Securitatea DNSSEC și DNS în rețeaua locală

Informatec Digital » Recursos » Securitatea DNSSEC și DNS în rețeaua locală

Internetul este construit pe o serie de componente cheie pe care aproape niciodată nu le vedem, dar care sunt prezente de fiecare dată când deschidem un browser. Una dintre cele mai importante este Sistemul de nume de domeniu (DNS), iar când vorbim despre DNSSEC și securitatea unei rețele locale , vorbim de fapt despre consolidarea acestei fundații pentru a preveni redirecționările frauduloase, spoofing-ul și alte atacuri grave.

Anterior, prioritatea era pur și simplu să ne asigurăm că totul funcționează; astăzi știm că nu este suficient. DNS a apărut în anii 80 fără a se lua în considerare atacurile cibernetice masive, dar acum avem nevoie de el nu doar pentru a rezolva numele, ci și pentru a valida autenticitatea și integritatea fiecărui răspuns . Aici intervine DNSSEC și, mai recent, propuneri precum E-DNSSEC, care vizează adăugarea și a confidențialității - un factor cheie dacă sunteți preocupat de securitatea rețelei dvs. locale sau corporative.

Ce este DNS și de ce este atât de important pentru securitate?

Sistemul de nume de domeniu (DNS ) este cartea de telefon a internetului: traduce nume ușor de reținut (cum ar fi www.example.com) în adrese IP numerice pe care computerele le înțeleg (de exemplu, 192.168.2.15 sau o adresă IPv6). Fără acest mecanism, ar trebui să memorăm numere în loc de nume, ceea ce este complet impracticabil.

Această infrastructură este organizată ca o bază de date distribuită într-o structură arborescentă , cu o zonă rădăcină în partea de sus, urmată de domenii de nivel superior (TLD-uri precum .es, .com, .org), iar sub aceasta, domenii și subdomenii. Fiecare porțiune a acestei baze de date se numește „ zonă ” și este găzduită pe unul sau mai multe servere de nume autoritare, care publică informațiile „oficiale” pentru fiecare domeniu.

Când computerul, telefonul mobil sau orice alt dispozitiv dorește să acceseze un site web, începe prin a interoga un rezolver de tip stub , care face parte din sistemul de operare. Acest rezolver trimite interogarea către un server DNS recursiv (de obicei, al furnizorului dvs. de servicii de internet, al companiei dvs. sau unul public, cum ar fi Google Public DNS , OpenDNS sau Quad9). Acest server recursiv caută apoi răspunsul interogând mai multe servere autoritare până când găsește adresa IP corectă.

Rezolvitorii recursivi stochează în cache răspunsurile pe care le primesc pentru a accelera interogările ulterioare. Acest lucru este foarte eficient, dar deschide și ușa unui atacator pentru a „otrăvi memoria cache DNS” și a introduce date false , astfel încât multe solicitări ulterioare sunt rezolvate cu aceste informații manipulate fără ca utilizatorul să observe.

Problema majoră este că, în designul său original, DNS nu are o modalitate robustă de a verifica autenticitatea răspunsurilor . Resolverul verifică, în esență, dacă răspunsul pare să provină de la aceeași adresă IP pe care a interogat-o, dar adresa IP sursă poate fi falsificată relativ ușor. Acest lucru permite atacuri de redirecționare silențioasă către site-uri frauduloase care imită, de exemplu, site-ul web al băncii dvs.

Limitările de securitate ale DNS-ului tradițional

Protocolul DNS a fost creat într-o epocă în care securitatea nu era o preocupare principală. De aceea știm acum că interogările și răspunsurile DNS sunt transmise în text simplu , fără criptare, și că datele înregistrate pot fi falsificate fără protecție suplimentară.

Acest lucru deschide calea către mai multe tipuri de atacuri, în special atacurile de tip „DNS cache poisoning” și atacurile de tip „man-in-the-middle”. În ambele cazuri, atacatorul injectează răspunsuri falsificate pe parcurs, determinând utilizatorii să ajungă pe site-urile web aflate sub controlul său fără a observa nimic neobișnuit, deoarece numele de domeniu afișat în browser rămâne legitim.

