17.代理_CDN_网络安全

代理服务器（Proxy Server）

类似于房产中介，因为我们有时候无法直接找到服务器，就好比我们无法一下子找到房东，所以我们要借代理服务器来找到我们想要的服务器（就好比上外网（google.com））

◼ 特点
本身不生产内容
处于中间位置转发上下游的请求和响应
✓ 面向下游的客户端：它是服务器
✓ 面向上游的服务器：它是客户端

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正向代理、反向代理

◼ 正向代理：代理的对象是客户端

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我ABC客户端找到你，让你代理服务器帮我干一件事情

◼ 反向代理：代理的对象是服务器

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选择访问哪一个服务器，帮服务器干事情，为服务器提供负载均衡的能力

正向代理—作用

◼ 隐藏客户端身份（防止公网IP地址泄露）

◼ 绕过防火墙（突破访问限制）

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◼ Internet访问控制

在路由器上面设置只有代理服务器可以上网，在来由代理服务器来选择谁可以上网

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◼ 数据过滤

可以对请求和响应进行过滤，发现外网传回来了黄色的信息，就把它过滤掉，通过我这台代理服务器上的网都是健康的

◼ …

◼ 一些免费的正向代理

https://ip.jiangxianli.com/

https://www.kuaidaili.com/free/inha/

可以设置整台电脑的代理

反向代理—作用

◼ 隐藏服务器身份

◼ 安全防护

用了代理服务器，客户端就无法直接访问Web服务器集群，Web服务器集群不对外公开了，客户端只能访问代理服务器

相对来说安全了一点

◼ 负载均衡

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突然之间涌入大量数据包，服务器会受不了宕机，因为服务器除了要处理客户端发过来的数据，还要运行业务，做各种算法处理

代理服务器只负责转发，利用负载均衡算法来决定把服务器转发给那台服务器，根本就不用运行业务，压力没有那么大

负载：服务器能够承受多少容量

均衡：大家平摊一点

大量的运算在Web服务器集群上，做各种算法运算，IO处理，耗时运算

抓包工具的原理

可以通过代理服务器实现抓包功能

◼ Fiddler、Charles等抓包工具的原理：在客户端启动了正向代理服务

改了客户端的代理，以后我们上网都要经过这两个工具

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代理服务器就是代理上下游的响应，上下游都得穿过它

◼ 需要注意的是

Wireshark的原理是：通过底层驱动，拦截网卡上流过的数据

底层：操作系统、网卡

代理服务器—相关的头部字段

◼ Via：追加经过的每一台代理服务器的主机名（或域名）//不是IP，这里是一个名字

◼ X-Forwarded-For：追加请求方的IP地址（下一级的IP地址，有多少个下级IP就写多少）

◼ X-Real-IP：客户端的真实IP地址（公网IP地址，就一台，不会变的）

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◼ ①

X-Forwarded-For: 14.14.14.14

X-Real-IP: 14.14.14.14

Via: proxy1

◼ ②

X-Forwarded-For: 14.14.14.14, 220.11.11.11

X-Real-IP: 14.14.14.14

Via: proxy1, proxy2

◼ ③

服务器的IP是隐藏的

Via: proxy2

◼ ④

Via: proxy2, proxy1

①、②是请求头，③、④是响应头

CDN

◼ CDN（Content Delivery Network或Content Dstribution Network），译为：内容分发网络

利用最靠近每位用户的服务器

更快更可靠地将音乐、图片、视频等资源文件（一般是静态资源）传递给用户（动态资源也可以，不过这又是另外一回事）

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经过的路由器越多，网速就越慢，所以采用了CDN技术

CDN—使用CDN前后

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使用CDN前，所有的用户都从这台服务主机下载资源，就会负载过重

使用CDN后，所有的用户都从最近的CDN节点服务器下载资源，服务主机可以正常工作（镜像站点）

◼ CDN运营商在全国、乃至全球的各个大枢纽城市都建立了机房

部署了大量拥有高存储高带宽的节点，构建了一个跨运营商、跨地域的专用网络

跨运营商：不管你是什么ISP，都支持

专用网络：CDN之间是相连的，资源共享

◼ 内容所有者向CDN运营商支付费用，CDN将其内容交付给最终用户

内容所有者：这台服务器的主人

CDN—使用CDN前

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输入域名，发送请求访问DNS服务器拿到IP地址，然后根据IP地址请求到对应的网站服务器

