Wie verbessert DNSSEC die Sicherheit meiner DNS-Infrastruktur?

Das Domain Name System (DNS) ist das Rückgrat des Internets, das die Übersetzung von leicht merkbaren Domainnamen, wie z.B. www.eunetic.com, in numerische IP-Adressen ermöglicht.  Diese Übersetzung ist entscheidend, da Computer und Netzwerke IP-Adressen verwenden, um miteinander zu kommunizieren. DNS agiert somit als eine Art "Telefonbuch" des Internets. Jedoch birgt das DNS auch Sicherheitsrisiken. Traditionelle DNS-Protokolle bestätigen nicht zwangsläufig die Echtheit der empfangenen DNS-Antworten, was zu potenziellen Angriffspunkten für bösartige Manipulationen führen kann. Um diese Sicherheitslücke zu schließen, wurde DNSSEC entwickelt.

Was ist DNSSEC?

DNSSEC (Domain Name System Security Extensions) ist eine Sicherheitserweiterung für das Domain Name System und spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Authentizität und Integrität von DNS-Daten. Es bezeichnet kryptografische Signaturen, die zu DNS-Datensätzen hinzugefügt werden, um über IP-Netzwerke übertragene Daten zu schützen. DNSSEC ist quasi eine Art von digitaler Unterschrift, die jede DNS-Antwort trägt und ihre Herkunft verifiziert. Dies schafft ein Vertrauensniveau, das über die herkömmlichen DNS-Mechanismen hinausgeht.

Die Sicherheitserweiterung ist entstanden, da bei der Erstellung des DNS-Systems keinerlei Sicherheitsmaßnahmen in den Protokollen berücksichtigt wurden. Dadurch ist es Angreifern möglich, Datensätze zu fälschen und Internetnutzer auf gefälschte, betrügerische Webseiten umzuleiten. Mit der Nutzung von DNSSEC wird eine Verifizierung der erhaltenen DNS-Daten ermöglicht.

Die Sicherheit der DNS-Infrastruktur ist notwendig, da die herkömmlichen DNS-Protokolle anfällig für verschiedene Arten von Angriffen sind. Ohne adäquate Sicherheitsmaßnahmen sind DNS-Anfragen anfällig für Man-in-the-Middle-Angriffe, Spoofing und Cache Poisoning. Diese Angriffe können zu falschen oder manipulierten DNS-Antworten führen, die wiederum zu betrügerischen Aktivitäten, Datenverlust und Identitätsdiebstahl führen können. DNSSEC wurde entwickelt, um diesen Schwachstellen entgegenzuwirken und eine vertrauenswürdige DNS-Infrastruktur zu schaffen.

Wichtige Begriffe: RRSIG, DNSKEY, DS, NSEC

Um die Funktionsweise von DNSSEC zu verstehen, müssen einige Schlüsselbegriffe betrachtet werden, die je nach Situation hinzugefügt werden:

• RRSIG (Resource Record Signature)
  

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  RRSIG ist eine kryptografische Signatur, die einer DNS-Antwort hinzugefügt wird, um deren Authentizität zu gewährleisten.
• DNSKEY (DNS Key)

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  DNSKEY ist der öffentliche Schlüssel, der zum Überprüfen der RRSIG-Signaturen verwendet wird. Dieser Schlüssel wird von den DNS-Servern bereitgestellt und bildet die Grundlage für die Vertrauenskette.
• DS (Delegation Signer)
  

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  DS enthält den Hash eines DNSKEY-Datensatzes und dient zur Identifizierung und Verkettung von DNSSEC-signierter Zonen.
  
• NSEC (Next Secure)

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  NSEC ist ein Resource Record, der angibt, dass zwischen zwei Domainnamen keine weiteren Ressourceneinträge existieren. Dies wird verwendet, um die Integrität des Namensraums zu überprüfen.

Wie funktioniert DNSSEC?

A. Signieren von DNS-Daten

Die Hauptaufgabe von DNSSEC besteht darin, DNS-Daten zu signieren, um ihre Authentizität und Integrität sicherzustellen. Dies geschieht durch den Einsatz von kryptografischen Techniken. 

1. Privater und öffentlicher Schlüssel

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   Jeder DNS-Server, der DNSSEC implementiert, besitzt einen privaten und einen dazugehörigen öffentlichen Schlüssel. Der private Schlüssel wird geheim gehalten und dient dazu, DNS-Daten zu signieren, während der öffentliche Schlüssel zum Überprüfen dieser Signaturen verwendet wird.
2. Digitale Signaturen

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   Wenn ein DNS-Server eine DNS-Antwort generiert, signiert er diese mithilfe seines privaten Schlüssels. Diese digitale Signatur wird als RRSIG (Resource Record Signature) bezeichnet und wird zusammen mit der ursprünglichen DNS-Antwort übertragen.

