使用 Service Worker 緩解網站 DDOS 攻擊
前言
傳統的 DDOS 防禦開銷很大，而且有時效果並不好。
例如使用 DNS 切換故障 IP 的方案，由於域名會受到快取等因素的影響通常有分鐘級延時，前端難以快速生效。例如使用 CDN 服務，雖可抵擋大多網路層攻擊，但對應用層攻擊卻常有疏漏，攻擊者可通過惡意請求消耗流量、日誌存儲等費用，導致欠費停止服務。例如購買流量清洗等服務，雖然效果不錯但費用十分昂貴。
今天分享一種超低成本的網站 DDOS 防禦方案 —— 不使用任何後端防禦服務，純前端實現！當然效果也非常極端：如果用戶之前未訪問過該網站，這種防禦不會生效，網站被打垮仍無法訪問；但如果用戶之前訪問過該網站，之後即可無視攻擊，甚至伺服器關機網站也能訪問，並且還能保持更新！
前端代理
說到低成本、防攻擊、離線訪問等特性，大家可能會想到 Cloudflare 服務。不過前面提到，我們不使用後端防禦，而是純前端實現。
事實上，我們可以把 Cloudflare 搬到瀏覽器前端！這裡不得不提 HTML5 中的一個 API —— Service Worker，它能攔截當前站點產生的所有請求，並能控制返回結果，相當於一個反向代理服務。有了這個黑科技，即可在前端實現 CDN 功能。
我們為靜態資源準備多個站點做冗餘備份，當 Service Worker 載入資源出錯時，可不返回錯誤給上層頁面，而是繼續從備用站點載入，直到獲得正確結果才返回。這樣，只要有一個備用站點可用，資源就不會載入失敗。
相比傳統使用 DNS 切換故障 IP 的方案通常有分鐘級的延遲，這種 JS 控制的方案可精確到毫秒級，並且還能有多次試錯的機會，從而大幅增加穩定性。
離線訪問
Service Worker 的設計初衷就是為了增強網頁的離線化體驗，因此一旦安裝即可在後台長期運行，即使伺服器關機、瀏覽器重啟，它也不會失效。
事實上，除了網頁中的資源可被 Service Worker 攔截，網頁本身也可以。Service Worker 安裝後，用戶在地址欄輸入網址發起的那個請求其實也會被攔截，從而可從備用站點載入網頁文件。
注意，這不是重定向，地址欄不會有變化。
因此即使網站被打垮，之前訪問過的用戶仍可通過 Service Worker 從備用站點載入頁面，從而正常訪問。
免費節點
使用冗餘站點雖能提升穩定性，但攻擊者仍可對備用站點發起攻擊，尤其是惡意消耗流量費用的攻擊，導致成本大幅上升。
為此，我們還可使用一種更極端的方案 —— 使用免費 CDN 作為備用站點，例如 jsdelivr.net、unpkg.com、IPFS Gateway 等等，圖片則可上傳到各大網站的相冊。
對於非圖片類型的文件，甚至還可以封裝成圖片上傳，使用時再從中提取！例如 此文件 正是從 該圖片 中提取。
雖然單個免費 CDN 的穩定性可能不高，但多準備幾個，穩定性就呈指數級上升了。
至於惡意攻擊，幾乎不可能打垮。DDOS（Distributed DOS）的精髓在於分散式，將分布在各地的流量匯聚到一起，從而增加傷害；而我們正好相反，將集中的流量分攤到各地，變成一個去中心化的分散式站點，從而化解攻擊。
演示
這個方案原理雖不複雜，但實現起來還是有很多細節。為方便開發者使用，這裡提供一個工具 //github.com/EtherDream/freecdn，可實現上述提到的所有功能。
演示案例：//freecdn.etherdream.com/time.html
該頁面通過 HTML 靜態輸出當前時間，刷新可變化。
關閉頁面，退出瀏覽器。現在模擬該網站被打垮，例如通過 hosts 屏蔽站點域名：
0.0.0.0 freecdn.etherdream.com
清理系統 DNS 快取（當然 Chrome 等瀏覽器自己維護 DNS 快取，退出瀏覽器即可清理）。
打開瀏覽器，再次訪問該頁面。頁面不僅能正常訪問，甚至還能更新！
通過控制台可見，雖然當前站點已無法連接，但後台 Service Worker 將頁面代理到 //freecdn1.etherdream.com:30000/time.html 這個備用地址，因此頁面仍能顯示，並且地址欄毫無變化 —— 儘管該頁面的內容來自第三方站點。
介面防禦
對於純靜態資源的站點，我們可將所有資源甚至包含 HTML 文件都通過免費 CDN 加速，從而大幅降低成本、增加穩定性。
但對於動態介面，又該如何實現防禦？事實上，介面數據也可以分發到多個備用節點上，細節可參考 POST 請求代理 的案例。
當然，動態介面不同於靜態資源那樣可使用大量免費 CDN 分攤攻擊流量，因此即使有背後多個備用節點，攻擊者仍可找出來然後進行攻擊。對此，我們需要更多的巧妙的防禦思路，例如通過雲防火牆和 Service Worker 使用約定的演算法生成埠號，從而可不斷更換埠，識別出固定不變的攻擊流量；例如通過最便宜的搶佔式主機（幾分錢一小時）購買大量公網 IP 作為轉發節點。。。細節下回講解。
當然即使不考慮動態介面，網站被打垮後仍能訪問靜態內容，相比完全打不開要好得多。