Imaginează-ți că accesezi site-ul web al băncii tale: computerul solicită adresa IP a domeniului băncii de la serverul recursiv, dar un atacator a păcălit serverul să accepte un răspuns fals cu adresa IP a unui site web identic controlat de el . Utilizatorul introduce datele sale de autentificare, crezând că totul este normal, iar infractorul cibernetic le primește în text simplu pentru a le utiliza ulterior pe site-ul real.

Mecanisme precum semnăturile de tranzacție (TSIG) , definite în RFC 2845, servesc la protejarea anumitor operațiuni între serverele DNS (de exemplu, transferuri de zonă între serverele master și slave și actualizări dinamice). TSIG permite două mașini care partajează o cheie secretă să verifice identitatea celuilalt capăt și integritatea mesajelor în tranzit.

Totuși, TSIG are un domeniu de aplicare foarte limitat: nu autentifică originea „reală” a datelor DNS ; asigură doar că schimbul dintre două servere specifice nu a fost modificat. Dacă informațiile originale dintr-o zonă au fost deja compromise sau manipulate înainte de a ajunge la acele servere, TSIG nu le va detecta. Prin urmare, deși este utilizat în mod obișnuit pentru transferurile de zone, nu rezolvă problema fundamentală a autenticității datelor DNS publicate.

Ce este DNSSEC și cum contribuie la securitate?

Ca răspuns la toate aceste slăbiciuni, au fost dezvoltate extensiile de securitate ale sistemului de nume de domeniu (DNSSEC) . DNSSEC nu înlocuiește DNS-ul clasic, ci îl extinde cu un strat de securitate care permite verificarea faptului că datele primite sunt legitime și nu au fost modificate.

DNSSEC se bazează pe criptografia cu cheie publică (criptografie asimetrică) . Fiecare zonă DNS are o pereche de chei: o cheie privată, care este păstrată secretă, și o cheie publică, care este publicată chiar pe serverul DNS. Proprietarul zonei folosește cheia privată pentru a semna digital înregistrările din zona respectivă; cheia publică este utilizată pentru a verifica acele semnături.

Când un server recursiv interoghează un domeniu folosind DNSSEC, împreună cu informațiile obișnuite (de exemplu, adresa IP asociată cu un nume), acesta primește și semnăturile digitale și cheile publice necesare pentru validare . Serverul recursiv validează semnăturile în raport cu cheile publice publicate; dacă verificarea are succes, datele sunt considerate autentice și neschimbate de când au fost semnate.

Dacă validarea eșuează, rezolverul înțelege că ceva este în neregulă (de exemplu, o tentativă de spoofing sau alterare în tranzit) și răspunde clientului cu un cod de eroare, de obicei SERVFAIL . În acest fel, utilizatorul nu primește date potențial malițioase, deși din perspectiva sa, tot ce va vedea este că pagina „nu se încarcă” sau afișează o eroare.

DNSSEC introduce și conceptul de lanț de încredere , care valorifică ierarhia DNS existentă. Zona rădăcină semnează cheile domeniilor de nivel superior (cum ar fi .es, .com), acestea la rândul lor semnează cheile domeniilor lor secundare și așa mai departe, astfel încât orice domeniu poate fi validat folosind un singur punct de încredere: cheia publică a zonei rădăcină.

Chei, înregistrări și lanț de încredere KSK și ZSK

Pentru o mai bună organizare a securității, DNSSEC utilizează două tipuri diferite de chei: cheia de semnare a cheii (KSK) și cheia de semnare a zonei (ZSK) . Deși din punct de vedere tehnic sunt aceleași (criptografic vorbind), funcția lor este diferită în cadrul sistemului.

Cheia ZSK este utilizată pentru a semna toate înregistrările de resurse din zonă (A, AAAA, MX etc.). De obicei, este rotită frecvent pentru a minimiza riscul, deoarece orice compromitere a acestei chei ar afecta toate înregistrările din zonă. Pe de altă parte, KSK este utilizată în principal pentru a semna cheia zonei (ZSK) în sine, iar hash-ul acesteia este publicat ca înregistrare DS (Delegation Signer) în zona părinte.

