2023-02-28 15:22:46 -05:00
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title: "DNS简介"
icon: material/dns
2023-03-11 09:57:24 -05:00
description: The Domain Name System is the "phonebook of the internet," helping your browser find the website it's looking for.
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[域名系统 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System ) 是“互联网电话簿”。 DNS将域名转换为IP地址，
## 什么是DNS？
当您访问某个网站时，系统会返回一个数字地址。 例如，当你访问 `privacyguides.org` 时，会返回地址 `192.98.54.105` 。
DNS自互联网的 [早期 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System#History ) 以来一直存在。 与DNS服务器间的通讯通常是 **未** 加密的。 在家用场景下，客户通过 [DHCP ](https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol )获得由ISP提供的服务器。
未加密的DNS请求可能会被轻易地 **被监视** ，或者在传输过程中 **被修改** 。 在世界的某些地方， DNS过滤 ](https://en.wikipedia.org/wiki/DNS_blocking )。 当你请求一个被封锁的域名的IP地址时， ， ， （ ） DPI ](https://en.wikipedia.org/wiki/Deep_packet_inspection ) 来监控请求。 ISP还可以基于共有特性阻止请求， 端口 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Port_(computer_networking )) 53 ，
下面， 加密DNS ](#what-is-encrypted-dns )这两种情况下分别可能看到什么。
### 未加密DNS
1. 使用 [`tshark` ](https://www.wireshark.org/docs/man-pages/tshark.html ) （ Wireshark ](https://en.wikipedia.org/wiki/Wireshark ) 项目的一部分），我们可以监测和记录互联网数据包流。 此命令记录符合指定规则的数据包:
```bash
tshark -w /tmp/dns.pcap udp port 53 and host 1.1.1.1 or host 8.8.8.8
```
2. 然后我们可以使用 [`dig` ](https://en.wikipedia.org/wiki/Dig_(command )) （ ， ） `nslookup` ](https://en.wikipedia.org/wiki/Nslookup ) （ ） ，
=== "Linux, macOS"
```
dig +noall +answer privacyguides.org @1 .1.1.1
dig +noall +answer privacyguides.org @8 .8.8.8
```
=== "Windows"
```
nslookup privacyguides.org 1.1.1.1
nslookup privacyguides.org 8.8.8.8
```
3. 接下来，我们来 [分析 ](https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChapterIntroduction.html#ChIntroWhatIs ) 输出的结果：
=== "Wireshark"
```
wireshark -r /tmp/dns.pcap
```
=== "tshark"
```
tshark -r /tmp/dns.pcap
```
如果运行上面的Wireshark命令，
| No. | 时间 | 来源 | 目的地 | 协议 | 长度 | 信息 |
| --- | -------- | --------- | --------- | --- | --- | ---------------------------------------------------------------------- |
| 1 | 0.000000 | 192.0.2.1 | 1.1.1.1 | 云存储 | 104 | Standard query 0x58ba A privacyguides.org OPT |
| 2 | 0.293395 | 1.1.1.1 | 192.0.2.1 | 云存储 | 108 | Standard query response 0x58ba A privacyguides.org A 198.98.54.105 OPT |
| 3 | 1.682109 | 192.0.2.1 | 8.8.8.8 | 云存储 | 104 | Standard query 0xf1a9 A privacyguides.org OPT |
| 4 | 2.154698 | 8.8.8.8 | 192.0.2.1 | 云存储 | 108 | Standard query response 0xf1a9 A privacyguides.org A 198.98.54.105 OPT |
观察者可以修改这些数据包中的任何一个。
## 什么是“加密DNS” ？
加密DNS可以指代若干协议中的一种， ：
