让我们谈一谈DNS
许多用户并不完全了解 DNS 是什么，为什么这个系统如此重要以及它如何影响我们在网络中的日常工作。我们认为，了解 DNS 工作原理的基础知识是向理解互联网的运作原理，以及与网络安全和网络匿名性相关问题迈出的关键一步。在网络威胁和针对网络服务干扰攻击不断增加的情况下，理解这些方面尤为重要。
DNS – Domain Name System的缩写，意思是域名系统。乍一看，这个概念可能相当抽象，但实际上每个互联网用户每天都会遇到它。因为有了DNS，我们才能在地址栏中输入常见的单词，比如google.com或yandex.ru，而不是要记住复杂的IP地址数字序列。
主要概念
为了更好地理解这个主题，让我们从基本概念开始。
域名是一串易于阅读的字符串，用于在网络中标识资源。例如，域名 example.com 对应特定的IP地址，该IP地址代表网络中计算机的数字标识符。
IP地址可以分为两种类型：
IPv4 - 传统的四位八位字节系统（例如，192.168.0.1），而 IPv6 - 一种更现代的系统，采用十六进制格式，可提供更多的地址。
DNS的起源
DNS诞生于1983年，由保罗·莫克哈皮提出。这是一个用于将域名翻译为IP地址的分布式命名系统。DNS的设计是为了帮助用户查找互联网上的计算机服务。它在互联网的发展中起到了至关重要的作用，使用户能够通过友好的域名访问Internet上的资源。
DNS的诞生历史密不可分地与互联网本身的发展联系在一起。在网络的早期存在阶段，使用了一个集中系统，其中域名和IP地址之间的对应列表存储在一个大文件中。但是随着连接到网络的设备数量不断增加，变得明显这种方法相当不方便且无法扩展。
靠近20世纪80年代，当互联网开始迅速发展并迅速增长时，信息量大幅增加，这导致了需要建立更灵活、分散的系统来将域名转换为IP地址的必要性。设计这样一种结构非常重要，该结构可以独立运行，确保网络中的任何资源都可以得到可靠和快速的访问。
DNS 的首次出现
第一个奠定现代DNS系统基础的标准记录在RFC 1034和RFC 1035中。这些文件定义了现代DNS基于的体系结构和协议，并成为该系统进一步发展的“起点”。
随着互联网的发展，DNS经历了许多变化和改进，出现了新的功能，如分布式缓存、负载均衡和防御机制。如今，DNS已成为互联网基础设施的关键组成部分，确保请求在全球范围内的快速可靠路由。
DNS系统是如何运作的
要理解DNS的工作原理，重要的是要了解它的架构和底层域名解析过程。
DNS 架构
DNS是由多个层级服务器组成的分层系统：
- 根域名服务器: 它们是DNS层次结构的最高级别，负责将请求转发到顶级域名服务器。
- 顶级域名服务器 (TLD服务器): 这些服务器管理顶级域名，如 .com, .ru, .net， 并将请求转发到相应的权威服务器。
- 权威服务器: 它们存储有关域名的实时信息，并负责最终将域名解析为IP地址。
此外，本地DNS服务器和远程DNS服务器之间存在差异。本地服务器通常由互联网服务提供商或组织拥有，并用于通过缓存加速处理请求。远程服务器可以位于世界任何地方，并提供额外的负载均衡级别。
域名解析过程
域名解析 - 这是一个分阶段的过程，可以分为几个阶段：
- 客户端请求: 当用户在浏览器中输入域名时，它的设备会向本地DNS服务器发送请求。
- 从缓存记录获取反馈: 如果所需信息已缓存，服务器会立即返回相应的IP地址，从而显著加快流程。
- 向根服务器发送请求: 如果信息未在缓存中找到，请求会发送到根服务器，根服务器会将其重定向到TLD服务器。
- 向TLD和权威DNS服务器发送请求: 在这个阶段，请求会转发到相应的TLD服务器，然后到权威服务器，该服务器存储有关域名的最终信息。
当你的请求经过漫长的链条成功处理后，在屏幕上会显示出你请求的页面。
缓存的作用
缓存在加速 DNS 工作方面扮演着关键角色。通过保存先前查询的结果，缓存能够大幅减少响应时间（和相应的加载速度），并降低服务器负载。然而，缓存可能会产生问题，如果数据过时，这在动态变化资源的情况下尤为关键。
DNS记录类型
在DNS系统中，有许多种类型的记录，每种记录都有自己的作用：
- A-记录： 将域名与IPv4地址关联。
- AAAA-记录： 将域名与IPv6地址关联。
- CNAME-记录： 允许为域名指定别名。
- MX-记录： 为域名定义邮件服务器。
- TXT-记录： 存储文本信息，通常用于验证和安全性。
每种记录类型对于网络的正确运行都很重要，并且有助于确保将域名快速准确地转换为IP地址。
DNS系统安全
就像任何其他技术一样，DNS并不免受威胁和漏洞的影响。DNS的故障可能会对个人用户和大型公司都造成严重后果。
在最为知名的 DNS 漏洞中，可以列举:
DNS Spoofing (DNS欺骗): 这是一种攻击，恶意攻击者故意干预域名解析过程，将真实的DNS响应替换为伪造的响应。通常是通过在真实服务器有机会回应之前向网络中注入伪造的DNS数据包来实现的。结果是，当用户尝试访问特定资源时，设备会收到错误的IP地址，导致重定向到欺诈网站。这种网站可能几乎与原始网站完全相同，使得攻击者能够收集机密信息，如登录凭证、密码或信用卡信息。为了对抗这种类型的攻击，可以采用认证机制和数字签名DNS响应，然而，没有适当的保护，恶意攻击者很容易规避标准安全措施。
