Verschiedene Aspekte des DNS-Betriebs wurden vom Autor bereits mehrfach angesprochen im Rahmen des Blogs veröffentlicht. Dabei lag das Hauptaugenmerk seit jeher auf der Verbesserung der Sicherheit dieses wichtigen Internetdienstes.
Trotz der offensichtlichen Anfälligkeit des DNS-Verkehrs, der immer noch zum größten Teil im Klartext übertragen wird, gegenüber böswilligen Handlungen von Anbietern, die ihre Einnahmen durch die Einbettung von Werbung in Inhalte steigern möchten, von staatlichen Sicherheitsbehörden und Zensur, sowie einfach Kriminelle, der Prozess trotz des Vorhandenseins verschiedener Technologien wie DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS und DNS-over-HTTPS ins Stocken geraten. Und wenn Serverlösungen, die es zum Teil schon seit längerem gibt, allgemein bekannt und verfügbar sind, lässt deren Unterstützung durch Client-Software zu wünschen übrig.
Glücklicherweise ändert sich die Situation. Insbesondere die Entwickler des beliebten Firefox-Browsers über Pläne, den Support-Modus standardmäßig zu aktivieren (DoH) bald. Dies sollte dazu beitragen, den DNS-Verkehr des WWW-Benutzers vor den oben genannten Bedrohungen zu schützen, könnte jedoch möglicherweise neue Bedrohungen mit sich bringen.
1. DNS-über-HTTPS-Probleme
Auf den ersten Blick löst die beginnende Masseneinführung von DNS-over-HTTPS in Internetsoftware nur positive Reaktionen aus. Allerdings steckt der Teufel, wie man sagt, im Detail.
Das erste Problem, das den Umfang der weit verbreiteten Nutzung von DoH einschränkt, ist die ausschließliche Konzentration auf den Webverkehr. Tatsächlich ist das HTTP-Protokoll und seine aktuelle Version HTTP/2, auf dem DoH basiert, die Grundlage des WWW. Aber das Internet ist nicht nur das Web. Es gibt viele beliebte Dienste wie E-Mail, verschiedene Instant Messenger, Dateiübertragungssysteme, Multimedia-Streaming usw., die kein HTTP verwenden. Obwohl DoH von vielen als Allheilmittel wahrgenommen wird, erweist es sich daher, dass es ohne zusätzlichen (und unnötigen) Aufwand für nichts anderes als Browsertechnologien anwendbar ist. Übrigens scheint DNS-over-TLS ein viel würdigerer Kandidat für diese Rolle zu sein, da es die Kapselung des Standard-DNS-Verkehrs im sicheren Standard-TLS-Protokoll implementiert.
Das zweite Problem, das potenziell weitaus schwerwiegender ist als das erste, ist die tatsächliche Abkehr von der inhärenten Dezentralisierung von DNS durch Design zugunsten der Verwendung eines einzigen DoH-Servers, der in den Browsereinstellungen angegeben wird. Mozilla schlägt insbesondere vor, einen Dienst von Cloudflare zu nutzen. Ein ähnlicher Dienst wurde auch von anderen prominenten Internet-Größen gestartet, insbesondere von Google. Es stellt sich heraus, dass die Implementierung von DNS-over-HTTPS in der derzeit vorgeschlagenen Form nur die Abhängigkeit der Endbenutzer von den größten Diensten erhöht. Es ist kein Geheimnis, dass die Informationen, die die Analyse von DNS-Abfragen liefern kann, noch mehr Daten darüber sammeln und deren Genauigkeit und Relevanz erhöhen können.
In dieser Hinsicht war und bleibt der Autor ein Befürworter der Massenimplementierung nicht von DNS-over-HTTPS, sondern von DNS-over-TLS zusammen mit DNSSEC/DANE als universellem, sicherem und einer weiteren Zentralisierung des Internets nicht förderliches Mittel zur Gewährleistung der Sicherheit des DNS-Verkehrs. Leider kann man aus offensichtlichen Gründen nicht mit einer schnellen Einführung der Massenunterstützung für DoH-Alternativen in Client-Software rechnen, und dies ist immer noch die Domäne von Sicherheitstechnologie-Enthusiasten.
Aber da wir jetzt DoH haben, warum nutzen wir es nicht, nachdem wir der potenziellen Überwachung durch Unternehmen über deren Server entgangen sind und unseren eigenen DNS-over-HTTPS-Server nutzen?
2. DNS-over-HTTPS-Protokoll
Wenn man sich den Standard anschaut Wenn Sie das DNS-über-HTTPS-Protokoll beschreiben, können Sie erkennen, dass es sich tatsächlich um eine Web-API handelt, mit der Sie ein Standard-DNS-Paket im HTTP/2-Protokoll kapseln können. Dies wird durch spezielle HTTP-Header sowie die Konvertierung des Binärformats der übertragenen DNS-Daten umgesetzt (siehe. und Folgedokumente) in eine Form bringen, die es Ihnen ermöglicht, sie zu senden und zu empfangen sowie mit den erforderlichen Metadaten zu arbeiten.
