Denial-of-Service

Ein Denial-of-Service (DoS) ist eine Cyberangriffsart, bei der der Angreifer versucht, die Verfügbarkeit eines Computersystems oder Netzwerks durch Überlastung mit Anfragen zu stören, sodass legitime Benutzer den Dienst nicht nutzen können. Bei einem Distributed Denial-of-Service (DDoS) wird dieser Angriff von mehreren, oft weltweit verteilten Computern gleichzeitig durchgeführt, was die Abwehr erschwert. Solche Angriffe zielen darauf ab, Systeme lahmzulegen und können erhebliche finanzielle und operative Schäden verursachen.

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      Denial-of-Service Definition einfach erklärt

      Denial-of-Service (DoS) ist ein Angriff, bei dem ein Computer oder ein Netzwerk mit Anfragen überschüttet wird, um dessen Ressourcen so zu beanspruchen, dass sie für legitime Anfragen nicht mehr verfügbar sind. Dies kann erhebliche Auswirkungen auf die Erreichbarkeit und Funktionsweise eines Systems haben.

      Wie funktioniert ein DoS-Angriff?

      Ein DoS-Angriff zielt darauf ab, einen Dienst oder eine Webseite so stark zu belasten, dass sie nicht mehr reagiert. Dies kann durch die folgende Methode erreicht werden:

      • Trafficflut: Eine große Menge an Anfragen wird an den Server gesendet, überlastet diesen und macht ihn unzugänglich.
      • Ressourcenerschöpfung: Ausnutzen von Schwachstellen, um die Serverressourcen (z. B. Bandbreite, Speicher, CPU-Zeit) zu verbrauchen.
      Ein weiterer Begriff, den Du kennen solltest, ist der Verteilte Denial-of-Service (DDoS)-Angriff, bei dem mehrere kompromittierte Systeme gemeinsam einen DoS-Angriff ausführen.

      Ein Denial-of-Service (DoS)-Angriff ist ein Versuch, einen Computer oder ein Netzwerkdienst unzugänglich zu machen, indem er mit unnötigem Datenverkehr oder übermäßiger Ressourcennutzung überlastet wird.

      Angenommen, eine Webseite hat normalerweise 1000 Besucher in der Stunde. Bei einem DoS-Angriff werden plötzlich 50.000 Anfragen pro Minute gesendet. Dies kann dazu führen, dass die Webseite für reguläre Benutzer nicht mehr geladen wird, da der Server nicht in der Lage ist, alle Anfragen zu bearbeiten.

      DoS-Angriffe sind oft der erste Schritt bei einem größeren Angriffsszenario, da sie Sicherheitsmaßnahmen ablenken.

      Botnets sind Netzwerke von infizierten Computern, die häufig für DDoS-Angriffe genutzt werden. Diese Computer werden oft unbemerkt auf der ganzen Welt betrieben und ermöglichen es Angreifern, mit enormer Schlagkraft anzugreifen. Ein bekanntes Beispiel ist das Mirai-Botnet, das IoT-Geräte nutzte, um massive DDoS-Angriffe zu starten. Dieses Botnet zeigt, wie alltägliche Geräte, die mit dem Internet verbunden sind, zu mächtigen Werkzeugen für Angriffe werden können, wenn sie nicht ordnungsgemäß gesichert sind. Sicherheitsexperten analysieren kontinuierlich solche Ereignisse, um neue Abwehrmaßnahmen zu entwickeln und Systeme besser gegen diese Art von Angriffen zu schützen.

      Angriffsmethoden von Denial-of-Service

      Denial-of-Service (DoS) Angriffe laufen darauf hinaus, einem Zielsystem die Dienste zu verweigern. Die Methoden, solche Angriffe durchzuführen, sind zahlreich und erfordern ein Verständnis der zugrundeliegenden Technik, um sie zu erkennen und abzuwehren. Obwohl der Ansatz je nach Angriff variiert, haben alle Techniken gemeinsam, dass sie die Ressourcen eines Ziels oder dessen Netzwerk ausnutzen, um den Zugriff zu stören.

      DoS vs. DDoS: Unterschiede verstehen

      Während sowohl DoS als auch DDoS das Ziel verfolgen, die Verfügbarkeit eines Dienstes zu unterbinden, gibt es wesentliche Unterschiede zwischen diesen Methoden:

      • DoS (Denial-of-Service): Ein Angriff, der in der Regel von einem einzigen Rechner oder einer einzigen Verbindung ausgeht. Dies macht ihn leichter zu identifizieren und abzuwehren, da der Traffic von einer Quelle stammt.
      • DDoS (Distributed Denial of Service): Nutzt mehrere infizierte Computer oder Geräte, um einen massiven Angriff zu starten. Durch die Nutzung eines Botnetzes wird der Angriff verstärkt und komplexer, weil er von vielen Standorten gleichzeitig ausgeht.

