Autor on juba mitmel korral korduvalt puudutanud DNS-i toimimise erinevaid aspekte avaldatud ajaveebi osana. Samal ajal on põhirõhk alati olnud selle võtmetähtsusega Interneti-teenuse turvalisuse parandamisel.
Kuni viimase ajani, vaatamata DNS-liikluse ilmsele haavatavusele, mis on enamasti endiselt selge, edastatakse pahatahtlikele tegevustele teenusepakkujate poolt, kes soovivad suurendada oma sissetulekuid reklaami sisusse manustamisega, valitsusasutuste julgeolekuasutuste ja tsensuuriga, samuti lihtsalt kurjategijad, protsess , vaatamata erinevate tehnoloogiate (nt DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS ja DNS-over-HTTPS) olemasolule seiskus. Ja kui serverilahendused ja mõned neist on eksisteerinud juba pikka aega, on laialt tuntud ja kättesaadavad, jätab nende klienditarkvara tugi soovida.
Õnneks on olukord muutumas. Eelkõige populaarse Firefoxi brauseri arendajad tugirežiimi vaikimisi lubamise plaanide kohta (DoH) varsti. See peaks aitama kaitsta WWW kasutaja DNS-liiklust ülaltoodud ohtude eest, kuid võib potentsiaalselt tuua kaasa uusi.
1. DNS-over-HTTPS probleemid
DNS-over-HTTPS massiline kasutuselevõtt Interneti-tarkvaras põhjustab esmapilgul ainult positiivset reaktsiooni. Kuid kurat, nagu öeldakse, peitub detailides.
Esimene probleem, mis piirab DoH laialdast kasutamist, on selle keskendumine ainult veebiliiklusele. Tõepoolest, HTTP-protokoll ja selle praegune versioon HTTP/2, millel DoH põhineb, on WWW aluseks. Kuid Internet ei ole ainult veeb. Seal on palju populaarseid teenuseid, nagu e-post, erinevad kiirsõnumid, failiedastussüsteemid, multimeedia voogesitus jne, mis ei kasuta HTTP-d. Seega, hoolimata sellest, et paljud DoH-d peavad imerohuks, osutub see ilma täiendavate (ja tarbetute) pingutusteta kohaldamatuks muude kui brauseritehnoloogiate puhul. Muide, DNS-over-TLS tundub sellele rollile palju väärilisem kandidaat, mis rakendab standardse DNS-liikluse kapseldamist turvalise standardse TLS-i protokolli.
Teine probleem, mis on potentsiaalselt palju olulisem kui esimene, on tegelik loobumine DNS-i loomupärasest detsentraliseerimisest, eelistades kasutada brauseri seadetes määratud ühte DoH-serverit. Eelkõige soovitab Mozilla kasutada Cloudflare'i teenust. Sarnase teenuse käivitasid ka teised silmapaistvad Interneti-tegelased, eelkõige Google. Selgub, et DNS-üle-HTTPS-i rakendamine sellisel kujul, nagu see praegu on välja pakutud, suurendab ainult lõppkasutajate sõltuvust suurimatest teenustest. Pole saladus, et teave, mida DNS-päringute analüüs võib anda, võib koguda selle kohta veelgi rohkem andmeid ning suurendada selle täpsust ja asjakohasust.
Sellega seoses toetas autor ja jääb mitte DNS-over-HTTPS, vaid DNS-over-TLS massilise juurutamise toetajaks koos DNSSEC/DANE-ga kui universaalse, turvalise ja Interneti edasist tsentraliseerimist mittesoosiva vahendina. DNS-liikluse turvalisuse tagamiseks. Kahjuks ei saa arusaadavatel põhjustel oodata DoH alternatiivide massilise toe kiiret kasutuselevõttu klienditarkvarasse ja see on endiselt turvatehnoloogia entusiastide pärusmaa.
Kuid kuna meil on nüüd DoH, siis miks mitte kasutada seda pärast seda, kui ettevõtted on pääsenud oma serverite kaudu võimaliku jälgimise eest meie enda DNS-üle HTTPS-serverisse?
2. DNS-over-HTTPS protokoll
Kui vaadata standardit kirjeldades DNS-over-HTTPS-protokolli, näete, et see on tegelikult veebi API, mis võimaldab kapseldada standardse DNS-paketi HTTP/2-protokolli. Seda rakendatakse spetsiaalsete HTTP-päiste, samuti edastatud DNS-andmete binaarvormingu teisendamise kaudu (vt. ja järgnevad dokumendid) vormi, mis võimaldab neid edastada ja vastu võtta ning vajalike metaandmetega töötada.