B. Verifizierung von DNS-Daten

Nachdem DNS-Daten signiert wurden, müssen sie verifiziert werden, um sicherzustellen, dass sie authentisch und unverändert sind. Dieser Verifizierungsprozess beinhaltet die folgenden Schritte:

1. Authentifizierungskette (Chain of Trust)

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   Die Authentifizierungskette, auch als "Chain of Trust" bezeichnet, ist entscheidend für die Vertrauenswürdigkeit von DNSSEC. Sie beginnt mit dem öffentlichen Schlüssel des Stamm-Zertifizierungsstellen (Root DNS-Server), der die höchste Ebene der DNS-Hierarchie repräsentiert. Dieser öffentliche Schlüssel wird genutzt, um die Authentizität des Schlüssels des Top-Level-Domain(TLD)-Servers zu verifizieren. Die Authentifizierung setzt sich fort, indem jeder nachfolgende DNS-Server den vorherigen mit seinem öffentlichen Schlüssel authentifiziert, bis der Schlüssel des Ziel-Domain-Servers erreicht ist.
2. DNSSEC-Validierung

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   Die DNSSEC-Validierung erfolgt auf Seiten des Clients oder Resolvers. Wenn der Resolver eine DNS-Antwort empfängt, überprüft er die digitale Signatur (RRSIG) mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel. Durch die Überprüfung der Signatur und die Authentifizierungskette stellt der Resolver sicher, dass die DNS-Daten nicht manipuliert wurden und von einem autorisierten DNS-Server stammen.

Die Funktionsweise von DNSSEC beruht somit auf dem Signieren der Daten durch Server mit ihren privaten Schlüsseln und der anschließenden Verifizierung durch die Nutzerseite mithilfe der öffentlichen Schlüssel und Authentifizierungskette. Dieser Prozess gewährleistet eine sichere Übertragung von DNS-Informationen und schützt vor verschiedenen Arten von Angriffen, die die Integrität der DNS-Infrastruktur gefährden könnten.

Warum ist DNSSEC wichtig?

Die Implementierung von DNS Security Extensions (DNSSEC) ist von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit der DNS-Infrastruktur zu verbessern und potenzielle Angriffspunkte zu minimieren. Hier sind einige der Hauptgründe, warum DNSSEC eine Schlüsselrolle in der heutigen vernetzten Welt spielt:

• Pharming

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  DNSSEC schützt vor Pharming-Angriffen, bei denen Angreifer versuchen, Nutzer auf gefälschte Websites umzuleiten, um persönliche Informationen abzufangen. Durch die Überprüfung der Authentizität von DNS-Daten verhindert DNSSEC erfolgreich, dass legitime Domainnamen auf betrügerische IP-Adressen umgeleitet werden.
• Cache Poisoning

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  Eine weitere Bedrohung, gegen die DNSSEC schützt, ist Cache Poisoning. Bei diesem Angriff wird der DNS-Cache eines Servers mit falschen Informationen manipuliert. DNSSEC stellt sicher, dass die empfangenen DNS-Antworten signiert sind und nicht von einem Angreifer manipuliert wurden, was die Wirksamkeit von Cache Poisoning-Angriffen erheblich verringert.
• Schutz vor Spoofing-Angriffen

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  DNS-Spoofing bezieht sich auf die Bereitstellung gefälschter DNS-Antworten, um Nutzer auf bösartige Websites umzuleiten. DNSSEC verhindert derartige Angriffe durch die Verifizierung der Authentizität von DNS-Daten. Wenn DNS-Antworten nicht von einem autorisierten Server stammen oder manipuliert wurden, wird dies durch DNSSEC erkannt und die gefälschte Information wird blockiert.
• Gewährleistung der Datenintegrität

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  DNSSEC gewährleistet nicht nur die Authentizität von DNS-Daten, sondern stellt auch sicher, dass die übermittelten Informationen während des Übertragungsprozesses unverändert bleiben. Die digitale Signatur, die von DNSSEC verwendet wird, schützt vor Datenmanipulation und stellt sicher, dass die erhaltenen DNS-Daten genau denen entsprechen, die vom autorisierten Server signiert wurden.

Insgesamt trägt DNSSEC erheblich zur Sicherheit der DNS-Infrastruktur bei, indem es verschiedene Angriffsvektoren eindämmt. Durch die Verhinderung von DNS-Manipulationen, den Schutz vor Spoofing-Angriffen und die Gewährleistung der Datenintegrität schafft DNSSEC eine vertrauenswürdige Umgebung für die Übertragung von DNS-Informationen, was für die Sicherheit von Internetnutzern von entscheidender Bedeutung ist.

