当前位置:首页 > 运维 > 正文内容

DNS原理什么叫域名劫持和域名欺骗/域名污染

phpmianshi3个月前 (08-25)运维130

    给大家扫盲一下 DNS 的常识。既然是扫盲 DNS,也顺带说说“域名劫持”和“域名污染”这两个很容易混淆的概念。提醒一下:这两者的其中之一是 GFW 的大杀器,爱翻墙的同学有必要了解。


    DNS 是啥?

    DNS 是洋文“Domain Name System”的缩写,直译过来就是“域名系统”。 


    DNS 有啥用?

    咱们每天打交道的这个互联网,其底层的基石是“IP”。IP 是“Internet Protocol”的缩写,中文就“互联网协议”(光看名字就知道这玩意儿很重要)。咱们日常用的那些互联网软件(浏览器、聊天工具、下载工具、等等)在工作时,必须依靠【 IP地址 】才能进行网络数据传输。 

    “IP地址”是设计给软件用滴——虽然软件很容易处理,但对于人类而言,却很难记忆。于是,后来又发明了 DNS。有了 DNS,人类就不需要记住长长的一串 IP地址,而只需记住“域名”(域名通常更短,也更具有可读性)。 

    比如你上网的时候,只需在地址栏输入网站的“域名”,而不用输入网站的“IP地址”。然后电脑系统会利用 DNS 来把“域名”翻译成“IP地址”。这个翻译的过程术语叫“域名解析/DNS解析”。 


    域名的结构是咋样滴?

    域名是按照“树形结构”组织的。不懂得啥是“树形结构”的同学,可以对照一下电脑硬盘上的目录结构。域名的结构和目录结构很类似,目录结构是用“斜杠”作分隔符,而域名是用小数点作分隔符。两者的主要区别在于:目录结构名称的形式是从左到右(上级在左,下级在右),而域名是从右到左(上级在右,下级在左)。 

    这里的 .com 就被称为顶级域名(Top-Level Domain,简称 TLD),跟 .com 类似的那些 .net .org .gov 也是顶级域名。还有那些以国家/地区的代码命名的(比如 .cn .tw .hk .jp 等等)也是顶级域名。 


    “域名解析”是咋实现滴?

    如果你曾经配置过电脑的网卡,应该记得上面除了有IP地址、掩码等设置,还有一项设置是“DNS服务器/域名服务器”。这项设置就是用来帮助你的电脑进行域名解析的。你可以把这个“DNS服务器”想象成114查号台。每当电脑需要翻译某个域名,就找这个域名服务器查询,然后域名服务器会告诉你的电脑,要查询的域名对应的IP地址是啥。 

    下面简单说一下,你的电脑进行域名解析的过程。 

    当你在浏览器的地址栏中输入 http://www.phpmianshi.com ,然后敲回车,这时候电脑软件会进行如下一系列事情。 

    1. 首先根据输入的网址,提取出域名(在本例中,也就是 www.phpmianshi.com ) 

    2. 如果你在系统中配置了 Hosts 文件,那么电脑会先查询 Hosts 文件,看这个 www.phpmianshi.com 否已经在 Hosts 里面有了对应的记录。如果有,直接就可以拿到该记录中的 IP地址,过程就结束了。 

    3. 如果 Hosts 里面没有这个别名,那么电脑会看你有没有设置域名服务器(DNS 服务器)。如果你的系统没有设置域名服务器,那电脑就没辙了,浏览器直接会报错,说网站的域名无法解析。过程就结束了。 

    4. 如果你设置过“域名服务器”,那么电脑会向这个域名服务器发送一个域名查询(DNS query)的请求,然后等候域名服务器的回应。 

    5. 如果域名服务器始终没有回应(比如域名服务器挂了,或域名服务器的IP填错了,或请求被 GFW 拦截了),那么电脑还是没辙(浏览器会报错)。 

    6. 如果域名服务器回应了,那么你的电脑就可以根据域名服务器的应答信息,得到该域名的 IP地址。之后浏览器就会向这个 IP地址 对应的 Web 端口发送 HTTP 请求。 

    通常情况下,电脑拿到的(DNS服务器)应答信息是正确的——也就是说,应答中的 IP地址 确实对应那个域名——这种情况下,你的网络软件就可以正常工作了。 

    但是在天朝这个奇葩的国家,电脑拿到的 DNS 应答有可能是【 错的 】。为啥会这样捏,本文的后半部会介绍一下“域名劫持”和“域名污染”。


    域名服务器如何知道这些信息?

