Các khía cạnh khác nhau của hoạt động DNS đã được tác giả đề cập nhiều lần trong một số được xuất bản như một phần của blog. Đồng thời, trọng tâm chính luôn là cải thiện tính bảo mật của dịch vụ Internet quan trọng này.
Cho đến gần đây, mặc dù lỗ hổng rõ ràng của lưu lượng DNS, phần lớn vẫn được truyền đi một cách rõ ràng, đến các hành động độc hại từ phía các nhà cung cấp đang tìm cách tăng thu nhập của họ bằng cách nhúng quảng cáo vào nội dung, các cơ quan an ninh và kiểm duyệt của chính phủ, cũng như đơn giản là tội phạm, quá trình , bất chấp sự hiện diện của nhiều công nghệ khác nhau như DNSSEC/DANE, DNScrypt, DNS-over-TLS và DNS-over-HTTPS, đều bị đình trệ. Và nếu các giải pháp máy chủ, và một số trong số chúng đã tồn tại khá lâu, được biết đến rộng rãi và sẵn có, thì sự hỗ trợ của chúng từ phần mềm máy khách còn nhiều điều đáng mong đợi.
May mắn thay, tình hình đang thay đổi. Đặc biệt, các nhà phát triển trình duyệt Firefox phổ biến về kế hoạch bật chế độ hỗ trợ theo mặc định (DoH) sớm. Điều này sẽ giúp bảo vệ lưu lượng DNS của người dùng WWW khỏi các mối đe dọa trên nhưng có thể tạo ra các mối đe dọa mới.
1. Sự cố DNS qua HTTPS
Thoạt nhìn, việc bắt đầu đưa DNS-over-HTTPS vào phần mềm Internet hàng loạt chỉ gây ra phản ứng tích cực. Tuy nhiên, như người ta nói, ma quỷ nằm ở chi tiết.
Vấn đề đầu tiên hạn chế phạm vi sử dụng rộng rãi của DoH là nó chỉ tập trung vào lưu lượng truy cập web. Thật vậy, giao thức HTTP và phiên bản hiện tại HTTP/2 của nó, dựa trên DoH, là nền tảng của WWW. Nhưng Internet không chỉ là web. Có rất nhiều dịch vụ phổ biến, chẳng hạn như email, nhiều loại tin nhắn tức thời, hệ thống truyền tệp, truyền phát đa phương tiện, v.v., không sử dụng HTTP. Do đó, mặc dù nhiều người coi DoH là thuốc chữa bách bệnh, nhưng hóa ra nó không thể áp dụng được nếu không có nỗ lực bổ sung (và không cần thiết) cho bất kỳ thứ gì khác ngoài công nghệ trình duyệt. Nhân tiện, DNS-over-TLS có vẻ là một ứng cử viên xứng đáng hơn nhiều cho vai trò này, nó thực hiện việc đóng gói lưu lượng DNS tiêu chuẩn trong giao thức TLS tiêu chuẩn an toàn.
Vấn đề thứ hai, có khả năng quan trọng hơn nhiều so với vấn đề đầu tiên, là việc từ bỏ thực tế tính phân cấp vốn có của DNS theo thiết kế để chuyển sang sử dụng một máy chủ DoH duy nhất được chỉ định trong cài đặt trình duyệt. Đặc biệt, Mozilla đề xuất sử dụng dịch vụ từ Cloudflare. Một dịch vụ tương tự cũng được đưa ra bởi các nhân vật Internet nổi bật khác, đặc biệt là Google. Hóa ra việc triển khai DNS-over-HTTPS theo hình thức hiện được đề xuất chỉ làm tăng sự phụ thuộc của người dùng cuối vào các dịch vụ lớn nhất. Không có gì bí mật rằng thông tin mà phân tích truy vấn DNS có thể cung cấp có thể thu thập nhiều dữ liệu hơn về nó cũng như tăng độ chính xác và mức độ liên quan của nó.
Về vấn đề này, tác giả đã và vẫn là người ủng hộ việc triển khai hàng loạt không phải DNS-over-HTTPS mà là DNS-over-TLS cùng với DNSSEC/DANE như một phương tiện phổ biến, an toàn và không có lợi cho việc tập trung hơn nữa các phương tiện Internet để đảm bảo an toàn cho lưu lượng DNS. Thật không may, vì những lý do hiển nhiên, người ta không thể mong đợi sự giới thiệu nhanh chóng sự hỗ trợ hàng loạt cho các giải pháp thay thế DoH vào phần mềm máy khách và đây vẫn là lĩnh vực của những người đam mê công nghệ bảo mật.
Nhưng vì hiện tại chúng ta đã có DoH, tại sao không sử dụng nó sau khi thoát khỏi sự giám sát tiềm tàng của các tập đoàn thông qua máy chủ của họ tới máy chủ DNS-over-HTTPS của chính chúng ta?
2. Giao thức DNS qua HTTPS
Nếu bạn nhìn vào tiêu chuẩn mô tả giao thức DNS-over-HTTPS, trên thực tế, bạn có thể thấy rằng đó là một API web cho phép bạn đóng gói gói DNS tiêu chuẩn trong giao thức HTTP/2. Điều này được thực hiện thông qua các tiêu đề HTTP đặc biệt, cũng như chuyển đổi định dạng nhị phân của dữ liệu DNS được truyền (xem phần XNUMX). và các tài liệu tiếp theo) thành một biểu mẫu cho phép bạn truyền và nhận chúng cũng như làm việc với siêu dữ liệu cần thiết.
