计算机网络中的常见网络攻击及防范措施

前言

在今天的互联网环境中，网络攻击 已经成为了企业、政府、个人用户面临的主要安全威胁。随着技术的发展，攻击手段变得越来越多样化和复杂。分布式拒绝服务（DDoS）攻击、SQL 注入、XSS、CSRF 等攻击形式是最常见的几种方式。

本文将详细探讨以下网络攻击及其防范措施：

• DDoS 攻击
• SQL 注入
• CSRF 攻击
• XSS 攻击
• DNS 劫持

一、DDoS 攻击及防范措施

什么是 DDoS 攻击？

分布式拒绝服务攻击（DDoS） 是通过大量分布式网络设备（如被恶意控制的计算机、物联网设备等）向目标系统发起大量请求，导致目标系统的资源被消耗殆尽，从而使系统不可用。

DDoS 攻击的类型

1. 网络层攻击 ：通过大量的流量请求淹没网络，典型攻击包括 UDP 反射攻击。UDP 协议的无连接特性使得它非常适合用来制造攻击流量。

2. 传输层攻击 ：如 SYN Flood 攻击，利用 TCP 协议的三次握手过程，占用大量连接资源，导致目标服务器无法响应合法请求。

3. 会话层攻击 ：如 SSL 连接攻击，通过大量的 SSL 握手请求消耗目标服务器的计算能力，造成拒绝服务。

4. 应用层攻击 ：如 DNS Flood 攻击，通过大量请求 DNS 服务，消耗服务器的资源，导致服务不可用。

防范措施

1. 增强网络基础设施：使用高带宽的网络连接、冗余链路、弹性网络。

2. 防火墙与入侵检测系统：设置防火墙过滤恶意流量，利用入侵检测系统监测异常流量。

3. 流量清洗与负载均衡：通过流量清洗中心清除恶意流量，使用负载均衡将流量分配到多个服务器上，减轻单点压力。

4. 配置访问控制策略：限制不必要的服务和端口，尽量只开放必需的网络端口。

二、SQL 注入及防范措施

什么是 SQL 注入？

SQL 注入攻击是攻击者通过将恶意的 SQL 代码插入到应用程序的输入框中，从而篡改数据库查询，获取敏感数据或执行非授权操作。

防范 SQL 注入的措施

1. 输入验证与转义：对所有用户输入进行严格的检查与验证，确保其符合预期的格式，避免非法字符注入。

2. 使用参数化查询 ：避免直接将用户输入拼接到 SQL 查询中，使用预编译语句（如 PreparedStatement）来确保 SQL 语句的安全性。

3. 限制数据库权限：为数据库用户配置最小权限，确保即使攻击者成功入侵，也无法执行高风险操作。

4. 输入过滤 ：对用户输入进行过滤，去除或转义特殊字符如 '、--、/* 等，避免 SQL 注入攻击。

三、CSRF 攻击及防范措施

什么是 CSRF 攻击？

跨站请求伪造（CSRF） 攻击是一种通过利用已登录用户的身份发起恶意请求的攻击方式。攻击者诱使用户在不知情的情况下向受信任网站发送请求，从而窃取数据或执行不合法操作。

防范 CSRF 的措施

1. 验证用户会话 ：通过验证每个请求中的 Session ID 或 Token 来确保请求来自合法的用户。

2. 双重验证：对于敏感操作，除了 CSRF token，还需要用户输入密码或验证码来验证操作意图。

3. 防止跨站请求 ：可以在请求中加入防止跨站的标头，如 SameSite 属性的 Cookies，或在服务器端对 Referer 头进行验证。

4. 避免使用自动提交表单：表单请求应通过用户明确的行为提交，避免通过页面脚本或异步请求自动提交。

四、XSS 攻击及防范措施

什么是 XSS 攻击？

跨站脚本攻击（XSS） 是攻击者向网页注入恶意 JavaScript 代码，利用浏览器的执行环境窃取用户信息或执行恶意操作。

XSS 攻击的分类

1. 存储型 XSS：恶意脚本被存储在服务器端，每次用户访问时都会执行。

2. 反射型 XSS：恶意脚本作为 URL 或请求参数返回，立即在浏览器中执行。

3. 基于 DOM 的 XSS：通过改变页面中的 DOM 结构执行脚本，不需要通过服务器。

防范 XSS 的措施

1. 输入输出编码：对用户输入和输出进行适当的 HTML、JavaScript 编码，以防止脚本执行。

2. 使用 CSP（内容安全策略）：通过配置 CSP 限制页面中可执行的脚本来源，阻止恶意脚本执行。

3. 设置 HttpOnly 和 Secure 属性的 Cookies ：通过设置 HttpOnly 和 Secure 属性保护 Cookie，避免被 JavaScript 访问。

4. XSS 过滤器：可以利用现代浏览器的 XSS 过滤器拦截恶意请求，避免简单的 XSS 攻击。

五、DNS 劫持及防范措施

什么是 DNS 劫持？

DNS 劫持 是指通过篡改 DNS 解析结果，攻击者将用户访问某一域名时指向恶意服务器。常见的攻击形式有 DNS 重定向攻击 和 DNS 投毒攻击。

防范 DNS 劫持的措施

1. 使用 DNSSEC：DNSSEC 是一种为 DNS 查询提供数字签名的机制，有效防止 DNS 记录被篡改。

2. 加密 DNS 请求：使用 DNS over HTTPS (DoH) 或 DNS over TLS (DoT) 加密 DNS 查询，防止查询结果被篡改。

3. 使用受信 DNS 服务：使用由知名、受信任的服务提供商提供的 DNS 服务，确保解析结果不被恶意篡改。

4. 定期检查 DNS 记录：定期审计 DNS 配置和日志，确保没有被恶意修改。

总结

在计算机网络中，网络安全攻防是持续进行的战斗。理解常见的网络攻击方式及其防范策略是每个工程师的必备能力。通过输入验证、参数化查询、加密传输、限制权限、分层防护等措施，可以有效减少这些攻击带来的风险。

总结要点：

• DDoS 攻击防范：流量清洗、负载均衡

• SQL 注入 防范：参数化查询、输入过滤

• CSRF 防范：验证用户会话、使用 Token

• XSS 防范：输入输出编码、内容安全策略

• DNS 劫持 防范：DNSSEC、加密 DNS 查询