三次握手協定

三次握手協定指的是在傳送數據的準備階段，伺服器端和客戶端之間需要進行三次互動：第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的syn（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN+ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。連線建立後，客戶端和伺服器就可以開始進行數據傳輸了。

為了提供可靠的傳送，TCP 在傳送新的數據之前，以特定的順序將數據包的序號，並需要這些包傳送給目標機之後的確認訊息。TCP 總是用來傳送大批量的數據。當應用程式在收到數據後要做出確認時也要用到TCP。

基本介紹

• 中文名：三次握手協定
• 外文名：Three Interaction Protocol
• 特點：三次互動
• 學科：信息工程
• 領域：工程技術

簡介

OSI參考模型中的網路層，在TCP/IP協定中，TCP協定提供可靠的連線服務，採用三次握手建立一個連線。

三次握手協定連線示意

第一次握手：建立連線時，客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；

第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的syn（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；

第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN+ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

完成三次握手，客戶端與伺服器開始傳送數據，在上述過程中，還有一些重要的概念：

未連線佇列：在三次握手協定中，伺服器維護一個未連線佇列，該佇列為每個客戶端的SYN包（syn=j）開設一個條目，該條目表明伺服器已收到SYN包，並向客戶發出確認，正在等待客戶的確認包。這些條目所標識的連線在伺服器處於Syn_RECV狀態，當伺服器收到客戶的確認包時，刪除該條目，伺服器進入ESTABLISHED狀態。

SYN-ACK 重傳次數：伺服器傳送完SYN－ACK包，如果未收到客戶確認包，伺服器進行首次重傳，等待一段時間仍未收到客戶確認包，進行第二次重傳，如果重傳次數超過系統規定的最大重傳次數，系統將該連線信息從半連線佇列中刪除。注意，每次重傳等待的時間不一定相同。

半連線存活時間：是指半連線佇列的條目存活的最長時間，也即服務從收到SYN包到確認這個報文無效的最長時間，該時間值是所有重傳請求包的最長等待時間總和。有時我們也稱半連線存活時間為Timeout時間、SYN_RECV存活時間。

工作原理

由於TCP 需要時刻跟蹤，這需要額外開銷，使得TCP 的格式有些顯得複雜。TCP 的經典案例，這是後來被稱為MITNICK 攻擊中KEVIN 開創的兩種攻擊技術：

TCP 會話劫持和SYN FLOOD（同步洪流）

三次握手協定

SYN FLOOD

當客戶端和伺服器在網路中使用TCP協定發起會話時，在伺服器記憶體中會開闢一小塊緩衝區來處理會話過程中訊息的“握手”交換。會話建立數據包包含一個SYN片段，用於標識訊息交換中的序列號。而SYN FLOOD試圖摧毀這一過程。攻擊者快速傳送一連串連線請求，之後並不回響伺服器傳送回來的應答，造成三次握手無法完成，在伺服器上留下半打開的連線，分配給他們的快取也被保留下來，使其他程式不能使用伺服器。儘管緩衝區中的數據包在沒有應答超過一段時間（通常3min）就會被丟棄，但大量虛假請求的後果是用於建立會話的合法請求難以建立。

TCP 會話劫持

假設A 為攻擊者，B 為中介跳板機器（受信任的伺服器），C 為目的主機（多是伺服器）。

會話劫持的常用方法：使用源路由（source Routed）IP數據包，使位於網路上的A 參與到B與C的連線中。

會話劫持的常見類型：中間人攻擊。攻擊者A通過某種類型的數據包嗅探程式偵聽B與C的數據傳輸，可以截獲他想要的任何信息而不打斷會話。

會話劫持的方法：攻擊者A向正在通話的B傳送大量請求使其無暇回響合法用戶C，此時A預測B的TCP序列號冒充B與C進行會話，騙取C的信任，從而達到攻擊的目的。

有效抵禦會話劫持的方法：使用加密傳輸。

TCP連線建立過程

 在TCP連線建立過程中要解決以下三個問題： 

（1） 要使每一方能夠確知對方的存在。 

（2） 要允許雙方協商一些參數（如最大視窗值、是否使用視窗擴大選項和時間戳選項以及服務質量等）。 

（3） 能夠對運輸實體資源（如快取大小、連線表中的項目等）進行分配。