Verschillende aspecten van de DNS-werking zijn door de auteur al herhaaldelijk besproken in een aantal gepubliceerd als onderdeel van de blog. Tegelijkertijd heeft de nadruk altijd vooral gelegen op het verbeteren van de veiligheid van deze belangrijke internetdienst.
Tot voor kort, ondanks de overduidelijke kwetsbaarheid van DNS-verkeer, dat nog steeds voor het grootste deel in het openbaar wordt verzonden, voor kwaadwillige acties van providers die hun inkomsten proberen te vergroten door advertenties in de inhoud in te bedden, veiligheidsdiensten van de overheid en censuur, evenals gewoon criminelen, het proces , ondanks de aanwezigheid van verschillende technologieën zoals DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS en DNS-over-HTTPS, vastgelopen. En als serveroplossingen, waarvan sommige al heel lang bestaan, algemeen bekend en beschikbaar zijn, laat de ondersteuning door clientsoftware veel te wensen over.
Gelukkig is de situatie aan het veranderen. Met name de ontwikkelaars van de populaire Firefox-browser over plannen om de ondersteuningsmodus standaard in te schakelen (DoH) binnenkort. Dit zou het DNS-verkeer van de WWW-gebruiker moeten helpen beschermen tegen de bovengenoemde bedreigingen, maar zou mogelijk nieuwe bedreigingen kunnen introduceren.
1. DNS-over-HTTPS-problemen
Op het eerste gezicht veroorzaakt de beginnende massale introductie van DNS-over-HTTPS in internetsoftware alleen maar positieve reacties. De duivel zit echter, zoals ze zeggen, in de details.
Het eerste probleem dat de reikwijdte van het wijdverbreide gebruik van DoH beperkt, is de uitsluitende focus op internetverkeer. Het HTTP-protocol en de huidige versie HTTP/2, waarop DoH is gebaseerd, vormen inderdaad de basis van het WWW. Maar internet is niet alleen het web. Er zijn veel populaire diensten, zoals e-mail, verschillende instant messengers, systemen voor bestandsoverdracht, multimediastreaming, enz., die geen gebruik maken van HTTP. Dus ondanks de perceptie van velen van DoH als een wondermiddel, blijkt het niet toepasbaar zonder extra (en onnodige) inspanningen voor iets anders dan browsertechnologieën. Overigens lijkt DNS-over-TLS een veel waardevollere kandidaat voor deze rol, die de inkapseling van standaard DNS-verkeer implementeert in het veilige standaard TLS-protocol.
Het tweede probleem, dat potentieel veel belangrijker is dan het eerste, is het daadwerkelijk opgeven van de inherente decentralisatie van DNS door het ontwerp, ten gunste van het gebruik van een enkele DoH-server die is gespecificeerd in de browserinstellingen. Mozilla stelt in het bijzonder voor om een dienst van Cloudflare te gebruiken. Een soortgelijke dienst werd ook gelanceerd door andere prominente internetfiguren, met name Google. Het blijkt dat de implementatie van DNS-over-HTTPS in de vorm waarin het nu wordt voorgesteld de afhankelijkheid van eindgebruikers van de grootste diensten alleen maar vergroot. Het is geen geheim dat de informatie die de analyse van DNS-query's kan opleveren, er nog meer gegevens over kan verzamelen en de nauwkeurigheid en relevantie ervan kan vergroten.
In dit opzicht was en blijft de auteur een voorstander van de massale implementatie, niet van DNS-over-HTTPS, maar van DNS-over-TLS samen met DNSSEC/DANE als universeel, veilig en niet bevorderlijk voor verdere centralisatie van internetmiddelen. voor het garanderen van de veiligheid van DNS-verkeer. Helaas kan men om voor de hand liggende redenen geen snelle introductie van massale steun voor DoH-alternatieven in clientsoftware verwachten, en dit is nog steeds het domein van liefhebbers van beveiligingstechnologie.
Maar aangezien we nu DoH hebben, waarom zouden we het dan niet gebruiken nadat we zijn ontsnapt aan mogelijke surveillance door bedrijven via hun servers naar onze eigen DNS-over-HTTPS-server?
2. DNS-over-HTTPS-protocol
Als je naar de standaard kijkt Als je het DNS-over-HTTPS-protocol beschrijft, kun je zien dat het in feite een web-API is waarmee je een standaard DNS-pakket in het HTTP/2-protocol kunt inkapselen. Dit wordt geïmplementeerd via speciale HTTP-headers, evenals conversie van het binaire formaat van verzonden DNS-gegevens (zie. en daaropvolgende documenten) in een vorm waarmee u ze kunt verzenden en ontvangen, en kunt werken met de benodigde metadata.