Datorită acestei separări a rolurilor, schimbarea ZSK este mai simplă: trebuie doar să generați un nou ZSK, să îl semnați cu KSK, să îl publicați în înregistrările DNSKEY ale zonei și să lăsați rezolverii să își actualizeze informațiile. Nu este nevoie să atingeți zona părinte, deoarece DS continuă să indice către același KSK, care rămâne stabil pentru mai mult timp.

DNSSEC adaugă mai multe tipuri de înregistrări specifice protocolului DNS, concepute pentru a sprijini semnarea și validarea datelor. Printre cele mai importante se numără DNSKEY, RRSIG, DS, NSEC/NSEC3 și NSEC3PARAM . Toate acestea vă permit să construiți o logică de autentificare fără a modifica funcționarea de bază a interogărilor.

Înregistrarea DNSKEY stochează cheia publică a zonei , necesară pentru verificarea semnăturilor. Înregistrarea RRSIG conține semnătura digitală asociată cu un set specific de înregistrări (un „Set de Înregistrări de Resursă”). Înregistrarea DS este un hash al cheii DNSKEY a zonei copil, care este publicată în zona părinte și servește ca o verigă în lanțul de încredere.

Înregistrările NSEC și NSEC3 sunt utilizate pentru a oferi o negare autentificată a existenței ; adică, pentru a demonstra criptografic că un nume de domeniu sau o înregistrare nu există, prevenind atacurile care încearcă să introducă răspunsuri false care indică faptul că ceva nu există atunci când de fapt există (sau invers).

Lanțul de încredere și validarea răspunsului DNSSEC

Așa-numitul lanț de încredere în DNSSEC este construit prin conectarea înregistrărilor DNSKEY și DS de la rădăcină la domeniul pe care dorim să îl validăm . Punctul de plecare este cheia publică a zonei rădăcină, care acționează ca o ancoră de încredere și este de obicei configurată direct în rezolverele recursive.

De exemplu, dacă doriți să validați un domeniu precum mywebsite.es, procesul logic ar fi: rezolverul are încredere în cheia publică a rădăcinii, care semnează cheia .es; zona .es publică o înregistrare DS corespunzătoare cheii KSK mywebsite.es; prin validarea acelei înregistrări DS cu cheia .es, rezolverul are încredere în DNSKEY-ul mywebsite.es și, de acolo, poate verifica RRSIG-urile pe toate înregistrările sale.

Dacă o semnătură validă lipsește în orice punct al lanțului sau dacă DS (Data Signature - Semnătura de Date) nu este prezentă unde ar trebui să fie, lanțul de încredere este rupt. În acest caz, serverul recursiv care efectuează validarea nu consideră datele sigure și, în funcție de configurația sa, fie nu răspunde cu înregistrările solicitate, fie marchează răspunsul ca fiind invalid.

Această relație ierarhică înseamnă, de asemenea, că, pentru ca DNSSEC să fie cu adevărat eficient, nu este suficient să semnezi doar zona ta : zona părinte (de exemplu, .es) și zona rădăcină trebuie, de asemenea, semnate și să aibă înregistrările DNS publicate corect. În prezent, zona rădăcină DNS și practic toate domeniile generice de nivel superior (gTLD) și multe domenii de nivel superior cu cod de țară (ccTLD) sunt deja semnate.

Când un server recursiv cu validarea DNSSEC activată detectează că semnătura nu se potrivește sau că lipsește o legătură, răspunsul pe care îl returnează clientului este de obicei însoțit de un cod de eroare RCODE SERVFAIL. Acest lucru poate fi confuz pentru utilizatorul final („site-ul web nu funcționează”), dar din punct de vedere al securității, este o măsură de protecție împotriva datelor potențial manipulate.

