DDoS Lớp 3 là gì? Cách nhận biết và chống tấn công hiệu quả

Tấn công DDoS Lớp 3 là mối đe dọa thường trực, có khả năng làm tê liệt website và hệ thống mạng, gây thiệt hại nghiêm trọng. Bài viết này mình sẽ giúp bạn hiểu rõ bản chất của loại tấn công này, cách nhận diện sớm các dấu hiệu và quan trọng hơn là khám phá giải pháp bảo vệ hiệu quả, tin cậy để đảm bảo hệ thống của bạn luôn hoạt động ổn định và an toàn.

Những điểm chính

1. Bản chất tấn công DDoS Lớp 3: Nhắm vào Lớp mạng (OSI Layer 3) làm cạn kiệt băng thông hoặc khả năng xử lý gói tin của thiết bị mạng bằng cách làm ngập (flood) traffic, không cần mở kết nối TCP trước và không nhắm vào cổng cụ thể.
2. Các kiểu tấn công phổ biến: Các hình thức phổ biến nhất bao gồm UDP Flood, ICMP Flood, IP/UDP Fragmentation Attack và Smurf Attack
3. Cơ chế hoạt động: Kẻ tấn công sử dụng một mạng botnet để gửi đồng loạt một lượng khổng lồ các gói tin giả mạo đến địa chỉ IP của mục tiêu, gây quá tải băng thông và tài nguyên xử lý, dẫn đến từ chối dịch vụ đối với người dùng hợp lệ.
4. Hậu quả của tấn công DDoS Lớp 3: Hậu quả nghiêm trọng, bao gồm dịch vụ không thể truy cập, phát sinh chi phí lớn để khắc phục, suy giảm uy tín thương hiệu và gây mất ổn định cho toàn bộ hạ tầng mạng.
5. Hạn chế của bảo mật thông thường: Firewall truyền thống/WAF khó chống DDoS Lớp 3 do hoạt động ở lớp sai và có giới hạn xử lý lưu lượng lớn, cần giải pháp chuyên dụng tại biên mạng.
6. Dấu hiệu nhận biết website/server bị tấn công DDoS Lớp 3: Lưu lượng mạng tăng vọt bất thường, website/server chậm hoặc không truy cập được, tài nguyên hệ thống bị ảnh hưởng, mất kết nối quản trị từ xa.
7. Giải pháp từ Vietnix: Vietnix cung cấp giải pháp Firewall Anti-DDoS chuyên dụng, sử dụng công nghệ lọc đa tầng để tự động phát hiện và chặn lưu lượng tấn công trong vòng <2s.
8. Giải đáp thắc mắc các câu hỏi thường gặp về tấn công DDoS Lớp 3.

Tổng quan về tấn công DDoS Lớp 3

Tấn công DDoS Lớp 3 là gì?

Tấn công DDoS Lớp 3 là một dạng tấn công từ chối dịch vụ phân tán, tập trung vào việc làm quá tải lớp mạng (Network Layer – Lớp 3) của mô hình tham chiếu OSI. Mục tiêu chính của loại tấn công này là làm cạn kiệt tài nguyên mạng của nạn nhân, điển hình là băng thông (bandwidth) đường truyền hoặc khả năng xử lý gói tin của các thiết bị mạng quan trọng như router (bộ định tuyến), firewall (tường lửa) và chính các máy chủ.

Kẻ tấn công sẽ sử dụng một lượng lớn dữ liệu (thường từ một mạng botnet) để làm ngập (flood) mục tiêu, khiến hệ thống bị chậm, gián đoạn hoặc thậm chí sập hoàn toàn, từ đó ngăn cản người dùng hợp lệ truy cập vào các dịch vụ.

Một số đặc điểm nhận dạng chính của tấn công DDoS Lớp 3 bao gồm:

• Không yêu cầu thiết lập kết nối TCP trước: Kẻ tấn công có thể gửi lượng lớn traffic mà không cần TCP (Giao thức điều khiển truyền vận) ban đầu với mục tiêu.
• Không nhắm vào một cổng (port) cụ thể: Thay vì tấn công một dịch vụ cụ thể chạy trên một port nhất định, DDoS Lớp 3 tấn công vào chính hạ tầng mạng và khả năng xử lý gói tin ở Lớp 3, nhắm vào phần mềm mạng mà máy tính đang chạy.