    刚才介绍了“客户端域名解析”的过程。接下来说说域名服务器是如何得到这些信息的。


    域名的缓存

    我们平时使用的域名服务器,技术术语叫“递归域名服务器”。“递归服务器”是面向普通网友的。刚才介绍“域名解析”的时候提到的服务器就是“递归服务器”。 

    “递归服务器”的内部通常会有一个 DNS记录 的缓存——这个缓存是为了提高查询效率的。当某台电脑向递归服务器发起域名查询时,递归服务器首先看自己的缓存中有没有该域名的记录,如果有,直接就回复该记录给查询的电脑。 

    万一对方想要查询的域名没找到,咋办捏?这时候就要进行缓存的同步。

    缓存的同步

    说说这种情况的处理流程。 

    1. 对方查询 www.phpmianshi.com 这个域名,“递归服务器”发现自己的缓存中没有 

    2. “递归服务器”会先去找“根域名服务器”帮忙,“根服务器”会告诉“递归服务器”说:这个域名属于 com 这个分支之下,你去找 com 这个域名的“权威服务器”,这个权威服务器的 IP地址 是 xxx。 

    3. 然后“递归服务器”根据拿到的这个 xxx地址,又去找“com 域名的权威服务器”。“com 域名的权威服务器”告诉它:你应该去找“phpmianshi.com 域名的权威服务器”,这个权威服务器的 IP地址 是 yyy 

    4. 然后“递归服务器”又屁颠屁颠地去找“phpmianshi.com 域名的权威服务器”。这时候“phpmianshi.com 域名的权威服务器”才会告诉它,www.phpmianshi.com 这个域名的 IP地址 到底是多少。 

    大伙儿看到没有?整个过程如同“踢皮球”,效率是很低的。所以前面提到,“递归域名服务器”必须得有一个缓存,以此来优化效率(不用每次查询都来一次“踢皮球”)。


    同步的周期

    说完了“域名的同步”,顺便提一下“同步的周期”。 

    因为互联网上的域名信息是有可能发生变化的。比如增加了某个新域名,注销了某个旧域名,或者某个域名对应的 IP地址 变了。所以,“递归服务器”上保留的缓存中,每一条域名记录都有一个生命周期(可能是几分钟,也可能是几小时)。如果某条记录的生命周期过了,就会被删除,然后重新同步。


    啥是“域名劫持”?

    刚才说了,域名服务器上都会保存一大堆的域名记录(每条记录包含“域名”和“IP地址”)。当收到域名查询的时候,域名服务器会从这堆记录中找到对方想要的,然后回应给对方。 

    如果域名服务器上的某条记录被【人为修改】了(改成错的),那么一旦要查询这条记录,得到的就是错误的结果。这种情况称之为“域名劫持”。


    谁有“域名劫持”的企图?

    “域名劫持”通常是电信运营商(ISP)干的好事儿。很多宽带用户用的域名服务器就是 ISP 提供给你的。而天朝的 ISP 也是很奇葩的——经常耍流氓。 

    举例: 

    谷歌离开前曾经出现过:某个 ISP 跟百度勾结,把谷歌的流量重定向到百度。具体搞法是:该 ISP 篡改自己的域名服务器的记录,把里面跟 google.com 相关的域名记录的 IP地址 修改为百度服务器的 IP地址。如此一来,假设你用的是这个 ISP 的域名服务器,当你在浏览器输入 www.gooogle.com 的时候,你的电脑查询到的 IP地址 其实是百度的 IP地址,所以浏览器打开的是“百度”的主页。 


    如何对付“域名劫持”?

    刚才说了,“域名劫持”的根源在于:域名服务器上的记录被人给改了。要对付这种耍流氓,最直接的办法就是不要使用这种流氓 ISP 提供的域名服务器,改用国外那些比较靠谱的。目前口碑最好的,大概是 Google 提供的两个域名服务器,IP地址 分别是 8.8.8.8 和 8.8.4.4 ——这俩不光是地址好记,更重要的是,不会耍流氓。


    啥是“域名污染”?

    先提醒一下:“域名污染”这个词还有其它几个别名,分别是“域名欺骗”、“域名缓存投毒”(洋文叫:DNS cache poisoning)。今后看到这几个别名,要晓得是同一个意思。 

    “域名污染”的原理,简单说来是这样滴:当你的电脑向域名服务器发送了“域名查询”的请求,然后域名服务器把回应发送给你的电脑,这之间是有一个时间差的。如果某个攻击者能够在域名服务器的“DNS应答”还没有到达你的电脑之前,先伪造一个错误的“DNS应答”发给你电脑。那么你的电脑收到的就是错误的信息,并得到一个错误的 IP地址。 


    谁有“域名污染”的企图?

    从技术上讲,只要攻击者能够位于“你”和“域名服务器”的传输线路中间,那么攻击者就有机会搞“域名污染”。能够做到这点的,可能是一个黑客/骇客,也可能是 ISP。不过这些都不是本节聊的重点。本节的重点是 GFW——它是最有资源搞域名污染的,同时也最有意愿搞域名污染的。

    举例: 

    比如某个国外网站,长年累月地抹黑咱们伟大光荣正确的党国,搞得咱们的“伟光正”很没面子,很不爽。那么朝廷的“真理部”就会给 GFW 下达封杀令——要求 GFW 全面封锁某某网站。对于 GFW 而言,要全面封掉某个网站,最简单的一个办法就是直接污染该网站的域名。用了这招之后,那些不懂翻墙的网友只要是通过【域名的方式】访问该网站,他们的电脑进行 DNS查询 之后,多半会得到错误的结果(也就是说,查到的 IP地址 是假的);既然拿到假的 IP地址,当然就无法打开这个网站的页面啦。


    GFW 的两种“域名污染”

    刚才解释了“域名污染”的原理,那种形式不妨称为“直接污染”。由于 GFW 的特殊性,它不但可以做到“直接污染”,还可以做到“间接污染”。而普通的骇客顶多只能做到“直接污染”,难以做到“大范围的间接污染”。 

    那么这两种污染有啥区别捏? 


