Розныя аспекты эксплуатацыі DNS ужо неаднаразова закраналіся аўтарам у шэрагу апублікаваных у рамках блога. Пры гэтым асноўны акцэнт заўсёды рабіўся на павышэнне бяспекі гэтага ключавога для ўсяго Інтэрнэт сэрвісу.
Да апошняга часу, нягледзячы на відавочнасць уразлівасці DNS трафіку, які, да гэтага часу, па большай частцы, перадаецца ў адкрытым выглядзе, для зламысных дзеянняў з боку правайдэраў, якія імкнуцца павысіць сваіх даходы за кошт убудавання рэкламы ў кантэнт, дзяржаўных сілавых органаў і цэнзуры, а таксама проста злачынцаў, працэс , нягледзячы на наяўнасць розных тэхналогій, такіх як DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS і DNS-over-HTTPS, буксаваў. І калі серверныя рашэнні, а некаторыя з іх існуюць ужо даволі доўгі час, шырока вядомыя і даступныя, то падтрымка іх са боку кліенцкага праграмнага забеспячэння пакідае жадаць шмат лепшага.
На шчасце, сітуацыя мяняецца. У прыватнасці, распрацоўшчыкі папулярнага браўзэра Firefox аб планах па ўключэнні па змаўчанні рэжыму падтрымкі рэжыму (DoH) у бліжэйшы час. Гэта павінна дапамагчы абараніць DNS трафік карыстальніка WWW ад вышэйзгаданых пагроз, аднак патэнцыйна здольна выклікаць новыя.
1. Праблемы DNS-over-HTTPS
На першы погляд, якое пачынаецца масавае ўкараненне DNS-over-HTTPS у праграмнае забеспячэнне якое працуе ў Інтэрнэт выклікае толькі пазітыўную рэакцыю. Аднак, чорт, як кажуць, крыецца ў дэталях.
Першай праблемай, якая абмяжоўвае сферу масавага прымянення DoH, з'яўляецца яго арыентацыя выключна на вэб-трафік. Сапраўды, пратакол HTTP і яго актуальная рэдакцыя HTTP/2, на якой грунтуецца DoH, з'яўляецца асновай WWW. Але Інтэрнэт гэта не толькі вэб. Існуе маса папулярных сэрвісаў, такія, як электронная пошта, разнастайныя месэнджары, сістэмы перадачы файлаў, стрымінг мультымедыя і інш., якія не выкарыстоўваюць HTTP. Такім чынам, нягледзячы на ўспрыманне многімі DoH як панацэі, ён аказваецца непрымяняльны без дадатковых (ды і не патрэбных) намаганняў, ні для чаго іншага, акрамя браузерных тэхналогій. Дарэчы, на гэтую ролю куды як найгаднейшым кандыдатам выглядае DNS-over-TLS, які рэалізуе інкапсуляцыю стандартнага DNS трафіку ў абаронены стандартны пратакол TLS.
Другой праблемай, якая патэнцыйна куды як больш значная, чым першая, з'яўляецца фактычная адмова ад уласцівай DNS by design дэцэнтралізацыі ва ўгоду выкарыстання паказванага ў наладах браўзэра адзінага DoH сервера. У прыватнасці, Mozilla прапануе выкарыстоўваць сервіс ад Cloudflare. Падобны сэрвіс запусцілі таксама і іншыя прыкметныя постаці Інтэрнэт, у прыватнасці Google. Атрымліваецца, што ўкараненне DNS-over-HTTPS у тым выглядзе, у якім гэта прапануецца зараз, толькі павялічвае залежнасць канчатковых карыстачоў ад найбуйных сэрвісаў. Не сакрэт, што інфармацыя, якую можа даць аналіз DNS запытаў, здольны збіраць яшчэ больш дадзеных пра яго, а таксама павысіць іх дакладнасць і актуальнасць.
У сувязі з гэтым, аўтар быў і застаецца прыхільнікам масавага ўкаранення не DNS-over-HTTPS, а DNS-over-TLS сумесна з DNSSEC/DANE як універсальнага, бяспечнага і не спрыяльнага далейшай цэнтралізацыі Інтэрнэт сродку для забеспячэння бяспекі DNS трафіку. Нажаль, чакаць хуткае ўкараненне масавай падтрымкі альтэрнатыў DoH у кліенцкі софт у сілу зразумелых чыннікаў, не прыходзіцца і яе доляй пакуль застаюцца энтузіясты бяспечных тэхналогій.
Але, калі ўжо мы зараз атрымліваем DoH, то чаму б не выкарыстоўваць яго, папярэдне сыдучы ад патэнцыйнага сачэння па боку карпарацый пасродкам іх сервераў на свой уласны DNS-over-HTTPS сервер?
