Ons verhoog ons DNS-oor-HTTPS-bediener

Verskeie aspekte van DNS-werking is reeds herhaaldelik deur die skrywer in 'n aantal artikels gepubliseer as deel van die blog. Terselfdertyd was die hoofklem nog altyd op die verbetering van die sekuriteit van hierdie sleutelinternetdiens.

Ons verhoog ons DNS-oor-HTTPS-bediener

Tot onlangs toe, ten spyte van die ooglopende kwesbaarheid van DNS-verkeer, wat steeds grotendeels duidelik oorgedra word, na kwaadwillige optrede van die kant van verskaffers wat hul inkomste wil verhoog deur advertensies in inhoud in te sluit, regeringsveiligheidsagentskappe en sensuur, sowel as bloot misdadigers, die proses die beskerming daarvan te versterk, ten spyte van die teenwoordigheid van verskeie tegnologieë soos DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS en DNS-over-HTTPS, het tot stilstand gekom. En as bedieneroplossings, en sommige van hulle bestaan ​​al lankal, wyd bekend en beskikbaar is, laat hul ondersteuning van kliëntsagteware veel te wense oor.

Gelukkig is die situasie besig om te verander. Veral die ontwikkelaars van die gewilde Firefox-blaaier verklaar oor planne om ondersteuningsmodus by verstek te aktiveer DNS oor HTTPS (DoH) binnekort. Dit behoort te help om die WWW-gebruiker se DNS-verkeer teen bogenoemde bedreigings te beskerm, maar kan moontlik nuwes bekendstel.

1. DNS-oor-HTTPS-probleme

Met die eerste oogopslag veroorsaak die begin massa-bekendstelling van DNS-oor-HTTPS in internetsagteware slegs 'n positiewe reaksie. Die duiwel, soos hulle sê, is egter in die besonderhede.

Die eerste probleem wat die omvang van DoH se wydverspreide gebruik beperk, is die fokus daarvan uitsluitlik op webverkeer. Inderdaad, die HTTP-protokol en sy huidige weergawe HTTP/2, waarop DoH gebaseer is, is die basis van die WWW. Maar die internet is nie net die web nie. Daar is baie gewilde dienste, soos e-pos, verskeie kitsboodskappers, lêeroordragstelsels, multimediastroom, ens., wat nie HTTP gebruik nie. Dus, ten spyte van die persepsie deur baie van DoH as 'n wondermiddel, blyk dit ontoepasbaar te wees sonder bykomende (en onnodige) moeite vir enigiets anders as blaaiertegnologie. Terloops, DNS-oor-TLS lyk na 'n baie meer waardige kandidaat vir hierdie rol, wat die inkapseling van standaard DNS-verkeer in die veilige standaard TLS-protokol implementeer.

Die tweede probleem, wat moontlik baie meer betekenisvol is as die eerste, is die werklike verlating van die inherente desentralisasie van DNS deur ontwerp ten gunste van die gebruik van 'n enkele DoH-bediener wat in die blaaierinstellings gespesifiseer word. Mozilla stel veral voor om 'n diens van Cloudflare te gebruik. 'n Soortgelyke diens is ook deur ander prominente internetfigure, veral Google, bekendgestel. Dit blyk dat die implementering van DNS-oor-HTTPS in die vorm waarin dit tans voorgestel word net die afhanklikheid van eindgebruikers van die grootste dienste verhoog. Dit is geen geheim dat die inligting wat ontleding van DNS-navrae kan verskaf, selfs meer data daaroor kan insamel, asook die akkuraatheid en relevansie daarvan kan verhoog.

In hierdie verband was en bly die skrywer 'n voorstander van die massa-implementering nie van DNS-oor-HTTPS nie, maar van DNS-oor-TLS tesame met DNSSEC/DANE as 'n universele, veilige en nie bevorderlik vir verdere sentralisering van die internet-middele nie. om die sekuriteit van DNS-verkeer te verseker. Ongelukkig kan ons om ooglopende redes nie vinnige implementering van massa-ondersteuning vir DoH-alternatiewe in kliëntsagteware verwag nie, en dit is steeds die domein van sekuriteitstegnologie-entoesiaste.

Maar aangesien ons nou DoH het, hoekom gebruik dit nie nadat ons potensiële toesig deur korporasies deur hul bedieners na ons eie DNS-oor-HTTPS-bediener ontsnap het nie?

