什么是TCP重置？

2025年3月7日12时13分

前言 #

在现代计算机网络中，TCP（传输控制协议）作为互联网通信的基础协议，扮演着至关重要的角色。TCP不仅负责数据的可靠传输，还通过复杂的握手和流量控制机制确保网络连接的稳定性和高效性。它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议，广泛应用于各种应用程序之间数据的可靠传递。

然而，在TCP协议的设计和实现中，有一种机制虽然重要但常常被忽视——TCP重置（TCP Reset）。在某些情况下，TCP会发送一个“复位”（RST）段来终止当前正在进行的数据传输，这通常被称为TCP重置。这种机制在某些情况下可能会对网络安全和系统稳定性造成严重影响。本文将深入探讨TCP重置带来的危害与影响，并详细介绍如何应对这一问题。

这个技术可以在善意的防火墙中应用，但也可用于网络审查或是攻击，恶意中断TCP连接，是一种旁观者攻击。防火长城（GFW）会自动执行TCP重置攻击，来阻断不符合到当地法律法规的网站。

基本概念 #

背景 #

当两台计算机之间需要双向虚拟连接时，TCP与IP一起使用。（UDP是无连接IP协议。）两台机器上的TCP软件将通过交换数据包流进行通信（例如，装有浏览器的电脑和Web服务器）。使用TCP连接为计算机提供了一种简便的方法来交换对于单个数据包来说太大的数据项，例如视频剪辑，电子邮件附件或音乐文件。尽管某些网页对于单个数据包来说足够小，但为方便起见，它们也是通过TCP连接发送的。

TCP重置 #

TCP重置是TCP协议中的一种错误处理机制，用于在网络连接出现异常时快速恢复通信状态。当TCP连接因某种原因断开或出现严重错误（如数据包损坏、超时等）时，发送方会向接收方发送一个带有RST（Reset）标志位的TCP报文段，指示对方重置该连接。

TCP重置机制的设计初衷是快速清理无效连接，确保网络资源不被无谓地占用。然而，在实际应用中，由于配置不当、恶意攻击或协议漏洞等原因，TCP重置可能会引发严重的安全问题和性能隐患。

按照最初的设计，这是一个有用的工具。常见的应用是在进行TCP连接时计算机（计算机A）崩溃的情况。另一端的计算机（计算机B）将继续发送TCP数据包，因为它不知道计算机A已崩溃。重新启动计算机A后，它将从旧的崩溃前连接接收数据包。计算机A没有这些数据包的上下文，也无法知道如何处理这些数据包，因此它可以向计算机B发送TCP重置。此重置使计算机B知道该连接不再起作用。计算机B上的用户现在可以尝试其他连接或采取其他措施。

伪造TCP重置 #

在上述情况下，TCP重置是由作为连接端点之一的计算机发送的。但操作中，第三台计算机可以监视连接上的TCP数据包，然后将包含TCP重置的“伪造”数据包发送到一个或两个端点。伪造数据包中的报头必须错误地表明它来自端点，而不是伪造者。此信息包括端点IP地址和端口号。IP和TCP包头中的每个字段都必须设置为令人信服的伪造值，以进行伪重置，以欺骗端点关闭TCP连接。正确格式化的伪造TCP重置可能是中断伪造者可以监视的任何TCP连接的非常有效的方法。

TCP重置是如何产生的 #

TCP重置（RST）是一种用于终止TCP连接或拒绝异常连接请求的机制。在正常的TCP通信过程中，双方会通过三次握手建立连接，并通过四次挥手完成连接的关闭。然而，在某些情况下，网络中的主机可能会发送一个带有RST标志位的TCP包，这会导致当前连接被重置。

以下是导致TCP重置的一些主要原因：

1.异常终止连接 #

• 在正常的通信过程中，如果一方突然断电、崩溃或因其他原因无法继续维持连接，它会发送一个RST包来通知另一方终止连接。这种情况下，RST包是合法的，用于清理异常状态。

2.网络配置错误 #

• 在网络设备（如路由器、防火墙）的配置过程中，如果规则设置不当，可能会导致某些合法的TCP流量被错误地标记为非法，并触发RST重置。例如，一些ACL（访问控制列表）或NAT（网络地址转换）配置错误可能导致连接被意外终止。

3.中间设备干扰 #

• 在复杂的网络环境中，某些中间设备（如防火墙、负载均衡器）可能会因为处理不当而发送RST包。特别是在处理畸形的TCP包（如重组失败的数据包）时，这些设备可能会认为连接处于异常状态，并主动发送RST来重置连接。

4.安全威胁 #

• 恶意攻击者可以通过发送伪造的RST包发起拒绝服务（DoS）攻击或分布式拒绝服务（DDoS）攻击。通过向目标服务器发送大量RST包，攻击者可以阻止合法客户端与服务器之间的正常通信，从而导致服务中断。

5.协议实现问题 #

• 某些操作系统或应用程序的TCP/IP协议栈可能存在bug，导致在特定情况下错误地发送RST包。例如，某些老版本的操作系统在处理某些异常流量时可能会触发不必要的RST重置。

6.网络故障 #

• 硬件问题 ：如交换机、路由器等设备的物理损坏或配置错误。
• 带宽限制 ：高流量需求可能导致网络拥塞，进而引发TCP重置。

7.安全攻击 #

• SYN Flood攻击 ：攻击者发送大量伪造的连接请求（SYN包），导致服务器资源耗尽，无法正常响应有效的连接请求。
• 恶意RST包 ：黑客通过向目标设备发送RST段来干扰正常的通信过程。

8.应用程序错误 #

• 超时问题 ：应用程序没有正确处理TCP的重传机制，导致长时间等待无回应的数据包被自动放弃并发送RST。
• 资源耗尽 ：例如内存泄漏、线程挂起等情况下，应用程序无法正常工作，从而触发TCP重置。

9.操作系统配置 #

• 防火墙规则设置不当 ：错误的防火墙规则可能导致合法的数据包被误判为恶意攻击并阻止其传输。
• 网络接口问题 ：如网卡驱动程序故障或不兼容等导致的问题。

TCP重置带来的危害与影响 #

在2016年，由Mirai僵尸网络发起的大规模DDoS攻击中，攻击者通过感染大量物联网设备（如摄像头、路由器）向目标服务器发送了海量的RST包和其他畸形数据包。这种攻击不仅导致目标服务器因过载而崩溃，还引发了全球范围内的互联网服务中断。