Einführung in das Domain Name System (DNS)

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1 Einführung in das Domain Name System (DNS) fukami Chaosdorf 17. Mai 2013

2 Inhalt Überblick Protokoll, Paketaufbau DNS Informationen abfragen DNS aus Angreifersicht Zone Transfer DNS Recursion / DNS Amplification DNS Prefix Bruteforce DNS Passive Replication Referenz: https://de.wikipedia.org/wiki/domain_name_system

3 Was nicht behandelt wird Serverbetrieb und Hosting Domain Registration und Registries TSIG DNSSEC DNS-Tunnel DynDNS DNSBL/RBL ENUM IDN mdns/bonjour Fast Flux DNS-Zensurtechnik

4 DNS DNS steht für Domain Name System Eine der wichtigsten Dienste im Netz Hauptaufgabe: Beantwortung von Anfragen zur Namens- oder Adressauflösung Teil des Sicherheitsmodells für HTTP, siehe SOP (Same Origin Policy)

5 DNS im TCP/IP-Referenzmodell Application Layer DNS FTP HTTP Telnet Transport Layer TCP UDP Internet Layer IP (IPv4/IPv6) Link Layer Ethernet Token Ring...

6 Protokoll Standard UDP/TCP Port 53 (TCP für lange Antworten) Max. Größe DNS-UDP-Pakets 512 Bytes Bei überlangen Antworten schneidet Server ab und setzt Truncated-Flag Client entscheidet, ob Antwort reicht oder nicht, ggf neue Abfrage über TCP Port 53

7 Paket im Detail Image:

8 DNS Namensraum DNS hat eine baumförmige Struktur Blätter und Knoten werden Labels genannt kompletter Domainname eines Objektes besteht aus der Verkettung aller Labels eines Pfades Labels bestehen aus min. 1 und max. 63 Zeichen Voller Pfad wird Fully Qualified Domain-Name (FQDN) genannt, z.b. und darf höchstens 255 Zeichen lang sein (inkl. Punkt am Ende)

9 DNS Namensraum

10 Nameserver Server, der Namesauflösung anbietet autoritative Nameserver: zuständig für Zone und legt die TTL fest wegen Redundanz und Lastverteilung fast immer als Cluster realisiert nicht-autoritative Nameserver: bezieht Informationen von anderen Nameservern, Daten von Resolver angefragt und in lokalen RAM abgelegt (Caching)

11 Nameserver - Zusammenarbeit Delegierung: Teile des Namensraumes werden an Subdomains mit dann eigens zuständigen Nameservern ausgelagert Weiterleitung (Forwarding): Falls angefragter Namensraum außerhalb liegt, Weiterleitung der Anfrage an andere Nameserver Auflösung über die Root-Server: Befragung der Root-Server (13 Root- Server von A bis M)

12 DNS Resolver Software-Module, die auf dem Rechner eines Users installiert sind und Nameserver abfragen können Schnittstelle zwischen Anwendung und Nameserver und ergänzt sie zu FQDN Rekursiv: Resolver schickt rekursive Anfrage zugeordneten Nameserver, der rekursiv auflöst (Stub-Resolver) Iterativ: Resolver bekommt Resource Record oder einen Verweis auf weitere Nameserver. Hangelt sich von durch bis zu verbindlicher Antwort Nameserver nutzen oft einen eigenen Resolver, und arbeiten iterativ

13 DNS Resolver Image: https://de.wikipedia.org/wiki/domain_name_system

14 Resource Records (RR) SOA Record legt Parameter der Zone fest (z. B. Gültigkeitsdauer oder Seriennummer) NS Record enthält Delegierungen der Server untereinander A Record weist einem Namen eine IPv4-Adresse zu AAAA Record weist einem Namen eine IPv6-Adresse zu. CNAME Record verweist einen Namen auf einen anderen MX Record weist einem Namen einen Mailserver zu PTR Record weist einer IP-Adresse einen Namen zu (Reverse Lookup), wird für IPv4 (IN-ADDR.ARPA.) und IPv6 (IP6.ARPA.) benutzt

15 dig - DNS lookup utility $ dig a chaosdorf.de ; <<>> DiG P1 <<>> a chaosdorf.de ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; - >>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 1827 ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;chaosdorf.de. IN A ;; ANSWER SECTION: chaosdorf.de. 0 IN A ;; Query time: 3 msec ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Fri May 17 21:06: ;; MSG SIZE rcvd: 46

