Fallback ip address что это

AP Failover и AP Fallback в реализации Cisco Unified Wireless

Когда точка доступа уже подключилась к контроллеру (AP Join), есть два механизма, которые влияют на выбор контроллера:

AP Failover

AP Failover использует следующую информацию в порядке приоритета (cначала наибольший приоритет).

WLC Mobility Group Membership

Проведем тестирование, начиная с наименьшего приоритета, постепенно увеличивая его.
В нашем распоряжении есть точка доступа, подключенная к контроллеру vwlc2 (10.0.194.4), на котором настроен только Mobility Group member vwlc (10.0.193.4).

Далее выключаем все интерфейсы на vwlc2.

И смотрим за реакцией точки доступа.

Без фазы Discovery точка доступа подключилась к 10.0.193.4, то есть к имеющемуся в памяти Mobility Group member.

Global Backup Primary/Secondary WLC

Теперь протестируем следующий по приоритету механизм — Backup Primary/Secondary WLC. Пропишем на контроллере vwlc2 адрес Backup Primary 10.0.191.4 (wlc2504), его нет в mobility group members.

Посмотреть, как «спустились» данные настройки на точку, можно с помощью команды

Теперь выключаем все интерфейсы на подключенном контроллере. Подключение произошло на контроллер в той же самой mobility group (10.0.193.4). Это произошло, так как не были настроены FastHeartbeat Timeout. Настроим их.

Проверим, что данная настройка «спустилась» на точку

Видны значительные изменения: счетчик «Fast Heartbeat sent» и «Fwd traffic stats get» увеличивается, в Backup WLC arrey появился контроллер wlc2504 (он появляется не сразу, а через какое-то время, только после этого механизм начинает работать!)

Теперь выключаем все интерфейсы на подключенном контроллере.

Теперь все работает, точка доступа подключилась к Backup Primary.

Per AP Primary, Secondary и Tertiary controller

Настроим Primary контроллер снова на vwlc — 10.0.193.4 и убедимся, что Backup Primary так же настроен.

Теперь выключим контроллер.

Как видно, точка доступа подключилась к Primary controller, проигнорировав настройку Backup Primary.

AP Fallback

Когда функция AP Fallback активирована ( закладка CONTROLLER->General), точка доступа может поменять контроллер даже в том случае, если связь с текущим контроллером не потеряна.
Это может произойти в следующих случаях.

Постараемся проверить оба варианта.

Точка доступа подключена к контроллеру vwlc2 (10.0.194.4), пропишем на контроллере Primary контроллер 2504(10.0.191.4) и посмотрим, что произойдет. Через какое-то время точка переключается самостоятельно на контроллер, при этом mobility members на обоих контроллерах не прописаны.

Во втором случае пропишем на wlc2504 Master Controller Mode (все остальные настройки, а именно Global Backup Primary WLC, остались с проверки AP Failover. Через какое-то время точка доступа подключается к 10.0.191.4!

Источник

[Конспект админа] Как подружиться с DHCP и не бояться APIPA

Сервис, выдающий IP-адреса устройствам в локальной сети, кажется одним из самых простых и всем знакомых. Тем не менее у моих младших коллег до сих пор временами всплывают вопросы вроде «компьютер что-то получает какой-то странный адрес», а появление второго DHCP-сервера в одном сетевом сегменте вызывает некоторый трепет или проблемы в работе сети.

Чтобы у прочитавших этот материал такие вопросы не возникали, мне хотелось бы собрать в кучу основную информацию про работу механизмов выдачи адресов IP, особенности и примеры настройки отказоустойчивых и защищенных конфигураций. Да и возможно матерым специалистам будет интересно освежить нейронные связи.

Немного теории и решения интересных и не очень практических задач — под катом.

В современной локальной сети выдачей адресов обычно занимаются специализированные сервисы с поддержкой протоколов. Самым популярным из них является DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Zeroconf или зачем нам вообще какой-то DHCP

В принципе, специально для функционирования небольших сетей был создан стек технологий под названием Zeroconf. Он позволяет обойтись без каких-либо централизованных сервисов и серверов, включая, но не ограничиваясь выдачей IP-адресов. Им закрываются (ну, или почти закрываются) следующие вопросы:

Получение IP-адреса (Automatic Private IP Addressing или APIPA). Система сама назначает себе IP из сети 169.254.0.0/16 (кроме сеток /24 в начале и конце диапазона), основываясь на MAC-адресе и генераторе псевдослучайных чисел. Такая система позволяет избежать конфликтов, а адрес из этой сети называют link-local — в том числе и потому, что эти адреса не маршрутизируются.

Поиск по имени. Система анонсирует свое сетевое имя, и каждый компьютер работает с ним как с DNS, храня записи у себя в кэше. Apple использует технологию mDNS (Multicast DNS), а Microsoft — LLMNR (Link-local Multicast Name Resolution), упомянутую в статье «Домены, адреса и Windows: смешивать, но не взбалтывать».

Поиск сетевых сервисов. Например, принтеров. Пожалуй, самым известным протоколом является UPnP, который помимо прочего умеет сам открывать порты на роутерах. Протокол довольно сложен, в нем используется целый набор надстроек вроде использования http, в отличие от второго известного протокола — DNS-SD (DNS Service Discovery), который попросту использует SRV-записи, в том числе при работе mDNS.

При всех плюсах Zeroconf — без каких-либо сакральных знаний можно собрать рабочую сеть, просто соединив компьютеры на физическом уровне, — IT-специалистам он может даже мешать.