CDN—使用CDN后

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输入特殊的域名，发起请求去访问DNS服务器，DNS服务器发现你这个域名比较特殊，我没办法给你IP地址，因为这个域名对应着CDN相关的服务器，他就会把这个请求发给CDN DNS服务器，CDN DNS服务器返回对应的IP地址给客户端，这个IP地址是CDN全局负载均衡系统，客户端根据IP地址去请求CDN全局负载均衡系统，CDN全局负载均衡系统根据客户端的请求，分析出它的地理位置，给它一个离它最近的CDN节点，这个时候客户端就会访问到最近的节点，从这个节点上去拿数据

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CDN边缘节点：离客户端最近的节点

有很多层，这里只列出了两层，越往下节点越多

接入网类型：是什么ISP

CDN边缘节点有可能没有内容，没有内容会向上一层节点要内容

CDN边缘节点为周边用户服务的，周边用户服务想访问的内容有可能是类似的，所以它不会去缓存所有的内容

所有的CDN节点都没有内容了，才会去向源站发起请求

利用算法来返回离用户最近的CDN节点

CDN—使用举例
◼ 使用cdn引入jquery

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只是刚好网站域名带有CDN字样，不是说访问CDN服务器的域名都得带有CDN字样，碰巧而已

jqueryCDN网站：https://www.bootcdn.cn/jquery/

vueCDN网站：https://www.bootcdn.cn/vue/

网络通信中面临的4种安全威胁

◼ 截获：窃听通信内容

拦下来，看一下在发过去

◼ 中断：中断网络通信

◼ 篡改：篡改通信内容

◼ 伪造：伪造通信内容

我根本就没有发消息给你，但有人伪装成是我发的

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网络层—ARP欺骗

◼ ARP欺骗（ARP spoofing），又称ARP毒化（ARP poisoning）、ARP病毒、ARP攻击

◼ ARP欺骗可以造成的效果

可让攻击者获取局域网上的数据包甚至可篡改数据包

可让网络上特定电脑之间无法正常通信（例如网络执法官这样的软件）

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如何来控制谁跟谁可以通信

PC机会在同网段内发送ARP广播，网络执法官通过接收ARP广播来获取各pc机的MAC地址，

执法官给A发送ARP请求，源IP是C的IP地址，源MAC地址却是不存在的，A更新自己的MAC地址表，当A想给C发送数据时，会发往一个不存在的地方，A跟C之间将无法通信

让送至特定IP地址的流量被错误送到攻击者所取代的地方

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因为A的MAC地址表里的B的MAC地址被改成其它的，A本来想发送给B的，却错误的发送到了其它地方

