DNS出問題到底多可怕?丨專欄_風聞
中科院之声-中国科学院官方账号-2020-03-08 14:56
一、讖曰
小白:東哥,你電腦技術那麼厲害,快來幫我看看,很多原本正常的網站變得不穩定,時不時就打不開,“找不到網頁”,反饋給運營商卻找不到什麼原因,我的電腦怎麼了啊?
大東:我來看看。以你目前電腦的狀況來看,我認為是你電腦的DNS出現故障了。
小白:啊?DNS故障?DNS是什麼啊?
大東:DNS是萬維網上作為域名和IP地址相互映射的一個分佈式數據庫,能夠使用户更方便地訪問互聯網,而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP數串。通過域名,最終得到該域名對應的IP地址的過程叫域名解析。
圖片來自網絡
小白:感覺有點複雜啊!東哥,你給我詳細講講DNS通常會出現哪些方面的問題呢?
大東:問題有很多哦!比如,針對域名系統的惡意攻擊會造成域名解析癱瘓,對域名劫持會修改註冊信息、劫持解析結果,甚至還會有國家性質的域名系統安全事件:“.ly”域名癱瘓、“.af”域名的域名管理權變更。
小白:感覺有些嚴重,可是這些我都沒聽過。
大東:網絡世界紛繁複雜,你沒聽過的事情可多了,下面我給你講講相關經典案件吧。
二、話説事件
大東:2009年5月19日21時50分開始,江蘇、安徽、廣西、海南、甘肅、浙江等6省用户申告訪問網站速度變慢或無法訪問,主要表現為域名解析(DNS)響應緩慢或者無法解析。直至5月22日,事件才漸漸平息,這是一次十分嚴重的事件哦!
小白:那這次事件的原因是什麼啊?東哥,你快給我分析分析吧。
大東:此次事件是一次聯動事件,主要分為兩個部分:第一是DNSPod站點的DNS服務器被超過10Gbps流量的DDoS攻擊擊垮,第二是某媒體播放軟件大量頻繁的向電信DNS主服務器發起解析,導致各地區電信主DNS服務器超負荷。
小白:為什麼站點一下子就這麼火了啊?
大東:經過調查,疑似因為網絡遊戲私服之間相互爭奪生意,導致一傢俬服運營商利用了上千台殭屍主機,對DNSPod發動了DDoS洪水攻擊,導致DNS服務器過載以及線路堵塞。
圖片來自網絡
小白:原來是打遊戲惹的禍啊!那那個媒體播放軟件呢?這第二部分又是為什麼啊?
大東:它的事情更嚴重哦!作為廣泛使用的軟件,不止我們用,有成千上萬的用户安裝使用,然而它的DNS解析機制卻存在缺陷。該軟件的公司僅僅在DNSPod站內部署了一個DNS解析站點,同時該軟件在發生無法解析域名的時候會大量頻繁的向運營商的DNS服務器發起查詢,運營商DNS再向位於DNSPod內的該媒體播放軟件公司DNS服務器查詢。
小白:這就是它“太火”的苦惱咯。
大東:哈哈,是的,因為它“太火”,導致了大量的查詢,客觀上構成了對電信DNS服務器的DDoS攻擊。由於該軟件使用用户非常多,其攻擊能力高出殭屍網絡幾個數量級,導致多個省市電信DNS主服務器過載,它的影響也極大,最終造成了多省斷網。
三、大話始末
小白:像這麼嚴重的事件,我們應該如何解決呀?東哥!
大東:DNS服務器作為互聯網的一個核心部分,容易遭受到攻擊。要徹底解決這個問題,只有不斷地完善Internet安全架構本身,比如檢測和清除殭屍網絡、保障每一台接入到Internet的PC的安全性、建立快速DoS溯源機制等。然而,安全的Internet架構不是一朝一夕能夠建立起來的,因此對DNS的攻擊防護就成為一項重要的安全措施。
小白:東哥,你給我具體講講吧。第一個問題怎麼解決呢?這個應該比較簡單一點吧。
大東:對於以上兩部分的原因,FortiGate IPS分別有不同的對策,但是都不簡單哦!對於沒有規律的大規模DDoS攻擊,FortiGate IPS具有硬件級的防禦能力。它採用專用加速芯片對DDoS攻擊進行識別,可以判斷出哪些是攻擊包,那些是正常訪問流量,從而將正常訪問流量放過而阻擋住攻擊數據包。這樣DNS服務器不會因受到攻擊而過載。
FortiGate 抗DDoS配置( 圖片來源:腳本之家)
小白:那比較麻煩的媒體播放軟件該怎麼解決呢?