Немного раздражает, не так ли?

В системах Windows для отключения автонастройки на всех сетевых адаптерах необходимо создать параметр DWORD с именем IPAutoconfigurationEnabled в разделе HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters и поставить ему значение 0.

Разумеется, Zeroconf подходит разве что для небольших изолированных сетей (например, встретились с приятелем с ноутбуками, соединили их по Wi-Fi и давай играть Diablo II, не тратя время на какие-то сервера), да и выводить локальную сеть в интернет тоже хочется. Чтоб не мучаться со статическими настройками каждого компьютера, были созданы специальные протоколы, включая героя дня — DHCP.

DHCP и его прародители

Одна из первых реализаций протокола для выдачи IP-адресов появилась более 30 лет назад и называлась RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Если немного упростить принцип его работы, то выглядело это так: клиент делал запрос на широковещательный адрес сети, сервер его принимал, находил в своей базе данных привязку MAC-адреса клиента и IP — и отправлял в ответ IP.

Схема работы RARP протокола.

И все вроде работало. Но у протокола были минусы: нужно было настраивать сервер в каждом сегменте локальной сети, регистрировать MAC-адреса на этом сервере, а передавать дополнительную информацию клиенту вообще не было возможности. Поэтому на смену ему был создан протокол BOOTP (Bootstrap Protocol).

Изначально он использовался для бездисковых рабочих станций, которым нужно было не только выдать IP-адрес, но и передать клиенту дополнительную информацию, такую, как адрес сервера TFTP и имя файла загрузки. В отличие от RARP, протокол уже поддерживал relay — небольшие сервисы, которые пересылали запросы «главному» серверу. Это сделало возможным использование одного сервера на несколько сетей одновременно. Вот только оставалась необходимость ручной настройки таблиц и ограничение по размеру для дополнительной информации. Как результат, на сцену вышел современный протокол DHCP, который является совместимым расширением BOOTP (DHCP-сервер поддерживает устаревших клиентов, но не наоборот).

Важным отличием от устаревших протоколов является возможность временной выдачи адреса (lease) и передачи большого количества разной информации клиенту. Достигается это за счет менее тривиальной процедуры получения адреса. Если в старых протоколах схема была простая, вида запрос-ответ, то теперь схема следующая:

Схема общения клиента с сервером пересылки и сервером.

Подробнее про схему взаимодействия сервера и клиента и про структуру запросов и ответов можно почитать, например, в материале «Структура, формат и назначение DHCP пакетов».

На нескольких собеседованиях меня спрашивали: «А какой транспорт и порт использует DHCP?» На всякий случай отвечаем: «Сервер UDP:67, клиент UDP:68».

С разными реализациями DHCP-сервера сталкивались многие, даже при настройке домашней сети. Действительно, сейчас сервер есть:

Конкретных реализаций довольно много, но, например, на SOHO-маршрутизаторах настройки сервера ограничены. В первую очередь это касается дополнительных настроек, помимо классического «IP-адрес, маска, шлюз, сервер DNS». А как раз эти дополнительные опции и вызывают наибольший интерес в работе протокола. С полным списком можно ознакомиться в соответствующем RFC, я же разберу несколько интересных примеров.

Удивительные опции DHCP

В этом разделе я рассмотрю практическое применение опций DHCP на оборудовании MikroTik. Сразу обращу внимание на то, что не все опции задаются очевидно, формат параметров описан в wiki. Следует отметить также то, что опции клиент применяет, только когда сам их попросит. В некоторых серверах можно принудительно отправить настройки: например, в ISC DHCP Server за это отвечает директива dhcp-parameter-request-list, а в Dnsmasq —* *—dhcp-option-force. MikroTik и Windows такого не умеют.

Option 6 и Option 15. Начнем с простого. Настройка под номером 6 — это серверы DNS, назначаемые клиентам, 15 — суффикс DNS. Назначение суффикса DNS может быть полезным при работе с доменными ресурсами в недоменной сети, как я описывал в статье «Как мы сокращали персонал через Wi-Fi». Настройка MikroTik под спойлером.

Знание, что сервер DNS — это тоже опция, недавно пригодилось мне, когда разным клиентам нужно было выдать разные серверы DNS. Решение вида «выдать один сервер и сделать разные правила dst-nat на 53 порт» не подходило по ряду причин. Часть конфигурации снова под спойлером.

Option 66 и Option 67. Эти настройки пришли еще с BOOTP и позволяют указать TFTP-сервер и образ для сетевой загрузки. Для небольшого филиала довольно удобно установить туда микротик и бездисковые рабочие станции и закинуть на маршрутизатор подготовленный образ какого-нибудь ThinStation. Пример настройки DHCP:

Option 121 и Option 249. Используются для передачи клиенту дополнительных маршрутов, что может быть в ряде случаев удобнее, чем прописывать маршруты на шлюзе по умолчанию. Настройки практически идентичные, разве что клиенты Windows предпочитают вторую. Для настройки параметра маршруты надо перевести в шестнадцатеричный вид, собрав в одну строку маску сети назначения, адрес сети и шлюз. Также, по RFC, необходимо добавить и маршрут по умолчанию. Вариант настройки — под спойлером.

Предположим, нам нужно добавить клиентам маршрут вида dst-address=10.0.0.0/24 gateway=192.168.88.2, а основным шлюзом будет 192.168.88.1. Приведем это все в HEX:

Соберем все это счастье в одну строку и получим настройку:

Подробнее можно прочитать в статье «Mikrotik, DHCP Classless Route».