16 dig - DNS lookup utility $ dig a chaosdorf.de +trace ; <<>> DiG P1 <<>> a chaosdorf.de +trace ;; global options: +cmd IN NS l.root- servers.net. [...more..root..servers...] ;; Received 228 bytes from #53( ) in 18 ms de IN NS a.nic.de. [...more..servers...] ;; Received 344 bytes from 2001:7fd::1#53(2001:7fd::1) in 4137 ms chaosdorf.de IN NS dns.dasr.de. chaosdorf.de IN NS ns2.openit.de. ;; Received 150 bytes from 2001:67c:1011:1::53#53(2001:67c:1011:1::53) in 56 ms chaosdorf.de. 300 IN A chaosdorf.de. 300 IN NS dns.dasr.de. chaosdorf.de. 300 IN NS ns2.openit.de. ;; Received 110 bytes from #53( ) in 8 ms

17 dig - DNS lookup utility $ dig a chaosdorf.de +short $ dig +short origin.asn.cymru.com TXT " /19 DE ripencc " $ dig +short AS20621.asn.cymru.com TXT "20621 DE ripencc OPENIT OpenIT GmbH" $ dig a blafoo.chaosdorf.de [...data...] ;; - >>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NXDOMAIN, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;blafoo.chaosdorf.de. IN A ;; AUTHORITY SECTION: chaosdorf.de. 300 IN SOA dns.dasr.de. laabs.dasr.de ;; Query time: 47 msec ;; SERVER: #53( );; WHEN: Fri May 17 21:12: ;; MSG SIZE rcvd: 88

18 Daten aus DNS-Zonen Im DNS finden sich oft Hinweise interessante Ressourcen, z.b. auf Developement- oder Admininterfaces, Datenbank- und Testserver usw., manchmal sogar noch kritischere Informationen Möglichkeiten, an diese Daten zu kommen: Zone Transfer (AXFR) Prefix Bruteforce Passive DNS Replication

19 Zone Transfer mit dig $ dig ns about.com +short nydns1.about.com. sjdns2.about.com. txdns1.about.com. sjdns1.about.com. txdns2.about.com $ dig about.com ; <<>> DiG P1 <<>> about.com ; (1 server found) ;; global options: +cmd about.com. 900 IN SOA nydns0.about.com. admin.about.com about.com. 900 IN A about.com. 900 IN MX 100 about.com.mail9.psmtp.com. about.com. 900 IN MX 200 about.com.mail10.psmtp.com. about.com. 900 IN MX 300 about.com.mail11.psmtp.com. [...a..lot..more...]

20 Prefix Bruteforce Macht sich den Umstand zunutze, dass Nameserver unterschiedliche Antworten zurückgeben - je nachdem, ob es zu dem Namen eine Ressource gibt. $ dig a +short # Antwort $ dig a foo.chaosdorf.de +short # keine Antwort $ dig a vm.chaosdorf.de +short # Antwort

21 Prefix Bruteforce mit fierce $./fierce.pl - dns chaosdorf.de - wordlist hostnames.txt - wide DNS Servers for chaosdorf.de: dns.dasr.de ns2.openit.de Trying zone transfer first... Testing dns.dasr.de Request timed out or transfer not allowed. Testing ns2.openit.de Request timed out or transfer not allowed. Unsuccessful in zone transfer (it was worth a shot) Okay, trying the good old fashioned way... brute force Checking for wildcard DNS... Nope. Good. Now performing test(s) vm.chaosdorf.de shells.chaosdorf.de intern.chaosdorf.de [...more...data...]

22 Passive DNS Replication Ursprünglich gedacht, um Fast Flux Networks zu tracken. In DE datenschutztechnisch kritisch, in DE: BFK unter bfk_dnslogger.html ISC bietet eine API und Webseite (ISC DNSDB API) Benötigt Registrierung $ isc_dnsdb_query.py - i duesseldorf.ccc.de. IN A IN A chaosdorf.de. IN A rootserver.dus.chaosdorf.de. IN A IN A intern.chaosdorf.de. IN A frontend.chaosdorf.de. IN A eh02.easterhegg.eu. IN A IN A

23 ISC DNSDB Web Search

24 Angriffe auf DNS DDOS gegen Nameserver Offene DNS Resolver DNS Spoofing Cache Poisoning DNS Amplification Attack

25 DDoS gegen Nameserver Bei DDoS werden Nameserver durch einen hohen Datenstrom von DNS- Anfragen überlastet, so dass legitime Anfragen nicht mehr beantwortet werden können Gegen DDoS-Angriffe auf Nameserver gibt es z.zt. keine einfach Abwehrmöglichkeit Als vorbeugende Maßnahme kann lediglich versucht werden, die Nameserver entsprechend zu dimensionieren bzw. ein verteiltes Netz mit möglichst vielen Servern zu installieren.