### DNSCrypt
[**DNSCrypt** ](https://en.wikipedia.org/wiki/DNSCrypt ) 是首批加密DNS查询的方法之一。 DNSCrypt在端口443上运行， 互联网工程任务组（ ） ](https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Engineering_Task_Force ) 也没有经过 [征求意见（ ） ](https://en.wikipedia.org/wiki/Request_for_Comments ) 过程，因此除了少数 [实现 ](https://dnscrypt.info/implementations )之外没有被广泛使用。 因此，它在很大程度上被更流行的 [DNS over HTTPS ](#dns-over-https-doh )取代了。
### DNS over TLS (DoT)
[**DNS over TLS** ](https://en.wikipedia.org/wiki/DNS_over_TLS ) 是另一种加密DNS通信的方法， RFC 7858 ](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7858 )中被定义。 首次得到支持是在安卓9、iOS 14和Linux上， systemd-resolved ](https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/resolved.conf.html#DNSOverTLS= ) 实现。 近年来， ， 复杂的协议 ](https://dnscrypt.info/faq/ ) ， ，
### DNS over HTTPS (DoH)
[**DNS over HTTPS** ](https://en.wikipedia.org/wiki/DNS_over_HTTPS )由[RFC 8484](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8484) 定义，查询通过[HTTP/2](https://en.wikipedia.org/wiki/HTTP/2) 协议打包并通过 HTTPS保障安全性. 由Firefox 60和Chrome 83等Web浏览器首次实现支持。 由Firefox 60和Chrome 83等Web浏览器首次实现支持。
DoH的原生实现出现在iOS 14、macOS 11、微软Windows和Android 13中（ ， 实现 ](https://github.com/systemd/systemd/issues/8639 ) ，所以 [目前依然需要安装第三方软件 ](../dns.md#linux )。
## 外部一方能看到什么？
在本示例中， ：
1. 首先，启动 `tshark` 。
```bash
tshark -w /tmp/dns_doh.pcap -f "tcp port https and host 1.1.1.1"
```
2. 其次，使用 `curl` 提出请求：
```bash
curl -vI --doh-url https://1.1.1.1/dns-query https://privacyguides.org
```
3. 在提出请求后，我们可以用 < kbd > CTRL</ kbd > + < kbd > C</ kbd > 停止抓包。
4. 在Wireshark中分析结果：
```bash
wireshark -r /tmp/dns_doh.pcap
```
我们可以看到任何加密连接都需要发生的 [连接建立 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol#Connection_establishment ) 和 [TLS握手 ](https://www.cloudflare.com/learning/ssl/what-happens-in-a-tls-handshake/ ) 过程。 当查看下面的“应用程序数据”数据包时，
## 为什么我**不应该** 使用加密的DNS？
在有互联网过滤（或审查）的地方，访问被禁止的资源可能会有自己的后果，你应该在你的 [威胁模型 ](../basics/threat-modeling.md )。 我们 **不** 建议为此目的使用加密的DNS。 使用 [Tor ](https://torproject.org ) 或 [VPN ](../vpn.md ) 来代替。 如果您使用的是VPN ， ，
当我们进行DNS查找时， ，
### IP 地址
确定浏览活动的最简单方法可能是查看你的设备所访问的IP地址。 例如，如果观察者知道 `privacyguides.org` 在 `198.98.54.105` ，而你的设备正在从 `198.98.54.105` 请求数据，你很有可能正在访问隐私指南。
这种方法只有在IP地址属于一个只承载少数网站的服务器时才有用。 如果网站托管在一个共享平台上（ ） ， 反向代理 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_proxy )，它也不是很有用，这在现代互联网上非常普遍。
### 服务器名称指示（ ）
服务器名称指示通常在一个IP地址承载许多网站时使用。 这可能是一个像Cloudflare这样的服务， 拒绝服务攻击 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Denial-of-service_attack ) 保护。
1. 再次开始捕获 `tshark` 。 我们用我们的IP地址添加了一个过滤器，
```bash
tshark -w /tmp/pg.pcap port 443 and host 198.98.54.105
```
2. 然后我们访问 [https://privacyguides.org ](https://privacyguides.org )。
3. 访问完网站后，我们要用 < kbd > CTRL</ kbd > + < kbd > C</ kbd > 停止抓包。
4. 接下来我们要分析结果：
```bash
wireshark -r /tmp/pg.pcap
