Understanding ddos attack & its Effect in Cloud Environment

 Rashmi V. Deshmukh and Kailas K. Devadkar / Procedia Computer Science 49 ( 2015 ) 202 – 210 
Fig. 3. DDoS defense mechanisms
•
Route based distributed packet filtering - The filter uses the route information to capture
/
filter the IP address
spoofed packets and prevents the attack. It is also used in IP trace back. But it requires global information about
the network topology
17
.
•
Secure Overlay Services (SOS) - SOS is architecture with distributed feature that safeguards the victim system.
It assumes an incoming packet to be valid if it is from the legitimate servers. Other packets are filtered by the
overlay. A client must authenticate itself with replicated access points viz. SOAP to gain access to the overlay
network
18
.
The other prevention techniques includes disabling unused services, applying security patches, changing IP ad-
dress, disabling IP broadcasts, load balancing and honeypots
14
. The intrusion prevention techniques do not com-
pletely remove the risk of DDoS attacks but provided a base or increased the security.
Detection Techniques
The intrusion detection system helps the victim to avoid the propagation of DDoS attacks and prevents it from
crashing. The various methods in intrusion detection include:
•
Anomaly detection:
This method detects the attacks by recognizing the abnormal behaviors or anomalies in
performance of the system. This is done by comparing current values with previously detected normal system’s
performance. This method identifies the false positives in the system behavior. Some of the Anomaly detection
techniques studies include the following:
NOMAD-
a scalable network monitoring system that detects the network anomalies by analyzing the IP packet
header information
24
.
Packet sampling and filtering technique with congestion
25
-
A statistical analysis had been made from the
subset of dropped packets and once an Anomaly is detected a signal is passed to the router to filter the malicious
packets.
D-WARD
23
-
detects the DDoS attack at the first victim. It prevents the attack from spreading to the neighbors
of victim. D-WARD is set up at the edge router to detect the incoming and outgoing network tra
ffi
c.
MULTOPS
26
-
MULTOPS is a data structure designed for the purpose of detecting DDoS attacks. It works on
the assumption that, if the IP addresses of the system participating in a DDoS attack is possible, then measures
are taken to block only these particular addresses. It keeps tracks of detecting either attacking systems or
systems under attack by functioning in attack oriented mode or victim oriented modes respectively. It’s a
multi-level tree that maintains the packet rate statistics at di
ff
erent aggregation levels. But it requires router
reconfiguration and novel memory management schemes.
•
Misuse detection:
This method detects the DDoS attacks by maintaining the database of well-known signatures
or patterns of exploits. Whenever one such pattern has been detected, DDoS attacks are reported. Various
misuse detection techniques has been discussed in
6
.
Response to detection
In case when DDoS attack is detected, the next thing to do is the attack should be blocked and attacker should be
traced for finding out attacker’s identity. This can be done in two days, firstly manually using ACL or automatically.

---

208

 Rashmi V. Deshmukh and Kailas K. Devadkar / Procedia Computer Science 49 ( 2015 ) 202 – 210 
Certain methods used for tracing and identifying the attacker as as shown on table 2. Besides many techniques used
to stop DDoS attacks but not all of the can be detected and prevented. All that can be done is to reduce the impact of
the attack.
Table 2. Traceback Methods
Method
Description
ICMP traceback
The mechanism deals with forwarding low probability packets to each router and also sends an ICMP traceback
message to destination. With major no of ICMP messages which used to identify attacker, faces issues like additi-
onal tra
ffi
c, also the validation of these packets is di
ffi
cult and moreover path detection overhead of information fr-
om route map.
IP traceback
This method traces back the attacker’s path to find the origin of attack. In this technique the path of attacker is foll-
owed back to find its source. But this becomes di
ffi
cult if source accountability in TCP
/
IP protocol is disabled and
also internet is stateless
29
.
Link-testing traceback
This mechanism tests each of incoming links to check the probability of it being an attack. This is done by flooding
large tra
ffi
c and testing if it causes any network disruption. But the precondition to do this would be system that w-
ill be able to flood tra
ffi
c and information about topology of network
28
.
Probabilistic packet marking
This technique overcomes drawbacks of link-testing traceback as it does not require previous knowledge of netw-
ork topology, large tra
ffi
c etc. This advantage also overheads the systems but there are many methods to avoid this
overhead as proposed in
27
.