DNS 安全

在设计 DNS 时并未考虑安全性,因此目前创建了许多类型的攻击来利用 DNS 系统中的漏洞。

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DNS 安全

学习目标

阅读本文后,您将能够:

  • 了解什么是 DNSSEC 及其工作方式
  • 熟悉最常见的 DNS 攻击
  • 区分 DNSSEC 与其他 DNS 安全解决方案

DNS 安全为什么非常重要?

几乎所有网络流量都需要进行标准 DNS 查询,这些查询为 DNS 攻击提供了机会,例如 DNS 劫持和中间人攻击。这些攻击可将网站的入站流量重定向到伪造的站点,从而收集敏感的用户信息并使企业承担主要责任。防御 DNS 威胁的最知名方式之一是采用 DNSSEC 协议。

什么是 DNSSEC?

与许多 Internet 协议一样,在设计 DNS 系统时并未考虑安全性,并且该系统存在一些设计限制。再加上技术进步,这些限制使攻击者很容易出于恶意劫持 DNS 查找,例如将用户发送到可分发恶意软件或收集个人信息的欺诈性网站。DNS 安全扩展 (DNSSEC) 是为缓解此问题而创建的安全协议。DNSSEC 通过对数据进行数字签名来防止攻击,以帮助确保其有效性。为确保进行安全查找,此签名必须在 DNS 查找过程的每个级别进行。

与许多 Internet 协议一样,在设计 DNS 系统时并未考虑安全性,并且该系统存在一些设计限制。再加上技术进步,这些限制使攻击者很容易出于恶意劫持 DNS 查找,例如将用户发送到可分发恶意软件或收集个人信息的欺诈性网站。


DNS 安全扩展 (DNSSEC) 是为缓解此问题而创建的安全协议。DNSSEC 通过对数据进行数字签名来防止攻击,以帮助确保其有效性。为确保进行安全查找,此签名必须在 DNS 查找过程的每个级别进行。


此签名过程类似于人们用笔签署法律文件;此人签署别人无法创建的唯一签名,并且法院专家能够查看该签名并验证文件是否由该人签署的。这些数字签名可确保数据未被篡改。


DNSSEC 在 DNS 的所有层中实施分层数字签名策略。例如,在 “google.com” 查找中,根 DNS 服务器将为 .COM 域名服务器签写一个密钥,然后 .COM 域名服务器将为 google.com 的权威性域名服务器签写一个密钥。


尽管更高的安全性始终是首选的,但 DNSSEC 旨在向后兼容,以确保传统 DNS 查找仍可正确解析,尽管这没有提高安全性。作为整体 Internet 安全策略的一部分,DNSSEC 应与其他安全措施配合使用,例如 SSL/TLS


DNSSEC 创建了一个父子信任链,该链一直行进到根区域。在 DNS 的任何层上此信任链都不能受损,否则请求将受到中间人攻击。


要关闭信任链,需要对根区域本身进行验证(证明没有篡改或欺诈),这实际上是通过人工干预来完成的。有趣的是,在所谓的“根区域签名仪式”上,来自世界各地的某些人聚集在一起,以公开且经审核的方式签署根 DNSKEY RRset。

以下是有关 DNSSEC 工作方式的更详细说明 >>>

涉及 DNS 的常见攻击有哪些?

DNSSEC 是一种强大的安全协议,但不幸的是,它当前尚未得到普遍采用。缺乏普及再加上其他可能的漏洞,最重要的是 DNS 是大多数 Internet 请求不可或缺的一部分,这些使 DNS 成为恶意攻击的主要目标。攻击者发现了众多针对和利用 DNS 服务器的方法,以下是一些最常见方法:

DNS 欺骗/高速缓存中毒: 这是将伪造的 DNS 数据引入 DNS 解析器高速缓存中的攻击,其将导致解析器返回域的错误 IP 地址。流量可能会被转移到恶意计算机或攻击者想要的其他任何位置,而不是前往正确网站;通常,这将是用于恶意目的的原始站点副本,例如分发恶意软件或收集登录信息。

DNS 隧道: 该攻击使用其他协议通过 DNS 查询和响应建立隧道。攻击者可使用 SSH、TCPHTTP 在大多数防火墙未察觉的情况下将恶意软件或被盗信息传递到 DNS 查询中。

DNS 劫持: 在 DNS 劫持中,攻击者将查询重定向到其他域名服务器。这可通过恶意软件或未经授权的 DNS 服务器修改来实现。尽管其结果与 DNS 欺骗的结果相似,但这是一种截然不同的攻击,因为其目标是域名服务器上网站的 DNS 记录,而不是解析器的高速缓存。