```
我们将看到连接的建立，
5. 展开每个字段旁边的三角形 ▸ 。
```text
▸ Transport Layer Security
▸ TLSv1.3 Record Layer: Handshake Protocol: Client Hello
▸ Handshake Protocol: Client Hello
▸ Extension: server_name (len=22)
▸ Server Name Indication extension
```
6. 我们可以看到SNI值， `tshark` 命令可以直接给你包含SNI值的所有数据包的值。
```bash
tshark -r /tmp/pg.pcap -Tfields -Y tls.handshake.extensions_server_name -e tls.handshake.extensions_server_name
```
这意味着即使我们使用 "加密DNS "服务器， TLS v1.3 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security#TLS_1.3 ) 协议带来了 [Client Hello ](https://blog.cloudflare.com/encrypted-client-hello/ )，可以防止这种泄漏。
</ a > 各国政府，特别是 [中国 ](https://www.zdnet.com/article/china-is-now-blocking-all-encrypted-https-traffic-using-tls-1-3-and-esni/ ) 和 [俄罗斯 ](https://www.zdnet.com/article/russia-wants-to-ban-the-use-of-secure-protocols-such-as-tls-1-3-doh-dot-esni/ )，已经开始阻止
，或表示希望这样做。 [最近，俄罗斯开始封锁使用 [HTTP/3 ](https://en.wikipedia.org/wiki/HTTP/3 ) 标准的外国网站](https://github.com/net4people/bbs/issues/108)。 这是因为作为HTTP/3一部分的 [QUIC ](https://en.wikipedia.org/wiki/QUIC ) 协议要求 `ClientHello` 也被加密。</ p >
### 在线证书状态协议（ ）
你的浏览器披露你的浏览活动的另一种方式是通过 [在线证书状态协议 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Online_Certificate_Status_Protocol )。 当访问一个HTTPS网站时， 证书 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Public_key_certificate ) 是否已被撤销。 这通常是通过HTTP协议完成的， ** ，而不是** 加密的。
该OCSP请求包含证书"[序列号](https://en.wikipedia.org/wiki/Public_key_certificate#Common_fields)"，该证书是唯一的。 它被发送到 "OCSP响应者"，以检查其状态。
我们可以使用 [`openssl` ](https://en.wikipedia.org/wiki/OpenSSL ) 命令来模拟浏览器会做什么。
1. 获取服务器证书，并使用 [`sed` ](https://en.wikipedia.org/wiki/Sed ) ，只保留重要部分，并将其写入文件。
```bash
openssl s_client -connect privacyguides.org:443 < /dev/null 2>& 1 |
sed -n '/^-*BEGIN/,/^-*END/p' > /tmp/pg_server.cert
```
2. 获得中间证书。 [证书颁发机构（ ） ](https://en.wikipedia.org/wiki/Certificate_authority ) ，通常不直接签署证书；他们使用所谓的 "中间 "证书。
```bash
openssl s_client -showcerts -connect privacyguides.org:443 < /dev/null 2>& 1 |
sed -n '/^-*BEGIN/,/^-*END/p' > /tmp/pg_and_intermediate.cert
```
3. `pg_and_intermediate.cert` 中的第一个证书实际上是步骤1中的服务器证书。 我们可以再次使用 `sed` ，
```bash
sed -n '/^-*END CERTIFICATE-*$/!d;:a n;p;ba' \
/tmp/pg_and_intermediate.cert > /tmp/intermediate_chain.cert
```
4. 获取服务器证书的OCSP应答器。
```bash
openssl x509 -noout -ocsp_uri -in /tmp/pg_server.cert
```
我们的证书显示的是Lets Encrypt证书响应者。 如果我们想查看证书的所有详细信息，我们可以使用：
```bash
openssl x509 -text -noout -in /tmp/pg_server.cert
```
5. 开始捕获数据包。
```bash
tshark -w /tmp/pg_ocsp.pcap -f "tcp port http"
```
6. 提出OCSP请求。
```bash
openssl ocsp -issuer /tmp/intermediate_chain.cert \
-cert /tmp/pg_server.cert \
-text \
-url http://r3.o.lencr.org
```
7. 打开捕获。
```bash
wireshark -r /tmp/pg_ocsp.pcap