2. DNS-oor-HTTPS-protokol

As jy na die standaard kyk RFC8484 As u die DNS-oor-HTTPS-protokol beskryf, kan u sien dat dit in werklikheid 'n web-API is wat u toelaat om 'n standaard DNS-pakket in die HTTP/2-protokol in te kap. Dit word geïmplementeer deur spesiale HTTP-opskrifte, sowel as omskakeling van die binêre formaat van oorgedra DNS-data (sien. RFC1035 en daaropvolgende dokumente) in 'n vorm wat jou toelaat om dit te stuur en te ontvang, asook om met die nodige metadata te werk.

Volgens die standaard word slegs HTTP/2 en 'n veilige TLS-verbinding ondersteun.

Die stuur van 'n DNS-versoek kan gedoen word deur die standaard GET- en POST-metodes te gebruik. In die eerste geval word die versoek omskep in 'n base64URL-gekodeerde string, en in die tweede, deur die liggaam van die POST-versoek in binêre vorm. In hierdie geval word 'n spesiale MIME-datatipe tydens die DNS-versoek en -antwoord gebruik toepassing/dns-boodskap.

root@eprove:~ # curl -H 'accept: application/dns-message' 'https://my.domaint/dns-query?dns=q80BAAABAAAAAAAAB2V4YW1wbGUDY29tAAABAAE' -v
*   Trying 2001:100:200:300::400:443...
* TCP_NODELAY set
* Connected to eprove.net (2001:100:200:300::400) port 443 (#0)
* ALPN, offering h2
* ALPN, offering http/1.1
* successfully set certificate verify locations:
*   CAfile: /usr/local/share/certs/ca-root-nss.crt
  CApath: none
* TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Client hello (1):
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Server hello (2):
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Encrypted Extensions (8):
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Certificate (11):
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, CERT verify (15):
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Finished (20):
* TLSv1.3 (OUT), TLS change cipher, Change cipher spec (1):
* TLSv1.3 (OUT), TLS handshake, Finished (20):
* SSL connection using TLSv1.3 / TLS_AES_256_GCM_SHA384
* ALPN, server accepted to use h2
* Server certificate:
*  subject: CN=my.domain
*  start date: Jul 22 00:07:13 2019 GMT
*  expire date: Oct 20 00:07:13 2019 GMT
*  subjectAltName: host "my.domain" matched cert's "my.domain"
*  issuer: C=US; O=Let's Encrypt; CN=Let's Encrypt Authority X3
*  SSL certificate verify ok.
* Using HTTP2, server supports multi-use
* Connection state changed (HTTP/2 confirmed)
* Copying HTTP/2 data in stream buffer to connection buffer after upgrade: len=0
* Using Stream ID: 1 (easy handle 0x801441000)
> GET /dns-query?dns=q80BAAABAAAAAAAAB2V4YW1wbGUDY29tAAABAAE HTTP/2
> Host: eprove.net
> User-Agent: curl/7.65.3
> accept: application/dns-message
>
* TLSv1.3 (IN), TLS handshake, Newsession Ticket (4):
* Connection state changed (MAX_CONCURRENT_STREAMS == 100)!
< HTTP/2 200
< server: h2o/2.3.0-beta2
< content-type: application/dns-message
< cache-control: max-age=86274
< date: Thu, 12 Sep 2019 13:07:25 GMT
< strict-transport-security: max-age=15768000; includeSubDomains; preload
< content-length: 45
<
Warning: Binary output can mess up your terminal. Use "--output -" to tell
Warning: curl to output it to your terminal anyway, or consider "--output
Warning: <FILE>" to save to a file.
* Failed writing body (0 != 45)
* stopped the pause stream!
* Connection #0 to host eprove.net left intact

Let ook op die titel kasbeheer: in die antwoord van die webbediener. In die parameter maksimum ouderdom bevat die TTL-waarde vir die DNS-rekord wat teruggestuur word (of die minimum waarde as 'n stel daarvan teruggestuur word).

Op grond van bogenoemde bestaan ​​die funksionering van 'n DoH-bediener uit verskeie stadiums.

  • Ontvang 'n HTTP-versoek. As dit 'n GET is, dekodeer dan die pakkie vanaf base64URL-kodering.
  • Stuur hierdie pakkie na die DNS-bediener.
  • Kry 'n antwoord van die DNS-bediener
  • Vind die minimum TTL-waarde in die ontvangde rekords.
  • Stuur 'n antwoord aan die kliënt via HTTP.

3. Jou eie DNS-oor-HTTPS-bediener

Die eenvoudigste, vinnigste en doeltreffendste manier om jou eie DNS-oor-HTTPS-bediener te bestuur, is om 'n HTTP/2-webbediener te gebruik H2O, waaroor die skrywer reeds kortliks geskryf het (sien “Hoëprestasie H2O-webbediener").

