Was ist ein SYN-Flood-Angriff?

Unternehmen sehen sich einer ständig wachsenden Bedrohung durch disruptive DDoS-Angriffe ausgesetzt. Diese digitalen Blockaden sind sehr einfach zu bewerkstelligen, können aber verheerende Auswirkungen haben, die oft zu kostspieligen Ausfällen führen, die Produktivität beeinträchtigen und erhebliche finanzielle Verluste verursachen. 

Unter diesen Bedrohungen erweist sich der SYN-Flood-Angriff als ein besonders starkes Risiko. Im Jahr 2023 war dies die zweithäufigste Art von DDoS-Angriffen und machte 13,89 % aller Vorfälle aus.. Nur UDP-Flood-Angriffe waren mit 54,99 % der Fälle noch verbreiteter.

Erfahren Sie im Folgenden, was ein SYN-Flood-Angriff ist, wie er funktioniert und wie Sie Ihre Abwehr gegen solche störenden Online-Angriffe stärken können.

Was ist ein SYN-Flood-Angriff?

Ein SYN-Flood-Angriff ist ein Denial-of-Service-Angriff, bei dem ein Angreifer ein Zielsystem durch das kontinuierliche Senden von SYN-Anfragen (Synchronisierungsanfragen) überlastet. Das Hauptziel eines SYN-Flood-Angriffs besteht darin, die Ressourcen des Zielservers zu erschöpfen, sodass er nicht mehr in der Lage ist, auf legitimen Traffic zu reagieren. Diese bösartige Strategie nutzt einen grundlegenden Aspekt der Internetkommunikation aus: den TCP-Drei-Wege-Handshake, der für den Aufbau von Verbindungen in TCP/IP-Netzen wichtig ist.

Durch die Manipulation dieses wichtigen Protokolls können Angreifer ein System effektiv lahmlegen, den normalen Betrieb unterbrechen und bei Unternehmen, die auf eine stabile Netzwerkkommunikation angewiesen sind, möglicherweise erheblichen Schaden verursachen. Das Verständnis der Mechanismen von SYN-Flood-Angriffen ist der erste Schritt zur Entwicklung robuster Abwehrstrategien gegen diese weit verbreiteten Bedrohungen.

Die Grundprinzipien eines TCP-Handshakes

Um einen SYN-Flood-Angriff effektiv zu erkennen und zu verstehen, ist es wichtig, die Grundlagen eines typischen TCP-Handshakes zu verstehen. Das Verständnis dieses Prozesses hilft Ihnen zu erkennen, wenn etwas nicht stimmt, und benachrichtigt Sie möglicherweise über einen laufenden SYN-Flood-Angriff. 

Ein normaler TCP-Handshake besteht aus drei wichtigen Schritten:

1. SYN (Synchronisieren): Ihr Gerät leitet die Kommunikation ein, indem es ein SYN-Paket an den gewünschten Server sendet und eine Verbindung anfordert.

2. SYN-ACK (Synchronisierungs-Bestätigung (Acknowledge): Der Server antwortet mit einem SYN-ACK-Paket und bestätigt damit seine Bereitschaft zur Kommunikation. Dieses Paket enthält auch die serverseitigen Synchronisierungsinformationen.

3. ACK (Bestätigung, Acknowledge): Ihr Gerät sendet ein abschließendes ACK-Paket an den Server und schließt damit den Handshake ab. In diesem Schritt wird die Verbindung hergestellt, sodass der eigentliche Datenaustausch zwischen Ihren Geschäftssystemen und Ihren Kunden oder Angestellten beginnen kann.

Wenn Sie sich mit dem normalen Fluss der Netzwerkkommunikation vertraut machen, sind Sie besser in der Lage, ihre Systeme vor bösartigen Angriffen zu schützen, die auf dieses grundlegende Protokoll ausgerichtet sind.

Wie funktioniert ein SYN-Flood-Angriff? 

