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DNS安全概览

对这块一直很感兴趣，但是拖延了确实很久，本篇开始系统学习一些DNS安全的皮毛。

大纲

借用Tr0y师傅系列文章[1]的大纲：

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图：DNS安全大纲

DNS基础

DNS服务器类型

  • Local DNS server（本地DNS服务器）
    • 路由器的，机子本地的
  • Root DNS server（DNS根服务器）
    • 全球的，分布式，总共13个（集群）
  • TLD DNS server / Top-level DNS server（DNS顶级域名服务器）
    • 熟知的.com、.org等。又会分为一般通用顶级域（e.g. .com,）、国家顶级域（e.g. .cn）和特殊域（e.g. arpa）
  • Autoritative DNS server（DNS权威服务器）
    • 实际持有并负责DNS资源记录的服务器，大公司会自建，商业DNS服务器也大多为这一类

DNS解析流程

查询的方法

  • 递归查询
    • 你问A，A问B，B问C......直到有答案，再相反顺利传话直到传达到你
  • 迭代查询
    • 你问A，A让你问B，B让你问C......知道你问到答案为止

DNS解析会组合以上的两种查询方法进行。从你的设备开始，刚开始递归，后面开始迭代，具体顺序参考下面

查询的顺序

  • Device ==Domian?==> Host file / Local DNS

    • if Host file cached this domain's record ==domian:ip==> Device

  • Local DNS server ====> Root DNS server

    • if Local DNS server cached TLD DNS server's record ====> TLD DNS server
  • Root DNS server ==TLD DNS server==> Local DNS server
    • If Local DNS server cached Authoritative DNS server's record ====> Auhoritative DNS server
  • Local DNS server ====> TLD DNS server
  • TLD DNS server ==Authoritative DNS server==> Local DNS server
  • Local DNS server ====> Authoritative DNS server
  • Authoritative DNS server ==domain : ip==> Local DNS server
  • Local DNS server ==domain:ip==> Device

DNS缓存机制

DNS的缓存分布：

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图：DNS缓存分布图[1 ]

DNS解析类型

  • A
  • CNAME
  • MX
  • TXT
  • NS
  • AAAA
  • SOA
  • PTR
  • AXFR、IXFR

DNS报文机构

DNS报文：|QID|问题区|应答区|权威区|附加区|

// TODO 待补充，参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/92899876

其他概念

  • 负载均衡

  • 区域分布

  • 业介入点

  • DoT和DoH

  • DDNS

  • EDNS

针对DNS的攻击

DNS放大攻击

以CVE-2020-8616为例，DNS方法攻击是指：

当DNS递归服务器在处理DNS请求时会向权威服务器请求解析结果，权威服务器可能会进行子域名委派，而BIND的原始设计并未充分限制处理委派响应的查询次数。恶意攻击者可以利用漏洞给DNS递归服务器回复一个巨大的委派列表，达到降低DNS递归服务器的性能，造成DNS放大攻击的目的。

https://www.huaweicloud.com/notice/20200520174720491.html

具体来说，是DNS需要执行递归查询，而递归的实现需要DNS服务能处理引荐报文（Referrals），类似于介绍信，例如权威服务器A处理不了这个DNS查询，它就会开出一封推荐信，自己派人去查下一个权威服务器B去问他，如果B也不知道，B会再开一封去问下一个权威服务器。

但是有一个设计上的疏漏，就是没有限制好这个“推荐信”的查询数量。这样的话，攻击者可以构造一大堆“推荐信”，让权威服务器A一次性去查很多家，这样的话，A的性能就受到影响了。而且因为查询是递归的，所以1查10，10查100，这个权威服务器A就被拿来当放大镜来发起放大攻击攻击了。

DNS劫持

这种攻击类型不是官方的定义，用来这里是来描述发起DNS查询的客户端所遭受攻击的情况。注意与DNS服务器本身遭受攻击的区别。

其中一种是大规模的宽带路由器DNS篡改行为，简单来说是利用路由器的软件缺陷，比如对DNS可信列表的绕过，对服务器提供DNS修改接口的CSRF攻击等，修改路由器配置的DNS域名服务器，从而使得上网用户的请求被劫持解析，返回错误的落地页。

还有一种情况是在流量层面的劫持。DNS响应的特点是先到先接收，设计之初是为了最好的查询速度，但是攻击者如果在通信流量上做了手脚，在正确的DNS服务器和客户端之间插入一个恶意的“节点”，使得恶意的“节点”更快响应客户端的DNS查询请求，那么先到的恶意DNS响应就会使得后到的正确DNS响应失效，从而给客户端带来错误的DNS解析。

DNS缓存投毒

DNS缓存投毒也包括多种手法，一种就上述提到的，直接对客户端进行DNS劫持，因为DNS协议具有缓存特性，因此恶意的DNS解析也会缓存一段时间，直到TTL超时、缓存失效。

这个思路之下，最有名的、影响范围最大的莫过于2008年Dan Kaminsky提出的DNS缓存投毒攻击。// TODO 具体分析待补充，参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/92899876

DNS域传送漏洞

DNS欺骗

DNS沉洞（Sinkhole）

利用DNS进行攻击

隐蔽隧道

Fast-flux

Double-flux

DGA

DNS重绑定攻击

DDoS方法

References

[1] DNS 安全（三）：利用 DNS 协议发起的攻与防，Tr0y，https://www.tr0y.wang/tags/DNS/