Option 252. Автоматическая настройка прокси-сервера. Если по каким-то причинам в организации используется непрозрачный прокси, то удобно будет настроить его у клиентов через специальный файл wpad (pac). Пример настройки такого файла разобран в материале «Proxy Auto Configuration (PAC)». К сожалению, в MiroTik нет встроенного веб-сервера для размещения этого файла. Можно использовать для этого пакет hotspot или возможности metarouter, но лучше разместить файл где-либо еще.

Option 82. Одна из полезнейших опций — только не для клиента, а для DHCP-релея. Позволяет передать серверу информацию о порте коммутатора, к которому подключен клиент, и id самого коммутатора. Сервер на основе этой информации в свою очередь может выдать уже клиенту какой-то определенный набор настроек или просто занести в лог — чтобы в случае необходимости найти порт подключения клиента, не приходилось заходить на все свитчи подряд (особенно, если они не в стеке).

После настройки DHCP-Relay на маршрутизаторе в информации о клиентах появятся поля Agent Circuit ID и Agent Remote ID, где первое — идентификатор порта коммутатора, а второе — идентификатор самого коммутатора.

Выдача адресов с option 82.

Информация выдается в шестнадцатиричном формате. Для удобства восприятия при анализе журнала DHCP можно использовать скрипты. Например, решение для решения от Microsoft опубликовано в галерее скриптов Technet под названием «Декорирование DHCP опции 82».

Также опция Option 82 активно используется в системе биллинга провайдеров и при защите сети от посторонних вмешательств. Об этом чуть подробнее.

Добавим сети надежности и безопасности

Ввиду простоты протокола и присутствия широковещательных запросов есть эффективные атаки на инфраструктуру — в основном типа MITM («человек посередине»). Атаки производятся посредством поднятия своего DHCP-сервера или релея: ведь если контролировать выдачу сетевых настроек, можно запросто перенаправить трафик на скомпрометированный шлюз. Для облегчения атаки используется DHCP starvation (представляясь клиентом или релеем, злоумышленник заставляет «родной» DHCP-сервер исчерпать свои IP-адреса). Подробнее про реализацию атаки можно почитать в статье «Атакуем DHCP», методом же защиты является DHCP Snooping.

Это функция коммутатора, которая позволяет «привязать» DHCP-сервер к определенному порту. Ответы DHCP на других портах будут заблокированы. В некоторых коммутаторах можно настроить и работу с Option 82 при ее обнаружении в пакете (что говорит о присутствии релея): отбросить, заменить, оставить без изменения.

В коммутаторах MikroTik включение DHCP Snooping производится в настройках бриджа:

Настройка в других коммутаторах происходит аналогичным образом.

Стоит отметить, что не все модели MikroTik имеют полную аппаратную поддержку DHCP Snooping — она есть только у CRS3xx.

Помимо защиты от злых хакеров эта функция избавит от головной боли, когда в сети появляется другой DHCP-сервер — например, когда SOHO-роутер, используемый как свич с точкой доступа, сбрасывает свои настройки. К сожалению, в сетях, где встречается SOHO-оборудование, не всегда бывает грамотная структура кабельной сети с управляемыми маршрутизаторами. Но это уже другой вопрос.

Красивая коммутационная — залог здоровья.

К другим методам защиты можно отнести Port Security («привязка» определенного MAC-адреса к порту маршрутизатора, при обнаружении трафика с других адресов порт будет блокироваться), Анализ трафика на количество DHCP-запросов и ответов или ограничение их количества, ну и, конечно, различные системы IPS\IDS.

Если говорить не только о защите сети, но и о надежности, то не лишним будет упомянуть и про возможности отказоустойчивого DHCP. Действительно, при своей простоте DHCP часто бывает одним из ключевых сервисов, и при выходе его из строя работа организации может быть парализована. Но если просто установить два сервера с идентичными настройками, то ни к чему, кроме конфликта IP-адресов, это не приведет.

Казалось бы, можно поделить область выдачи между двумя серверами, и пусть один выдает одну половину адресов, а второй — другую. Вот только парализованная половина инфраструктуры немногим лучше, чем целая.

Разберем более практичные варианты.

В системах Windows Server начиная с 2012 система резервирования DHCP работает «из коробки», в режиме балансировки нагрузки (active-active) или в режиме отказоустойчивости (active-passive). С подробным описанием технологии и настройками можно ознакомиться в официальной документации. Отмечу, что отказоустойчивость настраивается на уровне зоны, поэтому разные зоны могут работать в разном режиме.

Настройка отказоустойчивости DHCP-сервера в Windows.

В ISC DHCP Server для настройки отказоустойчивости используется директива failover peer, синхронизацию данных предлагается делать самостоятельно — например, при помощи rsync. Подробнее можно почитать в материале «Два DHCP сервера на Centos7. »

Если же делать отказоустойчивое решение на базе MikroTik, то без хитростей не обойтись. Один из вариантов решения задачи был озвучен на MUM RU 18, а затем и опубликован в блоге автора. Если вкратце: настраиваются два сервера, но с разным параметром Delay Threshold (задержка ответа). Тогда выдавать адрес будет сервер с меньшей задержкой, а с большей задержкой — только при выходе из строя первого. Синхронизацию информации опять же приходится делать скриптами.

Лично я в свое время изрядно потрепал себе нервов, когда в сети «случайно» появился роутер, подключенный в локальную сеть и WAN, и LAN интерфейсами.