DNSSEC introduce, de asemenea, două caracteristici cheie: autentificarea originii datelor , care permite verificarea faptului că înregistrările provin într-adevăr din zona așteptată, și protecția integrității , care garantează că informațiile nu au fost modificate de când au fost semnate de proprietarul zonei cu cheia sa privată.

Atacurile atenuate de DNSSEC și relația lor cu TLS/HTTPS

Implementarea DNSSEC ajută la protejarea împotriva mai multor amenințări comune. În primul rând, face extrem de dificilă falsificarea răspunsurilor DNS , deoarece atacatorul ar trebui să genereze semnături valide fără a cunoaște cheia privată a zonei, ceea ce este imposibil din punct de vedere criptografic dacă cheile sunt gestionate corect.

În plus, DNSSEC reduce riscul de otrăvire a memoriei cache pe serverele recursive prin prevenirea acceptării răspunsurilor manipulate care eșuează validarea semnăturii. De asemenea, complică atacurile man-in-the-middle (MITM) asupra traficului DNS, în care un atacator modifică răspunsurile în tranzit: dacă răspunsul eșuează validarea, rezolverul îl elimină.

Este important să înțelegem, totuși, ce nu face DNSSEC. Aceste extensii nu sunt concepute pentru a cripta conținutul interogărilor sau răspunsurilor . Tot traficul DNS, chiar și cu DNSSEC, circulă în continuare în text simplu, cu excepția cazului în care utilizați alte tehnologii complementare (cum ar fi soluții de tip DoT, DoH sau E-DNSSEC). DNSSEC se concentrează pe asigurarea faptului că ceea ce primiți este autentic și nu a fost modificat, nu pe ascunderea a ceea ce solicitați.

Acest lucru îl diferențiază clar de protocoale precum TLS și HTTPS . În timp ce HTTPS criptează traficul dintre browser și serverul web pentru a împiedica terții să spioneze sau să modifice comunicarea, DNSSEC semnează pur și simplu datele DNS pentru a detecta spoofing-ul. Un site poate avea HTTPS fără DNSSEC sau DNSSEC fără HTTPS, dar combinația ambelor oferă o protecție mult mai cuprinzătoare împotriva spoofing-ului și spionajului.

Organizații precum ICANN și IETF promovează de ani de zile adoptarea pe scară largă a DNSSEC de către registre, registratori, furnizori de servicii de internet și operatori de rețea. Scopul este ca tot mai multe zone să fie semnate și ca mai mulți rezolveri să le valideze activ, astfel încât utilizatorul obișnuit să poată beneficia de aceste garanții criptografice fără a lua nicio măsură specială.

DNSSEC în domeniile .es și obligațiile proprietarului

În cazul specific al Spaniei, unitatea de domenii „.es” gestionată de Red.es a integrat de mult timp tehnologii și proceduri suplimentare pentru a îmbunătăți calitatea și securitatea serviciului DNS sub codul de țară .es. Printre aceste măsuri se numără implementarea unui protocol de securitate DNSSEC în conformitate cu specificațiile IETF.

Domeniile .es sunt responsabile pentru semnarea zonei de nivel superior .ES și obținerea autorizației de la rădăcina DNS, integrându-se astfel în lanțul global de încredere. Aceasta înseamnă că, dacă dețineți un domeniu .es, puteți utiliza această infrastructură pentru a vă securiza propriul domeniu cu DNSSEC.

Ca proprietar de domeniu, procedura generală pentru activarea DNSSEC implică asigurarea faptului că serverele DNS autorizate publică zona semnată. De obicei, aceasta implică generarea unei chei publice pentru zona dvs., semnarea înregistrărilor, publicarea cheii DNS și apoi trimiterea materialului cheii (sau a înregistrării DS în sine) către registru sau către registratorul dvs., astfel încât aceștia să poată crea înregistrarea DS corespunzătoare în zona părinte.

În practică, mulți furnizori de găzduire și registratori DNS oferă deja o opțiune destul de simplă pentru activarea DNSSEC, uneori la fel de ușoară ca bifarea unei casete din panoul de control. Cu toate acestea, poate exista un mic cost anual asociat acestei funcționalități, în funcție de furnizor și de nivelul serviciului.

