Ni levas nian DNS-super-HTTPS-servilon

Diversaj aspektoj de DNS-funkciado jam estis plurfoje tuŝitaj de la aŭtoro en kelkaj artikoloj publikigita kiel parto de la blogo. Samtempe, la ĉefa emfazo ĉiam estis pri plibonigo de la sekureco de ĉi tiu ŝlosila Interreta servo.

Ni levas nian DNS-super-HTTPS-servilon

Ĝis antaŭ nelonge, malgraŭ la evidenta vundebleco de DNS-trafiko, kiu estas ankoraŭ, plejparte, transdonita en la klara, al malicaj agoj de la provizantoj serĉantaj pliigi sian enspezon enkonstruante reklamadon en enhavo, registaraj sekurecaj agentejoj kaj cenzuro, same kiel simple krimuloj, la procezo plifortigante ĝian protekton, malgraŭ la ĉeesto de diversaj teknologioj kiel ekzemple DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS kaj DNS-over-HTTPS, ekhaltis. Kaj se servilaj solvoj, kaj kelkaj el ili ekzistas de sufiĉe longa tempo, estas vaste konataj kaj disponeblaj, ilia subteno de klienta programaro lasas multe por deziri.

Feliĉe, la situacio ŝanĝiĝas. Aparte, la programistoj de la populara retumilo Firefox deklaris pri planoj ebligi subtenan reĝimon defaŭlte DNS-super-HTTPS (DoH) baldaŭ. Ĉi tio devus helpi protekti la DNS-trafikon de la WWW-uzanto kontraŭ ĉi-supraj minacoj, sed eble povus enkonduki novajn.

1. DNS-super-HTTPS-problemoj

Unuavide, la komenca amasa enkonduko de DNS-over-HTTPS en Interretan programaron kaŭzas nur pozitivan reagon. Tamen, la diablo, kiel oni diras, estas en la detaloj.

La unua problemo, kiu limigas la amplekson de la ĝeneraligita uzo de DoH, estas ĝia fokuso nur sur interreta trafiko. Efektive, la HTTP-protokolo kaj ĝia nuna versio HTTP/2, sur kiu baziĝas DoH, estas la bazo de la WWW. Sed interreto ne estas nur la reto. Estas multaj popularaj servoj, kiel retpoŝto, diversaj tujmesaĝiloj, dosiertransigosistemoj, plurmedia streaming ktp., kiuj ne uzas HTTP. Tiel, malgraŭ la percepto de multaj el DoH kiel panaceo, ĝi montriĝas neaplikebla sen aldona (kaj nenecesa) penado por io alia ol retumilteknologioj. Cetere, DNS-over-TLS aspektas kiel multe pli inda kandidato por ĉi tiu rolo, kiu efektivigas la enkapsuligon de norma DNS-trafiko en la sekura norma TLS-protokolo.

La dua problemo, kiu estas eble multe pli signifa ol la unua, estas la fakta forlaso de la eneca malcentralizo de DNS laŭ dezajno favore al uzado de ununura DoH-servilo specifita en la retumila agordo. Aparte, Mozilla sugestas uzi servon de Cloudflare. Simila servo ankaŭ estis lanĉita fare de aliaj elstaraj interretaj figuroj, precipe Guglo. Rezultas, ke la efektivigo de DNS-over-HTTPS en la formo en kiu ĝi estas nuntempe proponita nur pliigas la dependecon de finaj uzantoj de la plej grandaj servoj. Ne estas sekreto, ke la informoj, kiujn analizo de DNS-demandoj povas provizi, povas kolekti eĉ pli da datumoj pri ĝi, kaj ankaŭ pliigi ĝian precizecon kaj gravecon.

Ĉi-rilate, la aŭtoro estis kaj restas subtenanto de la amasa efektivigo ne de DNS-over-HTTPS, sed de DNS-over-TLS kune kun DNSSEC/DANE kiel universala, sekura kaj ne favora al plua centralizo de la interreto. por certigi la sekurecon de DNS-trafiko. Bedaŭrinde, pro evidentaj kialoj, oni ne povas atendi rapidan enkondukon de amasa subteno por DoH-alternativoj en klientprogramaron, kaj ĝi daŭre estas la domajno de sekurecaj teknologiaj entuziasmuloj.

Sed ĉar ni nun havas DoH, kial ne uzi ĝin post eskapi de ebla gvatado de korporacioj per siaj serviloj al nia propra DNS-over-HTTPS-servilo?

