TCP/IP三次握手协议

一、简介

        三次握手协议指的是在发送数据的准备阶段，服务器端和客户端之间需要进行三次交互，OSI参考模型中的网络层，在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接

 

二、流程说明：

第一次握手：

        建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

第二次握手：

        服务器收到syn包，必须确认客户的syn（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态

第三次握手：

　　客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

 

三、工作原理：

参考以下的流程交互图，比较清晰：

 

 

四、重要概念：

未连接队列：

        在三次握手协议中，服务器维护一个未连接队列，该队列为每个客户端的SYN包（syn=j）开设一个条目，该条目表明服务器已收到SYN包，并向客户发出确认，正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态，当服务器收到客户的确认包时，删除该条目，服务器进入ESTABLISHED状态。

SYN-ACK 重传次数：

        服务器发送完SYN－ACK包，如果未收到客户确认包，服务器进行首次重传，等待一段时间仍未收到客户确认包，进行第二次重传，如果重传次数超过系统规定的最大重传次数，系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意，每次重传等待的时间不一定相同。

半连接存活时间：

        是指半连接队列的条目存活的最长时间，也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间，该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间

 

五、防范攻击：

SYN FLOOD

        当客户端和服务器在网络中使用TCP协议发起会话时，在服务器内存中会开辟一小块缓冲区来处理会话过程中消息的“握手”交换。会话建立数据包包含一个SYN片段，用于标识消息交换中的序列号。而SYN FLOOD试图摧毁这一过程。攻击者快速发送一连串连接请求，之后并不响应服务器发送回来的应答，造成三次握手无法完成，在服务器上留下半打开的连接，分配给他们的缓存也被保留下来，使其他程序不能使用服务器。尽管缓冲区中的数据包在没有应答超过一段时间（通常3min）就会被丢弃，但大量虚假请求的后果是用于建立会话的合法请求难以建立。

TCP 会话劫持

        假设A 为攻击者，B 为中介跳板机器（受信任的服务器），C 为目的主机（多是服务器）。

会话劫持的常用方法：使用源路由（source Routed）IP数据包，使位于网络上的A 参与到B与C的连接中。

会话劫持的常见类型：中间人攻击。攻击者A通过某种类型的数据包嗅探程序侦听B与C的数据传输，可以截获他想要的任何信息而不打断会话。

会话劫持的方法：攻击者A向正在通话的B发送大量请求使其无暇响应合法用户C，此时A预测B的TCP序列号冒充B与C进行会话，骗取C的信任，从而达到攻击的目的。

有效抵御会话劫持的方法：使用加密传输。