Różne aspekty działania DNS były już wielokrotnie poruszane przez autora w wielu publikacjach opublikowane w ramach bloga. Jednocześnie główny nacisk zawsze był kładziony na poprawę bezpieczeństwa tej kluczowej usługi internetowej.
Do niedawna, pomimo oczywistej podatności ruchu DNS, który nadal w większości jest przesyłany w sposób jawny, na złośliwe działania dostawców chcących zwiększyć swoje przychody poprzez osadzanie reklam w treści, rządowe agencje bezpieczeństwa i cenzurę, jak również po prostu przestępcy, proces , pomimo obecności różnych technologii, takich jak DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS i DNS-over-HTTPS, utknął w martwym punkcie. A jeśli rozwiązania serwerowe, a niektóre istnieją już od dłuższego czasu, są powszechnie znane i dostępne, to ich wsparcie ze strony oprogramowania klienckiego pozostawia wiele do życzenia.
Na szczęście sytuacja się zmienia. W szczególności twórcy popularnej przeglądarki Firefox o planach domyślnego włączenia trybu wsparcia (DoH) wkrótce. Powinno to pomóc chronić ruch DNS użytkownika WWW przed powyższymi zagrożeniami, ale może potencjalnie wprowadzić nowe.
1. Problemy z DNS-over-HTTPS
Na pierwszy rzut oka masowe wprowadzenie DNS-over-HTTPS do oprogramowania internetowego wywołuje jedynie pozytywną reakcję. Jednak diabeł, jak mówią, tkwi w szczegółach.
Pierwszym problemem ograniczającym zakres powszechnego stosowania DoH jest jego skupienie wyłącznie na ruchu internetowym. Rzeczywiście, protokół HTTP i jego obecna wersja HTTP/2, na której opiera się DoH, są podstawą WWW. Ale Internet to nie tylko sieć. Istnieje wiele popularnych usług, takich jak poczta e-mail, różne komunikatory internetowe, systemy przesyłania plików, strumieniowe przesyłanie multimediów itp., które nie korzystają z protokołu HTTP. Zatem pomimo postrzegania przez wielu DoH jako panaceum, okazuje się, że nie da się go zastosować bez dodatkowego (i niepotrzebnego) wysiłku w przypadku czegokolwiek innego niż technologie przeglądarkowe. Nawiasem mówiąc, DNS-over-TLS wygląda na znacznie bardziej godnego kandydata do tej roli, który implementuje enkapsulację standardowego ruchu DNS w bezpiecznym standardowym protokole TLS.
Drugim problemem, potencjalnie znacznie bardziej znaczącym niż pierwszy, jest faktyczna rezygnacja z nieodłącznej decentralizacji DNS już w fazie projektowania na rzecz wykorzystania pojedynczego serwera DoH określonego w ustawieniach przeglądarki. W szczególności Mozilla sugeruje korzystanie z usługi Cloudflare. Podobną usługę uruchomiły także inne prominentne osobistości Internetu, w szczególności Google. Okazuje się, że wdrożenie DNS-over-HTTPS w formie, w jakiej jest obecnie proponowany, jedynie zwiększa uzależnienie użytkowników końcowych od największych usług. Nie jest tajemnicą, że informacje, które może dostarczyć analiza zapytań DNS, mogą zebrać na ten temat jeszcze więcej danych, a także zwiększyć ich dokładność i przydatność.
W związku z tym autor był i pozostaje zwolennikiem masowego wdrażania nie DNS-over-HTTPS, ale DNS-over-TLS wraz z DNSSEC/DANE jako uniwersalnego, bezpiecznego i niesprzyjającego dalszej centralizacji środków internetowych w celu zapewnienia bezpieczeństwa ruchu DNS. Niestety z oczywistych względów nie można spodziewać się szybkiego wprowadzenia masowego wsparcia dla alternatyw DoH do oprogramowania klienckiego, a jest to w dalszym ciągu domena entuzjastów technologii bezpieczeństwa.
Ale skoro mamy teraz DoH, dlaczego nie użyć go po ucieczce przed potencjalnym nadzorem korporacji za pośrednictwem ich serwerów na nasz własny serwer DNS-over-HTTPS?
2. Protokół DNS-over-HTTPS
Jeśli spojrzeć na standard opisując protokół DNS-over-HTTPS, widać, że tak naprawdę jest to web API, które pozwala na hermetyzację standardowego pakietu DNS w protokole HTTP/2. Jest to realizowane poprzez specjalne nagłówki HTTP, a także konwersję binarnego formatu przesyłanych danych DNS (patrz. i kolejnych dokumentów) do postaci umożliwiającej ich przesyłanie i odbieranie, a także pracę z niezbędnymi metadanymi.