Расскажите, а вам приходилось сталкиваться с проказами DHCP?

Источник

Как спрятать DNS-запросы от любопытных глаз провайдера

Настройка 1.1.1.1 от Cloudflare и других DNS-сервисов по-прежнему требует навыков работы в командной строке

Шифрование трафика между вашим устройством и DNS-сервисом помешает посторонним лицам отслеживать трафик или подменить адрес

Смерть сетевого нейтралитета и ослабление правил для интернет-провайдеров по обработке сетевого трафика вызвали немало опасений по поводу конфиденциальности. У провайдеров (и других посторонних лиц, которые наблюдают за проходящим трафиком) уже давно есть инструмент, позволяющий легко отслеживать поведение людей в интернете: это их серверы доменных имен (DNS). Даже если они до сих пор не монетизировали эти данные (или не подменяли трафик), то наверняка скоро начнут.

DNS — это телефонный справочник Сети, выдающий фактический сетевой адрес IP, связанный с хостингом и доменными именами сайтов и других интернет-служб. Например, он превращает arstechnica.com в 50.31.169.131. Ваш интернет-провайдер предлагает DNS в пакете услуг, но он также может журналировать DNS-трафик — по сути, записывать историю ваших действий в интернете.

«Открытые» DNS-сервисы позволяют обходить сервисы провайдеров ради конфиденциальности и безопасности, а кое в каких странах — уклоняться от фильтрации контента, слежки и цензуры. 1 апреля (не шутка) компания Cloudflare запустила свой новый, бесплатный и высокопроизводительный DNS-сервис, предназначенный для повышения конфиденциальности пользователей в интернете. Он также обещает полностью скрыть DNS-трафик от посторонних глаз, используя шифрование.

Названный по своему IP-адресу, сервис 1.1.1.1 — это результат партнёрства с исследовательской группой APNIC, Азиатско-Тихоокеанским сетевым информационным центром, одним из пяти региональных интернет-регистраторов. Хотя он также доступен как «открытый» обычный DNS-резолвер (и очень быстрый), но Cloudflare ещё поддерживает два протокола шифрования DNS.

Хотя и разработанный с некоторыми уникальными «плюшками» от Cloudflare, но 1.1.1.1 — никак не первый DNS-сервис с шифрованием. Успешно работают Quad9, OpenDNS от Cisco, сервис 8.8.8.8 от Google и множество более мелких сервисов с поддержкой различных схем полного шифрования DNS-запросов. Но шифрование не обязательно означает, что ваш трафик невидим: некоторые службы DNS с шифрованием всё равно записывают ваши запросы в лог для различных целей.

Cloudflare пообещал не журналировать DNS-трафик и нанял стороннюю фирму для аудита. Джефф Хастон из APNIC сообщил, что APNIC собирается использовать данные в исследовательских целях: диапазоны 1.0.0.0/24 и 1.1.1.0/24 изначально были сконфигурированы как адреса для «чёрного» трафика. Но APNIC не получит доступ к зашифрованному трафику DNS.

Для пользователей подключить DNS-шифрование не так просто, как изменить адрес в настройках сети. В настоящее время ни одна ОС напрямую не поддерживает шифрование DNS без дополнительного программного обеспечения. И не все сервисы одинаковы с точки зрения софта и производительности.

Но учитывая важность вопроса — в последнее время во всех новостях говорят о превращении пользовательских данных в продукт — я решил посмотреть, как работает DNS-шифрование у Cloudflare. В итоге моя внутренняя лабораторная крыса победила — и я обнаружил, что тестирую и разбираю клиенты для нескольких провайдеров DNS через три протокола DNS-шифрования: DNSCrypt, DNS по TLS и DNS по HTTPS. Все они работоспособны, но предупреждаю: хотя процедура становится проще, но вряд ли вы сможете объяснить шифрование DNS родителям по телефону (если только они не опытные пользователи командной строки Linux).

Как работает DNS

Зачем мы это делаем?

Есть много причин для лучшей защиты DNS-трафика. Хотя веб-трафик и другие коммуникации могут быть защищены криптографическими протоколами, такими как Transport Layer Security (TLS), но почти весь трафик DNS передаётся незашифрованным. Это означает, что ваш провайдер (или кто-то другой между вами и интернетом) может регистрировать посещаемые сайты даже при работе через сторонний DNS — и использовать эти данных в своих интересах, включая фильтрацию контента и сбор данных в рекламных целях.

Как выглядит типичный обмен данными между устройством и DNS-резолвером

«У нас есть проблема “последней мили” в DNS, — говорил Крикет Лю, главный архитектор DNS в компании Infoblox, которая занимается информационной безопасностью. — Большинство наших механизмов безопасности решают вопросы коммуникаций между серверами. Но есть проблема с суррогатами резолверов на различных операционных системах. В реальности мы не можем их защитить». Проблема особенно заметна в странах, где власти более враждебно относятся к интернету.

В некоторой степени помогает использование DNS, который не ведёт логи. Но это всё равно не мешает злоумышленнику фильтровать запросы по контенту или перехватывать адреса методом пакетного перехвата или глубокой инспекции пакетов. Кроме пассивной прослушки есть угроза более активных атак на ваш DNS-трафик — спуфинг DNS-сервера со стороны провайдера или спецслужб с перенаправлением на собственный сервер для отслеживания или блокировки трафика. Что-то подобное (хотя, по-видимому, не злонамеренно), похоже, происходит со случайным перенаправлением трафика на адрес 1.1.1.1 из сети AT&T, судя по сообщениям на форумах DSLReports.

