CN101656724A - 一种防攻击方法和一种动态主机配置协议服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防攻击方法，包括：动态主机配置协议DHCP服务器接收来自客户端设备的DHCP发现报文；DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的媒质访问控制MAC地址的合法性；DHCP服务器只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址。本发明还公开了一种DHCP服务器。本发明的技术方案能够防御地址耗尽攻击。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤指一种防攻击方法和一种动态主机配置协议服务器。
背景技术
动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)是目前应用非常广泛的一种协议，能够让客户端设备得以连接到网络上，并获取所需要的配置参数。
图1是现有的DHCP工作原理示意图。如图1所示，动态主机配置过程包括以下步骤：
步骤101，客户端设备以广播方式发送DHCP发现(DHCP-Discover)报文。该DHCP发现报文中携带客户端设备的媒质访问控制MAC地址。
本步骤是发现阶段，即客户端设备寻找DHCP服务器的阶段。
步骤102，接收到DHCP发现报文的DHCP服务器根据IP地址分配的优先次序选出一个IP地址，与其他参数一起通过HDCP提供(DHCP-Offer)报文发送给客户端设备。
本步骤是提供阶段，即DHCP服务器提供IP地址的阶段。由于客户端设备是以广播方式发送DHCP-Discover报文，因此可能会有多个DHCP服务器接收到DHCP-Discover报文提供IP地址。
步骤103，客户端设备从所接收的各DHCP Offer报文中的IP地址中选择一个IP地址，然后以广播方式发送DHCP请求(DHCP-Request)报文，该报文中包含所选择的IP地址。
本步骤是选择阶段，即客户端设备选择IP地址的阶段。
步骤104，接收到DHCP请求报文的DHCP服务器判断其中包含的IP地址是否是自己分配的IP地址；如果不是，则不做处理；如果是，则进一步确认是否将该IP地址分配给客户端，是则向客户端设备返回DHCP确认(DHCP-ACK)报文，否则向客户端设备返回DHCP拒绝(DHCP-NAK)报文。
本步骤是确认阶段，即DHCP服务器确认IP地址的阶段。如果返回的是DHCP-ACK报文则确认将地址分配给客户端设备，如果返回的是DHCP-NAK报文则表示该地址不能分配给客户端设备。
但是，在上述的动态主机配置过程中存在一个很大的缺陷：如果客户端设备恶意地不断地用不同的MAC地址去申请IP地址，则DHCP服务器会不断地给它分配IP地址，这样，在很短的时间内，DHCP服务器的地址池内的地址就会被耗尽，全部被这个恶意的客户端设备所占用，而其他合法的客户端设备就分配不到IP地址，无法正常工作。这就是DHCP地址耗尽攻击。
发明内容
本发明提供了一种防攻击方法，该方法能够防御DHCP地址耗尽攻击。
本发明还提供了一种DHCP服务器，该DHCP服务器能够防御DHCP地址耗尽攻击。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明公开了一种防攻击方法，该方法包括：
动态主机配置协议DHCP服务器接收来自客户端设备的DHCP发现报文；
DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的媒质访问控制MAC地址的合法性；
DHCP服务器只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址。
本发明还公开了一种DHCP服务器，该DHCP服务器包括：DHCP服务模块和认证模块，其中，
DHCP服务模块，用于接收来自客户端设备的DHCP发现报文，将该DHCP发现报文中包含的MAC地址发送给认证模块，接收认证模块返回的认证结果，只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址；
认证模块，用于对来自DHCP服务模块的MAC地址进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务模块。
由上述技术方案可见，本发明这种DHCP服务器接收来自客户端设备的DHCP发现报文后，先判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性，并只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址的技术方案，由于对MAC地址的合法性进行认证，因此可以防御地址耗尽攻击。
附图说明
图1是现有的DHCP工作原理示意图；
图2是本发明实施例中的一种防攻击方法的流程图；
图3是本发明实施例中的DHCP工作流程示意图；
图4是本发明实施例中的另一种DHCP工作流程示意图；
图5是本发明实施例中的又一种DHCP工作流程示意图；
图6是本发明实施例一种DHCP服务器的组成结构框图。
具体实施方式
图2是本发明实施例中的一种防攻击方法的流程图。如图2所示，该方法包括：
步骤201，动态主机配置协议DHCP服务器接收来自客户端设备的DHCP发现报文。
步骤202，DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的媒质访问控制MAC地址的合法性；
步骤203，DHCP服务器只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址。
图2所示的方法，由于对MAC地址的合法性进行认证，因此可以防御地址耗尽攻击。
为使本发明的技术方案更加清除明白，以下进一步进行说明。
图3是本发明实施例中的DHCP工作流程示意图。如图3所示，包括以下步骤：
步骤301，DHCP服务器接收客户端设备以广播方式发送的DHCP发现(DHCP-Discover)报文。该DHCP发现报文中携带客户端设备的MAC地址。
步骤302，DHCP服务器向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文。