2. DNS-super-HTTPS-protokolo

Se vi rigardas la normon RFC8484 priskribante la protokolon DNS-over-HTTPS, vi povas vidi, ke ĝi estas, fakte, TTT-API, kiu permesas vin enkapsuligi norman DNS-pakaĵon en la HTTP/2-protokolo. Ĉi tio estas efektivigita per specialaj HTTP-kapoj, same kiel konvertiĝo de la binara formato de transdonitaj DNS-datumoj (vidu. RFC1035 kaj postaj dokumentoj) en formon, kiu permesas vin transdoni kaj ricevi ilin, kaj ankaŭ labori kun la necesaj metadatenoj.

Laŭ la normo, nur HTTP/2 kaj sekura TLS-konekto estas subtenataj.

Sendi DNS-peton povas esti farita per la normaj GET kaj POST-metodoj. En la unua kazo, la peto estas transformita en bazo64URL-kodita ĉeno, kaj en la dua, tra la korpo de la POST-peto en binara formo. En ĉi tiu kazo, speciala MIME-datumtipo estas uzata dum la DNS-peto kaj respondo aplikaĵo/dns-mesaĝo.

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

Atentu ankaŭ la titolon kaŝmemoro-kontrolo: en la respondo de la retservilo. En la parametro max-aĝo enhavas la TTL-valoron por la DNS-rekordo estanta resendita (aŭ la minimuman valoron se aro de ili estas resendita).

Surbaze de ĉi-supra, la funkciado de DoH-servilo konsistas el pluraj etapoj.

  • Ricevu HTTP-peton. Se ĉi tio estas GET tiam malkodi la pakaĵeton de base64URL-kodigo.
  • Sendu ĉi tiun pakaĵon al la DNS-servilo.
  • Ricevu respondon de la DNS-servilo
  • Trovu la minimuman TTL-valoron en la ricevitaj registroj.
  • Resendu respondon al la kliento per HTTP.

3. Via propra DNS-super-HTTPS-servilo

La plej simpla, plej rapida kaj efika maniero funkciigi vian propran DNS-super-HTTPS-servilon estas uzi HTTP/2-retservilon. H2O, pri kiu la aŭtoro jam skribis mallonge (vidu “High Performance H2O Web Server").

Ĉi tiu elekto estas subtenata de la fakto, ke la tuta kodo de via propra DoH-servilo povas esti plene efektivigita per la interpretilo integrita en H2O mem. mruby. Krom la normaj bibliotekoj, por interŝanĝi datumojn kun la DNS-servilo, vi bezonas la (mrbgem) Socket-bibliotekon, kiu, feliĉe, jam estas inkluzivita en la nuna evolua versio de H2O 2.3.0-beta2. ĉeestanta en FreeBSD-havenoj. Tamen, ne estas malfacile aldoni ĝin al ajna antaŭa versio per klonado de la deponejo Socket bibliotekoj al la katalogo /deps antaŭ kompilo.

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
...

La agordo de retservilo estas ĝenerale norma.

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

La sola escepto estas la URL-traktilo /dns-demando pri kiu nia DNS-super-HTTPS-servilo, skribita en mruby kaj vokita per la opcio pritraktilo, efektive respondecas mruby.handler-dosiero.

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
}

Bonvolu noti, ke la loka kaŝmemorservilo respondecas pri prilaborado de DNS-pakoj, en ĉi tiu kazo Unbound de la norma distribuo FreeBSD. De sekureca vidpunkto, ĉi tiu estas la optimuma solvo. Tamen nenio malhelpas vin anstataŭigi localhost al malsama DNS-adreso, kiun vi intencas uzi.

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          *:*

Restas nur rekomenci H2O kaj vidi kio venas de ĝi.

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

4. Testado

Do, ni kontrolu la rezultojn sendante testan peton denove kaj rigardante la retan trafikon uzante la ilon 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

La eligo montras kiel la peto solvi la adreson example.com estis ricevita kaj sukcese prilaborita de la DNS-servilo.

Nun restas nur aktivigi nian servilon en la retumilo Firefox. Por fari tion, vi devas ŝanĝi plurajn agordojn sur la agordaj paĝoj pri: config.

Ni levas nian DNS-super-HTTPS-servilon

Unue, ĉi tiu estas la adreso de nia API, ĉe kiu la retumilo petos DNS-informojn reto.trr.uri. Estas ankaŭ rekomendite specifi la domajnan IP de ĉi tiu URL por sekura IP-rezolucio uzante la retumilon mem sen aliri DNS en network.trr.bootstrapAdreso. Kaj fine, la parametro mem reto.trr.mode inkluzive de la uzo de DoH. Agordi la valoron al "3" devigos la retumilon uzi ekskluzive DNS-over-HTTPS por nomsolvado, dum la pli fidinda kaj sekura "2" donos prioritaton al DoH, lasante la norman DNS-serĉon kiel rezerva opcio.

5. PROFITO!

Ĉu la artikolo estis helpema? Tiam bonvolu ne esti timema kaj subteni per mono per la donacformularo (malsupre).

fonto: www.habr.com

Aldoni komenton