如果全球的沙子都對你發起DDoS攻擊，如何破？

IPv6已來

2016年6月1日開始,蘋果規定所有提交至AppStore的應用必須相容IPv6-only標準。可以預計，2018年底會有大量網際網路資源、上網使用者使用IPv6協議。這意味著，如果一個網際網路服務不能支援IPv6，將失去大量使用者流量。

隨著IPv6時代的到來，IPv6網路下的攻擊開始出現。 2018年初，Neustar宣稱受到了IPv6DDoS攻擊，這是首個對外公開的IPv6 DDoS攻擊事件。thc-ipv6、hping等IPv6的DDoS攻擊工具也開始在網際網路上出現。

2018年11月，淘寶、優酷的雙十一首次跑在IPv6上。同時，阿里云云盾建成國內首家IPv6 DDoS防禦系統，支援秒級監控、防禦海量IP，為淘寶、優酷雲上業務提供IPv4+IPv6雙棧DDoS自動防護。 雙11期間，雙棧防禦系統攔截5000多次DDoS攻擊，最大攻擊流量達到397Gpbs。

IPv6時代，網路安全面臨新的挑戰

雖然IPv4下的防禦系統已經非常成熟，但系統並不能直接用於IPv6防護，需要全鏈路重構支援IPv6。從流量監控、排程、清洗、黑洞都需要重新適應IPv6的新網路環境。此外，由於IPv6協議的新特性，可能會被駭客用於DDoS或DoS攻擊：

 ●  IPv6的NextHeader新特性可能被駭客用於發起DoS攻擊，比如Type0路由頭漏洞，透過精心製造的資料包，可以讓一個報文在兩臺有漏洞的伺服器之間“彈來彈去”，讓鏈路頻寬耗盡，也可以繞過源地址限制，讓合法的IP反彈報文；
 ●  IPv6新增NS/NA/RS/RA，可能會被用於DoS或DDoS攻擊；
 ●  IPv6支援無狀態自動配置，同時子網下可能存在非常多可使用的IP地址，攻擊者可以便利的發起隨機源DDoS攻擊；
 ●  IPv6採用端到端的分片重組機制，如果伺服器存在漏洞，可能會被精心偽造的分片包DoS攻擊。

與此同時，IPv6下攻防態勢也產生新的變化。 IPv6提供海量的地址，一個IDC就可能申請到非常大的可用地址塊，這對源IP頻率和限速類的防禦演算法來說簡直是噩夢。特別是應用層的DDoS：HTTP Flood、刷票、爬蟲將變得更加難以防禦。此外，隨著自動駕駛汽車、物聯網裝置、移動終端等越來越多的智慧裝置入網，這些裝置一旦被入侵都可能成為發起DDoS的殭屍網路，產生海量的攻擊報文。

DDoS攻擊往往是出於商業利益，據阿里雲釋出的《2018上半年網路安全報告》顯示，遊戲、移動應用、電子商務等競爭激烈的領域是DDoS攻擊的重點陣地。 隨著企業業務切到IPv6協議，IPv6下的DDoS攻擊在一段時間裡會非常有效，因為很多企業並沒有做好IPv6 DDoS防禦的準備，對攻擊者來說可以輕易達成攻擊目標。 此時IPv6下的DDoS攻擊會逐步熱門起來，成為很多企業的阿喀琉斯之踵。

阿里雲IPv6DDoS防禦最佳實踐

針對挑戰和變化需要解決的問題：

 ●  網路和DDoS防禦系統需要改造甚至重構支援IPv6。
首先，雖然IPv4網路已經非常成熟，但到了IPv6網路，現有的很多企業網路、伺服器網路的大部分都需要更換裝置和重新開發系統，才能支援IPv6網路以及IPv6網路下的安全防護；
部分企業寄希望運營商會提供平滑的過渡方案，但運營商只會對運營商網路邊界內進行改造升級，企業如果需要支援IPv6，是需要自身進行改造升級的。
 ●  IPv6的地址總量是IPv4的2的96次方倍，系統需要更強大的處理效能才能支援海量的IP的安全防禦。
 ●  針對大流量DDoS，需要建立運營商級別的IPv6黑洞能力。
 ●  防禦演算法和防禦模式都需要適應IPv6的新挑戰。
 ●  在業務切換到IPv6的同時，需要具備IPv6網路下的安全防護能力。

阿里雲如何實現：

1.重構系統支援IPv4+IPv6的雙棧DDoS自動防護

a) 流量監控預警系統

流量監控預警系統需要支援IPv6和IPv4，同時檢測雙棧流量，為了能檢測IPv6海量的IP地址，阿里雲DDoS系統採用了分散式叢集的方式，將流量分散到叢集上協作運算，對多個流量指標進行統計，秒級監控流量的異常。

b) 排程系統

對排程系統升級，支援雙棧，自動判斷IP型別，啟動對應防禦模式和清洗演算法。

c) 清洗系統

重新設計部署了牽引、回注、清洗系統，並制定針對IPv6的清洗演算法。

2.運營商級別黑洞能力

不管是IPv4還是IPv6，當某個IP攻擊流量特別大，會導致整個頻寬擁塞。無論對IDC機房、雲服務商來說，1個IP被攻擊導致所有業務不可用簡直是災難。特別是IPv6網路頻寬相對於IPv4還處於建設初期，攻擊擁塞風險更大。

阿里雲和各大ISP服務商建立IPv6黑洞聯動能力，可以在運營商IPv6骨幹網丟棄流量，提供安全的雲環境。

3.防護模式的升級

a) 針對prefix級別的防禦演算法：

雖然一個IDC就可能申請到海量的IP地址，但這些IP地址歸屬的IP地址塊不會太多，即使攻擊者可以切換海量的IP地址，但在同一個機房的肉雞IP很難在網段級別離散，透過IP地址網段來統計和分析可以有效減弱IPv6海量地址帶來的衝擊。

b）協同防禦：

在傳統IDC和單機安全裝置上，一個IP的異常指標可能非常低，很難分析它是攻擊還是正常訪問，同時很難判斷這個IP是否是NAT或園區出口，結合IPv6的海量IP，攻擊者可以進一步降低被識別的可能。但攻擊者為了成本和效率，一個IP不可能只攻擊一個目標。比如IP X.X.X.X 在DDoS了伺服器A之後，可能又去CC攻擊了伺服器B。在阿里雲上，由於規模效應，有海量的IP同時在被防禦，所有清洗資料進行了線上化分析，一個IP的行為特徵就有了上帝視角，攻擊者變得非常明顯，所有租戶的防禦就可以協同作戰，威脅情報可以共享。

c) 智慧化深度防禦：

針對應用層的DDoS攻擊，基於頻率和限速的模式會越來越難防禦，假如一個網站能承受1W qps。在IPv6下，攻擊者可以很廉價的獲取1W個IP，每個IP每秒發起1次請求，這個網站就會不堪重負。所以，在IPv6下應用層的DDoS攻擊防禦，更高階的人機識別技術、人機對抗技術將成為主流。目前阿里雲已在Web應用防火牆上應用了多種人機對抗技術。

安全建議

對於普通網際網路服務提供者來說，重構、升級系統來支援IPv6需要花費大量的成本，建議利用雲服務快速搭建基於IPv6的服務。目前，阿里雲已有多款產品支援IPv6，同時以SaaS化的形式提供IPv6 DDoS防護能力，助力企業一秒搭建更高階別的防禦能力。

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