Bei einem SYN-Flood-Angriff wird der Zielserver mit einer hohen Anzahl von SYN-Paketen überflutet, die Verbindungsanfragen initiieren, ohne dass der TCP-Drei-Wege-Handshake abgeschlossen wird. Der Angreifer sendet mehrere SYN-Pakete, ignoriert die SYN-ACK des Servers oder verwendet gefälschte IP-Adressen, sodass die endgültige ACK den Server nie erreicht. Folglich füllt sich die Verbindungstabelle des Servers mit unvollständigen Anfragen, was Ressourcen verbraucht und legitime Verbindungen verhindert. Durch diese Überlastung wird legitimen Nutzern der Zugriff auf das System verwehrt, da der Server mit ausstehenden, unvollständigen Verbindungen zu kämpfen hat.

Ein SYN-Flood-Angriff kann auf vier verschiedene Arten erfolgen, nämlich:

1. Direktangriff

Wie der Name schon andeutet, zielt der Angreifer direkt auf die Systeme Ihres Unternehmens ab und überflutet Ihre Server mit einer Unmenge von SYN-Paketen, die die Verbindungstabellen Ihres Netzwerks überlasten. Die direkte Art dieser Angriffe stellt ein ernsthaftes Risiko dar, da sie Systeme, die nicht angemessen gerüstet sind, schnell überwältigen können.

2. Spoofing-Angriff

Bei dieser Methode ändern die Angreifer die Quell-IP-Adressen der SYN-Pakete, sodass die Anfragen von verschiedenen Orten zu kommen scheinen und nicht vom tatsächlichen Täter. Diese Veränderung erschwert die Identifizierung der Quelle, sodass Ihr Sicherheitsteam zahlreiche potenzielle Ursprünge überprüfen muss. Die Blockierung einer einzelnen Quelle bringt den Traffic-Fluss kaum zum Erliegen, da die Angriffe nicht von einem festen Standort ausgehen.

3. Botnetz-Angriff

Bei einem Botnet-Angriff werden mehrere kompromittierte Geräte, die mit dem Internet verbunden sind, angewiesen, gleichzeitig SYN-Anfragen an Ihr Netzwerk zu senden. Die schiere Menge des Traffics aus verschiedenen Quellen kann selbst die robustesten Systeme überfordern. Diese Überlastung verbraucht die meisten verfügbaren Ressourcen und behindert die Fähigkeit Ihres Netzwerks, legitime Verbindungsversuche Ihrer Angestellten und Kunden zu bewältigen.

4. Koordinierter DDoS-Angriff

Bei diesem DDoS-Angriff kombinieren mehrere Angreifer ihre Bemühungen, um die Störung zu maximieren. Durch die Zusammenführung von Traffic aus verschiedenen Quellen verstärken diese Angriffe die Auswirkungen und erschweren die Unterscheidung zwischen legitimen und bösartigen Anfragen für Ihr Netzwerk.

5 Möglichkeiten, einen SYN-Flood-Angriff abzuwehren

SYN-Flood-Angriffe können Netzwerkservices erheblich stören, indem sie legitime Nutzer am Verbindungsaufbau hindern. Rasches Handeln ist entscheidend, um den Schaden zu minimieren, den diese Angriffe anrichten können. Hier sind einige Strategien, die Ihr Unternehmen umsetzen kann:

1. SYN-Cookies

Beim Empfang einer SYN-Anfrage generiert Ihr Server einen eindeutigen Code oder „Cookie“ und fügt ihn in die SYN-ACK-Antwort ein. Der Client muss diesen Code in der nachfolgenden ACK zurückgeben, um die Legitimität der Verbindung zu überprüfen. Der Vorteil der Implementierung von SYN-Cookies besteht darin, dass der Server die Ressourcen für die Verbindung erst dann zuweist, wenn das Cookie validiert ist. Dieses Verfahren hilft bei der Unterscheidung zwischen echten Nutzern und Angreifern und schont die Ressourcen für echte Verbindungen.

2. Loadbalancing

Ein Loadbalancer für die Netzwerk- oder Transportebene hilft bei der Verwaltung und Milderung der Auswirkungen, indem er den Traffic ausgleicht, bevor er die Anwendungsebene erreicht.

