dns安全与防护

DNS安全与防护

一、DNS基础

（一）什么是DNS

域名系统（Domain Name System，简称DNS）是互联网的一项服务，它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，而不需要记住复杂的IP地址，当用户在浏览器中输入www.example.com时，DNS负责将这个域名解析为对应的IP地址，如192.0.2.1，从而让用户能够访问目标网站。

（二）DNS的工作原理

DNS查询过程通常如下：

1、客户端缓存：首先检查本地计算机是否有该域名对应的IP地址缓存，如果有，就直接使用缓存中的IP地址完成访问。

2、本地DNS服务器：如果客户端没有缓存，它会向本地DNS服务器（一般由网络服务提供商提供）发送查询请求。

3、根DNS服务器：本地DNS服务器如果无法解析，会向根DNS服务器查询，根DNS服务器只知道顶级域（如.com、.org等）的DNS服务器地址，它将查询指向相应的顶级域DNS服务器。

4、顶级域DNS服务器：顶级域DNS服务器再将查询转发给权威DNS服务器，权威DNS服务器是存储了特定域名相关信息的服务器，它能够返回该域名对应的IP地址。

5、返回结果：权威DNS服务器将解析后的IP地址返回给顶级域DNS服务器，再依次返回给本地DNS服务器和客户端，最后客户端使用这个IP地址访问目标服务器。

二、DNS面临的安全威胁

（一）DNS劫持

1、定义：DNS劫持是一种恶意攻击行为，攻击者通过非法手段篡改DNS服务器的记录，将用户引导到恶意网站，当用户试图访问正规的银行网站时，被劫持到钓鱼网站，导致用户的账户信息等敏感数据被盗取。

2、攻击方式

缓存中毒：攻击者通过向DNS服务器发送伪造的查询响应，使服务器缓存错误的域名解析记录，攻击者发送一个看似合法的查询请求，然后自己回复一个错误的IP地址，服务器如果缓存了这个错误地址，就会引导后续的用户访问错误的地址。

利用DNS服务器漏洞：一些DNS服务器软件可能存在安全漏洞，攻击者可以利用这些漏洞获取服务器的控制权，从而修改DNS记录，比如某些老旧版本的DNS服务器软件在处理特定类型的查询时存在缓冲区溢出漏洞，攻击者可以构造特殊的查询数据来触发漏洞，进而控制服务器。

（二）DNS欺骗

1、定义：DNS欺骗是指攻击者伪造DNS服务器的响应，使客户端获得错误的IP地址，与DNS劫持不同的是，DNS欺骗更侧重于在客户端和DNS服务器之间的通信过程中进行欺骗。

2、攻击方式

ARP欺骗（在局域网环境中）：攻击者通过发送伪造的ARP（地址解析协议）消息，将自己的MAC地址与DNS服务器的IP地址绑定，或者将DNS服务器的MAC地址与自己的IP地址绑定，这样，客户端发送的DNS查询请求就会被发送到攻击者的设备上，攻击者可以随意返回虚假的DNS解析结果。

ICMP重定向攻击：攻击者可以利用ICMP（网际控制报文协议）重定向消息，诱导客户端改变其默认的网关或DNS服务器，从而使客户端接收到攻击者提供的虚假DNS信息。

（三）DDoS攻击（针对DNS服务器）

1、定义：分布式拒绝服务（DDoS）攻击是通过控制大量的僵尸主机向目标DNS服务器发送海量的查询请求，使服务器瘫痪，无法正常为用户提供域名解析服务。

2、攻击特点

流量巨大：攻击者可以利用僵尸网络同时发动数以万计的查询请求，一个大型的DDoS攻击可以使DNS服务器在短时间内收到每秒数百万个查询请求，远远超过服务器的处理能力。