Vastavalt standardile toetatakse ainult HTTP/2 ja turvalist TLS-ühendust.
DNS-päringu saatmine toimub standardsete GET- ja POST-meetodite abil. Esimesel juhul teisendatakse päring base64URL-i kodeeritud stringiks ja teisel juhul POST-päringu põhiosa kaudu binaarsel kujul. Sel juhul kasutatakse DNS-i päringu ja vastuse ajal spetsiaalset MIME-andmetüüpi rakendus/dns-sõnum.
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 intactPöörake tähelepanu ka pealkirjale vahemälu juhtimine: veebiserveri vastuses. Parameetris max vanus sisaldab tagastatava DNS-kirje TTL-väärtust (või minimaalset väärtust, kui tagastatakse nende komplekt).
Eelnevast lähtuvalt koosneb DoH-serveri toimimine mitmest etapist.
- Saate HTTP-päringu. Kui see on GET, siis dekodeerige pakett base64URL-i kodeeringust.
- Saada see pakett DNS-serverisse.
- Hankige DNS-serverilt vastus
- Leidke vastuvõetud kirjetest minimaalne TTL väärtus.
- Tagastada vastus kliendile HTTP kaudu.
3. Teie enda DNS-over-HTTPS server
Lihtsaim, kiireim ja tõhusaim viis oma DNS-üle HTTPS-serveri käitamiseks on kasutada HTTP/2 veebiserverit , millest autor on juba põgusalt kirjutanud (vt “").
Seda valikut toetab asjaolu, et kogu teie enda DoH-serveri koodi saab täielikult rakendada H2O-sse integreeritud tõlgi abil . DNS-serveriga andmete vahetamiseks on lisaks tavalistele teekidele vaja Socketi teeki (mrbgem), mis on õnneks juba H2O 2.3.0-beta2 praeguses arendusversioonis. FreeBSD portides. Selle lisamine ühelegi varasemale versioonile ei ole siiski keeruline hoidla kloonimise teel kataloogi /deps enne koostamist.
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
...Veebiserveri konfiguratsioon on üldiselt standardne.
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.rbAinus erand on URL-i töötleja /dns-päring mille eest tegelikult vastutab meie DNS-üle-HTTPS-server, mis on kirjutatud mruby keeles ja kutsutud läbi töötleja valiku mruby.handler-fail.
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
}Pange tähele, et antud juhul vastutab DNS-pakettide töötlemise eest kohalik vahemäluserver standardsest FreeBSD distributsioonist. Turvalisuse seisukohast on see optimaalne lahendus. Kuid miski ei takista teid asendamast localhost teisele DNS-aadressile, mida kavatsete kasutada.
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 *:*Jääb vaid H2O taaskäivitada ja vaadata, mis sellest välja tuleb.
root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...4. Testimine
Niisiis, kontrollime tulemusi, saates uuesti testipäringu ja vaadates utiliidi abil võrguliiklust 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 kernelVäljund näitab, kuidas aadressi lahendamise taotlus esitatakse example.com võeti DNS-serveris vastu ja töödeldi edukalt.
Nüüd jääb üle vaid meie server Firefoxi brauseris aktiveerida. Selleks peate konfiguratsioonilehtedel muutma mitmeid sätteid about: config.
Esiteks on see meie API aadress, millelt brauser DNS-teavet pärib network.trr.uri. Samuti on soovitatav määrata selle URL-i domeeni IP turvaliseks IP-eraldusvõimeks, kasutades brauserit ennast ilma DNS-i sisenemata network.trr.bootstrapAddress. Ja lõpuks parameeter ise network.trr.mode sealhulgas DoH kasutamine. Väärtuse määramine väärtusele "3" sunnib brauserit kasutama nimede lahendamiseks ainult DNS-i üle HTTPS-i, samas kui usaldusväärsem ja turvalisem "2" eelistab DoH-d, jättes standardse DNS-i otsingu varuvalikuks.
5. KASUM!
Kas artikkel oli kasulik? Siis palun ärge olge häbelik ja toetage rahaga annetusvormi kaudu (allpool).
Allikas: www.habr.com