Hierdie keuse word ondersteun deur die feit dat al die kode van jou eie DoH-bediener volledig geïmplementeer kan word deur die tolk wat in H2O self geïntegreer is mruby. Benewens die standaardbiblioteke, om data met die DNS-bediener uit te ruil, benodig jy die (mrbgem) Socket-biblioteek, wat gelukkig reeds by die huidige ontwikkelingsweergawe van H2O 2.3.0-beta2 ingesluit is. teenwoordig in FreeBSD-poorte. Dit is egter nie moeilik om dit by enige vorige weergawe te voeg deur die bewaarplek te kloneer nie Socket biblioteke na die katalogus /deps voor samestelling.

root@beta:~ # uname -v
FreeBSD 12.0-RELEASE-p10 GENERIC
root@beta:~ # cd /usr/ports/www/h2o
root@beta:/usr/ports/www/h2o # make extract
===>  License MIT BSD2CLAUSE accepted by the user
===>   h2o-2.2.6 depends on file: /usr/local/sbin/pkg - found
===> Fetching all distfiles required by h2o-2.2.6 for building
===>  Extracting for h2o-2.2.6.
=> SHA256 Checksum OK for h2o-h2o-v2.2.6_GH0.tar.gz.
===>   h2o-2.2.6 depends on file: /usr/local/bin/ruby26 - found
root@beta:/usr/ports/www/h2o # cd work/h2o-2.2.6/deps/
root@beta:/usr/ports/www/h2o/work/h2o-2.2.6/deps # git clone https://github.com/iij/mruby-socket.git
Клонирование в «mruby-socket»…
remote: Enumerating objects: 385, done.
remote: Total 385 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 385
Получение объектов: 100% (385/385), 98.02 KiB | 647.00 KiB/s, готово.
Определение изменений: 100% (208/208), готово.
root@beta:/usr/ports/www/h2o/work/h2o-2.2.6/deps # ll
total 181
drwxr-xr-x   9 root  wheel  18 12 авг.  16:09 brotli/
drwxr-xr-x   2 root  wheel   4 12 авг.  16:09 cloexec/
drwxr-xr-x   2 root  wheel   5 12 авг.  16:09 golombset/
drwxr-xr-x   4 root  wheel  35 12 авг.  16:09 klib/
drwxr-xr-x   2 root  wheel   5 12 авг.  16:09 libgkc/
drwxr-xr-x   4 root  wheel  26 12 авг.  16:09 libyrmcds/
drwxr-xr-x  13 root  wheel  32 12 авг.  16:09 mruby/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  11 12 авг.  16:09 mruby-digest/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  10 12 авг.  16:09 mruby-dir/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  10 12 авг.  16:09 mruby-env/
drwxr-xr-x   4 root  wheel   9 12 авг.  16:09 mruby-errno/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  14 12 авг.  16:09 mruby-file-stat/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  10 12 авг.  16:09 mruby-iijson/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  11 12 авг.  16:09 mruby-input-stream/
drwxr-xr-x   6 root  wheel  11 12 авг.  16:09 mruby-io/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  10 12 авг.  16:09 mruby-onig-regexp/
drwxr-xr-x   4 root  wheel  10 12 авг.  16:09 mruby-pack/
drwxr-xr-x   5 root  wheel  10 12 авг.  16:09 mruby-require/
drwxr-xr-x   6 root  wheel  10 12 сент. 16:10 mruby-socket/
drwxr-xr-x   2 root  wheel   9 12 авг.  16:09 neverbleed/
drwxr-xr-x   2 root  wheel  13 12 авг.  16:09 picohttpparser/
drwxr-xr-x   2 root  wheel   4 12 авг.  16:09 picotest/
drwxr-xr-x   9 root  wheel  16 12 авг.  16:09 picotls/
drwxr-xr-x   4 root  wheel   8 12 авг.  16:09 ssl-conservatory/
drwxr-xr-x   8 root  wheel  18 12 авг.  16:09 yaml/
drwxr-xr-x   2 root  wheel   8 12 авг.  16:09 yoml/
root@beta:/usr/ports/www/h2o/work/h2o-2.2.6/deps # cd ../../..
root@beta:/usr/ports/www/h2o # make install clean
...