    GFW 部署在哪?

    首先有必要先扫盲一下“GFW的部署位置”。咱们天朝的互联网只有少数几个国际出口(名气较大的是:北京出口、上海出口、广州出口)。如果你要访问天朝之外的网站,你的网络数据流就必定会经过其中的某个“国际出口”。而天朝的【每一个】国际出口都部署了 GFW 的设备。 

    说到 GFW 的设备,顺便插一句: 

    GFW 是洋文“Great FireWall”的缩写。很多同学(包括很多懂技术的同学)都望文生义,想当然地以为 GFW 就是某种“防火墙”设备。其实不然。GFW 是基于 IDS(IDS是“入侵监测系统”的缩写)打造的。


    GFW 的直接污染

    因为 GFW 部署在天朝的国际出口。如果你用的是【 国外的 】域名服务器,你的“DNS请求”必定会经过国际出口;同样,域名服务器的“DNS应答”必定也会经过国际出口才能到你的电脑。这一来一回就给 GFW 提供了耍流氓的机会。 

    这种污染就是苏苏所说的“直接污染”。 


    GFW 的间接污染

    刚才介绍了“使用国外域名服务器会被直接污染”。那如果你用的是【 国内的 】域名服务器捏?就会被“间接污染”。过程如下: 

    1. 比方说你用的是电信的 DNS服务器,然后你想要访问某个(被封杀的)反共网站。因为这个反共网站在国外,所以反共网站对应的“权威域名服务器”肯定也是在国外。 

    2. 当你向“电信的DNS服务器”查询反共网站的域名,这台“电信的DNS服务器”会去找这个反共网站的上一级域名对应的“权威域名服务器”去进行“域名查询”。 

    3. 因为是从国外进行域名查询,相关的数据流必定要经过国际出口。一旦经过国际出口,就会被 GFW 污染。 

    4. 如此一来,“电信的域名服务器”拿到的是已经被污染的域名记录(里面的IP是错的)。而且“电信的域名服务器”会把这条错误的记录保存在自己的域名缓存中。 

    5. 下次如果有另一个网友也找这台“电信的域名服务”查询这个反共网站,也会查到错误的结果。 

    上述过程不断重复,最终会导致:全国所有的域名服务器,它们的缓存中只要是包含了那个反共网站的记录,记录中的 IP地址 必定是错的(这个错误的 IP地址 也就是 GFW 伪造的那个)。所以说“间接污染”是很牛逼的,可以把错误的域名记录扩散到全国。

    “域名污染”也叫“域名缓存投毒”。“投毒”一词真的非常形象——就好象在某条河流的源头下毒,从而把整条河流的水都污染。在互联网时代搞“域名污染”是非常卑鄙下流的。因为 DNS 是互联网的基础设施,而“域名污染”直接破坏了互联网的基础设施。


版权声明:本文由PHP面试资料网发布,如需转载请注明出处。
分享给朋友:

相关文章

内存分配堆与栈的区别

堆(Heap)与栈(Stack)是开发人员必须面对的两个概念,在理解这两个概念时,需要放到具体的场景下,因为不同场景下,堆与栈代表不同的含义。一般情况下,有两层含义:(1)程序内存布局场景下,堆与栈表...

记一次连接Redis偶现超时的问题

记一次连接Redis偶现超时的问题

问题描述公司老的项目没有任何监控,对于系统的运行健康情况完全不知,于是搭建了2套监控系统,一套sentry监控代码层面的exception,一套cls告警,监控所有系统的状态码,应用日志等。监控系统上...

记一次laravel项目因opcache导致的include过慢问题

问题表现 php-fpm-slow.log 大量如下日志:script_filename = /data/nginx/webroot/app-20200611-160330-feb...

linux中多文件按行拼接整合命令paste

概念Linux下的paste命令主要用于从多个文件(包括标准输入)中读取内容,将每个文件的对应行用指定分隔符(默认tab制表符)拼接起来并打印到标准输出,我们可以使用重定向命令“>”将输出结果保...

守护进程详解及其代码实现

1、概念理解:守护进程(Daemon)是运行在后台的一种特殊进程,也称为精灵进程。是生存期较长的一种进程,常常在系统自举时启动,仅在系统关闭时终止。没有控制终端,仅仅在后台运行,Linux有很多守护进...

linux中nf_conntrack table full dropping packet问题处理

概述:在日常的服务器运维过程中,发现某段时间 /var/log/messages日志报错nf_conntrack:table full,drop packet简介:nf_connt...

发表评论

访客

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。