Emeljük a DNS-over-HTTPS szerverünket

A szerző már többször is érintette a DNS működésének különböző aspektusait cikkek a blog részeként jelent meg. Ugyanakkor a fő hangsúly mindig e kulcsfontosságú internetes szolgáltatás biztonságának javításán volt.

Emeljük a DNS-over-HTTPS szerverünket

Egészen a közelmúltig, a DNS-forgalom nyilvánvaló sebezhetősége ellenére, amely nagyrészt még mindig egyértelműen átadódik a szolgáltatók rosszindulatú tevékenységeinek, amelyek célja, hogy reklámok tartalomba ágyazásával növeljék bevételeiket, a kormányzati biztonsági szervek és a cenzúra, valamint egyszerűen a bűnözők, a folyamat védelmének megerősítése, annak ellenére, hogy léteznek különféle technológiák, mint például a DNSSEC/DANE, a DNScrypt, a DNS-over-TLS és a DNS-over-HTTPS, leállt. És ha a szervermegoldások – és néhányuk már régóta létezik – széles körben ismertek és elérhetőek, akkor a kliensszoftverek támogatása sok kívánnivalót hagy maga után.

Szerencsére a helyzet változik. Különösen a népszerű Firefox böngésző fejlesztői megállapított a támogatási mód alapértelmezés szerinti engedélyezésére vonatkozó tervekről DNS-HTTPS felett (DoH) hamarosan. Ez segít megvédeni a WWW-felhasználók DNS-forgalmát a fenti fenyegetésektől, de potenciálisan új fenyegetéseket is bevezethet.

1. DNS-over-HTTPS problémák

Első pillantásra a DNS-over-HTTPS tömeges bevezetése az internetes szoftverekbe csak pozitív reakciót vált ki. Az ördög azonban, ahogy mondani szokás, a részletekben rejlik.

Az első probléma, amely korlátozza a DoH széles körű alkalmazását, az, hogy kizárólag a webes forgalomra összpontosít. Valójában a HTTP protokoll és annak jelenlegi HTTP/2 verziója, amelyen a DoH alapul, a WWW alapja. De az internet nem csak a web. Nagyon sok népszerű szolgáltatás van, például e-mail, különféle azonnali üzenetküldők, fájlátviteli rendszerek, multimédiás streaming stb., amelyek nem használnak HTTP-t. Így annak ellenére, hogy sokan a DoH-t csodaszernek tekintik, kiderül, hogy további (és szükségtelen) erőfeszítések nélkül nem alkalmazható a böngészőtechnológián kívül bármi másra. Egyébként a DNS-over-TLS sokkal méltóbb jelöltnek tűnik erre a szerepre, amely a szabványos DNS-forgalom beágyazását valósítja meg a biztonságos szabványos TLS protokollban.

A második probléma, amely potenciálisan sokkal jelentősebb, mint az első, a DNS inherens decentralizációjának tényleges feladása a böngésző beállításaiban megadott egyetlen DoH-szerver használatára. A Mozilla különösen a Cloudflare szolgáltatásának használatát javasolja. Hasonló szolgáltatást más prominens internetes személyiségek is elindítottak, különösen a Google. Kiderült, hogy a DNS-over-HTTPS megvalósítása a jelenleg javasolt formában csak növeli a végfelhasználók függőségét a legnagyobb szolgáltatásoktól. Nem titok, hogy a DNS-lekérdezések elemzése által szolgáltatott információk még több adatot gyűjthetnek róla, valamint növelik a pontosságát és relevanciáját.

Ebben a tekintetben a szerző a DNS-over-HTTPS, hanem a DNS-over-TLS tömeges megvalósításának támogatója volt és marad a DNSSEC/DANE-nel együtt, mint egy univerzális, biztonságos és nem segíti elő az internet további központosítását. a DNS-forgalom biztonságának biztosításáért. Sajnos nyilvánvaló okokból nem számíthatunk a DoH-alternatívák tömeges támogatásának gyors bevezetésére a kliensszoftverekbe, és ez még mindig a biztonságtechnika rajongóinak területe.

De mivel már van DoH-unk, miért ne használnánk azt, miután a vállalatok szervereiken keresztül a saját DNS-over-HTTPS szerverünkre menekültek a potenciális felügyelet alól?

2. DNS-over-HTTPS protokoll

Ha megnézed a szabványt RFC8484 A DNS-over-HTTPS protokoll leírása során láthatja, hogy ez valójában egy webes API, amely lehetővé teszi egy szabványos DNS-csomag beágyazását a HTTP/2 protokollba. Ez speciális HTTP-fejléceken keresztül valósul meg, valamint a továbbított DNS-adatok bináris formátumának konvertálásával (lásd. RFC1035 és az azt követő dokumentumok) olyan formában, amely lehetővé teszi azok továbbítását és fogadását, valamint a szükséges metaadatokkal való munkát.