…

ARP欺骗—核心步骤举例

◼ 假设主机C是攻击者，主机A、B是被攻击者

C只要收到过A、B发送的ARP请求，就会拥有A、B的IP、MAC地址，就可以进行欺骗活动

ARP请求是广播包，只要是同一个网段的都可以收到

C发送一个ARP响应给B，把响应包里的源IP设为A的IP地址，源MAC设为C的MAC地址

B收到ARP响应后，更新它的ARP表，把A的MAC地址（IP_A, MAC_A）改为（IP_A, MAC_C）

当B要发送数据包给A时，它根据ARP表来封装数据包的头部，把目标MAC地址设为MAC_C，而非MAC_A

当交换机收到B发送给A的数据包时，根据此包的目标MAC地址（MAC_C）而把数据包转发给C

C收到数据包后，可以把它存起来后再发送给A，达到窃听效果。C也可以篡改数据后才发送数据包给A

ARP欺骗—防护

像一些360软件就可以做到

◼ 静态ARP

动态ARP会更新MAC地址表，而静态不会，有效的防止了ARP欺骗

◼ DHCP Snooping

网络设备可借由DHCP保留网络上各电脑的MAC地址，在伪造的ARP数据包发出时即可侦测到

DHCP是负责自动分配IP地址的地方，它知道每台PC机的IP地址和其对应的MAC地址

◼ 利用一些软件监听ARP的不正常变动

◼ …

网络安全的问题，针对不同端的，有不同端的问题

DoS、DDoS

◼ DoS攻击（拒绝服务攻击，Denial-of-Service attack）

使目标电脑的网络或系统资源耗尽，使服务暂时中断或停止，导致其正常用户无法访问

把你的电脑搞崩，把你的服务器搞崩，用户访问的时候提供不了服务

◼ DDoS攻击（分布式拒绝服务攻击，Distributed Denial-of-Service attack）

黑客使用网络上两个或以上被攻陷的电脑作为“僵尸”向特定的目标发动DoS攻击

僵尸：又叫肉鸡

在网络上找存在漏洞的主机，（主要是服务器，因为它们的IP是公网IP）利用它们的漏洞，获取它们的权限，命令让它们向目标发起DOS攻击

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2018年3月，GitHub遭到迄今为止规模最大的DDoS攻击

◼ DoS攻击可以分为2大类（这里只举出了几种，还有好几种没列出来）

带宽消耗型：UDP洪水攻击、ICMP洪水攻击

占满你的网络带宽，不断的发送数据包过去，这样子用户正常的数据就无法通过

资源消耗型：SYN洪水攻击、LAND攻击

消耗主机上的资源，都是针对TCP三次握手而展开的攻击

DoS、DDoS防御

◼ 防御方式通常为：入侵检测、流量过滤、和多重验证

堵塞网络带宽的流量将被过滤，而正常的流量可正常通过

◼ 防火墙

防火墙可以设置规则，例如允许或拒绝特定通讯协议，端口或IP地址

例如我只允许80端口的数据过来

当攻击从少数不正常的IP地址发出时，可以简单的使用拒绝规则阻止一切从攻击源IP发出的通信

设置这个IP数据不准过来

复杂攻击难以用简单规则来阻止，例如80端口遭受攻击时不可能拒绝端口所有的通信，因为同时会阻止合法流量

很多协议走的是80端口，例如HTTP协议

防火墙可能处于网络架构中过后的位置，路由器可能在恶意流量到达防火墙前即被攻击影响

防火墙一般在路由器后面

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◼ 交换机：大多数交换机有一定的速度限制和访问控制能力

◼ 路由器：和交换机类似，路由器也有一定的速度限制和访问控制能力

◼ 黑洞引导

将所有受攻击计算机的通信全部发送至一个“黑洞”（空接口或不存在的计算机地址）或者有足够能力处理洪流的网络设备商，以避免网络受到较大影响

◼ 流量清洗

当流量被送到DDoS防护清洗中心时，通过采用抗DDoS软件处理，将正常流量和恶意流量区分开

正常的流量则回注回客户网站

阿里云、腾讯云有DDoS防御套餐，只不过你要出点钱

传输层—SYN洪水攻击

◼ SYN洪水攻击（SYN flooding attack）

攻击者发送一系列的SYN请求到目标，然后让目标因收不到ACK（第3次握手）而进行等待、消耗资源

不让主机建立连接，让主机一直处于等待状态，消耗资源

◼ 攻击方法

跳过发送最后的ACK信息

用一些手段是可以做到的

修改源IP地址，让目标发送SYN-ACK到伪造的IP地址，因此目标永不可能收到ACK（第3次握手）

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攻击者发送的ACK请求当中源IP是不存在的

◼ 防护

参考：RFC 4987

传输层—LAND攻击

◼ LAND攻击（局域网拒绝服务攻击，Local Area Network Denial attack）

通过持续发送相同源地址和目标地址的欺骗数据包，使目标试图与自己建立连接，消耗系统资源直至崩溃

主机跟自己建立连接之后，属于空连接，中间就不会再有数据包了

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◼ 有些系统存在设计上的缺陷，允许设备接受并响应来自网络、却宣称来自于设备自身的数据包，导致循环应答

◼ 防护

大多数防火墙都能拦截类似的攻击包，以保护系统

部分操作系统通过发布安全补丁修复了这一漏洞

路由器应同时配置上行与下行筛选器，屏蔽所有源地址与目标地址相同的数据包

应用层—DNS劫持

◼ DNS劫持，又称为域名劫持

一开始输入域名，我们会先向DNS服务器要IP地址，然后在去访问网站

攻击者篡改了某个域名的解析结果，使得指向该域名的IP变成了另一个IP

输入的是百度域名，打开的却是赌博网站

导致对相应网址的访问被劫持到另一个不可达的或者假冒的网址

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黑客把DNS服务器域名对应的IP地址改掉

从而实现非法窃取用户信息或者破坏正常网络服务的目的

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通过DNS劫持的方式，让用户访问我假冒的网站，网站内容与真实的毫无差别，用户在我网站登录，从而获取用户信息