Die webbedienerkonfigurasie is oor die algemeen standaard.

root@beta:/usr/ports/www/h2o #  cd /usr/local/etc/h2o/
root@beta:/usr/local/etc/h2o # cat h2o.conf
# this sample config gives you a feel for how h2o can be used
# and a high-security configuration for TLS and HTTP headers
# see https://h2o.examp1e.net/ for detailed documentation
# and h2o --help for command-line options and settings

# v.20180207 (c)2018 by Max Kostikov http://kostikov.co e-mail: [email protected]

user: www
pid-file: /var/run/h2o.pid
access-log:
    path: /var/log/h2o/h2o-access.log
    format: "%h %v %l %u %t "%r" %s %b "%{Referer}i" "%{User-agent}i""
error-log: /var/log/h2o/h2o-error.log

expires: off
compress: on
file.dirlisting: off
file.send-compressed: on

file.index: [ 'index.html', 'index.php' ]

listen:
    port: 80
listen:
    port: 443
    ssl:
        cipher-suite: ECDHE-ECDSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES128-SHA:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA:DHE-RSA-AES256-SHA256:DHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-ECDSA-DES-CBC3-SHA:ECDHE-RSA-DES-CBC3-SHA:EDH-RSA-DES-CBC3-SHA:AES128-GCM-SHA256:AES256-GCM-SHA384:AES128-SHA256:AES256-SHA256:AES128-SHA:AES256-SHA:DES-CBC3-SHA:!DSS
        cipher-preference: server
        dh-file: /etc/ssl/dhparams.pem
        certificate-file: /usr/local/etc/letsencrypt/live/eprove.net/fullchain.pem
        key-file: /usr/local/etc/letsencrypt/live/my.domain/privkey.pem

hosts:
    "*.my.domain":
        paths: &go_tls
            "/":
                redirect:
                    status: 301
                    url: https://my.domain/
    "my.domain:80":
        paths: *go_tls
    "my.domain:443":
        header.add: "Strict-Transport-Security: max-age=15768000; includeSubDomains; preload"
        paths:
            "/dns-query":
               mruby.handler-file: /usr/local/etc/h2o/h2odoh.rb

Die enigste uitsondering is die URL-hanteerder /dns-navraag waarvoor ons DNS-oor-HTTPS-bediener, geskryf in mruby en opgeroep deur die hanteerder-opsie, eintlik verantwoordelik is mruby.handler-lêer.

root@beta:/usr/local/etc/h2o # cat h2odoh.rb
# H2O HTTP/2 web server as DNS-over-HTTP service
# v.20190908 (c)2018-2019 Max Kostikov https://kostikov.co e-mail: [email protected]

proc {|env|
    if env['HTTP_ACCEPT'] == "application/dns-message"
        case env['REQUEST_METHOD']
            when "GET"
                req = env['QUERY_STRING'].gsub(/^dns=/,'')
                # base64URL decode
                req = req.tr("-_", "+/")
                if !req.end_with?("=") && req.length % 4 != 0
                    req = req.ljust((req.length + 3) & ~3, "=")
                end
                req = req.unpack1("m")
            when "POST"
                req = env['rack.input'].read
            else
                req = ""
        end
        if req.empty?
            [400, { 'content-type' => 'text/plain' }, [ "Bad Request" ]]
        else
            # --- ask DNS server
            sock = UDPSocket.new
            sock.connect("localhost", 53)
            sock.send(req, 0)
            str = sock.recv(4096)
            sock.close
            # --- find lowest TTL in response
            nans = str[6, 2].unpack1('n') # number of answers
            if nans > 0 # no DNS failure
                shift = 12
                ttl = 0
                while nans > 0
                    # process domain name compression
                    if str[shift].unpack1("C") < 192
                        shift = str.index("x00", shift) + 5
                        if ttl == 0 # skip question section
                            next
                        end
                    end
                    shift += 6
                    curttl = str[shift, 4].unpack1('N')
                    shift += str[shift + 4, 2].unpack1('n') + 6 # responce data size
                    if ttl == 0 or ttl > curttl
                        ttl = curttl
                    end
                    nans -= 1
                 end
                 cc = 'max-age=' + ttl.to_s
            else
                 cc = 'no-cache'
            end
            [200, { 'content-type' => 'application/dns-message', 'content-length' => str.size, 'cache-control' => cc }, [ str ] ]
        end
    else
        [415, { 'content-type' => 'text/plain' }, [ "Unsupported Media Type" ]]
    end
}

Neem asseblief kennis dat die plaaslike kasbediener verantwoordelik is vir die verwerking van DNS-pakkies, in hierdie geval ongebonde vanaf die standaard FreeBSD verspreiding. Uit 'n sekuriteitsoogpunt is dit die optimale oplossing. Niks verhinder jou egter om te vervang nie localhost na 'n ander DNS-adres wat jy van plan is om te gebruik.

