Ratenbegrenzung: Ein Schlüsselelement zur Abwehr von DDoS-Angriffen

Einführung

Websites und Online-Dienste sind einem erheblichen Risiko durch Distributed Denial of Service (DDoS) Angriffe ausgesetzt. Diese Art von Angriffen stellt eine große Bedrohung für die Dateninfrastruktur dar. Diese böswilligen Angriffe zielen darauf ab, Server mit einer Flut von Anfragen zu überlasten, sodass sie auf legitime Benutzer nicht mehr reagieren können. Glücklicherweise bietet die Ratenbegrenzung eine effektive erste Verteidigungslinie gegen DDoS-Angriffe. In diesem Artikel werden wir untersuchen, was Ratenbegrenzung ist, wie sie funktioniert und einige Werkzeuge und Techniken zur Implementierung in Webanwendungs-Frameworks vorstellen.

Was ist Ratenbegrenzung?

Ratenbegrenzung ist eine Technik zur Kontrolle der Rate, mit der ein Benutzer oder Client auf einen Server oder eine Ressource zugreifen kann. Die Kernidee besteht darin, Grenzen dafür festzulegen, wie viele Anfragen ein bestimmter Benutzer oder eine bestimmte IP-Adresse innerhalb eines bestimmten Zeitraums stellen kann. Sobald der Benutzer dieses Limit (siehe unten) überschreitet, werden weitere Anfragen blockiert oder gedrosselt, bis das Zeitfenster zurückgesetzt wird. Dies verhindert, dass ein einzelner Client die Serverressourcen monopolisiert und den Dienst für andere stört.

Beispielsweise können Sie Ihren Server so konfigurieren, dass maximal 100 Anfragen pro Minute und IP-Adresse erlaubt sind. Die 101. Anfrage innerhalb dieser Minute würde blockiert. Ratenbegrenzungen können auf verschiedenen Ebenen angewendet werden – pro Benutzerkonto, pro IP-Adresse, pro geografische Region und so weiter. Die optimale Konfiguration hängt von der Natur Ihrer Anwendung und den erwarteten Nutzungsmustern ab.

Warum ist Ratenbegrenzung wichtig zur DDoS-Prävention?

DDoS-Angriffe beinhalten typischerweise eine große Anzahl koordinierter Clients (oft ein Botnetz aus kompromittierten Maschinen), die ein hohes Volumen an Anfragen an einen Zielserver senden. Das Ziel ist es, die Ressourcen des Servers (CPU, Speicher, Netzwerkbandbreite) so weit zu beanspruchen, dass er auf legitimen Datenverkehr nicht mehr reagieren kann.

Durch die Implementierung strikter Ratenbegrenzungen können Sie die Auswirkungen eines DDoS-Angriffs mildern. Selbst wenn die Angreifer eine große Anzahl von Maschinen steuern, wird jeder einzelne Client in seiner Fähigkeit, Anfragen zu senden, eingeschränkt. Dies verhindert, dass die Angreifer Ihre Serverressourcen überlasten.

Natürlich ist die Ratenbegrenzung alleine keine vollständige Lösung zum Schutz vor DDoS-Angriffen. Entschlossene Angreifer könnten dennoch Störungen verursachen, indem sie ein extrem großes Botnetz steuern. Aber die Ratenbegrenzung ist ein wichtiger Bestandteil eines tief abgestuften Verteidigungsansatzes, der zusätzlich Maßnahmen wie Verkehrsfilterung, das Blacklisting böswilliger IPs und den Einsatz spezialisierter Dienste zur DDoS-Abwehr umfasst.

Ratenbegrenzung in Webanwendungen

Die meisten Webanwendungs-Frameworks bieten Mechanismen zur Ratenbegrenzung von HTTP-Anfragen. Diese können verwendet werden, um eine starke erste Verteidigungslinie gegen DDoS-Angriffe zu implementieren.

Die genaue Implementierung variiert zwischen den Frameworks, aber das grundlegende Prinzip ist dasselbe. Das Framework-Middleware verfolgt die Anzahl der Anfragen von jedem Client (normalerweise identifiziert durch die IP-Adresse) innerhalb eines rollierenden Zeitfensters. Wenn ein Client das vordefinierte Limit überschreitet, blockiert der Server deren Anfragen, bis das Zeitfenster zurückgesetzt wird.

Beispielsweise könnte eine einfache Ratenbegrenzungskonfiguration 100 Anfragen pro Minute und IP-Adresse erlauben. Der Server beantwortet die 101. Anfrage innerhalb einer Minute mit einem “429 Too Many Requests” HTTP-Antwortcode. Dasselbe Prinzip funktioniert mit Datenbankverbindungen. Ein wenig später in diesem Artikel stellen wir ein Beispiel für die DataSunrise Security Rule vor, das als Ratenbegrenzungswerkzeug dienen kann. Der Administrator wählt die Blockierungsmethode wie folgt:

Abbildung 1 – DataSunrise-Blockierungsmethode in der Security Rule-Konfiguration. Ermöglicht auch das Einrichten einer benutzerdefinierten Blockierungsnachricht.

Fortschrittlichere Ratenbegrenzungskonfigurationen können zusätzliche Faktoren berücksichtigen, wie die spezifische Route oder den angeforderten Endpunkt oder die Authentifizierungsinformationen des Benutzers. Dies ermöglicht eine detailliertere Kontrolle über die Ressourcennutzung.