难以防御：由于攻击流量来自多个不同的源地址，并且通常是合法的查询请求，很难从源头进行阻断，攻击者可以不断更换僵尸主机，增加防御的难度。

三、DNS安全防护技术

（一）DNSSEC（域名系统安全扩展）

1、原理：DNSSEC通过使用数字签名和加密技术来确保DNS数据的真实性和完整性，它为每个DNS区域添加了密钥签名密钥（KSK）和区域签名密钥（ZSK），KSK用于签署ZSK，ZSK用于签署DNS区域中的数据，当客户端收到DNS响应时，它可以验证签名，确保数据没有被篡改。

2、工作流程

签名生成：DNS区域的管理员使用ZSK对区域中的资源记录进行签名，生成签名记录，使用KSK对ZSK进行签名，生成密钥签名记录。

验证过程：当客户端收到DNS响应时，它会首先获取公钥（可以通过DNSKEY记录获取），然后使用公钥验证签名，如果验证通过，说明数据是真实完整的；如果验证失败，说明数据可能被篡改。

（二）DNS防火墙

1、功能：DNS防火墙可以过滤进出网络的DNS流量，阻止恶意的DNS查询和响应，它可以根据预设的规则，如允许或禁止特定的域名、IP地址范围的DNS查询，或者检测和阻止异常的DNS流量模式。

2、部署方式

基于网络设备的部署：一些路由器和交换机支持DNS防火墙功能，可以在网络边缘对DNS流量进行过滤，企业级的路由器可以配置DNS防火墙规则，阻止员工访问已知的恶意域名。

独立的软件解决方案：也有专门的DNS防火墙软件，可以安装在服务器或专用设备上，这些软件通常提供更丰富的功能，如实时监控DNS流量、生成详细的日志等。

（三）安全配置和补丁管理

1、安全配置

最小化服务：只开启DNS服务器必要的服务和端口，减少攻击面，关闭不必要的远程管理服务，避免攻击者通过这些服务入侵DNS服务器。

访问控制：设置严格的访问控制列表，限制只有授权的IP地址或网络可以访问DNS服务器的管理界面和查询服务，只允许企业内部网络的特定IP段访问DNS服务器的配置界面。

2、补丁管理：及时安装DNS服务器软件的安全补丁，软件开发者会定期发布补丁来修复发现的漏洞，保持DNS服务器软件的更新可以有效防止攻击者利用已知漏洞进行攻击，当发现某个版本的DNS服务器软件存在缓冲区溢出漏洞时，及时安装开发者提供的补丁可以堵住这个安全漏洞。

四、相关问题与解答

（一）问题1：如何判断自己的网络是否遭受了DNS劫持或欺骗？

解答：如果怀疑网络遭受了DNS劫持或欺骗，可以从以下几个方面进行判断，注意访问常用网站时是否被重定向到奇怪的网站，当访问知名银行网站时，却被导向一个外观相似但网址不同的钓鱼网站，这可能是DNS劫持的迹象，可以使用一些在线工具来检测DNS解析是否正常，比如通过DNS查询工具（如nslookup、dig等）手动查询域名对应的IP地址，然后与正常情况下的IP地址进行对比，如果发现IP地址异常，可能是遭受了DNS劫持或欺骗，还可以检查网络连接的设备是否存在ARP欺骗的情况，通过查看设备的ARP缓存表，看是否有可疑的MAC地址和IP地址映射。

（二）问题2：DNSSEC能够完全防止所有的DNS安全威胁吗？

解答：DNSSEC不能完全防止所有的DNS安全威胁，虽然它通过数字签名和加密技术有效地保证了DNS数据的真实性和完整性，能够防止DNS劫持和欺骗中的大部分数据篡改情况，但对于DDoS攻击并没有直接的防御作用，DDoS攻击主要是通过海量的查询请求使DNS服务器瘫痪，而DNSSEC并不能阻止这种流量攻击，DNSSEC的实施需要一定的配置和管理成本，如果配置错误或者密钥管理不当，也可能会导致安全问题，一些新兴的DNS攻击方式可能还会绕过DNSSEC的防护机制。