Наиболее очевидный способ уклонения от слежки — использование VPN. Но хотя VPN скрывают содержимое вашего трафика, для подключения к VPN может потребоваться запрос DNS. И в ходе VPN-сеанса запросы DNS тоже могут иногда направляться веб-браузерами или другим софтом за пределы VPN-тоннеля, создавая «утечки DNS», которые раскрывают посещённые сайты.

Вот где вступают в игру протоколы шифрования DNS: это DNSCrypt (среди прочих, его поддерживает OpenDNS от Cisco), DNS по TLS (поддерживается Сloudflare, Google, Quad9, OpenDNS) и DNS по HTTPS (поддерживается Сloudflare, Google и сервисом блокировки «взрослого» контента CleanBrowsing). Шифрование гарантирует, что трафик не просканируют и не изменят, и что запросы не получит и не обработает поддельный DNS-сервер. Это защищает от атак MiTM и шпионажа. DNS-прокси с одной из этих служб (непосредственно на устройстве или на «сервере» в локальной сети) поможет предотвратить DNS-утечки через VPN, поскольку прокси-сервер всегда будет самым быстрым DNS-сервером среди всех доступных.

Однако эта опция защиты недоступна массовому пользователю. Ни один из этих протоколов нативно не поддерживается ни одним DNS-резолвером, который идёт в комплекте с ОС. Все они требуют установки (и, вероятно, компиляции) клиентского приложения, которое действует как локальный «сервер» DNS, ретранслируя запросы, сделанные браузерами и другими приложениями вверх по течению к безопасному провайдеру DNS по вашему выбору. И хотя две из трёх данных технологий предлагаются на роль стандартов, ни один из проверенных нами вариантов пока не представлен в окончательном виде.

Поэтому если хотите погрузиться в шифрование DNS, то лучше взять для DNS-сервера в домашней сети Raspberry Pi или другое отдельное устройство. Потому что вы наверняка обнаружите, что настройка одного из перечисленных клиентов — это уже достаточно хакерства, чтобы не захотеть повторять процесс заново. Проще запросить настройки DHCP по локальной сети — и указать всем компьютерам на одну успешную установку DNS-сервера. Я много раз повторял себе это во время тестирования, наблюдая падение одного за другим клиентов под Windows и погружение в спячку клиентов под MacOS.

Сообщество DNSCrypt пыталось сделать доступный инструмент для тех, кто не обладает навыками работы в командной строке, выпустив программы DNSCloak (слева) под iOS и Simple DNSCrypt (справа) под Windows

Шифруемся

Для полноты картины в исторической перспективе начнём обзор с самой первой технологии шифрования DNS — DNSCrypt. Впервые представленный в 2008 году на BSD Unix, инструмент DNSCrypt изначально предназначался для защиты не от прослушки, а от DNS-спуфинга. Тем не менее, его можно использовать как часть системы обеспечения конфиденциальности — особенно в сочетании с DNS-сервером без логов. Как отметил разработчик DNSCrypt Фрэнк Денис, гораздо больше серверов поддерживают DNSCrypt, чем любой другой вид шифрования DNS.

«DNSCrypt — это немного больше, чем просто протокол, — говорит Фрэнк Денис. — Сейчас сообщество и активные проекты характеризуют его гораздо лучше, чем мой изначальный протокол, разработанный в выходные». Сообщество DNSCrypt создало простые в использовании клиенты, такие как Simple DNSCrypt для Windows и клиент для Apple iOS под названием DNS Cloak, что делает шифрование DNS доступнее для нетехнических людей. Другие активисты подняли независимую сеть приватных DNS-серверов на основе протокола, помогающего пользователям уклониться от использования корпоративных DNS-систем.

«DNSCrypt — это не подключение к серверам конкретной компании, — сказал Денис. — Мы призываем всех поднимать собственные сервера. Сделать это очень дёшево и легко. Теперь, когда у нас есть безопасные резолверы, я пытаюсь решить задачу фильтрации контента с учётом конфиденциальности».

Для тех, кто хочет запустить DNS-сервер с поддержкой DNSCrypt для всей своей сети, лучшим клиентом будет DNSCrypt Proxy 2. Старая версия DNSCrypt Proxy по-прежнему доступна как пакет для большинства основных дистрибутивов Linux, но лучше загрузить бинарник новой версии непосредственно с официального репозитория на GitHub. Есть версии для Windows, MacOS, BSD и Android.

Опыт сообщества DNSCrypt по защите конфиденциальности воплощён в DNSCrypt Proxy. Программа легко настраивается, поддерживает ограничения по времени доступа, шаблоны для доменов и чёрный список IP-адресов, журнал запросов и другие функции довольно мощного локального DNS-сервера. Но для начала работы достаточно самой базовой конфигурации. Есть пример файла конфигурации в формате TOML (Tom’s Obvious Minimal Language, созданный соучредителем GitHub Томом Престоном-Вернером). Можете просто переименовать его перед запуском DNSCrypt Proxy — и он станет рабочим файлом конфигурации.

По умолчанию прокси-сервер использует открытый DNS-резолвер Quad9 для поиска и получения с GitHub курируемого списка открытых DNS-сервисов. Затем подключается к серверу с самым быстрым откликом. При необходимости можно изменить конфигурацию и выбрать конкретный сервис. Информация о серверах в списке кодируется как «штамп сервера». Он содержит IP-адрес поставщика, открытый ключ, информацию, поддерживает ли сервер DNSSEC, хранит ли провайдер логи и блокирует ли какие-нибудь домены. (Если не хотите зависеть от удалённого файла при установке, то можно запустить «калькулятор штампов» на JavaScript — и сгенерировать собственный локальный статичный список серверов в этом формате).

