隨著企業組織數字化步伐的加快，域名系統（DNS）作為互聯網基礎設施的關鍵組成部分，其安全性愈發受到重視。然而，近年來頻繁發生的針對DNS的攻擊事件，已經成為企業組織數字化發展中的一個嚴重問題。而在目前各種DNS攻擊手段中，DNS緩存投毒（DNS Cache Poisoning）是比較常見且危害較大的一種，每年都有數千個網站成為此類攻擊的受害者給企業的信息安全帶來了極大的挑戰。

據最近的研究數據顯示，2023年企業組織與DNS攻擊相關的損失同比增加了49%，這些損失不僅是在企業的財務方面，還包括對組織內部系統和云上應用造成的損害。今天我們就來對DNS安全所面臨的外部攻擊威脅進行分析，了解關于DNS緩存投毒攻擊的原理，并針對這一攻擊情況提出相應的一些防御措施。

一、什么是DNS緩存投毒攻擊

在了解DNS緩存投毒攻擊之前，我們先來了解下什么是DNS緩存。DNS系統采用樹狀分形結構，在標準解析鏈條中，遞歸服務器在接收到客戶主機發起的解析請求后，會發起全球迭代查詢，最終在域名授權的權威服務器獲得最終的解析記錄。為了縮短解析時間，提高域名解析和web訪問的速度，DNS系統引入了緩存機制。這種緩存機制可以加速后續的相同查詢，因為設備可以直接從緩存中提取先前的查詢結果，而不需要再次到外部的DNS服務器去查詢。

具體來說，當我們在瀏覽器中輸入一個域名（如dexunyun.com）時，我們的設備會向DNS服務器發送一個查詢請求，以獲取與該域名對應的IP地址。為了加速這個過程，我們的設備（如計算機、路由器等）會將這些查詢結果存儲在本地DNS緩存中。當我們再次訪問相同的域名時，設備會首先檢查本地DNS緩存，如果緩存中存在該域名的IP地址，則直接使用該地址進行訪問，而無需再次向DNS服務器發送查詢請求。

而DNS緩存投毒攻擊是一種利用DNS解析過程中的漏洞，將偽造的DNS響應注入到DNS緩存中，從而誘導用戶訪問錯誤的IP地址，進而實施釣魚、惡意軟件植入等攻擊行為。攻擊者通過偽造DNS響應，假冒真實的DNS服務器，將用戶重定向至欺詐性網站，竊取用戶敏感信息或進行其他非法活動。

例如當用戶需要訪問dexunyun.com登錄后臺時，攻擊者可通過誘使 DNS 解析器高速緩存錯誤信息來使 DNS 高速緩存中毒，其結果就是解析器顯示了一個欺詐性網站而不是dexunyun.com頁面，用戶將被定向到錯誤頁面。

二、DNS緩存投毒攻擊的具體原理

DNS緩存投毒攻擊的原理主要基于DNS解析的過程。DNS解析是互聯網中域名和IP地址之間的轉換過程。當我們在瀏覽器中訪問一個網站時，瀏覽器會向DNS服務器發送一個查詢請求，DNS服務器會查找其緩存或遞歸查詢其他DNS服務器，以獲取該網站的IP地址，并將其返回給瀏覽器。

在DNS緩存投毒攻擊中，攻擊者會向DNS服務器發送偽造的DNS響應，其中包含錯誤的IP地址或其他惡意信息。如果DNS服務器沒有驗證這些響應的真實性，就可能會將其緩存并返回給后續的查詢請求。當受害者嘗試訪問該網站時，DNS服務器會返回錯誤的IP地址，從而將受害者重定向到攻擊者控制的惡意網站。

這種攻擊方式具有隱蔽性和持續性。一旦DNS服務器被投毒，所有依賴該服務器的用戶都可能會受到影響。此外，由于DNS緩存的存在，即使攻擊者停止發送偽造的響應，受害者仍然可能會繼續受到攻擊，直到DNS緩存過期或被清除。DNS緩存投毒攻擊的具體原理可以總結以下幾點：

1、DNS緩存允許DNS解析器臨時存儲域名與IP地址的對應關系。

2、攻擊者利用DNS緩存投毒攻擊，向DNS解析器或目標設備發送虛假的DNS響應，假冒真實的DNS服務器。

3、攻擊者試圖將虛假的DNS記錄放入目標設備的DNS緩存中。

4、DNS消息具有事務ID，用于將響應與相關的請求進行匹配。

三、關于DNS緩存投毒攻擊的一些防御措施

面對DNS緩存投毒攻擊，德迅云安建議可以采取以下防御策略：

1、采用安全的DNS協議

例如使用DNSSEC（DNS安全擴展）等協議，可以對DNS查詢和響應進行數字簽名和驗證，確保DNS響應的真實性和完整性。

2、限制DNS服務器的訪問權限

通過限制哪些用戶可以訪問DNS服務器以及可以查詢哪些域名，可以減少攻擊者成功投毒的機會。例如，可以只允許內部網絡中的用戶訪問DNS服務器，并禁止對外部網絡的DNS查詢。

3、及時更新修補系統和清理DNS緩存

定期更新修補系統和清理DNS緩存可以防止舊的或惡意的DNS響應繼續影響用戶。及時刷新DNS，重建DNS緩存，或者根據服務器性能適當減小緩存記錄的TTL值。

4、采用多源DNS解析

通過使用多個DNS服務器進行解析，可以增加DNS解析的可靠性和安全性。如果一個DNS服務器被投毒，其他DNS服務器仍然可以提供正確的IP地址。

5、加密DNS流量

通過DNS over HTTPS（DoH）或DNS over TLS（DoT）等加密技術，對DNS流量進行加密傳輸，保護用戶隱私和數據安全。

6、部署防火墻和入侵檢測系統

在網絡邊界和關鍵節點部署防火墻和入侵檢測/防御系統，可以監控網絡流量并檢測異常行為，防止惡意流量的入侵。

四、總結

DNS安全是企業組織數字化發展中不可或缺的一部分。面對當前頻發的網絡攻擊，我們需要采取綜合的防御措施，降低DNS攻擊的風險，來確保DNS的安全性，保障企業組織的數字化發展順利進行。