root@beta:/usr/local/etc/h2o # local-unbound verison
usage:  local-unbound [options]
        start unbound daemon DNS resolver.
-h      this help
-c file config file to read instead of /var/unbound/unbound.conf
        file format is described in unbound.conf(5).
-d      do not fork into the background.
-p      do not create a pidfile.
-v      verbose (more times to increase verbosity)
Version 1.8.1
linked libs: mini-event internal (it uses select), OpenSSL 1.1.1a-freebsd  20 Nov 2018
linked modules: dns64 respip validator iterator
BSD licensed, see LICENSE in source package for details.
Report bugs to [email protected]
root@eprove:/usr/local/etc/h2o # sockstat -46 | grep unbound
unbound  local-unbo 69749 3  udp6   ::1:53                *:*
unbound  local-unbo 69749 4  tcp6   ::1:53                *:*
unbound  local-unbo 69749 5  udp4   127.0.0.1:53          *:*
unbound  local-unbo 69749 6  tcp4   127.0.0.1:53          *:*

Al wat oorbly is om H2O te herbegin en te kyk wat daarvan kom.

root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...

4. Toetsing

Kom ons kyk dus na die resultate deur weer 'n toetsversoek te stuur en na die netwerkverkeer te kyk met die hulpprogram tcpdump.

root@beta/usr/local/etc/h2o # curl -H 'accept: application/dns-message' 'https://my.domain/dns-query?dns=q80BAAABAAAAAAAAB2V4YW1wbGUDY29tAAABAAE'
Warning: Binary output can mess up your terminal. Use "--output -" to tell
Warning: curl to output it to your terminal anyway, or consider "--output
Warning: <FILE>" to save to a file.
...
root@beta:~ # tcpdump -n -i lo0 udp port 53 -xx -XX -vv
tcpdump: listening on lo0, link-type NULL (BSD loopback), capture size 262144 bytes
16:32:40.420831 IP (tos 0x0, ttl 64, id 37575, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 57, bad cksum 0 (->e9ea)!)
    127.0.0.1.21070 > 127.0.0.1.53: [bad udp cksum 0xfe38 -> 0x33e3!] 43981+ A? example.com. (29)
        0x0000:  0200 0000 4500 0039 92c7 0000 4011 0000  ....E..9....@...
        0x0010:  7f00 0001 7f00 0001 524e 0035 0025 fe38  ........RN.5.%.8
        0x0020:  abcd 0100 0001 0000 0000 0000 0765 7861  .............exa
        0x0030:  6d70 6c65 0363 6f6d 0000 0100 01         mple.com.....
16:32:40.796507 IP (tos 0x0, ttl 64, id 37590, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 73, bad cksum 0 (->e9cb)!)
    127.0.0.1.53 > 127.0.0.1.21070: [bad udp cksum 0xfe48 -> 0x43fa!] 43981 q: A? example.com. 1/0/0 example.com. A 93.184.216.34 (45)
        0x0000:  0200 0000 4500 0049 92d6 0000 4011 0000  ....E..I....@...
        0x0010:  7f00 0001 7f00 0001 0035 524e 0035 fe48  .........5RN.5.H
        0x0020:  abcd 8180 0001 0001 0000 0000 0765 7861  .............exa
        0x0030:  6d70 6c65 0363 6f6d 0000 0100 01c0 0c00  mple.com........
        0x0040:  0100 0100 0151 8000 045d b8d8 22         .....Q...].."
^C
2 packets captured
23 packets received by filter
0 packets dropped by kernel

Die uitvoer wys hoe die versoek om die adres op te los example.com is deur die DNS-bediener ontvang en suksesvol verwerk.

Al wat nou oorbly, is om ons bediener in die Firefox-blaaier te aktiveer. Om dit te doen, moet jy verskeie instellings op die konfigurasiebladsye verander about: config.

Ons verhoog ons DNS-oor-HTTPS-bediener

Eerstens, dit is die adres van ons API waar die blaaier DNS-inligting sal aanvra netwerk.trr.uri. Dit word ook aanbeveel om die domein-IP vanaf hierdie URL te spesifiseer vir veilige IP-resolusie deur die blaaier self te gebruik sonder om toegang tot DNS te verkry in netwerk.trr.bootstrapAddress. En uiteindelik, die parameter self netwerk.trr.modus insluitend die gebruik van DoH. Deur die waarde op "3" te stel, sal die blaaier dwing om uitsluitlik DNS-oor-HTTPS vir naamresolusie te gebruik, terwyl die meer betroubare en veilige "2" prioriteit aan DoH sal gee, wat die standaard DNS-opsoek as 'n terugvalopsie laat.

5. WINS!

Was die artikel nuttig? Moet dan asseblief nie skaam wees nie en ondersteun met geld deur die skenkingsvorm (hieronder).

Bron: will.com

Voeg 'n opmerking