计算机网络面试题, 初始序列号 ISN 怎么取值的?

Step 1

Q:: 初始序列号（ISN）是如何取值的？

A:: 初始序列号（ISN）的取值方式是基于当前的时间戳、某种全局或半全局的计数器。传统的TCP/IP协议中，ISN的选取方法主要参考了RFC 793，它建议以一个32位的计数器，计数器每隔4微秒递增1。在现代的实现中，ISN的生成通常结合了随机数生成器和时间戳，以避免预测ISN的可能性，从而减少TCP连接被劫持的风险。

Step 2

Q:: 为什么初始序列号（ISN）的生成需要随机性？

A:: 初始序列号的随机性是为了避免TCP连接被恶意第三方劫持。如果攻击者能够预测或猜测出ISN的值，他们可以伪造TCP包进行中间人攻击，插入恶意数据或截获连接。通过引入随机性，增加了ISN的不可预测性，从而提升了TCP连接的安全性。

Step 3

Q:: 初始序列号（ISN）在TCP连接中起到什么作用？

A:: ISN在TCP连接的三次握手中起到了同步序列号空间的作用。它决定了后续数据传输中序列号的起点，用于标识数据包的顺序和避免数据包重传时的混淆。

Step 4

Q:: 三次握手的过程是怎样的？

A:: TCP的三次握手包括三个步骤：1. 客户端发送SYN包并选择一个ISN作为起始序列号；2. 服务器接收到SYN包后回复一个带有服务器自己的ISN的SYN-ACK包，同时确认客户端的ISN+1；3. 客户端接收到SYN-ACK包后，发送一个ACK包确认服务器的ISN+1，至此连接建立，双方可以进行数据传输。

Step 5

Q:: 在生产环境中，如何检测和防范TCP序列号预测攻击？

A:: 可以通过启用TCP序列号随机化的机制，使用防火墙和入侵检测系统来监控和过滤异常的TCP连接请求。此外，及时更新系统和网络设备的固件，应用最新的安全补丁，也可以减少被攻击的风险。