2. Пратакол DNS-over-HTTPS
Калі зірнуць у стандарт які апісвае пратакол DNS-over-HTTPS, то можна ўбачыць, што ён, у сутнасці, уяўляе сабой вэб API які дазваляе інкапсуляваць стандартны пакет DNS у пратакол HTTP/2. Гэта рэалізуецца з дапамогай спецыяльных HTTP-загалоўкаў, а таксама канверсіі бінарнага фармату перадаваемых DNS даных (гл. і наступныя дакументы) у форму, якая дазваляе перадаваць і атрымліваць іх, а таксама працаваць з неабходнымі метададзенымі.
Па стандарце падтрымліваецца толькі HTTP/2 і абароненае злучэнне TLS.
Адпраўка DNS-запыту можа выконвацца стандартнымі метадамі GET і POST. У першым выпадку запыт трансфармуецца base64URL-encoded радок, а па-другое - праз цела POST-запыту ў двайковай форме. Пры гэтым пры запыце і пры адказе DNS выкарыстоўваецца спецыяльны MIME-тып дадзеных application/dns-message.
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 intactЗвярніце таксама ўвагу на загаловак cache-control: у адказе з боку вэб-сервера. У параметры max-age змяшчаецца значэнне TTL для які вяртаецца запісы DNS (або мінімальнае значэнне калі вяртаецца іх набор).
Зыходзячы з вышэйпададзенага, функцыянаванне DoH сервера складаецца з некалькіх этапаў.
- Атрымаць HTTP запыт. Калі гэта GET то дэкадаваць пакет з base64URL кадоўкі.
- Адправіць гэты пакет DNS серверу.
- Атрымаць адказ ад DNS сервера
- Знайсці мінімальнае значэнне TTL у атрыманых запісах.
- Вярнуць кліенту адказ па HTTP.
3. Свой DNS-over-HTTPS сервер
Найбольш простым, хуткім і эфектыўным спосабам запусціць свой уласны DNS-over-HTTPS сервер уяўляецца выкарыстанне HTTP/2 вэб-сервера , пра які аўтар ужо коратка пісаў (гл.").
У карысць гэтага выбару гуляе той факт, што ўвесь код уласнага DoH сервра можа быць цалкам рэалізаваны сродкамі інтэграванага ў сам H2O інтэрпрэтатарам . Апроч стандартных бібліятэк, для абмену дадзенымі з DNS серверам неабходна бібліятэка (mrbgem) Socket, якая, на шчасце, ужо ўключаная ў бягучую дэвелаперскую версію H2O 2.3.0-beta2 у партах FreeBSD. Зрэшты, не цяжка дадаць яе і ў любую папярэднюю версію кланаваўшы рэпазітар. у каталог /deps перад кампіляцыяй.
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
...Канфігурацыя вэб-сервера, у цэлым, стандартная.
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.rbВыключэнне складае толькі апрацоўшчык URL /dns-query за які адказвае, уласна, наш DNS-over-HTTPS сервер, напісаны на mruby і выкліканы праз опцыю апрацоўніка mruby.handler-file.
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
}Звернеце ўвагу, што за апрацоўку пакетаў DNS адказвае лакальны які кэшуецца сервер, у дадзеным выпадку са стандратнай пастаўкі FreeBSD. З пункту гледжання бяспекі, гэта аптымальнае рашэнне. Зрэшты, нішто не мяшае замяніць лакальны на адрас іншага DNS, які вы мяркуеце выкарыстоўваць.
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 *:*Адстаецца перазапусціць H2O і паглядзець што ж з гэтага атрымалася.
root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...4. Тэставанне
Такім чынам, праверым вынікі адправіўшы ізноў выпрабавальны запыт і паглядзеўшы сеткавы трафік пры дапамозе ўтыліты. 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 kernelУ выснове бачна, як запыт на дазвол адрасу example.com быў атрыманы і паспяхова апрацаваны DNS серверам.
Цяпер засталося актываваць наш сервер у браўзэры Firefox. Для гэтага на старонкі канфігурацыі трэба змяніць некалькі налад about: config.
Па-першае, гэта адрас нашага API па якім браўзэр будзе запытваць у DNS інфармацыю ў network.trr.uri. Рэкамендуецца таксама паказаць IP дамена з гэтага URL для бяспечнага дазволу ў IP сродкамі самога браўзэра без звароту да DNS у network.trr.bootstrapAddress. І, нарэшце, уласна сам параметр network.trr.mode які ўключае выкарыстанне DoH. Усталёўка значэння ў "3" прымусіць браўзэр выкарыстоўваць выключна DNS-over-HTTPS для дазволу імёнаў, а больш надзейнае і бяспечнае "2" аддасць прыярытэт DoH адставіўшы стандартны зварот да DNS у якасці рэзервовага варыянту.
5. PROFIT!
Артыкул быў карысным? Тады прашу не саромецца і падтрымліваць грашыма праз форму доната (ніжэй).
Крыніца: habr.com