DNS amplification attack

L'amplificazione DNS è un attacco DDoS che sfrutta i resolver DNS per travolgere la vittima con del traffico.

Obiettivi di apprendimento

Dopo aver letto questo articolo sarai in grado di:

  • Definizione di un attacco di amplificazione DNS
  • Spiegazione di come funziona un attacco di amplificazione DNS
  • Studio delle diverse strategie di mitigazione per gli attacchi di amplificazione DNS

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Che cos'è un attacco di amplificazione DNS?

Questo attacco DDoS è un attacco DDoS volumetrico basato sulla riflessione in cui un aggressore sfrutta una funzionalità dei resolver DNS aperti per sovraccaricare una rete o un server di destinazione con una quantità amplificata di traffico, rendendo il server e l'infrastruttura circostante inaccessibili.

Come funziona un attacco di amplificazione DNS?

All amplification attacks exploit a disparity in bandwidth consumption between an attacker and the targeted web resource. When the disparity in cost is magnified across many requests, the resulting volume of traffic can disrupt network infrastructure. By sending small queries that result in large responses, the malicious user is able to get more from less. By multiplying this magnification by having each bot in a botnet make similar requests, the attacker is both obfuscated from detection and reaping the benefits of greatly increased attack traffic.

Un singolo bot di un attacco di amplificazione DNS può essere paragonato a una situazione in cui un adolescente in vena di scherzi chiami un ristorante ordinando l'intero menu e chieda poi di ricevere una telefonata di conferma in cui venga ripetuta ogni voce dell'ordine. Quando il ristorante chiede il numero da richiamare, gli viene fornito quello della vittima designata. Così la vittima riceverà una chiamata dal ristorante con una marea di informazioni non richieste.

As a result of each bot making requests to open DNS resolvers with a spoofed IP address, which has been changed to the real source IP address of the targeted victim, the target then receives a response from the DNS resolvers. In order to create a large amount of traffic, the attacker structures the request in a way that generates as large a response from the DNS resolvers as possible. As a result, the target receives an amplification of the attacker’s initial traffic, and their network becomes clogged with the spurious traffic, causing a denial-of-service.

Diagramma di un attacco DDoS di amplificazione DNS

Un'amplificazione DNS può essere suddivisa in quattro fasi:

  1. L'aggressore utilizza un endpoint compromesso per inviare pacchetti UDP con indirizzi IP contraffatti a un recursore DNS. L'indirizzo contraffatto sui pacchetti punta all'indirizzo IP reale della vittima.
  2. Ciascuno dei pacchetti UDP effettua una richiesta a un resolver DNS, spesso passando un argomento come "ANY" per ricevere la risposta più grande possibile.
  3. Dopo aver ricevuto le richieste, il resolver DNS, che rispondendo sta cercando di essere utile, invia una risposta di grandi dimensioni all'indirizzo IP contraffatto.
  4. L'indirizzo IP della vittima riceve la risposta e l'infrastruttura di rete circostante viene sovraccaricata da una marea di traffico che provoca una negazione del servizio (denial-of-service, DoS).

Sebbene poche richieste non siano sufficienti ad abbattere l'infrastruttura di rete, quando questa sequenza viene moltiplicata tra più richieste e resolver DNS, l'amplificazione dei dati ricevuti dal bersaglio può essere sostanziale. Leggi altri dettagli tecnici sugli attacchi di riflessione.

Come viene mitigato un attacco di amplificazione DNS?

For an individual or company running a website or service, mitigation options are limited. This comes from the fact that the individual’s server, while it might be the target, is not where the main effect of a volumetric attack is felt. Due to the high amount of traffic generated, the infrastructure surrounding the server feels the impact. The Internet Service Provider (ISP) or other upstream infrastructure providers may not be able to handle the incoming traffic without becoming overwhelmed. As a result, the ISP may blackhole all traffic to the targeted victim’s IP address, protecting itself and taking the target’s site off-line. Mitigation strategies, aside from offsite protective services like Cloudflare DDoS protection, are mostly preventative Internet infrastructure solutions.

Riduzione del numero totale di resolver DNS aperti

An essential component of DNS amplification attacks is access to open DNS resolvers. By having poorly configured DNS resolvers exposed to the Internet, all an attacker needs to do to utilize a DNS resolver is to discover it. Ideally, DNS resolvers should only provide their services to devices that originate within a trusted domain. In the case of reflection based attacks, the open DNS resolvers will respond to queries from anywhere on the Internet, allowing the potential for exploitation. Restricting a DNS resolver so that it will only respond to queries from trusted sources makes the server a poor vehicle for any type of amplification attack.

Verifica dell'IP di origine: evita che i pacchetti compromessi lascino la rete

Because the UDP requests being sent by the attacker’s botnet must have a source IP address spoofed to the victim’s IP address, a key component in reducing the effectiveness of UDP-based amplification attacks is for Internet service providers (ISPs) to reject any internal traffic with spoofed IP addresses. If a packet is being sent from inside the network with a source address that makes it appear like it originated outside the network, it’s likely a spoofed packet and can be dropped. Cloudflare highly recommends that all providers implement ingress filtering, and at times will reach out to ISPs who are unknowingly taking part in DDoS attacks and help them realize their vulnerability.

In che modo Cloudflare riesce a mitigare gli attacchi di amplificazione DNS?

With a properly configured firewall and sufficient network capacity (which isn't always easy to come by unless you are the size of Cloudflare), it's trivial to block reflection attacks such as DNS amplification attacks. Although the attack will target a single IP address, our Anycast network will scatter all attack traffic to the point where it is no longer disruptive. Cloudflare is able to use our advantage of scale to distribute the weight of the attack across many Data Centers, balancing the load so that service is never interrupted and the attack never overwhelms the targeted server’s infrastructure. During a recent six month window our DDoS mitigation system "Gatebot" detected 6,329 simple reflection attacks (that's one every 40 minutes), and the network successfully mitigated all of them. Learn more about Cloudflare's advanced DDoS Protection.