Server- und Benutzer-Ratenbegrenzungen

Beim Einrichten der Ratenbegrenzung ist es wichtig, die verschiedenen Ebenen zu berücksichtigen, auf denen Sie Begrenzungen anwenden können. Zwei gängige Ansätze sind serverseitige Begrenzungen und benutzerspezifische Begrenzungen.

Serverseitige Ratenbegrenzungen gelten für alle Anfragen, die bei einem Server eingehen, unabhängig vom spezifischen Benutzer oder Client, der die Anfrage stellt. Diese sind nützlich, um sich gegen DDoS-Angriffe zu schützen, die eine große Anzahl verschiedener IP-Adressen umfassen. Serverseitige Begrenzungen stellen sicher, dass der Gesamtdatenverkehr zu Ihrem Server im handhabbaren Bereich bleibt.

Benutzerspezifische Ratenbegrenzungen hingegen beziehen sich auf einzelne Benutzerkonten oder API-Schlüssel. Diese sind nützlich, um Missbrauch durch einzelne Benutzer zu verhindern, selbst wenn deren Anfragevolumen nicht ausreicht, um den gesamten Server zu stören. Benutzerspezifische Begrenzungen können helfen, eine faire Nutzung zu gewährleisten und zu verhindern, dass einzelne Benutzer mehr als ihren Anteil an Ressourcen verbrauchen.

Idealerweise umfasst eine robuste Ratenbegrenzungskonfiguration eine Kombination aus serverseitigen und benutzerspezifischen Begrenzungen und bietet mehrere Schutzschichten.

DataSunrise: Umfassende Datenbanksicherheit und DDoS-Schutz

Für Organisationen, die eine umfassende Lösung zur Sicherung ihrer Datenbanken und Abwehr von DDoS-Angriffen suchen, bietet DataSunrise eine leistungsstarke Werkzeugreihe. DataSunrise bietet eine Datenbank-Firewall, die unerwünschte Aktivitäten pro Benutzer oder pro Host überwachen und blockieren kann.

Mit DataSunrise können Sie granulare Sicherheitsregeln einrichten, um DDoS-Angriffe, SQL-Injections, Brute-Force-Angriffe und andere Bedrohungen zu verhindern. Das Tool ermöglicht es Ihnen, Ratenbegrenzungen und Schwellenwerte für verschiedene Arten von Datenbankaktivitäten zu definieren, sodass kein einzelner Benutzer oder Host Ihr System überlasten kann.

Abbildung 2 – Gemeinsam für alle Regeln in DataSunrise. Schwellenwert ermöglicht das Auslösen von Ereignissen nur, wenn die Abfragefrequenz das vordefinierte Limit überschreitet.

Unten sehen Sie die Einrichtung einer Regel zur Prävention von DDoS-Angriffen.

Abbildung 3 – Ratenbegrenzung mit DataSunrise. Einrichtung der Sicherheitsregel.

DataSunrise unterstützt eine breite Palette von Datenbanken, einschließlich PostgreSQL, MySQL, SQL Server und Oracle, und bietet eine intuitive webbasierte Oberfläche zum Verwalten Ihrer Sicherheitseinstellungen. Das Tool bietet auch Funktionen für Compliance-Audits, Datenmaskierung und Echtzeit-Aktivitätsüberwachung.

Zusammenfassung und Fazit

Ratenbegrenzung ist eine entscheidende Technik zur Abwehr von DDoS-Angriffen und zur Sicherstellung einer fairen Nutzung von Webanwendungen und APIs. Durch das Drosseln der Anfragerate einzelner Clients verhindert die Ratenbegrenzung, dass böswillige Akteure Serverressourcen überlasten.

Wir haben gesehen, wie Ratenbegrenzung auf verschiedenen Ebenen implementiert werden kann, einschließlich in Webanwendungs-Frameworks und auf Serverebene. Eine effektive Ratenbegrenzungsstrategie umfasst das Festlegen geeigneter Grenzen auf mehreren Ebenen und das regelmäßige Überwachen und Anpassen dieser Grenzen basierend auf beobachteten Verkehrsmustern.

Für eine umfassende Lösung zur Datenbanksicherheit und DDoS-Abwehr sollten Sie DataSunrise in Betracht ziehen. Mit seiner leistungsstarken Datenbank-Firewall und granularen Sicherheitsregeln kann DataSunrise Ihre Datenbanken vor einer Vielzahl von Bedrohungen schützen, einschließlich DDoS-Angriffen, SQL-Injections und Brute-Force-Angriffen.

Kombiniert mit anderen Sicherheitsmaßnahmen wie Verkehrsfilterung und IP-Blacklisting kann die Ratenbegrenzung zusammen mit Tools wie DataSunrise die Resilienz Ihrer Anwendung gegen DDoS-Angriffe erheblich erhöhen.

Um mehr darüber zu erfahren, wie DataSunrise Ihre Datenbanken sichern und vor DDoS-Angriffen schützen kann, wenden Sie sich an unser Team für eine Online-Demo. Wir zeigen Ihnen gerne das Tool in Aktion und besprechen, wie wir es an Ihre spezifischen Bedürfnisse anpassen können.