Lớp mạng trong Mô hình OSI

Để hiểu rõ hơn về tấn công DDoS Lớp 3, chúng ta cần nắm được vai trò của lớp mạng (Network Layer) trong mô hình tham chiếu OSI – một khung chuẩn mô tả cách các hệ thống mạng giao tiếp.

• Chức năng cốt lõi: Lớp 3 chịu trách nhiệm cho việc định tuyến, xác định đường đi tối ưu và chuyển tiếp các gói tin dữ liệu (IP packets) giữa các mạng khác nhau, tạo nên nền tảng cho Internet hoạt động. Đây là nơi địa chỉ IP được sử dụng để xác định nguồn và đích của mỗi gói tin. Dữ liệu truyền qua mạng được chia thành các gói và các gói này được đánh địa chỉ và gửi đến đích của chúng tại Lớp 3.
• Giao thức chủ đạo: Giao thức Internet là giao thức trung tâm và quan trọng nhất tại Lớp 3. Bên cạnh đó, còn có các giao thức khác như ICMP (Internet Control Message Protocol) thường được sử dụng bởi các công cụ chẩn đoán mạng như ping và traceroute.
• Đặc tính quan trọng: Lớp 3 về bản chất là không thiết lập kết nối, chỉ cung cấp cơ chế để định tuyến và gửi gói tin đi mà không đảm bảo việc phân phối đáng tin cậy hay xác định dịch vụ cụ thể nào trên thiết bị đích sẽ sử dụng dữ liệu đó, nhiệm vụ này thuộc về Lớp 4 (Lớp Giao vận – Transport Layer, ví dụ với TCP). Tuy nhiên, việc gửi gói tin IP mà không cần giao thức lớp 4 là hoàn toàn có thể và đây chính là một trong những điểm mà tấn công DDoS Lớp 3 lợi dụng.

Các giao thức sử dụng trong Lớp 3

Lớp mạng (Layer 3) sử dụng nhiều giao thức để định tuyến dữ liệu và kẻ tấn công có thể khai thác chúng để thực hiện DDoS:

• IP (Internet Protocol): Nền tảng cho việc định tuyến và địa chỉ hóa gói tin. Các cuộc tấn công thường gửi lượng lớn gói IP (chứa payload UDP, ICMP) để làm ngập băng thông.
• IPsec (Internet Protocol Security): Bộ giao thức mã hóa IP (thường dùng cho VPN). Kẻ tấn công có thể gửi lượng lớn dữ liệu rác mã hóa hoặc chứng chỉ bảo mật lớn, gây quá tải xử lý cho mục tiêu.
• ICMP (Internet Control Message Protocol): Dùng cho báo cáo lỗi và kiểm tra mạng (PING, traceroute), hoạt động trực tiếp trên IP. Bị lợi dụng để tạo lượng lớn yêu cầu PING (ICMP Flood) làm quá tải máy chủ.
• IGMP (Internet Group Management Protocol): Quản lý nhóm IP multicast. Có nguy cơ bị lợi dụng để khuếch đại hoặc chuyển hướng traffic, dù ít phổ biến trong tấn công DDoS Lớp 3 trực tiếp.

Các kiểu tấn công DDoS Lớp 3 thường gặp

Kẻ tấn công khai thác các cơ chế hoạt động tại lớp mạng để thực hiện nhiều hình thức tấn công DDoS Lớp 3, trong đó phổ biến nhất bao gồm:

• UDP Flood: Kẻ tấn công gửi ồ ạt các gói tin UDP đến các cổng ngẫu nhiên trên máy chủ mục tiêu. Do UDP là giao thức không kết nối, máy chủ phải kiểm tra và phản hồi (nếu cổng không mở bằng gói ICMP Destination Unreachable). Lượng lớn gói tin UDP và phản hồi ICMP này nhanh chóng làm cạn kiệt băng thông và tài nguyên xử lý của máy chủ.
• ICMP Flood (Ping Flood): Trong kiểu tấn công này, mục tiêu bị tấn công bởi vô số gói tin ICMP Echo Request (lệnh ping). Máy chủ buộc phải trả lời từng yêu cầu bằng gói ICMP Echo Reply. Khi lượng yêu cầu quá lớn, băng thông mạng của nạn nhân bị bão hòa và máy chủ quá tải do xử lý liên tục.
• IP/UDP Fragmentation Attack: Kẻ tấn công lợi dụng cơ chế phân mảnh gói tin của giao thức IP. Chúng gửi các mảnh gói tin IP (hoặc UDP) giả mạo, không đầy đủ hoặc bị chồng chéo. Máy chủ mục tiêu phải tốn tài nguyên đáng kể để cố gắng tập hợp lại các mảnh này và nếu không thành công, có thể dẫn đến cạn kiệt bộ nhớ hoặc lỗi hệ thống, gây từ chối dịch vụ.
• Smurf Attack: (Hiện ít phổ biến hơn) Kẻ tấn công gửi các gói ICMP Echo Request đến địa chỉ IP broadcast của một mạng, nhưng giả mạo địa chỉ IP nguồn là của nạn nhân. Kết quả là tất cả thiết bị trong mạng đó sẽ gửi phản hồi ICMP Echo Reply đến nạn nhân, tạo ra một lượng lớn traffic áp đảo hệ thống.

Cơ chế hoạt động của tấn công DDoS Lớp 3

Tấn công DDoS Lớp 3 hoạt động dựa trên nguyên tắc gửi một lượng lớn lưu lượng truy cập không mong muốn (lưu lượng rác) đến hệ thống của mục tiêu. Kẻ tấn công khai thác các giao thức tại Lớp mạng để thực hiện hành vi này. Mục đích cuối cùng là làm cạn kiệt tài nguyên mạng hoặc khả năng xử lý của mục tiêu, khiến các yêu cầu hợp lệ từ người dùng thực sự bị cản trở, làm chậm phản hồi hoặc bị chặn hoàn toàn.

Quy trình thực hiện một cuộc tấn công DDoS Lớp 3 thường diễn ra theo các bước sau:

1. Thu thập thông tin mục tiêu: Bước đầu tiên, kẻ tấn công sẽ thu thập thông tin về mục tiêu, quan trọng nhất là địa chỉ IP của website, máy chủ hoặc dịch vụ cụ thể mà chúng muốn tấn công.
2. Chuẩn bị lực lượng tấn công (Botnet hoặc Máy chủ Zombie): Để tạo ra một lượng lớn traffic, kẻ tấn công thường sử dụng một mạng lưới các máy tính đã bị chiếm quyền kiểm soát, được gọi là botnet (mạng máy tính ma) hoặc các máy chủ zombie. Các máy tính này đã bị nhiễm phần mềm độc hại (malware) và được điều khiển từ xa bởi kẻ tấn công mà chủ sở hữu không hề hay biết.
3. Phát động tấn công bằng cách gửi yêu cầu giả mạo hàng loạt: Từ mạng botnet hoặc các máy chủ zombie, kẻ tấn công ra lệnh gửi đồng loạt một lượng khổng lồ các yêu cầu hoặc gói tin giả mạo đến địa chỉ IP của mục tiêu. Các yêu cầu này thường được tạo ra với tần suất rất cao và xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau (phân tán), khiến hệ thống của mục tiêu phải đối mặt với một lượng lớn dữ liệu cần xử lý.
4. Gây quá tải hệ thống mục tiêu: Do số lượng yêu cầu giả mạo đổ về quá lớn và liên tục, máy chủ hoặc các thiết bị mạng của mục tiêu không thể xử lý kịp tất cả. Tài nguyên hệ thống như băng thông, CPU, bộ nhớ bị tiêu tốn nhanh chóng, dẫn đến tình trạng quá tải.
5. Dẫn đến từ chối dịch vụ (Denial of Service): Khi hệ thống bị quá tải, nó không còn khả năng phục vụ các yêu cầu hợp lệ từ người dùng thực sự. Kết quả là dịch vụ trực tuyến của nạn nhân trở nên không khả dụng, hoạt động rất chậm chạp đến mức không thể sử dụng được hoặc thậm chí là sập hoàn toàn.