Laut Standard werden nur HTTP/2 und eine sichere TLS-Verbindung unterstützt.
Das Senden einer DNS-Anfrage kann mit den Standardmethoden GET und POST erfolgen. Im ersten Fall wird die Anfrage in eine Base64URL-codierte Zeichenfolge umgewandelt, im zweiten Fall durch den Hauptteil der POST-Anfrage in binärer Form. In diesem Fall wird bei der DNS-Anfrage und -Antwort ein spezieller MIME-Datentyp verwendet Anwendung/DNS-Nachricht.
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 intactAchten Sie auch auf den Titel Cache-Kontrolle: in der Antwort vom Webserver. Im Parameter Höchstalter enthält den TTL-Wert für den zurückgegebenen DNS-Eintrag (oder den Mindestwert, wenn mehrere davon zurückgegeben werden).
Basierend auf dem oben Gesagten besteht die Funktionsweise eines DoH-Servers aus mehreren Phasen.
- Erhalten Sie eine HTTP-Anfrage. Wenn es sich um ein GET handelt, dekodieren Sie das Paket anhand der Base64URL-Kodierung.
- Senden Sie dieses Paket an den DNS-Server.
- Erhalten Sie eine Antwort vom DNS-Server
- Finden Sie den minimalen TTL-Wert in den empfangenen Datensätzen.
- Senden Sie eine Antwort über HTTP an den Client zurück.
3. Ihr eigener DNS-over-HTTPS-Server
Der einfachste, schnellste und effektivste Weg, einen eigenen DNS-über-HTTPS-Server zu betreiben, ist die Verwendung eines HTTP/2-Webservers , worüber der Autor bereits kurz geschrieben hat (siehe „').
Diese Wahl wird durch die Tatsache unterstützt, dass der gesamte Code Ihres eigenen DoH-Servers mithilfe des in H2O selbst integrierten Interpreters vollständig implementiert werden kann . Um Daten mit dem DNS-Server auszutauschen, benötigen Sie zusätzlich zu den Standardbibliotheken die (mrbgem) Socket-Bibliothek, die glücklicherweise bereits in der aktuellen Entwicklungsversion von H2O 2.3.0-beta2 enthalten ist in FreeBSD-Ports. Es ist jedoch nicht schwierig, es durch Klonen des Repositorys zu einer früheren Version hinzuzufügen zu katalogisieren /deps vor der Kompilierung.
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 Webserverkonfiguration ist im Allgemeinen Standard.
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.rbDie einzige Ausnahme ist der URL-Handler / DNS-Abfrage wofür eigentlich unser in mruby geschriebener und über die Handler-Option aufgerufener DNS-over-HTTPS-Server verantwortlich ist mruby.handler-Datei.
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
}Bitte beachten Sie, dass in diesem Fall der lokale Caching-Server für die Verarbeitung der DNS-Pakete verantwortlich ist aus der Standard-FreeBSD-Distribution. Aus Sicherheitsgründen ist dies die optimale Lösung. Dem Austausch steht jedoch nichts im Wege localhost an eine andere DNS-Adresse, die Sie verwenden möchten.
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 *:*Es bleibt nur noch, H2O neu zu starten und zu sehen, was dabei herauskommt.
root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...4. Testen
Überprüfen wir also die Ergebnisse, indem wir erneut eine Testanfrage senden und den Netzwerkverkehr mithilfe des Dienstprogramms betrachten 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 kernelDie Ausgabe zeigt, wie die Anforderung zum Auflösen der Adresse erfolgt example.com wurde vom DNS-Server empfangen und erfolgreich verarbeitet.
Jetzt müssen wir nur noch unseren Server im Firefox-Browser aktivieren. Dazu müssen Sie auf den Konfigurationsseiten mehrere Einstellungen ändern about: config.
Erstens ist dies die Adresse unserer API, unter der der Browser DNS-Informationen anfordert network.trr.uri. Es wird außerdem empfohlen, die Domänen-IP dieser URL für eine sichere IP-Auflösung über den Browser selbst anzugeben, ohne auf DNS zuzugreifen network.trr.bootstrapAddress. Und schließlich der Parameter selbst network.trr.mode einschließlich der Verwendung von DoH. Wenn Sie den Wert auf „3“ setzen, wird der Browser gezwungen, ausschließlich DNS-over-HTTPS für die Namensauflösung zu verwenden, während die zuverlässigere und sicherere „2“ DoH Vorrang einräumt und die Standard-DNS-Suche als Ausweichoption übrig lässt.
5. GEWINN!
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Source: habr.com