A szabvány szerint csak a HTTP/2 és a biztonságos TLS kapcsolat támogatott.

A DNS-kérés küldése a szabványos GET és POST metódusokkal történhet. Az első esetben a kérés egy base64URL-kódolású karaktersorozattá alakul, a második esetben pedig a POST-kérés törzsén keresztül bináris formában. Ebben az esetben a DNS kérés és válasz során egy speciális MIME adattípust használnak alkalmazás/dns-üzenet.

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

Ügyeljen a címre is cache-vezérlés: a webszerver válaszában. A paraméterben max-életkor tartalmazza a visszaadott DNS-rekord TTL-értékét (vagy a minimális értéket, ha ezek egy halmaza kerül visszaadásra).

A fentiek alapján a DoH szerver működése több szakaszból áll.

  • HTTP kérés fogadása. Ha ez egy GET, akkor dekódolja a csomagot a base64URL kódolásból.
  • Küldje el ezt a csomagot a DNS-kiszolgálónak.
  • Kérjen választ a DNS-kiszolgálótól
  • Keresse meg a kapott rekordokban a minimális TTL értéket.
  • Válasz küldése az ügyfélnek HTTP-n keresztül.

3. Saját DNS-over-HTTPS szerver

A saját DNS-over-HTTPS szerver futtatásának legegyszerűbb, leggyorsabb és leghatékonyabb módja a HTTP/2 webszerver használata. H2O, amelyről a szerző már röviden írt (lásd „Nagy teljesítményű H2O webszerver").

Ezt a választást alátámasztja az a tény, hogy a saját DoH szerverének összes kódja teljes mértékben megvalósítható a magába a H2O-ba integrált tolmács segítségével mruby. A DNS-kiszolgálóval való adatcseréhez a szabványos könyvtárakon kívül szükség van az (mrbgem) Socket könyvtárra, amely szerencsére már benne van a H2O 2.3.0-beta2 jelenlegi fejlesztési verziójában. ajándék FreeBSD portokban. Nem nehéz azonban bármely korábbi verzióhoz hozzáadni a tár klónozásával Socket könyvtárak a katalógusba /deps összeállítás előtt.

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
...

A webszerver konfigurációja általában szabványos.

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

Az egyetlen kivétel az URL-kezelő /dns-query amiért valójában a DNS-over-HTTPS szerverünk felelős, amely mruby nyelven íródott és a kezelő opción keresztül hívható 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
}

Kérjük, vegye figyelembe, hogy ebben az esetben a helyi gyorsítótár-kiszolgáló felelős a DNS-csomagok feldolgozásáért Nincs korlátozás a szabványos FreeBSD disztribúcióból. Biztonsági szempontból ez az optimális megoldás. Azonban semmi sem akadályozza meg a cserét localhost egy másik DNS-címre, amelyet használni kíván.

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          *:*

Már csak a H2O újraindítása van hátra, és meglátjuk, mi sül ki belőle.

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

4. Tesztelés

Tehát ellenőrizzük az eredményeket úgy, hogy újra elküldünk egy tesztkérést, és megnézzük a hálózati forgalmat a segédprogram segítségével 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

A kimenet megmutatja, hogy a kérés hogyan oldja meg a címet example.com megkapta és sikeresen feldolgozta a DNS-kiszolgáló.

Most már csak aktiválni kell a szerverünket a Firefox böngészőben. Ehhez meg kell változtatnia több beállítást a konfigurációs oldalakon about: config.

Emeljük a DNS-over-HTTPS szerverünket

Először is, ez az API-nk címe, amelyen a böngésző DNS-adatokat kér network.trr.uri. Javasoljuk továbbá, hogy ezen az URL-címen adja meg a tartomány IP-címét a biztonságos IP-feloldáshoz, magát a böngészőt használva, anélkül, hogy hozzáférne a DNS-hez network.trr.bootstrapAddress. És végül maga a paraméter network.trr.mode beleértve a DoH használatát. Az érték „3”-ra állítása arra kényszeríti a böngészőt, hogy kizárólag DNS-over-HTTPS-t használjon a névfeloldáshoz, míg a megbízhatóbb és biztonságosabb „2” a DoH-nak ad elsőbbséget, így a szabványos DNS-keresés tartalékopcióként marad meg.

5. PROFIT!

Hasznos volt a cikk? Akkor ne légy szégyenlős és támogass pénzzel az adományozási űrlapon keresztül (lent).

Forrás: will.com

Hozzászólás