DNS Hijacking

NXDOMAIN 攻击: 这是一种 DNS 洪水攻击,攻击者利用请求淹没 DNS 服务器,从而请求不存在的记录,以试图导致合法流量的拒绝服务。这可使用复杂的攻击工具来实现,这些工具可为每个请求自动生成唯一子域。NXDOMAIN 攻击还可将递归解析器作为目标,目标是用垃圾请求填充解析器的高速缓存。

幻域攻击: 幻域攻击的结果与 DNS 解析器上的 NXDOMAIN 攻击的结果类似。攻击者设置了一堆“幻影”域服务器,这些服务器对请求的响应非常慢,或者根本不响应。然后解析器收到对这些域的大量请求,解析器被束缚起来,只能等待响应,从而导致性能降低和服务拒绝。

随机子域攻击: 在这种情况下,攻击者向一个合法站点的几个随机的不存在的子域发送 DNS 查询。其目标是为该域的权威性域名服务器创建拒绝服务,从而使其无法从域名服务器查找网站。其副作用是,为攻击者提供服务的 ISP 也可能会受到影响,因为其递归解析器的高速缓存将被加载错误请求。

域锁定攻击: 攻击者会通过设置特殊域和解析器来与其他合法解析器建立 TCP 连接,从而策划这种攻击形式。当目标解析器发送请求时,这些域会发回缓慢的随机数据包流,从而占用解析器的资源。

基于僵尸网络的 CPE 攻击: 这些攻击是使用 CPE 设备(用户终端设备,这是服务提供商提供的供客户使用的硬件,例如调制解调器、路由器、机顶盒等)进行的。 攻击者使 CPE 受损,这些设备成为僵尸网络的一部分,用于对一个站点或域进行随机子域攻击。

防御基于 DNS 的攻击的最佳方式是什么?

除 DNSSEC 外,DNS 区域的运营商还可采取进一步措施来保护他们的服务器。过度配置基础设施是克服 DDoS 攻击的一种简单策略。简言之,如果您的域名服务器所能处理的流量比您的预期多数倍,那么基于卷的攻击很难淹没您的服务器。


Anycast 路由是另一种可破坏 DDoS 攻击的方便工具;Anycast 可使多台服务器共享一个 IP 地址,因此即使一台 DNS 服务器关闭,其他服务器让将正常运行并提供服务。保护 DNS 服务器的另一种广受欢迎的策略是 DNS firewall。

什么是 DNS firewall?

DNS firewall 是一种可为 DNS 服务器提供众多安全和性能服务的工具。DNS firewall 位于用户的递归解析器与他们正尝试访问的网站或服务的权威性域名服务器之间。防火墙可提供速率限制服务,以关闭试图淹没服务器的攻击者。如果服务器确实由于攻击或其他任何原因而停机,则 DNS firewall 可通过提供来自高速缓存的 DNS 响应来使运营商的站点或服务保持正常运行。除其安全功能外,DNS firewall 还可为 DNS 运营商提供高性能解决方案,例如更快的 DNS 查找和更低的带宽成本。了解有关 Cloudflare DNS firewall 的更多信息。

DNS firewall 是一种可为 DNS 服务器提供众多安全和性能服务的工具。DNS firewall 位于用户的递归解析器与他们正尝试访问的网站或服务的权威性域名服务器之间。防火墙可提供速率限制服务,以关闭试图淹没服务器的攻击者。


如果服务器确实由于攻击或其他任何原因而停机,则 DNS firewall 可通过提供来自高速缓存的 DNS 响应来使运营商的站点或服务保持正常运行。除其安全功能外,DNS firewall 还可为 DNS 运营商提供高性能解决方案,例如更快的 DNS 查找和更低的带宽成本。了解有关 Cloudflare DNS firewall 的更多信息。

作为安全工具的 DNS

此外还可将 DNS 解析器配置成为其最终用户(浏览 Internet 的人)提供安全解决方案。某些 DNS 解析器提供内容过滤等功能,这些功能可阻止已知分发恶意软件和垃圾邮件的站点,并且还提供僵尸网络保护,这可阻止与已知僵尸网络的通信。这些安全的 DNS 解析器中有许多是免费的,用户可通过更改其本地路由器中的单个设置来切换到其中一个递归 DNS 服务。Cloudflare DNS 注重安全性。