什么是DNS投毒？它如何影响网络安全？

DNS投毒

一、什么是DNS投毒？

1、定义：DNS投毒，也称为域名系统缓存投毒（DNS Cache Poisoning）或DNS欺骗，是一种网络安全攻击方式，攻击者通过向DNS服务器发送伪造的DNS响应数据包，使DNS服务器错误地缓存这些虚假信息，从而将用户引导至错误的IP地址或恶意网站。

2、背景：在DNS系统中，为了提高解析效率，DNS服务器会对已解析的域名和对应的IP地址进行缓存，当用户再次请求该域名时，DNS服务器可以直接从缓存中提供答案，而无需再次向上级DNS服务器查询，这种机制虽然提高了效率，但也带来了安全隐患。

二、DNS投毒的具体原理

1、DNS解析过程：用户在浏览器中输入需要访问的域名，本地DNS服务器会检查是否有该域名的缓存记录，如果有，则直接返回给用户；如果没有，本地DNS服务器会代表用户向根DNS服务器发起递归查询，根DNS服务器返回顶级域（TLD）权威DNS服务器的地址，本地DNS服务器继续向TLD服务器查询，TLD服务器返回主权限域名服务器的地址，本地DNS服务器再向主权限域名服务器查询，主权限域名服务器返回域名对应的IP地址，本地DNS服务器将结果缓存并返回给用户。

2、投毒过程：攻击者利用网络监听工具截获目标DNS服务器与上级DNS服务器之间的通信数据包，分析DNS协议格式，构造伪造的DNS响应数据包，其中包含虚假的IP地址和其他关键信息，在目标DNS服务器接收到查询请求后，抢先发送伪造的响应数据包给目标DNS服务器，如果目标DNS服务器没有正确验证响应数据包的真实性，就会将虚假的信息缓存起来，当其他用户尝试访问相同的域名时，目标DNS服务器会返回错误的IP地址，导致用户被重定向到恶意网站或无法访问正常服务。

三、DNS投毒的类型

1、传统DNS投毒：针对特定域名的缓存投毒，污染目标是域名所对应的IP地址信息，攻击者必须等待原DNS缓存失效后才能发动攻击，且成功率较低。

2、Kaminsky攻击：针对域名授权的权威域名服务器的投毒攻击，通过构造随机序列与目标域名的组合作为查询请求，使缓存DNS服务器产生迭代请求，攻击者抢先发送伪造的应答数据包给缓存DNS服务器，使其缓存虚假的NS记录或其他重要信息，由于Kaminsky攻击不受DNS缓存TTL的限制，因此其破坏性和危害性更大。

四、DNS投毒的危害

1、钓鱼攻击：将用户引导至与真实网站相似的钓鱼网站，骗取用户的敏感信息如用户名、密码等。

2、流量劫持：把用户原本要访问的正常网站流量引导到攻击者控制的网站，进行广告投放、信息窃取或传播恶意软件等操作。

3、干扰正常服务：使用户无法正常访问某些网站或服务，破坏网络服务的可用性，对企业而言，这可能导致业务中断、客户流失和声誉受损等严重后果。

五、防御措施

1、采用安全的DNS协议：使用DNSSEC（DNS安全扩展）等协议对DNS查询和响应进行数字签名和验证，确保DNS响应的真实性和完整性。

2、限制DNS服务器的访问权限：通过防火墙和访问控制列表（ACL）等手段限制哪些用户可以访问DNS服务器以及可以查询哪些域名，定期审查和更新访问控制策略以应对新的威胁和漏洞。

3、及时更新修补系统：定期更新操作系统、DNS服务器软件及安全补丁以修复已知的安全漏洞和弱点，关注厂商发布的安全公告和更新信息以便及时获取最新的安全威胁情报和解决方案。

4、清理DNS缓存：定期清理本地DNS缓存以防止旧的或恶意的DNS响应继续影响用户，对于企业而言应建立定期清理和维护DNS缓存的策略和流程以确保缓存的准确性和安全性。

5、采用多源DNS解析：通过使用多个DNS服务器进行解析来增加DNS解析的可靠性和安全性，当一个DNS服务器被投毒时其他DNS服务器仍然可以提供正确的IP地址从而降低被攻击的风险。

6、加密DNS流量：使用DNS over HTTPS（DoH）或DNS over TLS（DoT）等加密技术来保护DNS查询和响应数据的机密性和完整性防止中间人攻击和窃听等威胁。

7、部署入侵检测和防御系统（IDS/IPS）：在网络边界和关键节点部署IDS/IPS系统以监控网络流量并检测异常行为和潜在的攻击威胁，当检测到可疑活动时IDS/IPS系统可以立即发出警报并采取相应的防御措施如阻止恶意流量进入内部网络或切断与攻击源的连接等。

六、相关问题与解答

问题1：如何判断是否遭受了DNS投毒攻击？

答：判断是否遭受了DNS投毒攻击可以通过以下几种方法：

检查DNS缓存记录：查看本地计算机或DNS服务器上的DNS缓存记录是否正常，如果发现缓存中的IP地址与预期不符或者存在未知的域名记录那么可能是遭受了DNS投毒攻击。

使用在线DNS检测工具：使用在线的DNS检测工具（如Google的公共DNS检查工具）来测试域名解析结果是否与预期一致，如果测试结果显示的IP地址与实际访问的IP地址不一致那么也可能是遭受了DNS投毒攻击。

观察网络行为：注意观察网络行为是否异常如网页访问速度变慢、频繁弹出广告窗口或无法访问特定网站等，这些异常现象可能是DNS投毒攻击导致的。

查看系统日志：检查操作系统和DNS服务器的日志文件以查找可疑的DNS查询和响应记录，如果发现大量来自未知来源的DNS查询或者响应数据包异常（如长度过长、格式错误等）那么也可能是遭受了DNS投毒攻击的迹象之一。

问题2：如何预防DNS投毒攻击？

答：预防DNS投毒攻击可以从以下几个方面入手：

加强网络安全意识教育：提高员工和用户的网络安全意识让他们了解DNS投毒攻击的原理和危害以及如何防范这种攻击，例如不随意点击来历不明的链接和附件、不访问不信任的网站等。

定期备份和恢复计划：制定定期备份和恢复计划以确保在遭受攻击时能够迅速恢复业务和服务，备份内容应包括系统配置、应用程序数据和用户数据等重要信息，同时定期测试备份数据的完整性和可用性以确保在需要时能够顺利恢复。

监控和审计：定期监控网络流量和DNS查询记录以检测异常行为和潜在的攻击威胁，同时对DNS服务器进行定期审计以确保其配置和安全性符合最佳实践要求，审计内容包括检查访问控制列表（ACL）、防火墙规则、日志文件等关键配置项以及评估是否存在安全漏洞和弱点等。