DNSSEC (расширения безопасности системы доменных имен) — это набор расширений для DNS (системы доменных имен), которые обеспечивают функции безопасности, в частности, позволяя аутентифицировать данные DNS, обеспечивать их целостность и предотвращать атаки отравления кэша. Обеспечивая невозможность манипулирования данными DNS, DNSSEC добавляет дополнительный уровень доверия в инфраструктуру DNS, что имеет решающее значение для защиты пользователей и сервисов Интернета от различных угроз безопасности.

Почему DNSSEC важен?

Традиционный DNS не имеет встроенных механизмов для защиты данных, передаваемых между резолвером DNS и авторитетными серверами имен. Это означает, что атакующие могут манипулировать ответами DNS (например, через отравление кэша) или подделывать запросы DNS, направляя пользователей на вредоносные сайты. DNSSEC предоставляет механизм для проверки того, что ответы, полученные от серверов DNS, подлинны, обеспечивая целостность данных и предотвращая такие атаки.

С помощью DNSSEC администраторы могут:

• Проверить, что ответ DNS является подлинным.
• Обнаружить и предотвратить отравление кэша DNS.
• Гарантировать подлинность данных DNS, таких как доменные имена, почтовые серверы и т. д.
• Обеспечить безопасность коммуникаций DNS между клиентом и сервером.

Однако DNSSEC не предоставляет гарантий конфиденциальности, поскольку не шифрует данные запросов DNS.

Ключевые понятия DNSSEC

Записи DNSSEC
Основные записи, используемые в DNSSEC, включают:

• RR (Resource Records): DNSSEC добавляет специфические записи в зоны DNS для создания криптографического доказательства подлинности.
• RRSIG (Resource Record Signature): Эта запись содержит цифровую подпись для записей DNS в зоне.
• DNSKEY (DNS Key): Содержит публичный ключ, который используется для проверки подписей RRSIG.
• DS (Delegation Signer): Используется для установления доверия между зонами в DNSSEC и связывает родительскую зону с дочерней зоной.
• NSEC/NSEC3 (Next Secure): Эти записи используются для предотвращения подделки ответов с несуществующими доменными именами (NXDOMAIN).

Подпись зоны
Зона DNS должна быть подписана с помощью криптографического ключа, чтобы соответствовать DNSSEC. Процесс подписания зоны включает генерацию цифровых подписей для каждой ресурсной записи в зоне и хранение этих подписей в записях RRSIG. Запись DNSKEY содержит публичный ключ, используемый для проверки этих подписей.

Цепочка доверия
DNSSEC работает на основе «цепочки доверия», где каждый уровень иерархии DNS подписан и проверен с использованием публичных ключей родительской зоны. На вершине цепочки находится корневая зона, которая является отправной точкой для всей валидации DNSSEC. Каждый домен и поддомен ниже корня подписан своим собственным ключом, и цепочка доверия простирается до уровня отдельного домена.

Публичные и приватные ключи
DNSSEC использует асимметричную криптографию, то есть существует пара ключей:

• Приватный ключ: Используется для подписи записей DNS в зоне.
• Публичный ключ: Этот ключ распространяется в записи DNSKEY и используется для проверки цифровых подписей.

Валидация DNSSEC

Когда резолвер DNS выполняет валидацию DNSSEC, он проверяет, подписан ли ответ действительной подписью, и можно ли с помощью публичного ключа проверить эту подпись. Процесс включает:

1. Разрешение запроса DNS.
2. Проверка подписи записи DNS с помощью публичного ключа.
3. Убедиться, что ключ связан с родительской зоной (в случае делегированных зон).
4. Подтверждение действительности цепочки подписей.

Реализация DNSSEC

Предварительные требования
Перед реализацией DNSSEC необходимо убедиться в следующем:

• Ваше программное обеспечение для DNS-сервера поддерживает DNSSEC. Популярные DNS-серверы, такие как BIND, Unbound, Knot DNS и Microsoft DNS, поддерживают DNSSEC.
• У вас есть доступ к зоне DNS и возможность редактировать записи зоны.
• Сделайте резервные копии файлов зоны и конфигураций.

Подпись зоны
Для подписи зоны выполните следующие шаги:

1. Генерация пары ключей
   Создайте пару ключей (приватный и публичный ключи) с помощью инструментов подписи DNSSEC. Если вы используете BIND, инструмент dnssec-keygen поможет вам создать ключи.

Пример команды для генерации пары ключей:

dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 2048 -n ZONE example.com

2. Конфигурация DNSSEC в DNS-сервере
   В BIND, например, вам нужно настроить DNS-сервер для использования созданных ключей и подписания зоны.

Добавьте ключ в файл зоны:

$INCLUDE Kexample.com.+008+12345.key

3. Подпись зоны
   После того как ключи настроены, используйте команду dnssec-signzone для подписания зоны.

Пример:

dnssec-signzone -A -3 -N INCREMENT -o example.com -t example.com.zone Kexample.com.+008+12345.private

Эта команда создает подписанную зону, которая включает записи RRSIG.