      Ein Botnetz ist ein Netzwerk aus infizierten Computern, das koordiniert genutzt wird, um Angriffe wie DDoS durchzuführen.

      Stelle Dir vor, dass eine Webseite normalerweise von einer einzigen Bandbreite von 100 MBit/s bedient wird. Ein DoS-Angriff mit dem Doppelten könnte diese leicht überlasten. Bei einem DDoS-Angriff hingegen könnten hunderte von infizierten Geräten weltweit koordiniert genutzt werden, um dieser Webseite eine Bandbreitenlast von mehreren GBit/s zuzuführen. Dies führt oft dazu, dass die Webseite nicht mehr erreichbar ist.

      Nicht alle erhöhte Zugriffsaktivitäten deuten direkt auf DoS oder DDoS hin; Peaks können auch durch legitime Benutzeraktivität, wie z.B. große Ankündigungen oder populäre Releases, verursacht werden.

      DDoS (Distributed Denial of Service) Einführung

      Die Einführung in DDoS unterstreicht eine noch gefährlichere Form von DoS-Angriffen. Bei DDoS nutzen Angreifer viele mit dem Internet verbundene Geräte, um das Ziel zu überwältigen. Diese Geräte sind oft Teil eines Botnetzes, das mittels Malware infiziert und kontrolliert wird.DDoS-Angriffe stellen eine erhebliche Bedrohung für Organisationen dar, da sie schwer zu blockieren sind. Der Angriff wird durch die Masse der beteiligten Geräte verschleiert.

      Der wohl bekannteste DDoS-Angriff der letzten Jahre ist das sogenannte Mirai-Botnetz. Im Jahr 2016 nutzte der Angriff Sicherheitslücken in IoT-Geräten wie Kameras und Druckern, um massive Mengen an Datenverkehr zu erzeugen. Der Angriff peilte große Namen an und führte zu verschiedenen Dienstausfällen im Internet. Nachdem der Quellcode von Mirai veröffentlicht wurde, entstanden viele Abspaltungen, die immer wieder für weitere Angriffe genutzt wurden.Um sich gegen DDoS zu schützen, arbeiten Organisationen nun mehr daran, ihre Netzwerkinfrastruktur zu verstärken und fortschrittliche Sicherheitsmaßnahmen einschließlich maschinelles Lernen, zur Erkennung abnormaler Verhaltensweisen, zu integrieren.

      Schutzmaßnahmen gegen Denial-of-Service

      Um sich effektiv gegen Denial-of-Service (DoS)- und Distributed Denial-of-Service (DDoS)-Angriffe zu schützen, sind verschiedene strategische Maßnahmen erforderlich. Diese Angriffe können erhebliche Schäden verursachen, weshalb Du Dich vorbereiten und Dein Netzwerk absichern solltest.

      Netzwerk- und Serverkonfiguration optimieren

      Netzwerk- und Servereinstellungen sind die ersten Verteidigungslinien gegen DoS-Angriffe. Einige empfohlene Methoden zur Optimierung sind:

      • Rate Limiting: Legt fest, wie viele Anfragen innerhalb eines bestimmten Zeitraums von einem einzelnen IP-Absender akzeptiert werden, um ungewöhnlich hohen Verkehr zu blockieren.
      • Firewall-Einstellungen: Nutze Firewalls, um ungewollten Datenverkehr zu blockieren, der bekannt ist, Angriffsmuster zu enthalten.
      • Verwaltung von Time-Outs: Konfiguriere Server so, dass Verbindungen, die sich wie Angriffsversuche verhalten, schneller abgebrochen werden.
      Die richtige Konfiguration dieser Elemente kann dazu beitragen, die Angriffsoberfläche, die ein Angreifer für seine Zwecke ausnutzen könnte, stark zu reduzieren.

      Eine Firewall-Regel kann so eingestellt werden, dass sie maximal 20 Anfragen pro Minute von ein und derselben IP-Adresse zulässt. Dies kann den Verkehr von einem potenziellen Angreifer erheblich einschränken, ohne den regulären Benutzerverkehr zu beeinträchtigen.

