使用DNSSec實現域名安全解析

DNS服務暗藏的危機

除了直接篡改DNS服務器之間傳輸的數據外，黑客還可能通過各種手段入侵正常的DNS服務器，將虛假的域名解析信息直接存儲到該機的緩存區域，來蒙騙合法的客戶端用戶。因為搭建一臺DNS服務器并非難事，黑客完全可以自建一臺看似正常的DNS服務器，并向其他的DNS服務器發起域名查詢操作，來誘使其獲取該虛假DNS服務器所管控的網絡區域內的記錄信息。

當別的DNS服務器向該虛假DNS服務器發出查詢請求時，得到的卻是黑客精心預設的虛假IP等惡意信息。當客戶端查詢相應的域名時，自然會落入黑客設置的陷阱之中。

DNSSec的功能和特點

使用DNSSec技術，通過數字簽名和加密密鑰，對DNS服務器之間的通訊數據進行加密，保證彼此傳輸的信息是真實的未被惡意篡改的。

例如，當某臺未經授權的DNS服務器向某臺經過授權的DNS服務器查詢域名信息時，得到的域名解析信息經過加密后傳回給前者。該DNS服務器經過檢測無誤后，才將其發送給客戶端，并將這些信息存儲在本機的緩存區域中。要想實現上述功能，授權DNS服務器必須對自身DNS區域進行簽名處理，這樣系統就會針對DNS存儲區域內的每一條資源記錄信息，創建對應的資源記錄簽名信息。授權DNS服務器會將所需的資源記錄信息及與之對應的簽名信息一并發送出。

當非授權的DNS接收后，通過使用授權DNS服務器的公鑰信息以及資源記錄簽名信息，就可以準確檢測該域解析信息是否被篡改過。同時，為了檢測不存在的空資源記錄信息，系統該會將DNS區域中的所有記錄進行排序操作，針對每一條資源記錄創建對應的經過簽名的NSec（即Next Secure）記錄項目，每一條NSec記錄不僅包含對應的正常資源記錄位置信息，還包括下一條正常資源記錄位置信息。這樣，利用這些NSec記錄就可以將DNS區域中的正常資源記錄信息有機的連接在一起。

當某個DNS服務器向該授權的DNS服務器提交的域名信息時，該DNS服務器根據資源記錄排序信息，不僅可以返回記錄為空的信息，而且根據與上一條資源記錄相關的NSec記錄，將下一個存在的域名信息一并發送過去，讓非授權的DNS服務器明了其提交的域名確實不存在。當然，為了防止黑客惡意利用NSec特性來非法獲取授權DNS服務器中的所有資源記錄信息，在Windows Server 2012中內置了更高版本的NSec技術，來破解黑客的圖謀。

配置和管理DNSSec

例如，在域中存在兩臺DNS服務器，其名稱為DNS1和DNS2，DNS1扮演非授權DNS服務器角色，DNS2扮演授權DNS服務器角色，其上安裝的都是Windows Server 2012。在DNS2上打開DNS管理器，在左側選擇“正向查找區域”項，在其右鍵菜單上點擊“新建區域”項，在向導界面中選擇“主要區域”項，在下一步窗口中選擇“至此域中控制器上運行的所有DNS服務器”項，點擊“下一步”按鈕，輸入區域名稱（例如“xxx.cn”），其余設置均保持默認，點擊“完成”按鈕創建該區域。

之后選中該區域，在其右鍵菜單上點擊“新建主機（A 或 AAAA）”、“新建 別名（CNAME）”、“新建郵件交換器（MX）”等項目，來創建所需的資源記錄項目。例如創建名稱 為“client1pc”，FQDN名為“client1pc.xxx.cn”，IP為“172.16.0.100”的資源記錄項目。當DNS1接收到客戶端的查詢請求后，如果查詢的不在其管轄的網絡區域內，或者不在其緩存中存儲的話，則DNS1服務器會將該請求轉發給DNS2服務器，之后將獲得的查詢信息發送給客戶端。