Для своего тестирования DNSCrypt я использовал OpenDNS от Cisco в качестве удалённого DNS-сервиса. При первых запросах производительность DNSCrypt оказалась немного хуже, чем у обычного DNS, но затем DNSCrypt Proxy кэширует результаты. Самые медленные запросы обрабатывались в районе 200 мс, в то время как средние — примерно за 30 мс. (У вас результаты могут отличаться в зависимости от провайдера, рекурсии при поиске домена и других факторов). В целом, я не заметил замедления скорости при просмотре веб-страниц.

Основное преимущество DNSCrypt в том, что он похож на «обычный» DNS. Хорошо это или плохо, но он передаёт UDP-трафик по порту 443 — тот же порт используется для безопасных веб-соединений. Это даёт относительно быстрый резолвинг адресов и снижает вероятность блокировки на файрволе провайдера. Чтобы ещё больше снизить вероятность блокировки, можно изменить конфигурацию клиента и передавать запросы по TCP/IP (как показало тестирование, это минимально влияет на время отклика). Так шифрованный DNS-трафик для большинства сетевых фильтров похож на трафик HTTPS — по крайней мере, с виду.

Показан трафик DNSCrypt и локальный трафик DNSCrypt Proxy. Снифер Wireshark говорит, что это трафик HTTPS, потому что я форсировал использование TCP. Если пустить его по UDP, то Wireshark увидит трафик Chrome QUIC

С другой стороны, DNSCrypt для шифрования не полагается на доверенные центры сертификации — клиент должен доверять открытому ключу подписи, выданному провайдером. Этот ключ подписи используется для проверки сертификатов, которые извлекаются с помощью обычных (нешифрованных) DNS-запросов и используются для обмена ключами с использованием алгоритма обмена ключами X25519. В некоторых (более старых) реализациях DNSCrypt есть условие для сертификата на стороне клиента, который может использоваться в качестве схемы управления доступом. Это позволяет им журналировать ваш трафик независимо от того, с какой IP-адреса вы пришли, и связывать его с вашим аккаунтом. Такая схема не используется в DNSCrypt 2.

С точки зрения разработчика немного сложно работать с DNSCrypt. «DNSCrypt не особенно хорошо документирован, и не так много его реализаций», — говорит Крикет Лю из Infoblox. На самом деле мы смогли найти только единственный клиент в активной разработке — это DNSCrypt Proxy, а OpenDNS прекратил поддерживать его разработку.

Интересный выбор криптографии в DNSCrypt может напугать некоторых разработчиков. Протокол использует Curve25519 (RFC 8032), X25519 (RFC 8031) и Chacha20Poly1305 (RFC 7539). Одна реализация алгоритма X24419 в криптографических библиотеках Pyca Python помечена как «криптографически опасная», потому что с ней очень легко ошибиться в настройках. Но основной используемый криптографический алгоритм Curve25519, является «одной из самых простых эллиптических кривых для безопасного использования», — сказал Денис.

Разработчик говорит, что DNSCrypt никогда не считался стандартом IETF, потому что был создан добровольцами без корпоративной «крыши». Представление его в качестве стандарта «потребовало бы времени, а также защиты на заседаниях IETF», — сказал он. «Я не могу себе этого позволить, как и другие разработчики, которые работают над ним в свободное время. Практически все ратифицированные спецификации, связанные с DNS, фактически написаны людьми из одних и тех же нескольких компаний, из года в год. Если ваш бизнес не связан с DNS, то действительно тяжело получить право голоса».

Хотя несколько DNS-сервисов используют DNSCrypt (например, CleanBrowsing для блокировки «взрослого» контента и Cisco OpenDNS для блокировки вредоносных доменов), новые ориентированные на приватность DNS-провайдеры (в том числе Google, Cloudflare и Quad9) отказались от DNSCrypt и выбрали одну из других, одобренных группой IETF технологий: DNS по TLS и DNS по HTTPS. Сейчас DNSCrypt Proxy поддерживает DNS по HTTPS и указывает Cloudflare, Google и Quad9 в настройках по умолчанию.

TLS стал приоритетом для CloudFlare, когда понадобилось усилить шифрование веб-трафика для защиты от слежки

Скрещивание с TLS

У DNS по TLS (Transport Layer Security) несколько преимуществ перед DNSCrypt. Во-первых, это предлагаемый стандарт IETF. Также он довольно просто работает по своей сути — принимает запросы стандартного формата DNS и инкапсулирует их в зашифрованный TCP-трафик. Кроме шифрования на основе TLS, это по существу то же самое, что и отправка DNS по TCP/IP вместо UDP.

Существует несколько рабочих клиентов для DNS по TLS. Самый лучший вариант, который я нашел, называется Stubby, он разработан в рамках проекта DNS Privacy Project. Stubby распространяется в составе пакета Linux, но есть также версия для MacOS (устанавливается с помощью Homebrew) и версия для Windows, хотя работа над последней ещё не завершена.

Хотя мне удалось стабильно запускать Stubby на Debian после сражения с некоторыми зависимостями, этот клиент регулярно падал в Windows 10 и имеет тенденцию зависать на MacOS. Если вы ищете хорошее руководство по установке Stubby на Linux, то лучшая найденная мной документация — это пост Фрэнка Сантосо на Reddit. Он также написал shell скрипт для установки на Raspberry Pi.