Hậu quả của tấn công DDoS Lớp 3 đối với website/hệ thống

Các cuộc tấn công DDoS Lớp 3 không chỉ gây gián đoạn tạm thời mà còn để lại những hậu quả nghiêm trọng và lâu dài đối với website cũng như toàn bộ hệ thống của nạn nhân.

• Dịch vụ không thể truy cập: Đây là ảnh hưởng trực tiếp và nghiêm trọng nhất, khiến người dùng không thể kết nối đến website hoặc ứng dụng, gây gián đoạn hoàn toàn mọi hoạt động trực tuyến.
• Phát sinh chi phí đáng kể: Cuộc tấn công có thể làm chi phí băng thông tăng vọt, gây thiệt hại doanh thu do ngừng hoạt động kinh doanh, và phát sinh chi phí nhân lực cùng dịch vụ để khắc phục sự cố.
• Suy giảm uy tín thương hiệu: Việc dịch vụ không ổn định hoặc không thể truy cập khiến khách hàng mất niềm tin, gây ảnh hưởng tiêu cực lâu dài đến hình ảnh và uy tín của doanh nghiệp.
• Gây mất ổn định cho hạ tầng mạng: Tấn công Layer 3 thường ảnh hưởng đến toàn bộ hạ tầng, có thể gây sập hệ thống mạng nội bộ (LAN/WAN) nếu các thiết bị như switch/router bị quá tải do lưu lượng độc hại liên tục.

Tại sao các giải pháp bảo mật thông thường khó chống DDoS Lớp 3?

Các giải pháp bảo mật phổ biến như tường lửa truyền thống và tường lửa ứng dụng Web (WAF) thường gặp khó khăn trong việc chống lại tấn công DDoS Lớp 3 vì những lý do chính sau:

• Hoạt động ở Lớp sai: Firewall và WAF chủ yếu phân tích và lọc traffic ở các lớp cao hơn (Lớp 4 hoặc Lớp 7 của mô hình OSI). Trong khi đó, tấn công DDoS Lớp 3 nhắm vào Lớp Mạng (Lớp 3), gây ngập băng thông và làm quá tải thiết bị mạng trước khi traffic kịp đến các lớp mà các giải pháp này có thể xử lý hiệu quả.
• Giới hạn khả năng xử lý lưu lượng lớn: Bản thân các thiết bị Firewall và WAF cũng có giới hạn về khả năng xử lý số lượng gói tin khổng lồ trong các cuộc tấn công DDoS Lớp 3 quy mô lớn. Khi đường truyền đã bị tắc nghẽn ở Lớp 3, các lớp bảo vệ cao hơn trở nên gần như vô hiệu.
• Cần giải pháp chuyên dụng tại Biên mạng: Để đối phó hiệu quả, cần có các hệ thống bảo vệ DDoS chuyên dụng được đặt tại biên mạng (network edge). Các giải pháp này được thiết kế để hấp thụ và lọc bỏ lượng lớn traffic tấn công ngay từ vòng ngoài, bảo vệ hạ tầng bên trong.

Dấu hiệu nhận biết website/server bị tấn công DDoS Lớp 3

Việc nhận diện sớm các dấu hiệu của một cuộc tấn công DDoS Lớp 3 là rất quan trọng để có thể phản ứng kịp thời và giảm thiểu thiệt hại. Dưới đây là những biểu hiện bất thường bạn cần lưu ý:

