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DNS解析是互联网中一项非常重要的功能，是用户访问网站的关键环节，我们日常工作生活使用网络都伴随着大量的DNS服务做支撑。DNS将用户容易记忆输入的域名指向可由计算机直接识别的IP地址，是确保用户通过域名访问网站，维持网络空间正常秩序的导航系统。
但DNS在设计之初只注重实用性和便捷性，而忽视了安全性，DNS查询过程通常是基于无连接不可靠的UDP协议，这就导致DNS查询过程中验证机制的缺失，黑客很容易利用该漏洞进行攻击。DNS服务器可能面临如下DNS攻击风险：
（1）黑客伪造客户端源IP地址发送大量的DNS请求报文，造成DNS request flood攻击。
（2）黑客伪造成授权服务器发送大量的DNS回应报文，造成DNS reply flood攻击。
（3）黑客篡改某些网站的域名和IP地址对应关系，导致用户访问被导向至其他网站。
（4）黑客向DNS服务器发送大量错误格式的DNS异常报文，或者发送大量超长DNS报文，导致DNS服务器处理这些报文时出现异常，拒绝正常服务。
接下来我们重点介绍常见的一些DNS攻击以及相应的防御措施。
DNS request flood攻击原理非常简单，就是黑客通过控制僵尸网络向DNS服务器发送大量域名的解析请求，导致DNS服务器因大量解析请求而过载，无法响应正常用户的DNS请求。
在DNS request flood攻击过程中，攻击目标可能是权威服务器，也可能是递归服务器，攻击目标不同，所采用的防御手段也不同。对于递归服务器，向它发送DNS请求的是终端用户，所以防御过程中，需要判定这个DNS请求是否是由真实的浏览器客户端发出；而对于权威服务器，向它发送DNS请求的可能就是递归服务器，所以认证方式也应有所不同。
1.针对虚假源攻击
授权服务器源认证（即ns重定向方式），可以有效防御DNS Request Flood虚假源攻击。重定向只针对访问受攻击域名的源IP地址实施，以减少误判和避免对正常业务的访问延时。
基于目的地址对DNS Request报文的速率进行统计，当DNS request报文的速率超过阈值时，启动重定向。
（1）返回给请求源一个别名地址，如果请求源是虚假源，则不会回应重定向报文，认证不通过报文丢弃。
（2）如果请求源是真实源，则重新请求发送的重定向地址。认证通过将此真实源加入白名单。
（3）再次重定向正确的地址，请求源重新请求正确地址，报文命中白名单，直接放行到达授权服务器，完成报文交互。
2.针对真实源攻击
如果是真实源攻击，经过上述防御过程后，通过的DNS报文还很大，则可以继续采用以下方式进行防御。
（1）DNS请求报文限速：对于大流量的DNS request flood攻击是一种非常有效的防御方式。
（2）DNS request报文限速源IP行为控制，丢弃超出阈值的DNS request报文。
DNS服务器收到DNS回应报文时，不管自己有没有发过解析请求，都会处理这些DNS回应报文。DNS reply flood攻击是黑客发送大量的DNS回应报文到DNS缓存服务器，导致缓存服务器因为处理这些DNS回应报文而耗尽资源，影响正常业务的过程。
DNS reply flood大多都是虚假源攻击，黑客控制僵尸主机发出的DNS reply报文的源IP地址通常都是伪造的，是不存在的，所以在防御的时候，就可以从回应源IP地址的真假性入手，判定这个源IP是否是真实源。
针对DNS reply flood攻击的应对方式主要有：
1.DNS reply报文限速
DNS reply报文限速对于大流量的DNS Reply flood攻击是一种非常有效的防御手段，主要分为对指定域名限速和对指定IP限速两种，分别将匹配了指定域名和指定IP的DNS reply报文进行限速，将超过阈值的DNS reply报文直接丢弃处理。
2.异常DNS报文的检查
除DNS reply报文限速外，还可以针对异常DNS报文进行检查，从而过滤掉恶意的DNS请求数据。
（1）DNS报文格式：对DNS报文格式进行检查，将非标准的DNS报文直接丢弃。
（2）DNS报文长度：通常情况下，基于UDP协议的DNS协议长度都不大于512字节，而很多DNS flood经常采用超大DNS报文以造成链路堵塞，因此可以将报文长度作为检测DNS报文是否正常的一个标准，当DNS报文长度超过阈值时，直接将DNS报文丢弃处理 。
（3）DNS报文的TTL值
此外，还有一种升级版的DNS reply flood攻击，它的破坏性更强，这就是DNS反射攻击。
黑客将自己的源IP地址伪造成被攻击目标的IP地址，然后向网络中开放的DNS服务器发送大量的查询请求。
由于DNS回应报文通常是请求报文的几倍甚至几十倍，这些放大后的DNS回应报文被引导至被攻击目标，导致网络拥塞，拒绝正常服务器，从而达到放大攻击的效果。
DNS反射攻击和前面介绍的传统DNS reply flood攻击有两点本质的不同。
（1）传统DNS reply flood攻击的攻击目标一般是DNS缓存服务器；而DNS反射攻击的攻击目标一般是客户端。
（2）传统DNS reply flood攻击大多是虚假源攻击，而在DNS反射攻击中，DNS请求报文都是真实的，DNS回应报文也都是真实的。
在实际的DNS解析过程中，当用户对某个域名发起请求时，递归服务器首先会查看自身的DNS缓存，如果缓存中恰好有该域名的记录，就会直接将结果返回给用户，用户对所得的IP地址发起访问。如果缓存中没有记录，才会发起全球解析查询。
这种查询机制，缩短了解析查询的时间，可以让用户获得更快的访问体验，但也存在一定的安全风险。如果攻击者通过控制用户的主机或者使用恶意软件攻击用户的DNS缓存，就可以对DNS缓存中的域名映射关系进行篡改，将域名解析结果指向一个虚假IP。
在这种情况下，用户对该网站发起请求时，通过DNS系统的解析会直接将虚假的映射关系返给用户，将用户引导至虚假站点之上，从而造成信息泄露，财产安全受到影响。
针对DNS缓存投毒，主要有以下几种应对措施：
1.使用可信的ISP或DNS服务器
由于用户的计算机通常会直接使用ISP所提供的DNS服务器。因此，尽量选择信誉良好且配备了全面安全措施的ISP，才能有效预防缓存投毒。如果不放心ISP提供的默认DNS服务器的话，也可以自行改用其他可信的DNS服务器，以减少受攻击的可能性。
2.刷新DNS缓存
为了获取最新的DNS解析记录，预防遭受DNS缓存投毒攻击，用户可以定期对自己的系统进行DNS缓存清理工作，操作方法：Win+R快捷键→输入：cmd→输入：ipconfig/flushdns→回车。
3.复查访问过的目标网站
虽然计算机会机械地认为，只要你输入的网站URL没错的话，它访问到的就是真实的IP地址。但是我们可以更谨慎地检查访问的网站是否是目标网站，检查网页的地址栏上是否有HTTPS加密，以及它的界面是否看起来可疑。一旦发现自己访问的是虚假网站，立即退出该网站，并执行病毒扫描和DNS缓存刷新。
4.重新启动路由器以清除其DNS缓存
我们常用的路由器也可能带有自己的DNS缓存功能，它们和上面提到的用户计算机以及DNS服务器一样，容易受到DNS投毒的攻击。因此，定期重启路由器，将有利于清除已有的DNS缓存，并重新获取新的映射记录。
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