Authentizität und Integrität von DNS-Daten durch DNSSEC

Die Grundlage von DNSSEC liegt in der Gewährleistung der Authentizität und Integrität von DNS-Daten. Es authentifiziert die Herkunft von DNS-Daten, indem es einen klaren Mechanismus für die Überprüfung der Identität der Domain bereitstellt. Dies geschieht durch den Aufbau einer Vertrauenskette, beginnend mit dem öffentlichen Schlüssel des Stamm-Zertifizierungsstellen (Root DNS-Server) und fortschreitend zu den öffentlichen Schlüsseln der Top-Level-Domain (TLD)-Server und schließlich zu den spezifischen Domain-Servern. Jeder Schlüssel in dieser Kette wird dazu verwendet, die Authentizität des nächsten Schlüssels in der Hierarchie zu verifizieren und am Ende wird die Authentizität der gesamten Domain sichergestellt.

Die digitale Signatur RRSIG, die von DNSSEC generiert wird, spielt eine entscheidende Rolle bei der Authentifizierung der DNS-Daten. Der öffentliche Schlüssel des sendenden Servers wird verwendet, um die Signatur zu überprüfen. Wenn die Signatur korrekt ist und der dazugehörige öffentliche Schlüssel authentifiziert ist, kann davon ausgegangen werden, dass die DNS-Daten von einem legitimen und autorisierten Server stammen.

Mit DNSSEC lassen sich Man-in-the-Middle-Angriffe verhindern, bei denen ein Angreifer versucht, die Kommunikation zwischen zwei Parteien zu manipulieren. Da DNSSEC die Authentizität der DNS-Daten überprüft, kann ein Angreifer nicht unbemerkt gefälschte DNS-Informationen in den Kommunikationsweg einschleusen. Die Verifizierung der Signatur und die Authentifizierungskette verhindern, dass ein Angreifer erfolgreich zwischen den Kommunikationspartnern agiert. Des Weiteren schützt DNSSEC effektiv vor gefälschten DNS-Antworten, indem es sicherstellt, dass die empfangenen Daten authentisch und unverändert sind. Die digitale Signatur garantiert, dass die DNS-Antworten tatsächlich von einem autorisierten Server stammen und nicht während der Übertragung manipuliert wurden. Dieser Schutzmechanismus ist von entscheidender Bedeutung, um die Vertrauenswürdigkeit von DNS-Daten zu gewährleisten und sicherzustellen, dass Internetnutzer nicht auf gefälschte oder bösartige Websites umgeleitet werden.

Zusammengefasst gewährleistet DNSSEC die Authentizität und Integrität von DNS-Daten durch die Kombination von Authentifizierung der Domain, Überprüfung der Signatur und wirksamen Schutz vor Man-in-the-Middle-Angriffen und gefälschten DNS-Antworten. Dies trägt maßgeblich dazu bei, die Sicherheit und Zuverlässigkeit der gesamten DNS-Infrastruktur zu stärken.

Wie kann ich DNSSEC für meine Domain aktivieren?

Wenn Sie unser Anycast-Netzwerk nutzen, dann können Sie DNSSEC innerhalb der Zone Ihrer Domain aktivieren. So gehen Sie vor:

Welche Herausforderungen und Probleme bestehen bei der Nutzung von DNSSEC?

Die Implementierung von DNS Security Extensions (DNSSEC) bringt zwar erhebliche Sicherheitsvorteile mit sich, ist jedoch nicht ohne Herausforderungen. Zum einen kann die Einführung von DNSSEC aufgrund ihrer Komplexität eine Herausforderung darstellen. Dies betrifft vor allem die korrekte Konfiguration von Schlüsselpaaren, die Rotation von Schlüsseln und die Verwaltung von Signaturen. Domaininhaber müssen sich mit den verschiedenen Aspekten der Kryptografie auseinandersetzen und sicherstellen, dass die Schlüssel sicher generiert und gespeichert werden. Die Komplexität kann zu Fehlern führen, wenn nicht ausreichend Fachkenntnisse vorhanden sind, was wiederum die Wirksamkeit von DNSSEC beeinträchtigen könnte.

Zum Anderen kann die Implementierung von DNSSEC auch Auswirkungen auf die Leistung des DNS haben. Die zusätzlichen kryptografischen Operationen, insbesondere die Verifizierung digitaler Signaturen, können die Antwortzeiten erhöhen. Dies ist besonders für große DNS-Infrastrukturen mit vielen Anfragen relevant. Auch kann durch die zusätzlichen DNS-Abfrageantworten von DNSSEC das Risiko und die Auswirkungen von DDoS-Angriffen steigen, da die Technologie zusätzliche Felder und kryptografische Informationen benötigt, um die Ordnungsmäßigkeit von Datensätzen zu überprüfen. Durch unser leistungsstarkes Anycast DNS kann dieser Punkt allerdings vernachlässigt werden.