai bên có thể bắt đầu trao đổi dữ liệu thông qua kết nối TCP.

Quy trình bắt tay ba bước TCP gồm SYN, SYN-ACK và ACK.
Quy trình bắt tay ba bước TCP gồm SYN, SYN-ACK và ACK

Cách SYN Flood khai thác quá trình bắt tay TCP

SYN Flood lợi dụng việc máy chủ cần duy trì trạng thái chờ trong quá trình thiết lập kết nối. Thay vì hoàn tất TCP Handshake, kẻ tấn công gửi số lượng lớn yêu cầu SYN nhưng không gửi ACK cuối cùng. Quá trình này diễn ra như sau:

  1. Thiết bị tấn công gửi liên tục các gói SYN đến máy chủ, có thể sử dụng địa chỉ IP giả mạo.

  2. Máy chủ tiếp nhận yêu cầu, phản hồi SYN-ACK và giữ trạng thái kết nối đang chờ xác nhận.

  3. Máy khách không gửi ACK cuối cùng, khiến các kết nối tiếp tục tồn tại trong trạng thái chưa hoàn tất.

  4. Khi số lượng yêu cầu chờ vượt quá khả năng xử lý, hàng đợi kết nối TCP có thể bị đầy.

  5. Hệ quả là máy chủ gặp khó khăn khi tiếp nhận kết nối mới. Người dùng hợp lệ có thể không truy cập được website hoặc phải chờ lâu hơn bình thường.

Điểm đáng chú ý là hình thức tấn công này không nhất thiết cần chiếm dụng toàn bộ băng thông. Chỉ cần khai thác hiệu quả tài nguyên dành cho các kết nối TCP chưa hoàn tất, hệ thống cũng có thể bị gián đoạn.

Dấu hiệu nhận biết máy chủ đang bị tấn công SYN Flood

Các biểu hiện của cuộc tấn công SYN Flood có thể khá giống tình trạng quá tải do lưu lượng truy cập tăng cao. Vì vậy, quản trị viên cần kết hợp theo dõi kết nối TCP, lưu lượng mạng và hiệu suất hệ thống để xác định nguyên nhân. Một số dấu hiệu thường gặp gồm:

  • Lượng gói SYN tăng bất thường: Số yêu cầu thiết lập kết nối TCP tăng đột biến so với mức hoạt động thông thường.

  • Nhiều kết nối SYN_RECEIVED: Máy chủ ghi nhận số lượng lớn kết nối đang chờ hoàn tất quá trình bắt tay TCP.

  • Website phản hồi chậm: Người dùng gặp tình trạng tải trang lâu, kết nối bị gián đoạn hoặc xuất hiện lỗi timeout.

  • Tài nguyên xử lý bị áp lực: CPU, bộ nhớ hoặc năng lực xử lý kết nối mạng có thể tăng cao tùy theo cấu hình và cách triển khai hệ thống.

  • Khó thiết lập kết nối mới: Những yêu cầu truy cập hợp lệ không được máy chủ phản hồi kịp thời.

Dấu hiệu nhận biết tấn công SYN Flood qua lưu lượng mạng và kết nối TCP bất thường
Dấu hiệu nhận biết tấn công SYN Flood qua lưu lượng mạng và kết nối TCP bất thường

Tác hại của tấn công SYN Flood đối với hệ thống

Nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời, các cuộc tấn công SYN Flood có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cung cấp dịch vụ của máy chủ. Dưới đây là các tác hại có thể kể đến:

  • Làm cạn kiệt tài nguyên máy chủ: Mỗi yêu cầu kết nối chưa hoàn tất có thể khiến hệ thống phải duy trì thông tin trạng thái và sử dụng tài nguyên xử lý tương ứng. Khi số lượng yêu cầu tăng vượt khả năng đáp ứng, hàng đợi kết nối có thể bị quá tải.

  • Gây gián đoạn website và ứng dụng: Khi máy chủ không thể tiếp nhận thêm kết nối mới, website, API hoặc các dịch vụ TCP có thể hoạt động không ổn định. Điều này khiến người dùng không thể truy cập hoặc sử dụng chức năng như bình thường.

  • Ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh: Đối với doanh nghiệp vận hành website thương mại điện tử, nền tảng giao dịch hoặc ứng dụng trực tuyến, gián đoạn dịch vụ có thể làm mất cơ hội tiếp cận khách hàng, ảnh hưởng đến doanh thu và uy tín thương hiệu.

  • Làm suy giảm khả năng phục vụ kết nối hợp lệ: Các yêu cầu truy cập thực tế phải cạnh tranh khả năng xử lý với lượng kết nối bất thường. Ngay cả khi máy chủ chưa ngừng hoạt động hoàn toàn, chất lượng dịch vụ vẫn có thể suy giảm đáng kể.

Các phương pháp phòng chống tấn công SYN Flood

Không có một giải pháp đơn lẻ nào đảm bảo loại bỏ hoàn toàn mọi cuộc tấn công SYN Flood. Doanh nghiệp nên kết hợp cấu hình hệ điều hành, kiểm soát lưu lượng và hệ thống bảo vệ mạng để giảm thiểu rủi ro.