大東:對於有規律的大規模DDoS攻擊,比如由該媒體播放軟件發起的對其官網地址的大量DNS查詢,FortiGate可以制定相應檢測規則,暫時阻擋含有其官網域名的查詢,使得DNS服務器不會過載。FortiGate IPS有超過每秒10萬pps的抗DDoS攻擊能力。
小白:哇,這麼厲害,那這個FortiGate IPS又是什麼呢?
大東:我給你簡單説説FortiGate IPS的特點吧。它可以防禦混合攻擊、入侵企圖、病毒、木馬、蠕蟲、間諜軟件、灰色軟件、廣告軟件和拒絕式攻擊等種類廣泛的攻擊和惡意行為。Fortinet採用基於網絡的ASIC加速的硬件平台,以及一系列的高級的動態入侵檢測引擎,可以以更低的總體擁有成本,實現針對多種攻擊的更高級別的安全性能。
小白:有了這麼強大的防禦系統,我們這些普通小網民就安心了。對了,東哥,2009年的這次“斷網”事件,算是我國最大的DNS攻擊事件了吧?那國外有什麼類似的事件發生嗎?
大東:當然有啊!2016年10月22日早晨,大半個美國的用户就遭遇了一次集體“斷網”事件,讓很多人都陷入混亂當中。據外媒報道,各大美國熱門網站都出現了無法訪問的情況。
小白:這個聽起來更嚴重哦!那這次事件的原因是什麼呢?
大東:這次事件的確更嚴重,此次“斷網”事件是由於美國最主要DNS服務商Dyn遭遇了大規模DDoS攻擊所致。媒體將此次事件形容為“史上最嚴重DDoS攻擊”,不僅規模驚人,而且對人們生活產生了嚴重影響。
FortiGate IPS特徵( 圖片來源:腳本之家)
小白:咦?東哥,你能給我解釋一下DDoS攻擊是什麼嗎?
大東:簡單來説,DDoS攻擊,也叫拒絕式服務攻擊,其攻擊方式相當的簡單粗暴,通過堆砌大量的垃圾數據,使得用户的正常登錄被“堵塞”。
小白:再等等……東哥,這個Dyn又是幹什麼的啊?
大東:Dyn主要職責就是將域名解析為IP地址,從而準確跳轉到用户想要訪問的網站。所以當其遭受攻擊,就意味着來自用户的網頁訪問請求無法被正確接收解析,從而導致訪問錯誤。可以肯定,這是一次有組織有預謀的網絡攻擊行為,攻擊行為來自超過一千萬IP來源。
小白:東哥,聽你這麼通俗易懂地解説,我這“門外漢”也明白了呢!
四、小白內心説
小白:DNS發生故障對我們的影響真是太大了。
大東:是啊,而且和高昂的防護成本來説,黑客DDOS攻擊的成本卻微不足道。相比起域名服務商和IDC服務提供商來説,大多數個人、商業或者政府網站對DDOS防護能力是十分微弱的,在目前動輒10G甚至數十GB的攻擊面前,根本不堪一擊。網絡安全環境是越來越讓我們擔心,而與日俱增的安全成本,更使得不少企業不堪重負。
圖片來自網絡
小白:網絡安全的重要性越來越突顯,真的希望從個人到國家都可以把網安重視起來,我們一起營造一個安全健康的網絡環境。
大東:是啊。雖然這次事故是偶然事件,但也是必然會發生的。雖然DNS是一個最基礎的服務,但是大家對它的關注卻不是很多。目前,Web防範措施已經比較完善,但基於DNS的防範依然很弱,“如果對方要再次有預謀地進攻,現在的條件未必能防得住”。
小白:如果再次遭到攻擊,那後果真是難以想象啊!
大東:小白,不太要擔心哦!DNS從業者已經在努力啦!事實上,DNS協議自身已包含了分佈式對抗攻擊的設計思路,權威服務系統並不需要向全球用户提供域名查詢服務,大量的終端查詢應該由本地的遞歸服務系統解決。小白,對於DNS的防護,我們一定要重視起來呀!
小白:好的,東哥,我一定多多閲讀相關文章,更加留心DNS的防護。
來源:中國科學院計算技術研究所