В эпоху, когда цифровая инфраструктура является основой большинства организаций, услуги системы доменных имен (DNS) стали решающими для обеспечения бесперебойного доступа к интернету. Однако с увеличением частоты и сложности атак типа «распределённый отказ в обслуживании» (DDoS), DNS постоянно находится под угрозой. Атаки DDoS направлены на перегрузку серверов DNS потоком вредоносного трафика, делая их недоступными для легитимных пользователей и вызывая значительные простои и потерю доступности сервисов. Чтобы защититься от таких угроз, организациям необходимо внедрять надежные стратегии укрепления DNS, которые снизят риск атак DDoS и обеспечат непрерывность бизнес-операций. В этой статье рассматриваются риски атак DDoS на инфраструктуру DNS, методы укрепления DNS и практические шаги, которые организации могут предпринять для улучшения своей устойчивости DNS.

Что такое DNS и почему он уязвим для атак DDoS?

Что такое DNS?

Система доменных имен (DNS) — это иерархическая и децентрализованная система именования, используемая для преобразования удобных для человека доменных имен (например, www.example.com) в IP-адреса (например, 192.0.2.1), которые компьютеры используют для идентификации друг друга в интернете. DNS необходим для почти всех аспектов современной веб-коммуникации, включая просмотр веб-сайтов, отправку электронной почты и доступ к облачным сервисам. Типичный запрос DNS включает в себя запрос к корневому серверу DNS, затем серверу верхнего уровня (TLD), а затем к авторитетному серверу DNS, ответственному за конкретный домен. Каждый уровень этой системы играет критическую роль в обеспечении правильного и быстрого разрешения DNS-запросов.

Почему DNS уязвим для атак DDoS?

Несмотря на свою важность, DNS особенно уязвим для атак DDoS по следующим причинам:

• Публичная доступность: Серверы DNS предназначены для высокой доступности, поскольку они должны отвечать на запросы клиентов по всему миру. Эта широкая доступность делает их уязвимыми для эксплуатации злоумышленниками.
• Централизация ресурсов: Централизация инфраструктуры DNS (корневые серверы и авторитетные поставщики DNS) означает, что масштабные атаки могут вывести из строя критические ресурсы с помощью одного хорошо спланированного удара.
• Потенциал для усиления: DNS обладает функцией отражения и усиления, что означает, что небольшие DNS-запросы могут быть использованы для создания массивных всплесков трафика, перегружающих инфраструктуру DNS.
• Отсутствие аутентификации: Традиционный DNS не был разработан с учетом безопасности, поэтому злоумышленники могут легко подделывать DNS-запросы, перенаправлять трафик и захватывать запросы на вредоносные сайты без авторизации.

Понимание атак DDoS на инфраструктуру DNS

Что такое атака DDoS?

Атака «распределённый отказ в обслуживании» (DDoS) заключается в перегрузке целевой системы чрезмерным количеством трафика, что делает её недоступной для легитимных пользователей. Атаки DDoS обычно осуществляются через большое количество ботнетов — сеть скомпрометированных устройств, управляемых злоумышленником.

В атаке DDoS на DNS цель состоит в том, чтобы:

• Перегрузить сервер DNS чрезмерным трафиком, из-за чего он становится недоступным и не может ответить на запросы.
• Усилить DNS-запросы, чтобы затопить целевой сервер массивными объемами данных с помощью относительно небольшого первоначального запроса.

Как атаки DDoS влияют на DNS?

Атаки DDoS на DNS могут принимать несколько форм, включая:

• DNS-запросы на затопление: Злоумышленники отправляют огромное количество DNS-запросов к серверу разрешения DNS или авторитетному серверу DNS, заставляя его стать неотвечающим или выйти из строя.
• Атака отражения DNS: Злоумышленник отправляет DNS-запросы с поддельным IP-адресом, направляя их на жертву. Сервер DNS затем отправляет большие ответы на жертву, усиливая объем трафика и перегружая систему.
• Атака усиления DNS: Специфическая форма атаки отражения, когда злоумышленник отправляет небольшие DNS-запросы на открытые резолверы, а ответ оказывается значительно большим. Это позволяет злоумышленникам усилить объем трафика и создать масштабные атаки DDoS.
• Израсходование ресурсов DNS: Злоумышленники нацеливаются на инфраструктуру DNS с целью исчерпания ресурсов (ЦП, памяти, пропускной способности), отправляя чрезмерное количество запросов или поврежденные DNS-пакеты, которые требуют больше вычислительных мощностей для обработки.

Влияние атак DDoS на DNS-сервисы

Атаки DDoS на DNS-сервисы могут иметь серьезные последствия:

• Время простоя сайтов: Веб-сайты и сервисы, размещенные на затронутых доменах, становятся недоступными, что может привести к потерям доходов и утрате доверия со стороны клиентов.
• Снижение качества сервиса: Замедление разрешения DNS из-за атак может вызвать задержки при доступе к сайтам, что делает сервисы менее надежными.
• Повреждение бренда: Частые или длительные простои могут привести к повреждению репутации, особенно для компаний, которые зависят от онлайн-присутствия.
• Юридические и нормативные вопросы: Для бизнеса в регулируемых отраслях простои, вызванные DDoS, могут привести к юридическим последствиям или штрафам, если будут нарушены соглашения об уровне обслуживания (SLA) или компрометированы данные клиентов.

Техники укрепления DNS для защиты от атак DDoS

Укрепление DNS необходимо для защиты серверов DNS от атак DDoS. Реализация правильных мер безопасности DNS может значительно снизить вероятность успеха атаки или смягчить её последствия. Вот несколько стратегий укрепления DNS:

Использование Anycast-сетей

Anycast — это технология, позволяющая направлять трафик на несколько географически распределенных серверов. С помощью Anycast DNS развертываются несколько копий авторитетного сервера DNS по всему миру, и входящие запросы перенаправляются на ближайший доступный сервер.