3. Rate Limiting

Durch die Festlegung maximaler Verbindungsraten können Sie verhindern, dass eine einzelne Quelle das System überlastet. Diese Methode blockiert den übermäßigen Datenverkehr eines potenziellen Angreifers. Die Konfiguration von Rate Limits entsprechend den spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens, z. B. die Begrenzung von Anfragen von einer einzelnen IP-Adresse auf 60 pro Minute, kann eine angemessene Kontrolle bieten.

4. Backlog-Erweiterung

Durch die Erhöhung der Backlog-Kapazität Ihrer Server können mehr SYN-Anfragen in die Warteschleife gestellt werden, ohne dass eine Zeitüberschreitung eintritt, wodurch die Ressourcennutzung optimiert und die Verwaltung der eingehenden Verbindungen insgesamt verbessert werden.

5. Content Delivery Networks

Ein Content Delivery Network (CDN) hilft, SYN-Flood-Angriffe abzuwehren, indem es bösartigen Traffic absorbiert und filtert, die Last auf mehrere Server verteilt und einen ständig verfügbaren DDoS-Schutz bietet. Dadurch werden die Ressourcen der Origin-Infrastruktur geschont und die Verfügbarkeit auch für Unternehmen mit begrenzter Kapazität gewährleistet. CDNs fungieren als Puffer, indem sie den Angriffs-Traffic von den Origin-Servern auslagern.

Sehen Sie, wie Fastlys Rate Limiting- und Filterfunktionen diese Art von Angriffen drastisch reduzieren und die Ressourcenbelastung verringern können. Fastly war in der Lage, den CPU-Verbrauch auf den Load Balancern von 90 % auf ein vertretbares Niveau zu senken. 

So kann Fastly bei SYN-Flood-Angriffen helfen

SYN-Flood-Angriffe stellen eine erhebliche Bedrohung für Ihr Unternehmen dar und können zu Service-Unterbrechungen und kostspieligen Ausfällen führen. Um Ihr Netzwerk zu schützen, benötigen Sie robuste Präventionsstrategien. Während Verfahren wie SYN-Cookies und Rate Limiting wirksam sind, bietet die Zusammenarbeit mit einer erstklassigen Edge-Cloud-Plattform wie Fastly einen umfassenden Schutz vor DDoS-Angriffen.

Fastlys Edge-Cloud-Plattform bietet robuste Lösungen zum Schutz Ihres Unternehmens:

• Intelligente Traffic-Verteilung: Fastly erteilt eingehende Anfragen schnell auf mehrere Edge-Standorte. Dieser Ansatz fängt die Auswirkungen groß angelegter Angriffe ab, bevor sie Ihre Server erreichen, und sorgt für einen reibungslosen Betrieb Ihres Netzwerks.

• Intelligenter SYN-Proxy: Die Plattform schließt den TCP-Handshake für Sie ab. Nur legitime, vollständig aufgebaute Verbindungen erreichen Ihre Origin-Server, wodurch eine solide Barriere gegen SYN-Floods geschaffen wird.

• Erweiterter Schutz: Durch die Verarbeitung des Traffics auf der Edge schafft Fastly eine Schutzbarriere zwischen Angreifern und Ihren Origin-Servern.

• Verbesserte Performance: Die Load-Verteilung auf die Edge-Standorte erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern verbessert auch die allgemeine Performance des Netzwerks.

• Transparenz und Analytik: Umfassende Protokollierungs- und Analysefunktionen bieten Einblicke in Traffic-Muster und potenzielle Sicherheitsbedrohungen.

• Skalierbarkeit: Ob durch legitime Nutzer oder Angriffsversuche, Fastlys globales Netzwerk skaliert schnell, um plötzliche Traffic-Spitzen zu bewältigen.

• Anpassbare Regeln: Fastly ermöglicht die Implementierung nutzerdefinierter Regeln, um bestimmte Bedrohungen oder Traffic-Muster zu bekämpfen.

Erfahren Sie mehr darüber, wie Fastlys Lösungen SYN-Flood-Angriffe verhindern, um die Serverlast zu reduzieren und das Nutzererlebins zu verbessern.