Theo tiêu chuẩn, chỉ hỗ trợ HTTP/2 và kết nối TLS an toàn.
Việc gửi yêu cầu DNS có thể được thực hiện bằng các phương thức GET và POST tiêu chuẩn. Trong trường hợp đầu tiên, yêu cầu được chuyển thành chuỗi được mã hóa base64URL và trong trường hợp thứ hai, thông qua nội dung của yêu cầu POST ở dạng nhị phân. Trong trường hợp này, loại dữ liệu MIME đặc biệt được sử dụng trong quá trình yêu cầu và phản hồi DNS ứng dụng/tin nhắn 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 intactCũng chú ý đến tiêu đề kiểm soát bộ đệm: trong phản hồi từ máy chủ web. Trong tham số tuổi tối đa chứa giá trị TTL cho bản ghi DNS được trả về (hoặc giá trị tối thiểu nếu một tập hợp chúng được trả về).
Dựa trên những điều trên, hoạt động của máy chủ DoH bao gồm nhiều giai đoạn.
- Nhận được yêu cầu HTTP. Nếu đây là GET thì hãy giải mã gói từ mã hóa base64URL.
- Gửi gói này đến máy chủ DNS.
- Nhận phản hồi từ máy chủ DNS
- Tìm giá trị TTL tối thiểu trong các bản ghi nhận được.
- Trả lại phản hồi cho khách hàng qua HTTP.
3. Máy chủ DNS-over-HTTPS của riêng bạn
Cách đơn giản nhất, nhanh nhất và hiệu quả nhất để chạy máy chủ DNS-over-HTTPS của riêng bạn là sử dụng máy chủ web HTTP/2 , về điều mà tác giả đã viết ngắn gọn (xem “").
Lựa chọn này được hỗ trợ bởi thực tế là tất cả mã của máy chủ DoH của riêng bạn có thể được triển khai đầy đủ bằng cách sử dụng trình thông dịch được tích hợp vào chính H2O . Ngoài các thư viện tiêu chuẩn, để trao đổi dữ liệu với máy chủ DNS, bạn cần có thư viện Ổ cắm (mrbgem), may mắn thay, thư viện này đã được đưa vào phiên bản phát triển hiện tại của H2O 2.3.0-beta2 trong các cổng FreeBSD. Tuy nhiên, không khó để thêm nó vào bất kỳ phiên bản nào trước đó bằng cách nhân bản kho lưu trữ vào danh mục /deps trước khi biên soạn.
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
...Cấu hình máy chủ web nói chung là tiêu chuẩn.
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.rbNgoại lệ duy nhất là trình xử lý URL /dns-truy vấn mà máy chủ DNS-over-HTTPS của chúng tôi, được viết bằng mruby và được gọi thông qua tùy chọn xử lý, thực sự chịu trách nhiệm tập tin 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
}Xin lưu ý rằng máy chủ bộ nhớ đệm cục bộ chịu trách nhiệm xử lý các gói DNS, trong trường hợp này từ bản phân phối FreeBSD tiêu chuẩn. Từ quan điểm bảo mật, đây là giải pháp tối ưu. Tuy nhiên, không có gì ngăn cản bạn thay thế localhost tới một địa chỉ DNS khác mà bạn định sử dụng.
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 *:*Tất cả những gì còn lại là khởi động lại H2O và xem điều gì xảy ra.
root@beta:/usr/local/etc/h2o # service h2o restart
Stopping h2o.
Waiting for PIDS: 69871.
Starting h2o.
start_server (pid:70532) starting now...4. Thử nghiệm
Vì vậy, hãy kiểm tra kết quả bằng cách gửi lại yêu cầu kiểm tra và xem lưu lượng mạng bằng tiện ích 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 kernelĐầu ra cho thấy cách yêu cầu giải quyết địa chỉ example.com đã được máy chủ DNS nhận và xử lý thành công.
Bây giờ tất cả những gì còn lại là kích hoạt máy chủ của chúng tôi trong trình duyệt Firefox. Để thực hiện việc này, bạn cần thay đổi một số cài đặt trên trang cấu hình about: config.
Đầu tiên, đây là địa chỉ API của chúng tôi mà trình duyệt sẽ yêu cầu thông tin DNS trong mạng.trr.uri. Bạn cũng nên chỉ định IP miền từ URL này để phân giải IP an toàn bằng chính trình duyệt mà không cần truy cập DNS trong network.trr.bootstrapĐịa chỉ. Và cuối cùng, chính tham số mạng.trr.mode bao gồm cả việc sử dụng DoH. Đặt giá trị thành "3" sẽ buộc trình duyệt chỉ sử dụng DNS-over-HTTPS để phân giải tên, trong khi giá trị "2" đáng tin cậy và an toàn hơn sẽ ưu tiên cho DoH, để lại việc tra cứu DNS tiêu chuẩn làm tùy chọn dự phòng.
5. LỢI NHUẬN!
Bài viết có hữu ích không? Vậy thì xin đừng ngại ngùng và hãy ủng hộ bằng tiền thông qua hình thức quyên góp (bên dưới).
Nguồn: www.habr.com