◼ 为防止DNS劫持，可以考虑使用更靠谱的DNS服务器，比如：114.114.114.114

域名：https://www.114dns.com/

可以在IP设置那边改

谷歌：8.8.8.8、8.8.4.4

微软：4.2.2.1、4.2.2.2

百度：180.76.76.76

阿里：223.5.5.5、223.6.6.6

◼ HTTP劫持：对HTTP数据包进行拦截处理，比如插入JS代码

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比如你访问某些网站时，在右下角多了个莫名其妙的弹窗广告，或者点了个按钮，到了其它地方的网站

网站本身自己就有的弹窗不算

HTTP协议的安全问题

◼ HTTP协议默认是采取明文传输的，因此会有很大的安全隐患

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传输的数据一目了然

常见的提高安全性的方法是：对通信内容进行加密后，再进行传输

就算黑客拿到了，也不知道我这个是什么

◼ 常见的加密方式有

不可逆

✓ 单向散列函数：MD5、SHA等

可逆

✓ 对称加密：DES、3DES、AES等

✓ 非对称加密：RSA等

其它

✓ 混合密码系统

✓ 数字签名

✓ 证书

常见英文

◼ encrypt：加密

◼decrypt ：解密

◼plaintaxt ：明文

◼ciphertext：密文

学前须知

◼ 为了便于学习，设计4个虚拟人物

Alice、Bob：互相通信

Eve：窃听者

Mallory：主动攻击者

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如何防止被窃听？

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单向散列函数—几个网站

◼MD5加密

https://www.cmd5.com/hash.aspx

◼MD5解密

https://www.cmd5.com/

暴力破解，通过枚举的方式

密码越奇怪越好，越复杂越好

◼ 其它加密

https://www.sojson.com/encrypt_des.html

https://tool.chinaz.com/tools/md5.aspx

单向散列函数

◼ 单向散列函数，可以根据根据消息内容计算出散列值

◼ 散列值的长度和消息的长度无关，无论消息是1bit、10M、100G，单向散列函数都会计算出固定长度的散列值

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单向散列函数—特点

◼ 根据任意长度的消息，计算出固定长度的散列值

◼ 计算速度快，能快速计算出散列值

◼ 消息不同，散列值也不同

◼ 具备单向性

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不可逆

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拿到两段散列值，我们无法知道它们之前是有多么的相似

单向散列函数—称呼

◼ 单向散列函数，也被称为

消息摘要函数（message digest function）

把很长的数据，加密成一小段数据，有点像是对一篇文章进行了提取和总结

哈希函数（hash function）

输出的函数像hash值

◼ 输出的散列值，也被称为

消息摘要（message digest）

指纹（fingerprint）

做为你的标识，不是很像指纹吗

单向散列函数—常见的几种单向散列函数

◼MD4、MD5

产生128bit的散列值，MD就是Message Digest的缩写，目前已经不安全

是不是加密，要看你怎么看，没有必要揪着是摘要还是加密不放

但是你密码复杂一点还是可以用的

◼SHA-1

产生160bit的散列值

撒盐可以增强我的密码性，

◼SHA-2

 SHA-256、SHA-384、SHA-512 ，散列值长度分别是256bit、384bit、512bit

除以8就知道占了多少字节

◼SHA-3

全新标准

单向散列函数—如何防止数据被篡改

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一个个去比对太麻烦了

单向散列函数—应用：防止数据被篡改

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可以通过单向散列函数来却确定值是否被改变

在官网拿到的散列值，和我从镜像站点拿到的散列值进行比对，来核验数据是否被篡改了

单向散列函数—应用：密码加密

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登录时拿请求的密码MD5值和数据库当中的MD5值进行比较，一样就登录成功

数据库当中的密码都是搞密文，搞明文，可就把用户给坑惨了

用户不会去要旧密码，没有这个需求，所以用不可逆加密是没有问题的

现在用户忘记密码，都是重置密码

状态码和错误代号冲突了怎么办

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需要前后端约定好，虽说状态码和错误代号都是由服务器发过来的

是通过响应体JS来判断，状态行来判断，完全由你们公司开发来决定

17.代理_CDN_网络安全

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