什么是哈希洪水攻击（Hash-FloodingAttack）?

一、什么是哈希洪水攻击

哈希洪水攻击（Hash-Flooding Attack）是一种拒绝服务攻击（Denial of Service），一旦后端接口存在合适的攻击面，攻击者就能轻松让整台服务器陷入瘫痪。。洪水攻击同时也是信息安全领域，最值得研究的课题之一。

哈希洪水攻击原理

我们知道，在常用的数据结构里，有些数据结构的“平均运行时间”和“最差运行时间”差得很多，比如哈希表。

如果想连续插入多个元素到哈希表中，假定这些元素的键很少出现相同的哈希值，平均运行时间较少，但如果频繁出现相同的哈希值，所需要的时间就会成倍的增加。

基于这一现象，有人突发奇想，既然“最差运行时间”和“平均运行时间”可以差距那么大，我们是不是可以找到一种方法，使该算法一直使用最差运行时间运行，进而占用大量服务器资源，以最小的代价促使服务器瘫痪？

还真可以实现！

2011年有人曾经做过一次实验，攻击一台基于Java（Tomcat）的服务器时，只需要6kb/s的流量，就可以瘫痪Intel i7处理器。成本如此之低令人发指。

如果你还不明白哈希洪水攻击，我们可以通过一个简单的例子，进一步了解。

假设A在经营一家菜鸟驿站，那时候的菜鸟驿站，还没有快件管理系统，A只能自己制定策略管理快件。

A很快想到了一个办法，以客户手机号的尾数作为判断条件，对快件进行分类整理。比如手机尾号为75的的快递，就放在7号货架的第5层上。

由于经营有方，A的菜鸟驿站的生意越来越好。

然而，快递不配送到家，引起了顾客B的不满，A和B经常为此闹得十分不愉快。B决定狠狠报复一下。

经过一段时间的观察，B发现菜鸟驿站的快递分类方法的规律。于是B联合自己的小伙伴，去申请了大量以7x结尾的手机号，并利用这些手机号在网上进行刷单，产生大量的空包裹。

很快，7号货架被这些“恶意”快递占满，那些以7x结尾的正常客户取快递的时间越来越长，顾客满意度直线下降，A所经营的菜鸟驿站经常遭到投诉，生意越来越差。

最终，因为人手不够，无法及时处理这些快递，A的菜鸟驿站最终关门歇业。

以上就是哈希洪水攻击的过程。

防御哈希洪水攻击

哈希洪水攻击实在过于简单粗暴，那有没有什么办法防御这类攻击呢？

有！

通过菜鸟驿站这个例子，我们很容易想到两种方法。

名列前茅种是限制参数个数，每个货架上能放多少包裹都是固定的，只有老包裹被取走，新包裹才能放上去。

第二种是想一套策略，禁止不明用户提交数据，你这个包括掂起来空空的，有可能是刷单的包裹，对不起，不能放在货架上。

理论上这些方法都可以有效防止哈希洪水攻击，但没办法从根本上杜绝这类攻击。

有人想到了一种绝妙的方法，既然B很容易就能猜到A管理快递的规则，那么我们对规则进行加密，不就可以防止哈希洪水攻击的发生吗？

只要我们每建一个哈希表，就随机生成一个新的秘密参数。这样一来，即使相同的内容，放在不同的表里也会产生完全不同的内存分配。

这一过程，黑客无法预测，也就无法发动攻击。

设计更加安全的带密钥的哈希算法，使黑客难以绕过，发动攻击。

延伸阅读：

二、哈希表概述

哈希表的哈希函数输入一个键，并向返回一个哈希表的索引。可能的键的集合很大，但是哈希函数值的集合只是表的大小。

哈希函数的其他用途包括密码系统、消息摘要系统、数字签名系统，为了使这些应用程序按预期工作，冲突的概率必须非常低，因此需要一个具有非常大的可能值集合的散列函数。

密码系统:给定用户密码，操作系统计算其散列，并将其与存储在文件中的该用户的散列进行比较。(不要让密码很容易被猜出散列到相同的值)。

消息摘要系统:给定重要消息，计算其散列，并将其与消息本身分开发布。希望检查消息有效性的读者也可以使用相同的算法计算其散列，并与发布的散列进行比较。(不要希望伪造消息很容易，仍然得到相同的散列)。