DNS-sikkerhet: DoH og DoT

Domain Name System oversetter menneskelesbare domenenavn til IP-adresser. Standard DNS-forespørsler bruker UDP på port 53 og sendes helt ukryptert. Alle domenenavn enheten slår opp, er synlige for ruteren, internettleverandøren og alle som kan overvåke nettverkstrafikken. Det betyr at nettleseraktiviteten er eksponert selv når alle nettstedene brukeren besøker, bruker HTTPS.

Internettleverandører logger rutinemessig DNS-forespørsler for alle kunder som en form for nettverksovervåking og for å overholde lover om lagring av data i mange jurisdiksjoner. Denne loggen utgjør en detaljert oversikt over hvert besøkte nettsted, tidspunktet for hvert besøk og hvor ofte nettstedet ble åpnet. Internettleverandører har solgt disse dataene til annonsører og svart på myndighetsforespørsler om abonnentenes nettleserhistorikk, basert utelukkende på DNS-logger.

En angriper som kan avskjære eller omdirigere DNS-trafikk, kan manipulere svarene slik at de peker til ondsinnede servere. DNS-kapring kan skje på ruternivå hvis ruteren er kompromittert, gjennom falske DHCP-servere som oppgir angriperkontrollerte adresser til DNS-navnetjenere, eller gjennom omdirigering på internettleverandørens nivå. Brukere som skriver inn et legitimt domenenavn, kan i det stille bli sendt til et phishing-nettsted uten tegn til omdirigeringen.

Når en enhet kobler seg til et nettverk, ber den om konfigurasjon via DHCP, som oppgir en IP-adresse, en gateway og en DNS-server. En angriper på det lokale nettverket som kjører en falsk DHCP-server, kan svare raskere enn den legitime serveren og oppgi adressen til sin egen DNS-server. Alle påfølgende DNS-forespørsler fra offeret går til angriperens navnetjener, noe som muliggjør overvåking av forespørsler og manipulering av svar gjennom hele økten.

I 2008 offentliggjorde forskeren Dan Kaminsky en kritisk sårbarhet i DNS. Ved å sende tusenvis av forfalskede DNS-svar med tilfeldige transaksjons-ID-er kunne en angriper statistisk sett ødelegge bufferen til en navnetjener før den mottok det legitime svaret. Dette er kjent som bufferforgiftning av typen bursdagsangrep. En ødelagt buffer omdirigerer alle brukere av navnetjeneren til IP-adresser som angriperen kontrollerer, for det forgiftede domenet.

DNSSEC (DNS Security Extensions) håndterer bufferforgiftning og forfalskning av svar ved å legge til kryptografiske signaturer i DNS-poster. Hver DNS-sone signerer postene sine med en privat nøkkel, og navnetjenere verifiserer signaturene ved hjelp av den tilsvarende offentlige nøkkelen som er publisert i DNSKEY-poster. Et forfalsket eller endret svar vil ikke bestå signaturverifiseringen og blir avvist. DNSSEC oppretter en tillitskjede fra DNS-roten og ned til individuelle domeneposter.

DNS-over-TLS (DoT) pakker DNS-forespørsler inn i en standard TLS-tilkobling på port 853. Navnetjeneren og klienten utfører et TLS-håndtrykk før DNS-forespørsler sendes, slik at både forespørselen, inkludert domenenavnet, og svaret krypteres. DoT forhindrer passiv overvåking fra internettleverandører og nettverksobservatører. Bruken av en dedikert port (853) gjør trafikken identifiserbar for brannmurer, og enkelte nettverk bruker dette til å blokkere DoT.

DNS-over-HTTPS (DoH) koder DNS-forespørsler som HTTPS-forespørsler på port 443, den samme porten som brukes for all webtrafikk. Fordi DoH-trafikk ikke kan skilles fra vanlig HTTPS, kan den ikke enkelt blokkeres av brannmurer uten at all HTTPS-trafikk også blokkeres. DoH støttes innebygd i Firefox, Chrome og Windows 11, og leverandører som Cloudflare (1.1.1.1) og Google (8.8.8.8) tilbyr DoH-endepunkter.

Med DoH eller DoT krypteres DNS-forespørslene under overføringen mellom enheten og DNS-navnetjeneren. Internettleverandøren kan ikke lese eller logge de enkelte domenenavnene som slås opp. Angrep med falsk DHCP kan ikke injisere en navnetjener som leser trafikken, fordi den legitime navnetjeneren er fast konfigurert. Nettverksangripere kan ikke utføre DNS-kapring gjennom passiv avlytting. DNS-navnetjeneren ser imidlertid fortsatt alle forespørslene.

Internettleverandører har drevet lobbyvirksomhet mot obligatorisk innføring av DoH fordi dette flytter DNS-innsynet fra internettleverandørene til et lite antall navnetjenere som drives av store teknologiselskaper. Britiske internettleverandører klaget til Parlamentet over at DoH ville hindre filtrering for foreldrekontroll. Nettverksadministratorer hevder at sentralisert DoH bryter med virksomhetens DNS-policyer og konfigurasjoner med delt DNS-synlighet. IETF standardiserte DoH i RFC 8484, men retningslinjene for innføring er fortsatt omstridt.

DNSSEC krever at både domeneeieren signerer sonen sin og at navnetjeneren utfører validering. Nøkkelrullering, altså å bytte signeringsnøkler uten tjenesteavbrudd, er komplisert og har ført til driftsavbrudd for store TLD-er. Feilkonfigurert DNSSEC kan gjøre et domene fullstendig utilgjengelig. TLD-ene .com og .net støtter DNSSEC, men bare et mindretall av de individuelle domenene er signert. DNSSEC krypterer ikke forespørsler; bare DoH og DoT gir personvern for forespørsler.

Standard-DNS på UDP-port 53 er ukryptert og logges av internettleverandører. DNS-kapring og Kaminskys bufferforgiftningsangrep utnytter denne svakheten. DNSSEC legger til kryptografiske signaturer for å forhindre forfalskning av svar, men krypterer ikke forespørsler. DoT på port 853 og DoH på port 443 krypterer DNS-forespørsler under overføringen. DoH er vanskeligere å blokkere enn DoT. Kryptert DNS flytter tilliten fra internettleverandører til operatører av navnetjenere, men fjerner ikke behovet for tillit.