本步骤中，认证服务器按照现有方式对所接收的认证请求报文中MAC地址进行认证。具体为：认证服务器根据预先保存的合法MAC地址列表对MAC地址进行认证，如果所述请求报文中的MAC地址存在于合法地址表中，则该MAC地址合法，否则不合法。
这里认证服务器可以是现有技术中的AAA服务器(如RADIUS服务器等)，只要能够支持MAC地址认证即可。至于认证服务器采用何种方式对于MAC地址进行认证与现有技术相同，这里不再复述。
步骤303，DHCP服务器接收认证服务器返回的认证应答报文。如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则DHCP服务器确定所述MAC地址合法，并执行后续的步骤；如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则DHCP服务器确定所述MAC地址非法，不对客户端设备做出任何应答。
本步骤中，如果DHCP服务器确定所述MAC地址非法，则不对客户端设备做出任何应答，这样就不会给客户端设备分配IP地址，防止了客户端设备进行地址耗尽攻击。
步骤304，DHCP服务器从地址池中选出一个IP地址，与其他参数一起通过HDCP提供(DHCP-Offer)报文发送给客户端设备。
步骤305，DHCP服务器接收客户端设备发送的DHCP请求(DHCP-Request)报文，该DHCP请求报文中包含本DHCP服务器所选择的IP地址。
步骤306，DHCP服务器向客户端设备发送DHCP确认(DHCP-ACK)报文，确认将所选择的IP地址分配给客户端设备。
图3所示的流程与图1所示的流程相比，多了DHCP服务器与认证服务器交互的步骤302和步骤303。即在本实施例中，DHCP服务器通过与认证服务器交互，确定客户端设备的MAC地址的合法性。
图4是本发明实施例中的另一种DHCP工作流程示意图。如图4所示，包括以下步骤：
步骤401，DHCP服务器接收客户端设备以广播方式发送的DHCP发现(DHCP-Discover)报文。该DHCP发现报文中携带客户端设备的MAC地址。
步骤402，DHCP服务器向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文。
步骤403，DHCP服务器从地址池中选出一个IP地址，与其他参数一起通过HDCP提供(DHCP-Offer)报文发送给客户端设备。
本发明实中，对上述步骤402和步骤403中所执行的动作不做时间顺序上的限制。即在本发明的其他实施例中，DHCP服务器可以从地址池中选出一个IP地址，与其他参数一起通过HDCP提供报文发送给客户端设备，然后再向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文。或者DHCP服务器也可以同时执行步骤402和步骤403中所述的动作。
在向认证服务器发送认证请求报文以及向客户端设备发送DHCP提供报文之后，DHCP服务器等待认证服务器和客户端设备的应答。
步骤404，DHCP服务器接收认证服务器返回的认证应答报文，以及接收客户端设备发送的DHCP请求(DHCP-Request)报文，该DHCP请求报文中包含本DHCP服务器所选择的IP地址。
本步骤中，DHCP服务器可能会先收到认证服务器返回的认证应答报文，后收到客户端设备发送的DHCP请求报文，也可能先收到客户端设备发送的DHCP请求报文，后收到认证服务器返回的认证应答报文，或者也有可能同时收到认证应答报文和DHCP请求报文。
步骤405，如果所述认证应答报文中的信息表示认证成功，则DHCP服务器确定所述MAC地址合法，向客户端设备返回DHCP确认(DHCP-ACK)报文；如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则DHCP服务器确定所述MAC地址非法，向客户端设备返回DHCP拒绝(DHCP-NAK)报文。
本步骤中，如果MAC地址非法，则DHCP服务器向客户端设备返回DHCP-NAK报文，并不真正给客户端设备分配所选择的地址。
图4所示的流程与图3所示的流程相比，区别在于：DHCP服务器发送认证请求报文后并不等待认证应答报文，而是直接执行步骤403向客户端设备发送DHCP-Offer报文，然后再等待认证应答报文；并且，在步骤404中，只有在接收DHCP-Request报文后以及认证应答报文后，再执行步骤405回应DHCP-ACK或DHCP-NAK报文。
图4的这样方法与图3所示的方法相比，可以提升动态主机配置过程的速度，尤其在访问认证服务器的延时较大时，效果显著。
在图3和图4所示的实施例中，DHCP服务器接收到DHCP发现(DHCP-Discover)报文后就会向认证服务器发送认证请求报文。由于客户端设备的DHCP发现报文是以广播方式发送的，因此可能会有多个DCHP服务器收到同一客户端设备的DHCP发现报文。则在图3和图4所示的方案下，会有多个DHCP服务器向认证服务器发送认证请求报文。如果认证服务器允许对同一MAC地址的重复认证，或者客户端设备的广播范围内只有一个DHCP服务器，则图3和图4所示的方案执行起来完全没有问题。但是，如果认证服务器不允许对同一MAC地址进行重复认证，且广播域内有多个DHCP服务器则会出现问题。针对这种情况本发明中给出了如图5所示的解决方案。
图5是本发明实施例中的又一种DHCP工作流程示意图。如图5所示，包括以下步骤：
步骤501，客户端设备以广播方式发送DHCP发现(DHCP-Discover)报文。该DHCP发现报文中携带客户端设备的MAC地址。
步骤502，接收到DHCP发现报文的DHCP服务器根据IP地址分配的优先次序选出一个IP地址，与其他参数一起通过HDCP提供(DHCP-Offer)报文发送给客户端设备。
步骤503，客户端设备从所接收的各DHCP Offer报文中的IP地址中选择一个IP地址，然后以广播方式发送DHCP请求(DHCP-Request)报文，该报文中包含所选择的IP地址。
步骤504，接收到DHCP请求报文的DHCP服务器判断其中包含的IP地址是否是自己分配的IP地址；如果不是，则不做处理；如果是，则向认证服务器发送携带客户端设备MAC地址的认证请求报文。
步骤505，DHCP服务器接收认证服务器返回的认证应答报文。