因此，需要在DNS1的管理器中選擇DNS1服務器，在其屬性窗口中的“轉發器”面板中點擊“編輯”按鈕，輸入DNS2的IP地址。這樣，就可以通過DNS2服務器轉發數據了。在客戶機上打開PowerShell窗口，執 行“resole-dnsname clientpc1.xxx.cn -Server dns1 -dnssecok”命令，可以向DNS1服務器發送解析請求，DNS1將解析“clientpc1.xxx.cn”域名的請求信息轉發給了DNS2，由DNS2進行正確解析后，經由DNS1的傳送，客戶端獲得了正確的IP信息。在DNS2服務器上打開DNS管理器，在左側選擇“正向查找區域”→“xxx.cn”項，在其右鍵菜單上點擊“對區域進行簽名”項，在向導界面中選擇“使用默認設置對區域簽名”項，點擊“下一步”按鈕執行簽名處理。

完成后在工具欄上點擊“刷新”按鈕，對該區域資源記錄列表中進行整理操作。在列表的“類型”列中會出現一些新的記錄項目類型，包括RR簽名、DNS密鑰、NSec3（下一個安全參數）等。其中的“DNS密鑰”類型的項目包含該區域公鑰信息。只有將這些信息導入到DNS1中，DNS1才可以信任該密鑰并對傳輸的信息進行安全認證。在DNS2上打開“C:WindowsSystem32dns”目錄，在其中可以顯示所有和DNS設置相關的文件，上述公鑰信息自然保存在其中。為了便于操作，可以將上述目錄設置為共享狀態（例如共享名為“ymfw”），允許DNS1訪問，也可以將其中的“keyset-xxx.cn”附件復制出來，存放到DNS1可以訪問到的位置。

在DNS1上打開DNS管理器，在左側選擇“信任點”項，在其右鍵菜單上點擊“導入”→“DNSKEY”項，在彈出窗口中輸入“\dns2ymfwkeyset-xxx.cn”， 或者點擊“瀏覽”按鈕，直接選擇復制過來的上述文件。在PowerShell窗口中執行“get-dnsservertrustanchor xxx.cn”命令，也可以查看DNSKEY信任點信息。在其中的“TrustAnchorState” 列中必須顯示為“Valid”，才表示有效。在客戶端也可以執行“resolve-dnsname -name xxx.cn.trustanchors -type dnskey -Server dns1”命令來顯示DNS1擁有的DNSKEY信任點信息。為避免出現錯誤，可以在DNS1上執行“firewall.cpl”命 令，將Windows防火墻暫時關閉，避免出現網絡連接受阻。

配置域名安全解析策略

在客戶機上打開Power Shell窗口，執行“resolednsname clientpc1.xxx.cn-Server dns1 -dnssecok”命令，向DNS1服務器發送解析請求，其中的“-dnssecok”參數表示讓DNS1服務器將和DNSSec相關的記錄傳送回來。返回信息不僅可以顯示解析的IP地址，還會顯示詳細的簽名信息。

為了進一步提高域名解析安全性，必須讓DNS1驗證從DNS2接收的資源記錄信息合法性。在客戶機上執行“gpdit.msc”程序，在組策略窗口左側選擇“計算機配置”→“Windows設置”→“域名解析策略”項，在右側窗口中的“創建規則”列表中選擇“后綴”項，輸入簽名的DNS區域名，這里為“xxx.cn”。選擇“啟用此規則中的DNSSEC”和“要求DNS客戶端檢查名稱和地址數據是否已經由DNS服務器驗證”項，點擊“創建”按鈕，在“名稱解析策略表”中顯示上述策略，點擊“應用”按鈕，使該策略生效。

之后在PowerShell窗口中執行“gpupdate /force”命令，來刷新組策略。執行“get-dnsclientnrptpolicy”命令，在返回信息中的“DnsSecValidation Required”欄中如果顯示為“True”，表示上述策略已經激活。這樣，當客戶端向DNS1提交域名解析請求后，DNS1會項DNS2轉發該請求，當DNS1接收到DNS2發揮的域名解析信息后，會對其安全性進行驗證，當驗證通過確認沒有被非法篡改后，才將其發送給客戶端。如果DNS1上的DNSKEY信任點信息出現受損、丟失、被破壞等情況后，則DNS1服務器就無法信任DNS2發送 來 的“xxx.cn”區 域 的DNSKEY密鑰，自然無法驗證域名解析信息的完整性，對客戶端也無法提供可靠的解析信息。此刻在客戶端上執行“ipconfig /flushdns”命令，清除DNS緩存信息。再“執 行“resole-dnsname clientpc1.xxx.cn -Server dns1 -dnssecok”命令”命令，會發現無法獲取所需的IP信息，同時還會出現DNS數據包不安全的警告信息。