Преимущества:

• Балансировка нагрузки: Распределяет нагрузку от DNS-запросов по нескольким серверам, снижая риск перегрузки одного сервера.
• Устойчивость: Если один сервер атакован или выходит из строя, трафик можно перенаправить на другие серверы, сохраняя доступность.
• Быстрое разрешение запросов: С DNS-серверами, расположенными по всему миру, время отклика для пользователей из разных регионов быстрее.

Ограничение скорости запросов DNS

Ограничение скорости — это метод контроля количества запросов DNS, которые сервер принимает от одного IP-адреса за установленный период времени. Это помогает смягчить воздействие объемных атак DDoS, которые полагаются на перегрузку сервера большим количеством трафика.

Преимущества:

• Предотвращает перегрузку: Ограничение скорости предотвращает возможность одного IP-адреса отправить чрезмерное количество запросов, что может перегрузить инфраструктуру DNS.
• Фильтрация вредоносного трафика: Помогает отличить легитимный трафик от вредоносного, анализируя паттерны запросов.

Реализация DNSSEC (расширения безопасности DNS)

DNSSEC — это набор расширений к DNS, который добавляет функции безопасности для защиты от атак, таких как отравление кэша и подделка DNS-запросов. Он использует криптографические подписи для проверки подлинности DNS-ответов, что гарантирует, что злоумышленники не смогут вставить вредоносные данные в DNS-запросы.

Преимущества:

• Предотвращает отравление кэша: С помощью DNSSEC DNS-ответы подписываются с использованием приватного ключа, что гарантирует, что данные не были изменены.
• Проверка подлинности: Удостоверяется, что DNS-ответы поступают от легитимных источников, снижая риск перенаправления или атак типа «человек посередине».

Использование облачных сервисов DNS

Многие организации полагаются на облачные сервисы DNS, предоставляемые такими компаниями, как Cloudflare, Amazon Route 53 или Google Cloud DNS. Эти сервисы обеспечивают высокую устойчивость инфраструктуры, способной выдерживать масштабные атаки DDoS, что делает их привлекательным вариантом для защиты DNS.

Преимущества:

• Масштабируемость: Облачные DNS-сервисы могут быстро масштабироваться для обработки больших объемов трафика.
• Защита от DDoS: Облачные поставщики обычно предлагают встроенную защиту от DDoS, что затрудняет проведение атак против DNS-сервисов.
• Резервирование и переключение: Облачные DNS-сервисы имеют встроенные механизмы резервирования и переключения для обеспечения высокой доступности даже под атакой.

Anycast DNS с геоблокировкой

Геоблокировка позволяет организациям ограничить доступ к своим DNS-серверам на основе географических регионов. С помощью Anycast DNS в сочетании с геоблокировкой организации могут предотвратить DNS-трафик из регионов, которые известны своими вредоносными действиями или схемами атак.

Преимущества:

• Сниженная поверхность атаки: Блокируя трафик из определенных регионов, минимизируется риск атак DDoS из этих зон.
• Настроенная защита: Организации могут настраивать свою защиту DNS на основе региональной разведки угроз.

Использование обнаружения аномалий трафика

Системы обнаружения аномалий трафика используют машинное обучение или заранее заданные пороги для мониторинга трафика DNS в реальном времени. Эти системы могут выявлять аномальные паттерны трафика, такие как резкие всплески запросов с определенных IP-адресов или регионов, и автоматически смягчать атаку, ограничивая или блокируя вредоносный трафик.

Преимущества:

• Обнаружение в реальном времени: Позволяет обнаружить потенциальные атаки DDoS в реальном времени, что позволяет быстрее на них реагировать.
• Автоматическая смягчение: Снижает необходимость в ручном вмешательстве, обеспечивая мгновенную защиту, когда аномалии обнаружены.

Конфигурация DNS с разделением по зонам

Конфигурация DNS с разделением по зонам позволяет использовать отдельные серверы DNS для внутреннего и внешнего трафика. Настроив внутренние серверы DNS отдельно от внешних, организации могут гарантировать, что внутренние ресурсы сети будут защищены от DDoS-трафика, направленного на публичные серверы DNS.

Преимущества:

• Защита внутренних ресурсов: Внутренние сервисы DNS защищены от внешних атак, сохраняя их работоспособность.
• Оптимизация производительности: Публичные серверы DNS оптимизированы для внешнего трафика, в то время как внутренние серверы сосредоточены на обслуживании внутренних нужд.

Резервные DNS-серверы

Запуск нескольких серверов DNS в разных местах обеспечивает резервирование и отказоустойчивость. Даже если один сервер DNS выйдет из строя из-за атаки DDoS или технического сбоя, другие серверы продолжат выполнять запросы, обеспечивая непрерывность сервиса.

Преимущества:

• Высокая доступность: Резервные серверы DNS гарантируют, что запросы DNS будут разрешаться, даже если один сервер подвергнется атаке.
• Распределение нагрузки: Нагрузка распределяется между несколькими серверами, чтобы предотвратить перегрузку одного из них.

Использование резолверов DNS с встроенной защитой от DDoS

Резолверы DNS или серверы рекурсивного разрешения также являются критической точкой инфраструктуры DNS. Обеспечив, чтобы эти резолверы имели встроенную защиту от DDoS или механизмы ограничения скорости запросов, организации могут предотвратить использование этих серверов в качестве вектора атак DDoS.

Преимущества:

• Снижение угрозы DDoS: Использование защищенных резолверов DNS снижает возможность эксплуатации этих серверов для атак.
• Планируемая защита: Возможность конфигурировать защиту от DDoS на уровне серверов DNS.