Různých aspektů fungování DNS se autor již opakovaně dotkl v řadě zveřejněno jako součást blogu. Hlavní důraz byl přitom vždy kladen na zlepšení zabezpečení této klíčové internetové služby.
Až do nedávné doby, navzdory zjevné zranitelnosti provozu DNS, která je stále z velké části přenášena jasně, na škodlivé akce ze strany poskytovatelů, kteří se snaží zvýšit své příjmy vkládáním reklamy do obsahu, vládními bezpečnostními agenturami a cenzurou, stejně jako prostě zločinci, proces , navzdory přítomnosti různých technologií, jako je DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS a DNS-over-HTTPS, se zastavil. A pokud jsou serverová řešení, a některá z nich existují již poměrně dlouhou dobu, široce známá a dostupná, jejich podpora ze strany klientského softwaru ponechává mnoho přání.
Naštěstí se situace mění. Zejména vývojáři oblíbeného prohlížeče Firefox o plánech povolit režim podpory ve výchozím nastavení (DoH) brzy. To by mělo pomoci chránit provoz DNS uživatele WWW před výše uvedenými hrozbami, ale mohlo by to potenciálně přinést nové.
1. Problémy DNS-over-HTTPS
Na první pohled začínající masové zavádění DNS-over-HTTPS do internetového softwaru vyvolává pouze pozitivní reakce. Ďábel se však, jak se říká, skrývá v detailech.
První problém, který omezuje rozsah rozšířeného používání DoH, je jeho zaměření pouze na webový provoz. Základem WWW je totiž protokol HTTP a jeho aktuální verze HTTP/2, na které je DoH založeno. Ale internet není jen web. Existuje mnoho populárních služeb, jako je e-mail, různé instant messengery, systémy přenosu souborů, streamování multimédií atd., které nevyužívají HTTP. Navzdory tomu, že je mnoho z DoH vnímáno jako všelék, se ukazuje jako nepoužitelný bez dalšího (a zbytečného) úsilí pro cokoli jiného než technologie prohlížeče. Mimochodem, DNS-over-TLS vypadá jako mnohem důstojnější kandidát na tuto roli, která implementuje zapouzdření standardního DNS provozu v zabezpečeném standardním protokolu TLS.
Druhý problém, který je potenciálně mnohem závažnější než ten první, je skutečné opuštění přirozené decentralizace DNS by design ve prospěch použití jediného serveru DoH specifikovaného v nastavení prohlížeče. Zejména Mozilla navrhuje používat službu od Cloudflare. Podobnou službu spustily i další významné osobnosti internetu, zejména Google. Ukazuje se, že implementace DNS-over-HTTPS v podobě, v jaké je v současnosti navržena, jen zvyšuje závislost koncových uživatelů na největších službách. Není žádným tajemstvím, že informace, které může analýza dotazů DNS poskytnout, o nich mohou shromáždit ještě více dat a také zvýšit jejich přesnost a relevanci.
V tomto ohledu byl a zůstává autor zastáncem masové implementace nikoli DNS-over-HTTPS, ale DNS-over-TLS spolu s DNSSEC/DANE jako univerzálního, bezpečného a pro další centralizaci internetu nepřispívajícího. pro zajištění bezpečnosti provozu DNS. Bohužel z pochopitelných důvodů nelze očekávat rychlé zavedení masové podpory alternativ DoH do klientského softwaru a stále je to doména nadšenců bezpečnostních technologií.
Ale když teď máme DoH, proč to nepoužít poté, co unikneme potenciálnímu sledování korporací prostřednictvím jejich serverů na náš vlastní server DNS-over-HTTPS?
2. Protokol DNS-over-HTTPS
Když se podíváte na standard popisující protokol DNS-over-HTTPS, můžete vidět, že se ve skutečnosti jedná o webové API, které vám umožňuje zapouzdřit standardní balíček DNS v protokolu HTTP/2. To je realizováno pomocí speciálních HTTP hlaviček a také převodem binárního formátu přenášených DNS dat (viz. a následné dokumenty) do podoby, která umožňuje jejich přenos a příjem a také práci s potřebnými metadaty.