Kích hoạt SYN Cookies

SYN Cookies là cơ chế bảo vệ TCP giúp máy chủ hạn chế việc cấp phát tài nguyên trạng thái cho các yêu cầu kết nối chưa hoàn tất. Thay vì lưu thông tin kết nối theo cách thông thường ngay sau khi nhận SYN, máy chủ sử dụng giá trị mã hóa trong số thứ tự TCP để xác minh yêu cầu khi nhận được ACK phản hồi. Cơ chế này giúp giảm áp lực lên hàng đợi kết nối trong những tình huống có lượng yêu cầu SYN bất thường.

Thiết lập giới hạn và lọc lưu lượng mạng

Firewall có thể hỗ trợ kiểm soát các yêu cầu kết nối TCP bất thường trước khi chúng gây ảnh hưởng đến dịch vụ. Một số biện pháp nên triển khai:

  • Theo dõi và giới hạn tốc độ yêu cầu SYN khi phù hợp.

  • Lọc các gói tin có đặc điểm bất thường.

  • Áp dụng chính sách kiểm soát kết nối theo địa chỉ IP hoặc vùng mạng.

  • Loại bỏ những gói tin không hợp lệ theo quy tắc bảo mật.

  • Cần lưu ý rằng giới hạn kết nối quá chặt có thể ảnh hưởng đến người dùng hợp lệ, đặc biệt khi website có lượng truy cập lớn hoặc nhiều người dùng chung địa chỉ IP.

Firewall và hệ thống chống DDoS lọc lưu lượng mạng độc hại
Firewall và hệ thống chống DDoS lọc lưu lượng mạng độc hại.

Sử dụng Firewall và hệ thống chống DDoS

Firewall giúp kiểm soát lưu lượng ra vào, trong khi giải pháp chống DDoS chuyên dụng có khả năng phát hiện và giảm thiểu những đợt tấn công có quy mô lớn. Các hệ thống này thường kết hợp nhiều phương pháp như phân tích lưu lượng, nhận diện hành vi bất thường, lọc gói tin và điều hướng lưu lượng qua hạ tầng giảm thiểu tấn công SYN Flood.

Tối ưu cấu hình TCP trên máy chủ

Điều chỉnh thông số TCP phù hợp giúp hệ thống xử lý kết nối hiệu quả hơn và hạn chế nguy cơ quá tải trong điều kiện lưu lượng tăng cao. Một số thông số cần quan tâm:

  • TCP Backlog: Điều chỉnh hàng đợi kết nối chưa hoàn tất và kết nối đang chờ được ứng dụng tiếp nhận.

  • TCP SYN Cookies: Kích hoạt cơ chế hỗ trợ bảo vệ hàng đợi trước các yêu cầu SYN bất thường.

  • Thời gian chờ kết nối: Kiểm soát thời gian duy trì các kết nối chưa hoàn tất.

  • Giới hạn tài nguyên: Theo dõi khả năng xử lý kết nối đồng thời của hệ điều hành và ứng dụng.

Việc thay đổi cấu hình cần dựa trên khả năng phần cứng, lưu lượng thực tế và đặc điểm dịch vụ. Tăng giới hạn backlog không đồng nghĩa với việc hệ thống sẽ chống được cuộc tấn công có quy mô lớn.

Câu hỏi thường gặp về tấn công SYN Flood

SYN Flood có phải là một dạng tấn công DDoS không?

SYN Flood có thể là một cuộc tấn công DoS nếu xuất phát từ một nguồn hoặc trở thành DDoS khi được triển khai đồng thời từ nhiều thiết bị, nguồn truy cập phân tán.

SYN Flood khai thác điểm yếu nào của giao thức TCP?

Hình thức này khai thác cơ chế duy trì trạng thái kết nối trong quá trình TCP Three-Way Handshake. Khi nhiều yêu cầu SYN không được xác nhận, tài nguyên dành cho các kết nối đang chờ có thể bị chiếm dụng.

Firewall thông thường có chống được SYN Flood không?

Firewall có thể lọc và kiểm soát các yêu cầu kết nối bất thường. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc vào tính năng, cấu hình và năng lực xử lý của thiết bị. Với những cuộc tấn công quy mô lớn, doanh nghiệp nên kết hợp giải pháp chống DDoS chuyên dụng.

Kết luận

Tấn công SYN Flood là một trong những hình thức khai thác giao thức TCP nhằm làm suy giảm khả năng tiếp nhận kết nối của máy chủ. Việc hiểu rõ cơ chế hoạt động, nhận biết dấu hiệu bất thường và triển khai các biện pháp như SYN Cookies, Firewall, tối ưu TCP sẽ giúp doanh nghiệp chủ động hơn trong việc bảo vệ hệ thống.

Để tăng cường khả năng bảo vệ trước các cuộc tấn công SYN Flood và DDoS, doanh nghiệp có thể tham khảo Cloud DDoS Protection của Long Vân, góp phần duy trì tính ổn định và khả năng hoạt động của máy chủ. Liên hệ Long Vân để được tư vấn giải pháp phù hợp với nhu cầu sử dụng:

Call icon
1800.6070
Hotline liên hệ
Zalo icon
Chat Zalo
Trò chuyện ngay