```
在 "OCSP "协议中会有两个数据包：一个 "请求 "和一个 "响应"。 对于 "请求"，我们可以通过展开每个字段旁边的三角形 ▸ ，看到 "序列号"。
```bash
▸ Online Certificate Status Protocol
▸ tbsRequest
▸ requestList: 1 item
▸ Request
▸ reqCert
serialNumber
```
对于 "回应"，我们也可以看到 "序列号"。
```bash
▸ Online Certificate Status Protocol
▸ responseBytes
▸ BasicOCSPResponse
▸ tbsResponseData
▸ responses: 1 item
▸ SingleResponse
▸ certID
serialNumber
```
8. 或者使用 `tshark` 来过滤序列号的数据包。
```bash
tshark -r /tmp/pg_ocsp.pcap -Tfields -Y ocsp.serialNumber -e ocsp.serialNumber
```
如果网络观察者拥有公开的公共证书，他们可以将序列号与该证书相匹配，从而从中确定你所访问的网站。 这个过程可以自动化， 证书透明度 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Certificate_Transparency ) 日志中的序列号。
## 我应该使用加密的DNS吗？
我们做了这个流程图来描述你什么时候 *应该* 使用加密的DNS。
``` mermaid
图TB
开始[Start] --> 匿名{尝试< br > 匿名？}
anonymous--> | Yes | tor(使用Tor)
anonymous--> | No | censorship{Avoiding< br > censorship?｝
审查 --> | 是 | vpnOrTor(使用< br > VPN或Tor)
审查 --> | 不 | 隐私{想从ISP那里获得隐私< br > ？
privacy --> | Yes | vpnOrTor
privacy --> | No | obnoxious{ISP使< br > obnoxious< br > redirects? }
obnoxious --> | Yes | encryptedDNS(使用第三方的< br > 加密DNS< br > )
obnoxious --> | No | ispDNS{ISP是否支持< br > 加密DNS？
ispDNS --> | 是 | useISP(与ISP一起使用< br > 加密DNS< br > )
ispDNS --> | 否 | nothing(什么都不做)
```
第三方的加密DNS应该只用于绕过重定向和基本的 [DNS拦截 ](https://en.wikipedia.org/wiki/DNS_blocking ) ，当你能确定不会有任何后果，或者你对一个能做一些基本过滤的供应商感兴趣时。
[推荐的DNS服务器列表 ](../dns.md "" ){.md-button}
## 什么是DNSSEC？
[域名系统安全扩展 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System_Security_Extensions ) (DNSSEC)是DNS的一项功能， ，
换句话说， ， ， ，
DNSSEC的签署过程类似于某人用笔签署一份法律文件； ， ，
DNSSEC在DNS的所有层面上实现了分层的数字签名政策。 例如，在 `privacyguides.org` 查询的情况下，根 DNS 服务器将签署 `.org` 名称服务器的密钥，然后 `.org` 名称服务器将签署 `privacyguides.org` 的权威名称服务器的密钥。
< small > 改编自Google的[DNS安全扩展(DNSSEC)概述](https://cloud.google.com/dns/docs/dnssec)和Cloudflare的[DNSSEC: An Introduction](https://blog.cloudflare.com/dnssec-an-introduction/)，两者均以[CC BY 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)授权。< / small >
## 什么是QNAME最小化？
QNAME是一个 "限定名称"，例如 `privacyguides.org` 。 QNAME最小化减少了从DNS服务器发送至 [权威名称服务器的信息量 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Name_server#Authoritative_name_server )。
而不是发送整个域名 `privacyguides.org` ， `.org` 结尾的记录。 进一步的技术描述在 [RFC 7816 ](https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7816 )中定义。
## 什么是EDNS客户子网（ ） ？
[EDNS 客户端子网 ](https://en.wikipedia.org/wiki/EDNS_Client_Subnet ) 是递归 DNS 解析器为 [主机或客户端 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Client_(computing )) 进行 DNS 查询时，指定一个 [子网 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Subnetwork ) 的一种方法。
它的目的是 "加快 "数据的交付，给客户一个属于离他们很近的服务器的答案，如 [内容交付网络 ](https://en.wikipedia.org/wiki/Content_delivery_network )，
这项功能确实是以隐私为代价的，