Odată ce zona este semnată și Sistemul de nume de domeniu (DNS) a fost publicat cu succes, domeniul dvs. devine parte a lanțului de încredere DNSSEC. Din acel moment, rezoluțiile DNS pentru domeniul dvs. pot fi validate criptografic de către resolvere care au activată validarea DNSSEC, crescând încrederea utilizatorilor și reducând riscul atacurilor de spoofing.

DNSSEC în rețeaua locală: validare din partea utilizatorului

Din perspectiva unui utilizator final sau a unei companii preocupate de securitatea rețelei sale locale, întrebarea cheie este: ce este necesar pentru a beneficia de DNSSEC? Vestea bună este că nu trebuie să configurați nimic pe fiecare computer individual , atâta timp cât serverul DNS recursiv (cel folosit de computerele dvs.) validează DNSSEC.

Pentru a face acest lucru, tot ce aveți nevoie este ca furnizorul dvs. DNS (ISP-ul dvs., un resolver public sau DNS-ul intern al organizației dvs.) să aibă un server recursiv cu validarea DNSSEC activată și configurat corect . Practic, toți resolver-ii moderni acceptă DNSSEC de ani de zile; activarea acestuia implică de obicei doar câteva modificări ale fișierului lor de configurare și adăugarea ancorei de încredere rădăcină.

Odată ce validarea este activată, când unul dintre computerele dvs. din rețeaua locală interoghează un domeniu semnat, rezolvatorul recursiv verifică toate semnăturile și lanțul de încredere înainte de a returna răspunsul. Dacă ceva nu se potrivește, nu returnează nicio înregistrare, iar utilizatorul vede o eroare, împiedicându-l efectiv să se conecteze la un site potențial fraudulos.

Pentru a verifica dacă domeniul dvs. este protejat de DNSSEC, există mai multe instrumente online disponibile, cum ar fi DNSSEC Analyzer și alte utilitare de validare . Când introduceți domeniul, ar trebui să vedeți înregistrări precum RRSIG (semnături criptografice), DNSKEY (chei publice) și DS (hash-ul DNSKEY în zona părinte). Dacă instrumentul indică faptul că nu există nicio semnătură digitală asociată înregistrărilor, domeniul dvs. va fi considerat „nesemnat” sau „nesigur”.

Dacă, după această verificare, constatați că domeniul dvs. sau serverele DNS pe care le utilizați în rețeaua locală nu utilizează DNSSEC, este recomandabil să contactați furnizorul de servicii sau ISP-ul pentru a solicita activarea acestuia. Dacă nu oferă această opțiune, ar putea fi un moment bun să luați în considerare trecerea la un furnizor care acceptă validarea DNSSEC, crescând astfel nivelul de securitate atât pentru compania dvs., cât și pentru clienții dvs.

Limitările DNSSEC: confidențialitate și alte aspecte

În ciuda tuturor avantajelor sale, DNSSEC nu este o soluție magică pentru toate problemele de securitate DNS. O problemă cheie este că nu oferă confidențialitatea interogărilor . Pachetele DNS, chiar și cu DNSSEC, călătoresc în continuare în text simplu, astfel încât oricine are acces la trafic (de exemplu, într -o rețea Wi-Fi publică nesecurizată ) poate vedea ce domenii sunt interogate.

De asemenea, nu oferă control al accesului sau apărare specifică împotriva atacurilor de tip denial-of-service (DoS sau DDoS) . De fapt, prin adăugarea mai multor date (semnături, chei, înregistrări suplimentare), crește dimensiunea răspunsurilor DNS, care pot fi exploatate în atacuri de amplificare dacă infrastructura nu este configurată și protejată corespunzător.

Pe de altă parte, DNSSEC introduce o oarecare complexitate operațională: perechile de chei trebuie gestionate, ZSK și KSK trebuie rotite, publicarea DS în zona părinte trebuie coordonată și trebuie asigurat că nu există neconcordanțe care să rupă lanțul de încredere. O eroare în aceste proceduri poate determina un domeniu să înceteze validarea corectă, generând întreruperi aparente ale serviciului.