      Verwendung von Content Delivery Networks (CDNs)

      Content Delivery Networks (CDNs) helfen, die Belastung von DDoS-Angriffen auf eine Vielzahl von Servern zu verteilen, anstatt den ursprünglichen Server zu überlasten. Dies bietet eine Reihe von Vorteilen:

      • Lastverteilung: Verteilt den Datenverkehr auf verschiedene Server, die weltweit verteilt sind.
      • Geografische Nähe: CDNs ermöglichen es, Inhalte von einem Server zu liefern, der in der Nähe des Benutzers liegt, wodurch die Latenz verringert wird.
      • Zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen: Viele CDNs bieten eingebaute Sicherheitsprotokolle an, die automatisch Bedrohungen erkennen und offenkundige Angriffe entschärfen.
      CDNs fungieren somit als Puffer für den Verkehr, was DoS- und DDoS-Angriffe weniger effektiv macht.

      Der Einsatz von CDNs kann nicht nur vor DoS-Angriffen schützen, sondern auch die Ladezeiten von Websites weltweit verbessern.

      Einsatz von DoS-Schutzsoftware

      Eine weitere wichtige Maßnahme ist der Einsatz spezialisierter DoS-Schutzsoftware, die dazu dient, Attacken frühzeitig zu erkennen und zu blockieren. Diese Tools analysieren den eingehenden und ausgehenden Datenverkehr kontinuierlich und nutzen Algorithmen zur Bestimmung anomaler Muster, die auf einen DoS oder DDoS-Angriff hindeuten könnten.Diese Software kann als eigenständige Lösung oder in Kombination mit anderen Sicherheitsmaßnahmen eingesetzt werden, um den Schutz zu erhöhen.

      Moderne Lösungen im Bereich der DoS-Schutzsoftware setzen auf Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen, um effizienter zwischen regulären und bösartigen Datenverkehr zu unterscheiden. Diese Systeme sind in der Lage, Daten schnell zu analysieren und schnelle Anpassungen in den Regeln vorzunehmen.Eine häufige Technik ist die Verwendung von Algorithmen zur Anomalieerkennung, die durch das Erlernen von normalem Benutzermuster besseres Monitoring und Reaktion auf potenzielle Bedrohungen bieten. Diese Systeme können automatisch lernen, zu identifizieren, was als wahrscheinlicher Angriff betrachtet werden sollte, und entsprechend Alarm schlagen oder bestimmte Verkehrsströme unterbrechen.

      Praktische Beispiele für Denial-of-Service Angriffe

      Denial-of-Service (DoS) Angriffe können in verschiedenen Formen auftreten. Im Folgenden werden einige praxisnahe Beispiele und Szenarien beleuchtet, um die Arbeitsweise und Auswirkungen solcher Angriffe besser nachvollziehen zu können.

      SYN Flood Attack

      Eine SYN Flood Attack ist eine beliebte DoS-Methode, die das Three-Way Handshake des TCP-Protokolls missbraucht.Der Angreifer sendet eine Flut von SYN-Anfragen an den Server, ohne die Verbindung abzuschließen. Dadurch bleiben die Verbindungen offen, und der Server erreicht bald seine Kapazitätsgrenzen, was zu einer Nichtverfügbarkeit führt.Veranschaulicht wird dies oft wie folgt:

      • Der Server erhält eine SYN-Anfrage.
      • Der Server sendet ein SYN-ACK zurück.
      • Der Angreifer antwortet nie mit dem ACK, was die Verbindung unvollständig lässt.
      Dies führt zu einem Ressourcenverbrauch auf dem Server, da dieser erwartet, die Verbindung abzuschließen.

      Angenommen, ein Online-Shop steht einem SYN-Flood-Angriff gegenüber. Normalerweise benötigt der Server 10 aktive Verbindungen, um alle eingehenden Anfragen zu bearbeiten, doch jetzt erhält er 1.000 Anfragen pro Sekunde, die nicht abgeschlossen werden. Der Server arbeitet an seinen Grenzen und legitime Benutzer können nicht auf die Seite zugreifen.

      Um von SYN Floods nicht stark beeinträchtigt zu werden, verwenden viele Systeme SYN Cookies, um die Last bei unvollendeten Anfragen auszugleichen.

      HTTP Flood

      Bei einer HTTP Flood handelt es sich um eine einfache, aber effektive Methode, einen Webserver zu überlasten. Der Angreifer ahmt legitime HTTP-Anfragen nach, wodurch die Angriffe schwieriger zu erkennen sind.Der Angreifer bemüht sich um einen hohen Traffic, indem er einfache GET- oder POST-Anfragen in großer Zahl an den Server sendet. Da der Traffic legitimen Zugriffen ähnelt, wird diese Methode oft übersehen und schwer zu mitigieren. Ein einfaches Beispiel sieht folgendermaßen aus:

      • Senden von GET-Anfragen, die große Ressourcen benötigen (z. B. große Dateien zum Herunterladen).
      • Häufige POST-Anfragen, die Datenbankabfragen initiieren und Serverressourcen beanspruchen.