Положительный момент в том, что Stubby допускает конфигурации с использованием нескольких служб на основе DNS по TLS. Файл конфигурации на YAML позволяет настроить несколько служб IPv4 и IPv6 и включает в себя настройки для SURFNet, Quad9 и других сервисов. Однако реализация YAML, используемая Stubby, чувствительна к пробелам, поэтому будьте осторожны при добавлении новой службы (например, Cloudflare). Сначала я использовал табы — и всё поломал.

Клиенты DNS по TLS при подключении к серверу DNS осуществляют аутентификацию с помощью простой инфраструктуры открытых ключей (Simple Public Key Infrastructure, SPKI). SPKI использует локальный криптографический хэш сертификата провайдера, обычно на алгоритме SHA256. В Stubby этот хэш хранится как часть описания сервера в файле конфигурации YAML, как показано ниже:

После установления TCP-соединения клиента с сервером через порт 853 сервер представляет свой сертификат, а клиент сверяет его с хэшем. Если всё в порядке, то клиент и сервер производят рукопожатие TLS, обмениваются ключами и запускают зашифрованный сеанс связи. С этого момента данные в зашифрованной сессии следуют тем же правилам, что и в DNS по TCP.

После успешного запуска Stubby я изменил сетевые настройки сети DNS, чтобы направлять запросы на 127.0.0.1 (localhost). Сниффер Wireshark хорошо показывает этот момент переключения, когда трафик DNS становится невидимым.

Переключаемся с обычного трафика DNS на шифрование TLS

Хотя DNS по TLS может работать как DNS по TCP, но шифрование TLS немного сказывается на производительности. Запросы dig к Cloudflare через Stubby у меня выполнялись в среднем около 50 миллисекунд (у вас результат может отличаться), в то время как простые DNS-запросы к Cloudflare получают ответ менее чем за 20 мс.

Частично замедление работы происходит на стороне сервера из-за лишнего использования TCP. Обычно DNS работает по быстрому протоколу UDP: отправил и забыл, в то время как сообщение TCP требует согласования соединения и проверки получения пакета. Основанная на UDP версия DNS по TLS под названием DNS over Datagram Transport Layer Security (DTLS) сейчас в экспериментальной разработке — она может увеличить производительность протокола.

Здесь тоже имеется проблема с управлением сертификатами. Если провайдер удалит сертификат и начнёт использовать новый, то в настоящее время нет чистого способа обновления данных SPKI на клиентах, кроме вырезания старого и вставки нового сертификата в файл конфигурации. Прежде чем с этим разберутся, было бы полезно использовать какую-то схему управления ключами. И поскольку сервис работает на редком порту 853, то с высокой вероятностью DNS по TLS могут заблокировать на файрволе.

Но это не проблема для лидера нашего хит-парада — DNS по HTTPS. Он проходит через большинство файрволов, словно тех не существует.

Google и Cloudflare, похоже, одинаково видят будущее зашифрованного DNS

DNS по HTTPS: DoH!

И Google, и Cloudflare, кажется, видят протокол DNS по HTTPS, также известный как DoH, как самый перспективный вариант для шифрования DNS. Опубликованный в виде черновика стандарта IETF, протокол DoH инкапсулирует DNS-запросы в пакеты HTTPS, превращения их в обычный зашифрованный веб-трафик.

Запросы отправляются как HTTP POST или GET с телом в формате сообщения DNS (датаграммы из обычных DNS-запросов) или как запрос HTTP GET в формате JSON (если вы не против небольшого оверхеда). И здесь нет никаких проблем с управлением сертификатами. Как и при обычном веб-трафике HTTPS, для подключения через DoH не требуется аутентификация, а сертификат проверяется центром сертификации.

Фиксация DNS-транзакции через DoH. Видно только HTTPS, TLS и ничего больше

HTTPS — довольно громоздкий протокол для запросов DNS, особенно в формате JSON, поэтому придётся смириться с некоторым снижением производительности. Необходимые ресурсы на стороне сервера почти наверняка заставят прослезиться администратора обычного DNS-сервера. Но простота работы с хорошо понятными веб-протоколами делает разработку как клиентского, так и серверного кода для DoH намного более доступной для разработчиков, собаку съевших на веб-приложениях (всего несколько недель назад инженеры Facebook выпустили концепт сервера и клиента DoH на Python).

В результате, хотя на спецификациях RFC для DoH ещё не просохли чернила, уже готов к работе целый ряд клиентов DNS по HTTPS. Правда, некоторые из них заточены под конкретных провайдеров DNS. Потеря производительности во многом зависит от сервера и от качества конкретного клиента.

Например, возьмём клиент туннелирования Argo от Cloudflare (aka cloudflared). Это многофункциональный инструмент туннелирования, предназначенный в первую очередь для установления безопасного канала для связи веб-серверов с CDN-сетью Cloudflare. DNS по HTTPS — просто ещё одна служба, которую теперь поддерживает CDN.