Podle standardu je podporováno pouze HTTP/2 a zabezpečené připojení TLS.
Odeslání DNS požadavku lze provést pomocí standardních metod GET a POST. V prvním případě je požadavek transformován na řetězec kódovaný base64URL a ve druhém prostřednictvím těla požadavku POST v binární podobě. V tomto případě se během požadavku a odpovědi DNS používá speciální datový typ MIME aplikace/dns-zpráva.
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 intactPozor také na nadpis kontrola mezipaměti: v odpovědi z webového serveru. V parametru max-věk obsahuje hodnotu TTL pro vracený záznam DNS (nebo minimální hodnotu, pokud se vrací jejich sada).
Na základě výše uvedeného se fungování serveru DoH skládá z několika fází.
- Přijmout požadavek HTTP. Pokud se jedná o GET, pak dekódujte paket z kódování base64URL.
- Odešlete tento paket na server DNS.
- Získejte odpověď ze serveru DNS
- Najděte minimální hodnotu TTL v přijatých záznamech.
- Vraťte klientovi odpověď přes HTTP.
3. Váš vlastní server DNS-over-HTTPS
Nejjednodušší, nejrychlejší a nejefektivnější způsob, jak provozovat svůj vlastní server DNS-over-HTTPS, je použít webový server HTTP/2 , o kterém již autor krátce psal (viz „").
Tato volba je podpořena skutečností, že veškerý kód vašeho vlastního serveru DoH lze plně implementovat pomocí interpretu integrovaného do samotného H2O . Pro výměnu dat s DNS serverem potřebujete kromě standardních knihoven také (mrbgem) Socket knihovnu, která je naštěstí již obsažena v aktuální vývojové verzi H2O 2.3.0-beta2 v portech FreeBSD. Není však těžké jej přidat do jakékoli předchozí verze klonováním úložiště do katalogu /deps před kompilací.
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
...Konfigurace webového serveru je obecně standardní.
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.rbJedinou výjimkou je obsluha URL /dns-dotaz za což je ve skutečnosti zodpovědný náš server DNS-over-HTTPS, napsaný v mruby a volaný prostřednictvím možnosti handleru 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
}Upozorňujeme, že v tomto případě je za zpracování paketů DNS odpovědný místní mezipaměťový server ze standardní distribuce FreeBSD. Z bezpečnostního hlediska je to optimální řešení. Nic vám však nebrání ve výměně localhost na jinou adresu DNS, kterou hodláte použít.
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 *:*Zbývá jen restartovat H2O a uvidíme, co se z toho vyklube.
root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...4. Testování
Pojďme tedy zkontrolovat výsledky opětovným odesláním testovacího požadavku a podívat se na síťový provoz pomocí nástroje 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 kernelVýstup ukazuje, jak požadavek vyřešit adresu example.com byla přijata a úspěšně zpracována serverem DNS.
Nyní zbývá pouze aktivovat náš server v prohlížeči Firefox. Chcete-li to provést, musíte změnit několik nastavení na konfiguračních stránkách about: config.
Za prvé, toto je adresa našeho API, na kterém bude prohlížeč požadovat informace DNS network.trr.uri. Doporučuje se také zadat IP domény z této adresy URL pro bezpečné rozlišení IP pomocí samotného prohlížeče bez přístupu k DNS network.trr.bootstrapAddress. A nakonec samotný parametr network.trr.mode včetně použití DoH. Nastavení hodnoty na „3“ přinutí prohlížeč používat k překladu názvů výhradně DNS-over-HTTPS, zatímco spolehlivější a bezpečnější „2“ bude upřednostňovat DoH a ponechá standardní vyhledávání DNS jako záložní možnost.
5. ZISK!
Byl článek užitečný? Pak se prosím nestyďte a podpořte penězi prostřednictvím darovacího formuláře (níže).
Zdroj: www.habr.com