DNS缓存投毒 (DNS Cache Poisoning): 这是一种机制，恶意者将恶意记录直接注入DNS服务器的缓存中。当服务器保存这样的伪造记录时，它将对所有由该服务器服务的用户可用。即使最初的请求是正确的，后续的访问也会自动获取虚假信息，导致被重定向到伪造网站。这种攻击的后果可能会非常严重，因为会立即影响到数百甚至数千用户，直到缓存被清除或重写。缓存投毒通常与其他攻击结合使用，从而增强整体效果并为用户创建长时间的威胁。
BGP劫持: 尽管此方法并非直接攻击DNS，但它会对DNS服务器的正常运行产生重大影响。边界网关协议（BGP，Border Gateway Protocol）负责在互联网上的自治系统之间交换路由信息。在BGP劫持中，恶意用户会更改路由，将流量重定向到他们的节点。结果，发送到合法服务器的DNS请求可能落入恶意用户手中，使他们能够拦截、分析或更改数据。这种攻击可能导致服务出现广泛中断并破坏整个网络段的稳定性，尤其是当关键DNS服务器受到影响时。
DDoS 攻击: DDoS 攻击（分布式拒绝服务攻击）是一种分布式影响方法，大量设备，通常是僵尸网络，同时向一个或多个服务器发送请求。此类攻击的目的是使服务器过载，以至于无法响应用户的合法请求。DDoS 攻击的后果可能是灾难性的：目标服务变得不可用，给业务带来损失，并使关键系统的工作受到干扰。这类攻击经常与其他方法结合使用，例如伪造 DNS 记录，使它们尤为危险和难以及时应对。
类似攻击的后果可能会非常破坏性：用户可能会丧失对必要资源的访问权限，他们的数据受到威胁，公司的声誉受损。尤其是金融机构、网上商店和提供网络安全的服务可能会是最脆弱的，因为它们都存储着敏感信息（个人身份信息，文件，银行账户等）。一旦这些信息落入不法分子手中，可能会给金融、法律甚至生理造成伤害。
历史背景
在2023年8月18日发生的攻击中，对DNS服务器发起的一次最大规模攻击之一涉及了Google Cloud CDN。那天创下了每秒398百万请求的记录。这次攻击不仅创下了新的"反记录"，比以前的记录多了7.5倍，而且展示了黑客们的进化方法，特别是使用了Rapid Reset技术。
Rapid Reset方法涉及快速重置和恢复TCP连接，这使攻击者能够在极短的时间内生成大量请求。因此，仅在2分钟内，恶意用户就能够生成相当于整个同一年9月维基百科浏览量的流量。这种效率表明，现代DDoS攻击变得越来越复杂，并且能够绕过标准的保护系统，甚至是像Google这样的巨头。
事件强调了，即使是设计用来吸收和减少大规模攻击后果的分布式CDN系统，在面临如此快速和大规模生成的流量时也可能会遇到问题。这一事件成为整个IT社区的重要信号，提醒人们需要不断改进防御机制、调整基础设施并引入新技术以应对类似威胁。
如何保护自己？
为增强互联网安全性，专家建议使用技术，如DNSSEC——这是一种数字签名DNS记录的机制，有助于防止欺骗和DNS缓存中毒等攻击。此外，使用VPN可提供额外的保护层，允许隐藏真实IP地址并增加在互联网上的匿名性。我们还强调使用专门工具的重要性，比如反侦测浏览器——这是一种解决方案，可隐藏有关浏览器的信息，并在通过公共网络工作时提供额外的安全防护。
DNS的未来
DNS的未来与引入新技术和改进现有协议密切相关，在不断增长的威胁和对互联网基础设施的日益增长负担的情况下。
在过去几年中，最受关注的新功能之一是DoH (DNS over HTTPS)和DoT (DNS over TLS)。
这些技术提供了DNS请求的加密，显著提高了数据的隐私性和安全性水平：
DoH (DNS over HTTPS)- 使用HTTPS协议加密DNS请求，以保护数据免受截取和分析。该方法的优势在于与已有的HTTPS安全机制集成。
DoT (DNS over TLS)- 与DoH类似，DoT使用TLS(传输层安全性)加密，确保请求的安全性并防止恶意干预。
总体来看，DNS 的未来发展方向将与
加强安全措施： 制定新的保护协议和方法，以最大程度减少漏洞，并迅速应对攻击。
寻找最新的基础设施扩展解决方案： 考虑到设备数量和数据量的增长，我们将需要创新技术来确保 DNS 服务器具有高性能和容错能力。
这些创新不仅旨在提高安全性，还旨在为用户在互联网上提供匿名性，这在不断增长的网络威胁环境下尤为重要。应用加密技术和分布式系统可以创建更稳健和安全的基础设施，其中每个 DNS 服务器成为数据保护链中的重要环节。
结论
在总结我们的审查时，可以有信心地说，DNS是现代互联网运作的基础技术。
重要的是要记住，尽管大公司和非营利组织正努力提高互联网安全，但每个用户都应采取额外措施来保护自己的数据。使用现代加密技术，如DoH和DoT，不仅有助于确保网络的稳定运行，还有助于在互联网上保持匿名。
希望我们的审查有助于您更好地了解DNS是什么，它如何运作，以及为什么在现代世界中其安全性如此重要。我们呼吁您更多关注个人数据保护问题，并牢记下载反检测浏览器并使用代理连接是确保可靠工作和信息安全的重要步骤。