步骤506，如果所述认证应答报文中的信息表示认证成功，则DHCP服务器确定所述MAC地址合法，向客户端设备返回DHCP确认(DHCP-ACK)报文；如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则DHCP服务器确定所述MAC地址非法，向客户端设备返回DHCP拒绝(DHCP-NAK)报文。
在图5所示的方案中，即使有多个DHCP服务器收到DHCP发现报文，最终也只有客户端设备所选择的一个DHCP服务器向认证服务器进行MAC地址认证，从而避免了多个DHCP服务器的对客户端设备的MAC地址进行重复认证。
在本发明的另一个实施例中，还可以在DHCP服务器上直接配置受信的MAC地址列表，即合法MAC地址列表，则DHCP服务器根据本地的合法MAC地址列表判断MAC地址的合法性，如果MAC地址存在于所述合法MAC地址列表中，则该MAC地址合法，否则不合法。这种方式下不需要增加认证服务器，DHCP服务器可以直接做MAC地址过滤。
图6是本发明实施例一种DHCP服务器的组成结构框图。如图6所示，该DHCP服务器包括：DHCP服务模块601和认证模块602，其中，
DHCP服务模块601，用于接收来自客户端设备的DHCP发现报文，将该DHCP发现报文中包含的MAC地址发送给认证模块602，接收认证模块602返回的认证结果，只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址；
认证模块602，用于对来自DHCP服务模块601的MAC地址进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务模块。
在图6中，认证模块602，用于根据DHCP服务器中的合法MAC地址列表判断所述MAC地址的合法性，如果所述MAC地址存在于所述合法MAC地址列表中，则所述MAC地址合法，否则不合法。
或者，在图6中，认证模块602，向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文，接收认证服务器返回的认证应答报文，如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则确定所述MAC地址合法，如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则确定所述MAC地址非法。
在图6中，DHCP服务模块601，用于在接收到来自客户端设备的DHCP发现报文后，将该DHCP报文中包含的MAC地址发送给认证模块，然后接收认证模块返回的认证结果；如果认证结果表示认证失败，则不做应答，如果认证结果表示认证成功，则选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；在发送DHCP提供报文后，接收客户端设备发送的携带所选择的IP地址的DHCP请求报文，然后向客户端设备发送DHCP确认报文；
或者，在图6中，DHCP服务模块601，用于在接收到来自客户端设备的DHCP发现报文后，将该DHCP报文中包含的MAC地址发送给认证模块，并选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；接收客户端设备发送的携带所选择的IP地址的DHCP请求报文和认证模块返回的认证结果；如果认证结果表示认证成功，则向客户端设备发送DHCP确认报文，如果认证结果表示认证失败，则向客户端设备发送DHCP拒绝报文。
再或者，在图6中，所述DHCP服务模块601，用于在接收到来自客户端设备的DHCP发现报文后，选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；用于接收客户端设备发送的携带客户端设备所选择的IP地址的DHCP请求报文；如果DHCP请求报文中携带的IP地址正是DHCP服务模块自身通过DHCP提供报文发送给客户端的IP地址，则将DHCP发现报文中包含的MAC地址发送给认证模块602，接收认证模块602返回的认证结果；如果认证结果表示认证成功，则向客户端设备发送DHCP确认报文，如果认证结果表示认证失败，则向客户端设备发送DHCP拒绝报文。
综上所述，本发明这种DHCP服务器接收来自客户端设备的DHCP发现报文后，先判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性，并只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址的技术方案，由于对MAC地址的合法性进行认证，因此可以防御地址耗尽攻击。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1、一种防攻击方法，其特征在于，该方法包括：
动态主机配置协议DHCP服务器接收来自客户端设备的DHCP发现报文；
DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的媒质访问控制MAC地址的合法性；
DHCP服务器只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性包括：
DHCP服务器根据本地的合法MAC地址列表判断所述MAC地址的合法性，如果所述MAC地址存在于所述合法MAC地址列表中，则所述MAC地址合法，否则不合法。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性包括：
DHCP服务器向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文；
DHCP服务器接收认证服务器返回的认证应答报文，如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则确定所述MAC地址合法，如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则确定所述MAC地址非法。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性，只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址包括：