4. Публикация записей DNSKEY и DS
   Опубликуйте запись DNSKEY в своей зоне и отправьте запись DS своему регистратору доменов для завершения цепочки доверия.

5. Настройка родительской зоны
   Если ваш домен делегирован (например, example.com), вам нужно настроить родительскую зону, чтобы включить запись DS. Регистратор должен быть проинформирован о вашей записи DS.

Тестирование DNSSEC

После того как ваша зона подписана и добавлена запись DS, можно тестировать вашу реализацию. Вы можете использовать такие инструменты, как dig или онлайн-инструменты, такие как DNSViz или Verisign DNSSEC Debugger, чтобы проверить, правильно ли настроен DNSSEC.

Пример команды для проверки DNSSEC:

dig +dnssec example.com

Ищите записи RRSIG и DNSKEY в ответе, что подтверждает, что DNSSEC работает.

Устранение неполадок в DNSSEC

Хотя внедрение DNSSEC обеспечивает высокий уровень безопасности, могут возникать проблемы. Вот некоторые распространенные проблемы и решения.

Неудачи валидации DNSSEC
Если валидация DNSSEC не проходит, это может быть по нескольким причинам:

• Отсутствующая запись DS: Убедитесь, что запись DS корректно опубликована в родительской зоне (ваш регистратор доменов).
• Неверная подпись: Подписи в файле зоны могут быть устаревшими или неверными. Убедитесь, что зона была правильно подписана и при необходимости пересоздана.
• Проблемы с цепочкой доверия: Резолвер DNS не может найти правильный публичный ключ для проверки подписи. Убедитесь, что запись DNSKEY включена в зону, и что родительская зона включает запись DS.
• Истекшие ключи: Ключи DNSSEC имеют срок действия. Убедитесь, что ключи обновляются до их истечения.

Проблемы с подписанием зоны
Основные проблемы при подписании зоны включают:

• Неверная пара ключей: Убедитесь, что используется правильный ключ для подписи, и что как приватный, так и публичный ключи действительны.
• Проблемы с разрешениями: Убедитесь, что ваш DNS-сервер имеет необходимые разрешения для чтения файлов ключей и записи подписанных файлов зоны.

Проблемы с конфигурацией DNS-сервера
Некоторые распространенные проблемы с конфигурацией DNS-сервера:

• Неверные пути к ключам: Убедитесь, что конфигурация DNS-сервера указывает правильное местоположение ваших файлов ключей.
• Отсутствующие или неверные директивы $INCLUDE: Проверьте, что ваш файл зоны правильно включает публичный ключ с помощью директивы $INCLUDE.
• Неверная настройка алгоритмов DNSSEC: Убедитесь, что ваш сервер поддерживает используемые вами алгоритмы (RSASHA1, RSASHA256 и т. д.).

Проблемы с резолверами
Если резолверы DNS не могут валидировать записи DNSSEC:

• Резолвер без поддержки DNSSEC: Убедитесь, что используемый резолвер поддерживает валидацию DNSSEC.
• Проблемы с кэшем: Старые закэшированные записи могут вызывать проблемы с валидацией. Попробуйте очистить кэш или подождите, пока TTL не истечет.

Инструменты для отладки
Для отладки проблем с DNSSEC можно использовать следующие инструменты:

• dig: Инструмент командной строки для запросов DNS и проверки записей DNSSEC.
• DNSViz: Онлайн-диагностический инструмент для DNSSEC.
• Verisign DNSSEC Debugger: Онлайн-инструмент для визуализации цепочки доверия DNSSEC.

Использование DNSSEC

• Аутентификация доменов: DNSSEC обеспечивает подлинность доменных имен, что позволяет пользователям доверять тому, что они получают доступ к подлинным веб-сайтам.
• Аутентификация электронной почты (DKIM): DNSSEC поддерживает DKIM, защищая целостность записей DNS, связанных с почтовыми сервисами.
• Безопасная коммуникация (TLS): DNSSEC помогает защищать сертификаты TLS, гарантируя, что записи DNS, связанные с сертификатами веб-серверов, не изменяются.
• Кэширование и разрешение запросов: DNSSEC обеспечивает способ проверки закэшированных DNS-ответов на уровне резолвера.
• Цифровая подпись: DNSSEC используется для обеспечения того, чтобы записи DNS были цифровыми подписаны, что предотвращает внедрение ложных записей.
• Соответствие требованиям: Многие нормативные рамки требуют использования DNSSEC для соблюдения стандартов безопасности данных.

Проблемы с реализацией DNSSEC и их устранение

• Неверно настроенная запись DS
• Истекшие ключи DNSSEC
• Неверно настроенные записи DNSKEY
• Резолверы, не поддерживающие DNSSEC
• Проблемы с управлением ключами KSK и ZSK
• Неудачи в проверке подписей
• Непоследовательная валидация DNSSEC по зонам
• Отравление кэша в резолверах DNS
• Ошибки в файлах зоны
• Обход защиты DNSSEC и атаки