Это можно исправить одним из трёх способов. Первый вариант: установить устройство с локальным хостом ( 127.0.0.1 для IPv4 и ::1 для IPv6) как основной DNS-сервер в сетевой конфигурации, а затем добавить 1.1.1.1 в качестве дополнительного резолвера. Это рабочий вариант, но он не идеален с точки зрения приватности и производительности. Лучше добавить URL сервера из командной строки при загрузке:

Если вы уверены, что хотите перейти на DNS-сервер от Cloudflare, что даёт преимущество автоматического обновления, — то можете настроить его в качестве службы в Linux, используя YAML-файл конфигурации, содержащий адреса IPv4 и IPv6 службы DNS от Cloudflare:

При настройке с правильной восходящей адресацией производительность dig-запросов через Argo широко варьируется: от 12 мс для популярных доменов аж до 131 мс. Страницы с большим количеством межсайтового контента загружаются… немного дольше обычного. Опять же, ваш результат может быть другим — вероятно, он зависит от вашего местоположения и связности. Но это примерно то, чего я ожидал от мрачного протокол DoH.

Как Cloudflare, мы считаем, что туннели иллюстрируют операцию «Арго» лучше, чем Бен Аффлек

Дабы убедиться, что проблема именно в протоколе DoH, а не в программистах Cloudflare, я испытал два других инструмента. Во-первых, прокси-сервер от Google под названием Dingo. Его написал Павел Форемски, интернет-исследователь из Института теоретической и прикладной информатики Академии наук Польши. Dingo работает только с реализацией DoH от Google, но его можно настроить на ближайшую службу Google DNS. Это хорошо, потому что без такой оптимизации Dingo сожрал всю производительность DNS. Запросы dig в среднем выполнялись более 100 миллисекунд.

Во время проверки обработки стандартных запросов службой dns.google.com я наткнулся на альтернативу дефолтному адресу 8.8.8.8 от Google (172.217.8.14, если знаете). Я добавил его в Dingo из командной строки:

Это сократило время отклика примерно на 20%, то есть примерно до того показателя, как у Argo.

А оптимальную производительность DoH неожиданно показал DNSCrypt Proxy 2. После недавнего добавления DoH Cloudflare в курируемый список публичных DNS-сервисов DNSCrypt Proxy почти всегда по умолчанию подключается к Cloudflare из-за низкой задержки этого сервера. Чтобы убедиться, я даже вручную сконфигурировал его под резолвер Cloudflare для DoH, прежде чем запустить батарею dig-запросов.

Все запросы обрабатывались менее чем за 45 миллисекунд — это быстрее, чем собственный клиент Cloudflare, причём с большим отрывом. С сервисом DoH от Google производительность оказалась похуже: запросы обрабатывались в среднем около 80 миллисекунд. Это показатель без оптимизации на ближайший DNS-сервер от Google.

В целом производительность DNSCrypt Proxy по DoH практически неотличима от резолвера DNS по TLS, который я проверял ранее. На самом деле он даже быстрее. Я не уверен, то ли это из-за какой-то особой реализации DoH — может быть, из-за использования стандартного формата сообщений DNS, инкапсулированных в HTTPS, вместо формата JSON — то ли связано с тем, как Cloudflare обрабатывает два разных протокола.

Я не Бэтмен, но моя модель угроз всё равно немного сложнее, чем у большинства людей

Зачем так мучиться?

Я профессиональный параноик. Моя модель угроз отличается от вашей, и я предпочел бы сохранить в безопасности как можно больше своих действий в онлайне. Но учитывая количество нынешних угроз приватности и безопасности из-за манипуляций с трафиком DNS, у многих людей есть веские основания использовать какую-либо форму шифрования DNS. Я с удовольствием обнаружил, что некоторые реализации всех трёх протоколов не оказывают сильно негативного влияния на скорость передачи трафика.

Тем не менее, важно отметить, что одно лишь шифрование DNS не скроет ваши действия в интернете. Если на сервере хостятся несколько сайтов, то расширение TLS под названием Server Name Indicator (SNI), используемое в соединениях HTTPS, всё равно может показать открытым текстом название сайта, на который вы зашли. Для полной конфиденциальности всё равно нужно использовать VPN (или Tor) для такой инкапсуляции трафика, чтобы провайдер или какая-либо другая шпионящая сторона не могла вытянуть метаданные из пакетов. Но ни один из перечисленных сервисов не работает с Tor. И если против вас работает правительственное агентство, то ни в чём нельзя быть уверенным.

Другая проблема в том, что, хотя прекрасные ребята из сообщества DNSCrypt проделали большую работу, но такая приватность по-прежнему слишком сложна для обычных людей. Хотя некоторые из этих DNS-клиентов для шифрования оказалось относительно легко настроить, но ни один из них нельзя назвать гарантированно простым для нормальных пользователей. Чтобы эти услуги стали действительно полезными, их следует плотнее интегрировать в железо и софт, который покупают люди — домашние маршрутизаторы, операционные системы для персональных компьютеров и мобильных устройств.

Интернет-провайдеры наверняка постараются активнее монетизировать обычный DNS-трафик, и никуда не исчезнут государственные агентства и преступники, которые стремятся использовать его во вред пользователю. Но маловероятно, что крупные разработчики ОС стремятся надёжно защитить DNS доступным для большинства людей способом, потому что они часто заинтересованы в монетизации, как и интернет-провайдеры. Кроме того, эти разработчики могут столкнуться с сопротивлением изменениям со стороны некоторых правительств, которые хотят сохранить возможности мониторинга DNS.

Так что в ближайшее время эти протоколы останутся инструментом для тех немногих людей, кто реально заботится о конфиденциальности своих данных и готов для этого немного потрудиться. Надеюсь, сообщество вокруг DNSCrypt продолжит свою активность и продвинет ситуацию вперёд.

Источник