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解决DNS污染

解决DNS污染

DNS污染可能是一个比较普遍的问题,主要表现在:(1)DNS查询返回的IP地址根本是错误的。“错误”意思是IP地址要么根本不存在,要么就是个和域名完全无关系的地址。(2)IP地址虽然可能是对的,但是其他参数被莫名修改,例如TTL参数等。

测试了各类DNS服务器,例如阿里DNS、DNSPod(鹅厂)、Google DNS等。无一例外,最终的结果都或多或少被一些看不见的手给修改、甚至屏蔽了。从技术角度上讲,DNS协议本身非常随意、非常粗糙,是典型的互联网蛮荒时代的产物,比如面向UDP、无加密、无鉴权等,因此网络上任何一只手都有可能修改DNS的查询结果。网络进化到IPv6阶段,当然能解决这个问题,不过既然目前绝大部分设备还只支持IPv4协议栈,因此我们还是不得不修修补补来解决这个污染问题。

最根本的解决方法就是加密DNS查询。目前有些DNS服务商提供了私有的加密DNS方式,不过不太通用,需要私有的客户端程序配合。实际上可以不用搞这么复杂,自己建立加密通道,传递DNS消息即可。例如,参考下图的拓扑逻辑:

实现简单DNS透传的逻辑单元
实现简单DNS透传的逻辑单元

在这个网络中,有两个关键程序:dnsProxy和dnsAgent。

dnsProxy顾名思义就是个Proxy,本身并不负责DNS协议的解析,也不保存DNS的查询结果等信息,只是单纯地将DNS消息传递给真正的DNS服务器,并返回相应的结果即可。dnsProxy另一个功能是对外提供加密的数据连接,例如TLS、SSL加密等,甚至可以只是简单地对数据包进行自定义的异或运算即可。另外就是对外提供非标准连接接口,这点非常重要。DNS采用标准UDP53接口作为DNS服务器接口,网络上那些看不见的手,往往就是扫描并篡改53接口的数据包。这个小程序跑在境外(大家都懂的)的一台VPS设备上,推荐采用DigitalOcean,专业的云计算服务商,采用SSD硬盘,价格公道,我们一直用TA,如果你有兴趣的话,请点击这里自行了解细节。

dnsAgent是另一个小程序,主要负责建立与dnsProxy的加密连接,接收普通设备的DNS请求并将其传递给dnsProxy,同时返回DNS结果给普通计算设备。对于网内设备而言,dnsAgent就是个伪装的DNS服务器。同样,dnsAgent其实也不需要关心、也不需要解析DNS协议细节。在我的网络中,dnsAgent跑在一台常年吃灰的树莓派上(还是第一代的)。

实现这些仅仅需要一点UDP、TCP的网络知识,甚至不需要了解DNS协议的细节,无需对DNS数据包做修改。完成后可以愉快地打开很多以前打不开的网站。当然,有些网站始终是打不开的,这是另一个与DNS无关的话题了。

pure-ftp over TLS

pure-ftp over TLS

最近查看log,感觉有些无聊人士尝试干扰或者攻击FTP服务器,因此有必要将FTP服务修改为加密方式。最简单的方法就是采用TLS进行传输(即FTPS),确保传输过程是加密的。

目前系统为Debian7,已部署pureFTPd作为FTP服务器。打开TLS支持方法比较简单,请参考pureFTP over TLS文档。主要步骤如下(假定pureFTPd已经部署):

步骤1:打开pureFTP的TLS支持

执行命令:

echo 1 > /etc/pure-ftpd/conf/TLS

设置TLS为1,运行采用overTLS以及普通不加密方式。如果要求必须使用TLS加密方式,则应设置TLS为2。实际部署中,建议设置为2。

步骤2:创建TLS加密密钥

使用openssl创建即可:

openssl req -x509 -nodes -days 7200 -newkey rsa:2048 -keyout /etc/ssl/private/pure-ftpd.pem -out /etc/ssl/private/pure-ftpd.pem

会提示各项信息输入,照着填写即可。同时,修改pem文件的属性:

chmod 600 /etc/ssl/private/pure-ftpd.pem

完成上述配置后,重启pureFTPd即可:

service pure-ftpd restart

步骤3:FileZilla采用显式加密

在FileZilla的站点管理配置中,“通用 – 加密”项必须配置为“要求显式的FTP over TLS”,如附图所示即可。

FTP over TLS
配置FileZilla采用FTP over TLS
Apache自动输入密钥文件密码

Apache自动输入密钥文件密码

从startSSL申请了证书并成功加载到apache,这些都是通用步骤,具体可以直接参考startSSL的说明文档:http://www.startssl.com/?app=21

然而由于密钥文件是采用访问密码保护,因此重启apache时,读取密钥文件会要求手工输入密码,例如以下提示信息:

Some of your private key files are encrypted for security reasons.
In order to read them you have to provide the pass phrases.
Enter pass phrase:

这样非常不方便,因此需要将密钥的访问密码告诉apache,并自动输入该密码。

以下步骤都是以root身份进行,系统为Debian 7。

创建shell文件:vi /etc/ssl/apache_pass.sh,并输入以下内容,用于输出访问密码:

#!/bin/sh
echo "1234" <-- 这个是密钥文件的访问密码

出于安全的考虑,将这个文件设置为可执行,并且只能由root访问:

chmod 400 apache_pass.sh
chmod +x apache_pass.sh

接下来就是修改/etc/apache2/mods-available/ssl.conf文件,将SSLPassPhraseDialog由默认的builtin修改为以下值(其实就是执行上述shell文件):

SSLPassPhraseDialog exec:/etc/ssl/apache_pass.sh

完成上述步骤后,重启apache2,将自动输入密钥文件的访问密码,不再需要手工操作。

openssl一二事

openssl一二事

由于工作上的需要,最近两天折腾openssl来实现一些信令加密解密的事情。总体来说,openssl是个很不错的库,也是个很不错的工具。使用openssl做tls客户端编程没有太大问题,而实现tls服务器端则有些地方需要注意。

首先要注意的一点就是:在握手之前(SSL_accept),绝对不能采用非阻塞方式。握手成功之后,才可以将socket修改为非阻塞方式,否则握手不会成功,服务器总是会向客户端返回“Engypted alert”消息并结束握手。

如果是在windows环境生成证书和密钥,建议使用SimpleCA工具,很好用。同时要注意:(1)客户端应安装或者使用该工具生成的根证书,例如ca.crt。(2)服务端需要使用生成的服务端证书和密钥,即.crt和.key文件。(3)生成证书时(无论是根证书还是服务端证书),Common Name都必须要设置为当前服务器的IP地址或者主机名,否则双方握手时,可能产生”certificate name mismatch”等错误。(4)如果需要将证书导入windows系统,必须导入为“受信任的根证书颁发机构”类型。

如果是Ubuntu等linux系统,可以直接安装使用openssl生成证书,如以下命令:

生成根证书:
openssl genrsa -out ca.key 4096
openssl req -new -x509 -days 3650 -key ca.key -out ca.crt

生成服务端证书和密钥
openssl genrsa -out server.key 1024
openssl req -new -key server.key -out server.csr
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -set_serial 01 -out server.crt

理论上来说,可以将.crt和.key文件合并在一起,设置为.pem文件。不过实践证明,openssl的API是要求SSL_CTX_use_PrivateKey_file函数来加载密钥文件的,否则握手还是会出问题(当然,也可能是需要另外单独的设置)。