Zgodnie ze standardem obsługiwane jest tylko połączenie HTTP/2 i bezpieczne połączenie TLS.
Wysłanie żądania DNS może odbywać się przy użyciu standardowych metod GET i POST. W pierwszym przypadku żądanie przekształcane jest na ciąg znaków zakodowany w formacie base64URL, a w drugim poprzez treść żądania POST w postaci binarnej. W tym przypadku podczas żądania i odpowiedzi DNS używany jest specjalny typ danych MIME aplikacja/wiadomość DNS.
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 intactZwróć także uwagę na tytuł kontrola pamięci podręcznej: w odpowiedzi z serwera WWW. W parametrze maksymalny wiek zawiera wartość TTL zwracanego rekordu DNS (lub wartość minimalną, jeśli zwracany jest ich zestaw).
W związku z powyższym funkcjonowanie serwera DoH składa się z kilku etapów.
- Odbierz żądanie HTTP. Jeśli jest to GET, zdekoduj pakiet z kodowania base64URL.
- Wyślij ten pakiet do serwera DNS.
- Uzyskaj odpowiedź z serwera DNS
- Znajdź minimalną wartość TTL w otrzymanych rekordach.
- Zwróć odpowiedź do klienta za pośrednictwem protokołu HTTP.
3. Twój własny serwer DNS-over-HTTPS
Najprostszym, najszybszym i najskuteczniejszym sposobem uruchomienia własnego serwera DNS-over-HTTPS jest użycie serwera WWW HTTP/2 , o którym autor już pokrótce pisał (patrz „").
Wybór ten jest uzasadniony faktem, że cały kod własnego serwera DoH można w pełni zaimplementować za pomocą interpretera zintegrowanego z samym H2O . Oprócz standardowych bibliotek, do wymiany danych z serwerem DNS potrzebna jest biblioteka Socket (mrbgem), która na szczęście jest już zawarta w aktualnej wersji rozwojowej H2O 2.3.0-beta2 w portach FreeBSD. Jednak dodanie go do dowolnej poprzedniej wersji poprzez klonowanie repozytorium nie jest trudne do katalogu /dep przed kompilacją.
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
...Konfiguracja serwera WWW jest ogólnie standardowa.
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.rbJedynym wyjątkiem jest procedura obsługi adresu URL /dns-query za co tak naprawdę odpowiada nasz serwer DNS-over-HTTPS, napisany w mruby i wywoływany poprzez opcję obsługi plik-mruby.handler.
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
}Należy pamiętać, że w tym przypadku za przetwarzanie pakietów DNS odpowiedzialny jest lokalny serwer buforujący ze standardowej dystrybucji FreeBSD. Z punktu widzenia bezpieczeństwa jest to optymalne rozwiązanie. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, aby dokonać wymiany localhost na inny adres DNS, którego zamierzasz używać.
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 *:*Pozostaje tylko ponownie uruchomić H2O i zobaczyć, co z tego wyniknie.
root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...4. Testowanie
Sprawdźmy więc wyniki, ponownie wysyłając żądanie testowe i sprawdzając ruch sieciowy za pomocą narzędzia 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 kernelDane wyjściowe pokazują, w jaki sposób żądanie rozpoznania adresu example.com został odebrany i pomyślnie przetworzony przez serwer DNS.
Teraz pozostaje już tylko aktywować nasz serwer w przeglądarce Firefox. Aby to zrobić, musisz zmienić kilka ustawień na stronach konfiguracyjnych about: config.
Po pierwsze jest to adres naszego API, pod którym przeglądarka będzie żądać informacji DNS sieć.trr.uri. Zaleca się również określenie adresu IP domeny z tego adresu URL w celu bezpiecznego rozpoznawania adresów IP przy użyciu samej przeglądarki bez dostępu do DNS adres sieciowy.trr.bootstrap. I wreszcie sam parametr tryb.trr.sieci łącznie z użyciem DoH. Ustawienie wartości na „3” zmusi przeglądarkę do używania wyłącznie DNS-over-HTTPS do rozpoznawania nazw, podczas gdy bardziej niezawodne i bezpieczne „2” da pierwszeństwo DoH, pozostawiając standardowe wyszukiwanie DNS jako opcję awaryjną.
5. ZYSK!
Czy artykuł był pomocny? W takim razie nie wstydź się i wesprzyj finansowo poprzez formularz darowizny (poniżej).
Źródło: www.habr.com