26 Offene DNS Resolver Autoritative DNS-Server müssen für Anfragen von beliebigen IPs offen sein Um zu verhindern, dass Server als allgemeine Nameserver verwendet werden, ist es möglich (und ratsam) Antworten auf die eigenen Domains einzuschränken. Eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme ist es, für Input von außen nur UDP zuzulassen Ein offener DNS-Server kann auch eine Falle sein

27 Offene DNS Resolver $ dig ANY ; <<>> DiG P1 <<>> ANY [...] ;; - >>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 6, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ;chaosdorf.de. IN ANY ;; ANSWER SECTION: chaosdorf.de. 181 IN A chaosdorf.de. 181 IN NS dns.dasr.de. chaosdorf.de. 181 IN NS ns2.openit.de. chaosdorf.de. 181 IN SOA dns.dasr.de. laabs.dasr.de chaosdorf.de. 181 IN MX 10 intern.chaosdorf.de. chaosdorf.de. 181 IN AAAA 2001:aa8:fff5::5054:ff:fed5:bd69 ;; ADDITIONAL SECTION: dns.dasr.de IN A ns2.openit.de IN A intern.chaosdorf.de. 181 IN A ;; Query time: 236 msec ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Fri May 17 21:27: ;; MSG SIZE rcvd: 235

28 DNS Spoofing Anfragender Cient bekommt eine falsche IP-Adresse als Antwort, um ihn z.b. wegen Internet-Zensur oder Phishing) auf eine falsche bzw. gefälschte Website zu führen. Erreicht werden kann das durch: Ausnutzen von Lücken in DNS-Servers-Software betreiberseitige Manipulation des DNS-Servers (z.b. China, Iran, Zugangserschwerungsgesetz) Cache Poisoning Falscheinträge in der Hosts-Datei des anfragenden Clients Man-in-the-middle-Angriff Reverse Domain Hijacking

29 Cache Poisoning Angreifer bringt in den Cache eines DNS-Servers gefälschte Daten ein: DNS Forgery Einbringen von RR in Glue Records Ziel: Clients auf manipulierte Server zu lenken Wirksame Gegenmaßnahme : DNSSEC

30 DNS Amplification Attacks Attacker Bot Victim Offene Nameserver

31 DNS Amplification Attacks!DOS Attacker Bot Victim Offene Nameserver

32 DNS Amplification Attacks Attacker \xfe\x1b\x005\x00\xd5\xbc\xdd \x01\x00\x00\x01\x00\x00\x00 \x00\x00\x00\x03foo\x02io\x00 \x00\xff\x00\x01 To / From To / From To / From Bot To / From To / From To / From Victim Offene Nameserver

33 DNS Amplification Attacks Attacker Bot \x005\xfe\x1b\x00\x98j\x8f\xbc\xdd\x81\x80\x00\ x01\x00\x03\x00\x00\x00\x03\x03foo\x02io\x00\x00\xff \x00\x01\x03foo\x02io\x00\x00\x02\x00\x01\x00\x00s\x9f \x00\x16\x04dns1\x0bhostsharing\x03net\x00\x03foo\x02i \x00\x00\x02\x00\x01\x00\x00s\x9f\x00\x16\x04dns3 \x0bhostsharing\x03net\x00\x03foo\x02io\x00\x00\x02 \x00\x01\x00\x00s\x9\x00\x16\x04dns2\x0bhostsharing \x03net\x00\x04dns3\x0bhostsharing\x03net\x00\x00\x01 \x00\x01\x00\x00s\x9f\x00\x04\xb0\t\xf23\x04dns1 \x0bhostsharing\x03net\x00\x00\x01\x00\x01 \x00\x00s\x9f\x00\x04s\xdf_ \xc9\x04dns2\x0bhostsharing \x03net\x00\x00\x01\x00\x01 \x00\x00s\x9f\x00\x04s\xdfz \xe6 To / From To / From To / From To / From To / From To / From Victim Offene Nameserver

34 Python Tools und Libraries dnslib (wire) dnspython (high level) scapy (Paket Generation, Spoofing)

35 dnschef: Fake DNS für Testing $./dnschef.py - - fakeip fakeipv6 ::1 - q [*] DNSChef started on interface: [*] Using the following nameservers: [*] Cooking all A replies to point to [*] Cooking all AAAA replies to point to ::1 [00:02:14] : cooking the response of type 'A' for google.com to [00:02:14] : cooking the response of type 'AAAA' for google.com to ::1 [00:02:14] : proxying the response of type 'MX' for google.com $ host google.com localhost google.com has address google.com has IPv6 address ::1 google.com mail is handled by 10 aspmx.l.google.com. google.com mail is handled by 40 alt3.aspmx.l.google.com. google.com mail is handled by 30 alt2.aspmx.l.google.com. google.com mail is handled by 20 alt1.aspmx.l.google.com. google.com mail is handled by 50 alt4.aspmx.l.google.com.

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