• Lưu lượng mạng tăng vọt bất thường: Biểu đồ băng thông, đặc biệt là traffic đến (inbound traffic), tăng đột biến không rõ nguyên nhân, cho thấy một lượng lớn dữ liệu đang đổ về hệ thống.
• Website/Máy chủ chậm hoặc không truy cập được: Người dùng gặp khó khăn hoặc không thể tải trang, thường xuyên nhận được thông báo lỗi kết nối hoặc thời gian chờ kéo dài.
• Tài nguyên hệ thống bị ảnh hưởng: CPU và RAM của máy chủ có thể tăng cao bất thường do cố gắng xử lý lượng lớn traffic tấn công hoặc ngược lại, tài nguyên có thể bình thường nhưng mạng vẫn bị nghẽn do băng thông đường truyền đã bị cạn kiệt.
• Mất kết nối quản trị từ xa: Trong các cuộc tấn công nghiêm trọng, bạn có thể không thể kết nối đến máy chủ qua các giao thức như SSH hoặc RDP, do hạ tầng mạng của máy chủ đã bị quá tải hoàn toàn.

Giải pháp chống tấn công DDoS Lớp 3 hiệu quả từ Vietnix

Vietnix cung cấp giải pháp bảo vệ chống tấn công DDoS Lớp 3 mạnh mẽ, giúp doanh nghiệp duy trì hoạt động trực tuyến ổn định và an toàn trước các đợt tấn công vào tầng hạ tầng mạng. Hệ thống Firewall Anti DDoS của Vietnix kết hợp công nghệ lọc đa tầng, phát hiện thông minh và các cơ chế bảo vệ được phát triển từ những kinh nghiệm vận hành thực tế.

• Ngăn chặn hiệu quả các cuộc tấn công Lớp 3: Tường lửa Vietnix chủ động lọc và vô hiệu hóa lưu lượng độc hại từ tầng mạng trước khi truy cập vào hạ tầng, giảm tối đa nguy cơ gián đoạn dịch vụ.
• Phòng thủ tự động, phản hồi trong vài giây: Firewall tự động phát hiện và chặn lưu lượng DDoS bất thường chỉ trong vòng <2s, đảm bảo hệ thống luôn sẵn sàng phục vụ người dùng hợp lệ.
• Giám sát và quản lý lưu lượng chuyên sâu: Quản trị viên dễ dàng giám sát băng thông, kết nối thực tế, xem báo cáo trực quan và chủ động thiết lập các cơ chế hạn chế, kiểm soát IP, giới hạn kết nối trên từng port.
• Tối ưu hiệu suất và bảo vệ toàn diện: Hệ thống tối ưu hóa hiệu suất mà không ảnh hưởng đến tốc độ truy cập thực tế của người dùng, nhờ đó duy trì hiệu quả uptime cho website, ứng dụng và các dịch vụ kinh doanh trực tuyến.
• Hỗ trợ kỹ thuật 24/7, cập nhật công nghệ liên tục: Đội ngũ kỹ thuật của Vietnix sẵn sàng hỗ trợ mọi tình huống sự cố, đồng thời hệ thống tường lửa liên tục được cập nhật các quy tắc và chữ ký chống DDoS mới nhất.

Sử dụng giải pháp chống DDoS Layer 3 của Vietnix, doanh nghiệp sẽ yên tâm về khả năng phòng vệ trước các cuộc tấn công lớn, đảm bảo tài nguyên hạ tầng luôn được bảo vệ và hoạt động kinh doanh không bị gián đoạn.

Thông tin liên hệ:

• Website: https://vietnix.vn/
• Hotline: 1800 1093
• Email: sales@vietnix.com.vn
• Địa chỉ: 265 Hồng Lạc, Phường Bảy Hiền, Thành Phố Hồ Chí Minh

Tấn công DDoS Lớp 3 là một thách thức bảo mật nghiêm trọng nhưng không phải là không thể đối phó. Với sự hiểu biết đúng đắn về bản chất tấn công, khả năng nhận diện sớm các dấu hiệu và lựa chọn giải pháp bảo vệ phù hợp, bạn hoàn toàn có thể bảo vệ vững chắc hệ thống của mình. Vietnix với hệ thống Firewall Anti-DDoS mạnh mẽ và đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm, luôn sẵn sàng đồng hành và cung cấp giải pháp bảo mật tối ưu, giúp bạn an tâm phát triển.