DHCP服务器向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文，然后接收认证服务器返回的认证应答报文；如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则不做应答，如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则DHCP服务器选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；当发送DHCP提供报文后，DHCP服务器接收客户端设备发送的携带所选择的IP地址的DHCP请求报文，然后DHCP服务器向客户端设备发送DHCP确认报文。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性，只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址包括：
DHCP服务器向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文，并选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；
DHCP服务器接收客户端设备发送的携带所选择的IP地址的DHCP请求报文和认证服务器返回的认证应答报文；
如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则DHCP服务器向客户端设备发送DHCP确认报文，如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则DHCP服务器向客户端设备发送DHCP拒绝报文。
6、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述DHCP服务器判断DHCP发现报文中包含的MAC地址的合法性，只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址包括：
DHCP服务器选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；
DHCP服务器接收客户端设备发送的携带客户端设备所选择的IP地址的DHCP请求报文；
如果DHCP请求报文中携带的IP地址正是本DHCP服务器通过DHCP提供报文发送给客户端的IP地址，则DHCP服务器向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文；DHCP服务器接收认证服务器返回的认证应答报文；
如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则DHCP服务器向客户端设备发送DHCP确认报文，如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则DHCP服务器向客户端设备发送DHCP拒绝报文。
7、一种DHCP服务器，其特征在于，该DHCP服务器包括：DHCP服务模块和认证模块，其中，
DHCP服务模块，用于接收来自客户端设备的DHCP发现报文，将该DHCP发现报文中包含的MAC地址发送给认证模块，接收认证模块返回的认证结果，只有在所述MAC地址合法时，为所述客户端设备分配IP地址；
认证模块，用于对来自DHCP服务模块的MAC地址进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务模块。
8、如权利要求7所述的DHCP服务器，其特征在于，
所述认证模块，用于根据DHCP服务器中的合法MAC地址列表判断所述MAC地址的合法性，如果所述MAC地址存在于所述合法MAC地址列表中，则所述MAC地址合法，否则不合法。
9、如权利要求7所述的DHCP服务器，其特征在于，
所述认证模块，向认证服务器发送携带所述MAC地址的认证请求报文，接收认证服务器返回的认证应答报文，如果认证应答报文中的信息表示认证成功，则确定所述MAC地址合法，如果认证应答报文中的信息表示认证失败，则确定所述MAC地址非法。
10、如权利要求9所述的DHCP服务器，其特征在于，
DHCP服务模块，用于在接收到来自客户端设备的DHCP发现报文后，将该DHCP报文中包含的MAC地址发送给认证模块，然后接收认证模块返回的认证结果；如果认证结果表示认证失败，则不做应答，如果认证结果表示认证成功，则选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；在发送DHCP提供报文后，接收客户端设备发送的携带所选择的IP地址的DHCP请求报文，然后向客户端设备发送DHCP确认报文。
11、如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述DHCP服务模块，用于在接收到来自客户端设备的DHCP发现报文后，将该DHCP报文中包含的MAC地址发送给认证模块，并选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；接收客户端设备发送的携带所选择的IP地址的DHCP请求报文和认证模块返回的认证结果；如果认证结果表示认证成功，则向客户端设备发送DHCP确认报文，如果认证结果表示认证失败，则向客户端设备发送DHCP拒绝报文。
12、如权利要求9所述的DHCP服务器，其特征在于，
所述DHCP服务模块，用于在接收到来自客户端设备的DHCP发现报文后，选择一个IP地址通过DHCP提供报文发送给客户端设备；用于接收客户端设备发送的携带客户端设备所选择的IP地址的DHCP请求报文；如果DHCP请求报文中携带的IP地址正是DHCP服务模块自身通过DHCP提供报文发送给客户端的IP地址，则将DHCP发现报文中包含的MAC地址发送给认证模块，接收认证模块返回的认证结果；如果认证结果表示认证成功，则向客户端设备发送DHCP确认报文，如果认证结果表示认证失败，则向客户端设备发送DHCP拒绝报文。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100224 |