Volgens de standaard worden alleen HTTP/2 en een beveiligde TLS-verbinding ondersteund.
Het verzenden van een DNS-verzoek kan worden gedaan met behulp van de standaard GET- en POST-methoden. In het eerste geval wordt het verzoek omgezet in een met base64URL gecodeerde tekenreeks, en in het tweede geval via de hoofdtekst van het POST-verzoek in binaire vorm. In dit geval wordt tijdens het DNS-verzoek en -antwoord een speciaal MIME-gegevenstype gebruikt applicatie/dns-bericht.
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 intactLet ook op de titel cache-controle: in het antwoord van de webserver. In de parameter max-leeftijd bevat de TTL-waarde voor de DNS-record die wordt geretourneerd (of de minimumwaarde als een set daarvan wordt geretourneerd).
Op basis van het bovenstaande bestaat het functioneren van een DoH-server uit verschillende fasen.
- Ontvang een HTTP-verzoek. Als dit een GET is, decodeer dan het pakket met base64URL-codering.
- Stuur dit pakket naar de DNS-server.
- Ontvang een antwoord van de DNS-server
- Zoek de minimale TTL-waarde in de ontvangen records.
- Stuur een antwoord terug naar de client via HTTP.
3. Uw eigen DNS-over-HTTPS-server
De eenvoudigste, snelste en meest effectieve manier om uw eigen DNS-over-HTTPS-server te gebruiken, is door een HTTP/2-webserver te gebruiken , waarover de auteur al kort heeft geschreven (zie “
Deze keuze wordt ondersteund door het feit dat alle code van uw eigen DoH-server volledig kan worden geïmplementeerd met behulp van de in H2O zelf geïntegreerde tolk . Om gegevens uit te wisselen met de DNS-server heb je naast de standaardbibliotheken de (mrbgem) Socket-bibliotheek nodig, die gelukkig al is opgenomen in de huidige ontwikkelingsversie van H2O 2.3.0-beta2 in FreeBSD-poorten. Het is echter niet moeilijk om het aan een eerdere versie toe te voegen door de repository te klonen catalogiseren /afd vóór compilatie.
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
...De configuratie van de webserver is over het algemeen standaard.
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.rbDe enige uitzondering is de URL-handler / dns-query waarvoor onze DNS-over-HTTPS-server, geschreven in mruby en aangeroepen via de handler-optie, feitelijk verantwoordelijk is mruby.handler-bestand.
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
}Houd er rekening mee dat in dit geval de lokale cachingserver verantwoordelijk is voor de verwerking van DNS-pakketten van de standaard FreeBSD-distributie. Vanuit veiligheidsoogpunt is dit de optimale oplossing. Niets belet u echter om te vervangen localhost naar een ander DNS-adres dat u wilt gebruiken.
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 *:*Het enige dat overblijft is H2O opnieuw opstarten en kijken wat er van komt.
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
Laten we dus de resultaten controleren door opnieuw een testverzoek te verzenden en naar het netwerkverkeer te kijken met behulp van het hulpprogramma 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 kernelDe uitvoer laat zien hoe het verzoek om het adres op te lossen example.com werd ontvangen en met succes verwerkt door de DNS-server.
Nu hoeft u alleen nog maar onze server in de Firefox-browser te activeren. Om dit te doen, moet u verschillende instellingen op de configuratiepagina's wijzigen about: config.
Ten eerste is dit het adres van onze API waar de browser DNS-informatie zal opvragen netwerk.trr.uri. Het wordt ook aanbevolen om het domein-IP van deze URL op te geven voor veilige IP-resolutie met behulp van de browser zelf zonder toegang tot DNS netwerk.trr.bootstrapAddress. En ten slotte de parameter zelf netwerk.trr.mode inclusief het gebruik van DoH. Als u de waarde instelt op "3" wordt de browser gedwongen uitsluitend DNS-over-HTTPS te gebruiken voor naamomzetting, terwijl de betrouwbaardere en veiligere "2" voorrang geeft aan DoH, waardoor de standaard DNS-lookup als reserveoptie overblijft.
5. WINST!
Was het artikel nuttig? Wees dan niet verlegen en steun met geld via het donatieformulier (hieronder).
Bron: www.habr.com