În cadrul procesului DNSSEC în sine, există biți de control în mesaje (cum ar fi bitul CD în interogări și bitul AD în răspunsuri) care influențează modul în care este efectuată și raportată validarea. Un atacator care ar putea manipula acești biți într-un mediu nesigur ar putea încerca să degradeze protecția oferită de un resolver recursiv. Prin urmare, se recomandă ca comunicarea dintre resolvere și clienții care utilizează DNSSEC să aibă loc prin canale securizate.

În ciuda acestor limitări, DNSSEC rămâne o componentă esențială pentru consolidarea autenticității și integrității DNS. Cu toate acestea, pentru a merge mai departe și a garanta și confidențialitatea interogărilor, este necesară combinarea acestuia cu alte tehnologii sau evoluția către soluții mai avansate.

E-DNSSEC: Către un DNS autentificat și criptat

Pentru a aborda lacuna în materie de confidențialitate lăsată de DNSSEC, a fost propus conceptul de E-DNSSEC (criptat DNSSEC) . Ideea din spatele acestei abordări este de a adăuga criptare interogărilor DNSSEC, astfel încât, pe lângă faptul că sunt autentificate și semnate, acestea să fie și protejate de inspecțiile terților în timpul călătoriei pe internet sau prin rețeaua locală.

Scopul E-DNSSEC este de a combina proprietățile DNSSEC (autenticitate și integritate) cu mecanisme de criptare care oferă confidențialitate pentru interogările dintre clientul DNSSEC și serverul DNSSEC . Acest lucru crește securitatea generală a serviciului DNS, împiedicând observatorii externi să vadă ce nume de domeniu sunt rezolvate.

Procesul conceptual ar implica analizarea interogării pe serverul recursiv, criptarea acesteia înainte de a o trimite către serverul autoritativ, apoi decriptarea și procesarea normală a acesteia folosind DNSSEC . Răspunsul, la rândul său, ar putea fi returnat semnat și criptat către serverul recursiv sau către client, menținând confidențialitatea pe parcursul întregului proces.

Această combinație ar asigura securitatea mesajului DNS de la începutul până la sfârșitul procesului de rezoluție: autentificat și cu integritate datorită DNSSEC și protejat de privirile curioși datorită criptării suplimentare. Într-un context de rețea locală sau de întreprindere, o astfel de abordare ar putea fi integrată cu alte soluții de securitate perimetrală.

Astăzi, propuneri precum E-DNSSEC fac parte dintr-un efort mai amplu de consolidare a confidențialității DNS , alături de tehnologii precum DNS over TLS (DoT) și DNS over HTTPS (DoH). Direcția de bază este clară: DNS-ul viitorului trebuie să fie atât autentic, cât și confidențial și nu este suficient să se rezolve rapid numele; trebuie să se facă și în siguranță.

Într-un mediu în care există atacuri cibernetice din ce în ce mai sofisticate, uzurpare de identitate și amenințări care vizează infrastructurile de bază, existența DNSSEC este deja o cerință importantă de securitate pentru orice domeniu serios, iar trecerea la soluții criptate precum E-DNSSEC sau similare apare ca un pas logic pentru a consolida și mai mult protecția rețelelor, inclusiv a rețelelor locale.

Întregul ecosistem — de la DNS clasic la DNSSEC și soluții criptate precum E-DNSSEC — demonstrează că securitatea DNS nu este un extra opțional, ci o componentă esențială a arhitecturii internetului și a oricărei rețele locale moderne. Existența unor rezolveri care validează, a unor zone semnate, a unor lanțuri de încredere bine întreținute și, în viitor, a unor canale criptate pentru interogări, face toată diferența dintre o rețea expusă și o infrastructură pregătită pentru provocările actuale și viitoare.

Articol asociat:

Cum să activezi DNS prin HTTPS (DoH) în Windows 11 și să îmbunătățești confidențialitatea