      Viele Unternehmen setzen Machine Learning ein, um verdächtige HTTP-Anfragen zu erkennen. Systeme lernen, unnatürliche Zugriffsmuster zu identifizieren und so zu filtern, dass solche Attacken abgemildert werden können. Ein Algorithmus zur Anomaliedetektion wird häufig verwendet, der lernt, was das typische Verhalten von Benutzern ausmacht und hilft, dies von Angriffsmustern zu unterscheiden. Dies kann auch die Evaluierung von Header-Informationen oder ungewöhnlichen User-Agent-Profiles umfassen.

      Denial-of-Service - Das Wichtigste

      • Denial-of-Service (DoS): Ein Angriff, bei dem Computer oder Netzwerke mit übermäßigen Anfragen überlastet werden, um legitime Zugriffe zu blockieren.
      • DDoS (Distributed Denial of Service): Eine erweiterte Form von DoS, bei der viele infizierte Systeme gleichzeitig angreifen.
      • Angriffsmethoden von Denial-of-Service: Umfassen Trafficflut und Ressourcenerschöpfung, um ein System zu überlasten.
      • Unterschiede zwischen DoS und DDoS: DoS erfolgt von einem Standort, während DDoS von mehreren koordinierten Quellen ausgeht, oft mithilfe eines Botnetzes.
      • Schutzmaßnahmen gegen Denial-of-Service: Optimierung von Netzwerk- und Serverkonfigurationen, Einsatz von CDNs und DoS-Schutzsoftware.
      • Denial-of-Service Definition einfach erklärt: Versuch, einen Dienst unerreichbar zu machen, indem Ressourcen mit unnötigem Traffic überlastet werden.
      Häufig gestellte Fragen zum Thema Denial-of-Service
      Wie funktioniert ein Denial-of-Service-Angriff?
      Ein Denial-of-Service-Angriff überlastet ein System, Netzwerk oder eine Anwendung mit einer Flut an Anfragen, um es lahmzulegen. Dadurch werden legitime Nutzer blockiert, da die Serverressourcen erschöpft sind. Oft nutzen Angreifer Botnetze, um die Angriffe zu verstärken. Das Ziel ist, den Dienst unzugänglich zu machen.
      Wie kann man sich gegen einen Denial-of-Service-Angriff schützen?
      Um sich gegen einen Denial-of-Service-Angriff zu schützen, kann man Netzwerkfilter einrichten, um bösartigen Datenverkehr zu blockieren, redundante Netzwerkressourcen bereitstellen und Dienste verteilt hosten. Die Nutzung von speziellen Anti-DDoS-Diensten kann ebenfalls helfen, Angriffe abzuwehren und die Auswirkungen zu minimieren.
      Was ist der Unterschied zwischen einem Denial-of-Service- und einem Distributed-Denial-of-Service-Angriff?
      Ein Denial-of-Service (DoS)-Angriff stammt von einer einzigen Quelle, die das Ziel überlastet, während ein Distributed-Denial-of-Service (DDoS)-Angriff von zahlreichen, oft weltweit verteilten Quellen koordiniert durchgeführt wird, um das Ziel noch effektiver lahmzulegen.
      Welche Arten von Denial-of-Service-Angriffen gibt es?
      Es gibt verschiedene Arten von Denial-of-Service-Angriffen, darunter Volumen-basierte Angriffe, Protokoll-Angriffe und Applikationsschicht-Angriffe. Volumen-basierte Angriffe versuchen, die Bandbreite zu überfluten. Protokoll-Angriffe zielen auf Netzwerkressourcen, wie etwa Firewalls. Applikationsschicht-Angriffe versuchen, spezifische Anwendungen oder Dienste lahmzulegen.
      Wie erkennt man einen Denial-of-Service-Angriff?
      Ein Denial-of-Service-Angriff kann durch ungewöhnlich hohen Datenverkehr, unerklärte Netzwerkverlangsamungen oder Ausfälle erkannt werden. Ein plötzlicher Anstieg von Anfragen von derselben IP-Adresse oder viele gleichzeitige Verbindungsversuche können ebenfalls Indikatoren sein. Logs und Netzwerküberwachungswerkzeuge helfen, solche Anomalien zu identifizieren.
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