一、什么是DNS

在网络中,机器之间只认识IP地址,机器之间最终都要通过IP来互相访问。但是为了方便记忆,可以为IP地址设置一个对应的域名,通过访问域名,就可以找到对应IP地址的网站。
比如,我们访问今日头条官网的时候,在浏览器地址栏输入头条地址
https://www.toutiao.com/
看似我们访问的是域名,而实际上是通过IP地址访问的今日头条官网。
可以在终端命令窗口ping 今日头条官网域名,就可以看到该域名对应的IP地址了。
从 www.toutiao.com 到 202.108.250.213 的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器(Domain Name System 或Domain Name Service)。
(注:直接使用 202.108.250.213是无法访问今日头条官网的,这是因为今日头条的服务器做了设置,限制IP访问。
一般的网站会选择放在虚拟主机,且在主机上放置了很多个网站,而每个网站绑定1个或以上域名、虚拟主机上。例如Apache主机的配置会将对应的ip解析到对应的网站目录的,实现一台服务器上配置多个站点;一般用户在访问的时候,会产生一个http请求报文,上面的host信息可以提供给服务器,告诉服务器要访问的域名,从而实现一台主机绑
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官方图

定一个IP,即使有多个网站,也不会相互干扰。但使用IP访问,主机不知道用户访问的具体目录,请求便会出现错误。)
DNS原理

DNS 查询时,会先在本地缓存中尝试查找,如果不存在或是记录过期,就继续向 DNS 服务器发起递归查询,这里的 DNS 服务器一般就是运营商的 DNS 服务器。
1、DNS工作原理
第一步:
客户机提出域名解析请求,并将该请求发送给本地的域名服务器。
第二步:
当本地的域名服务器收到请求后,就先查询本地的缓存,如果有该纪录项,则本地的域名服务器就直接把查询的结果(域名对应的IP地址)返回。
第三步:
如果本地的缓存中没有该纪录,则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服务器,然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域(根的子域) 的主域名服务器的地址。
第四步:
本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求,然后接受请求的服务器查询自己的缓存,如果没有该纪录,则返回相关的下级的域名服务器的地址。
第五步:
重复第四步,直到找到正确的纪录。
第六步:
本地域名服务器把返回的结果保存到缓存,以备下一次使用,同时还将结果返回给客户机。
2、查询过程
虽然只需要返回一个IP地址,但是DNS的查询过程非常复杂,分成多个步骤。
工具软件dig可以显示整个查询过程。
$ dig math.stackexchange.com
上面的命令会输出六段信息。
第一段是查询参数和统计。
第二段是查询内容。
上面结果表示,查询域名 math.stackexchange.com 的A记录,
A是address的缩写。
第三段是DNS服务器的答复。
上面结果显示,math.stackexchange.com有四个A记录,即四个IP地址。
600是TTL值(Time to live 的缩写),表示缓存时间,即600秒之内不用重新查询。

第四段显示 stackexchange.com的NS记录(Name Server的缩写),即哪些服务器负责管理stackexchange.com的DNS记录。
上面结果显示stackexchange.com共有四条NS记录,即四个域名服务器,向其中任一台查询就能知道stackexchange.com的IP地址是什么。
第五段是上面四个域名服务器的IP地址,这是随着前一段一起返回的。
上面结果显示,本机的DNS服务器是192.168.1.253,查询端口是53(DNS服务器的默认端口),以及回应长度是305字节。
如果不想看到这么多内容,可以使用+short 参数。
$ dig +short math.stackexchange.com
#返回:

151.101.129.69
151.101.65.69
151.101.193.69
151.101.1.69
上面命令只返回math.stackexchange.com对应的4个IP地址(即A记录)。
3、DNS服务器
下面我们根据前面这个例子,一步步还原,本机到底怎么得到域名math.stackexchange.com的IP地址。
首先,本机一定要知道DNS服务器的IP地址,否则上不了网。通过DNS服务器,才能知道某个域名的IP地址到底是什么。
DNS服务器的IP地址,有可能是动态的,每次上网时由网关分配,这叫做DHCP机制;也有可能是事先指定的固定地址。Linux系统里面,DNS服务器的IP地址保存在/etc/resolv.conf文件。
上例的DNS服务器是192.168.1.253,这是一个内网地址。有一些公网的DNS服务器,也可以使用,其中最有名的就是Google的8.8.8.8和Level 3的4.2.2.2。
本机只向自己的DNS服务器查询,dig命令有一个@参数,显示向其他DNS服务器查询的结果。
$ dig @4.2.2.2 math.stackexchange.com
上面命令指定向DNS服务器4.2.2.2查询。
4、域名的层级
DNS服务器怎么会知道每个域名的IP地址呢?
答案是分级查询。
请仔细看前面的例子,每个域名的尾部都多了一个点。
比如,域名math.stackexchange.com显示为math.stackexchange.com. 这不是疏忽,而是所有域名的尾部,实际上都有一个根域名。
举例来说,
www.example.com
真正的域名是
www.example.com.root
简写为www.example.com.。
因为,根域名.root对于所有域名都是一样的,所以平时是省略的。
根域名的下一级,叫做"顶级域名"(top-level domain,缩写为TLD),比如.com、.net;
再下一级叫做"次级域名"(second-level domain,缩写为SLD),比如www.example.com里面的.example,这一级域名是用户可以注册的;
再下一级是主机名(host),比如www.example.com里面的www,又称为"三级域名",这是用户在自己的域里面为服务器分配的名称,是用户可以任意分配的。
根域名服务器
DNS服务器根据域名的层级,进行分级查询。
需要明确的是,每一级域名都有自己的NS记录,NS记录指向该级域名的域名服务器。
这些服务器知道下一级域名的各种记录。
所谓"分级查询",就是从根域名开始,依次查询每一级域名的NS记录,直到查到最终的IP地址,过程大致如下。
仔细看上面的过程,你可能发现了,没有提到DNS服务器怎么知道"根域名服务器"的IP地址。
回答是"根域名服务器"的NS记录和IP地址一般是不会变化的,所以内置在DNS服务器里面。
下面是内置的根域名服务器IP地址的一个例子。
上面列表中,列出了根域名(.root)的三条NS记录
A.ROOT-SERVERS.NET、
B.ROOT-SERVERS.NET、
C.ROOT-SERVERS.NET,
以及它们的IP地址(即A记录)

198.41.0.4、
192.228.79.201、
192.33.4.12。
另外,可以看到所有记录的TTL值是3600000秒,相当于1000小时。
也就是说,每1000小时才查询一次根域名服务器的列表。
目前,世界上一共有十三组根域名服务器,
从A.ROOT-SERVERS.NET 到

M.ROOT-SERVERS.NET。
6、分级查询的实例
dig 命令的+trace参数可以显示DNS的整个分级查询过程。
三、什么DNS劫持以及危害

1、什么是DNS劫持
DNS劫持又称域名劫持,是指通过某些手段取得某域名的解析控制权,修改此域名的解析结果,导致对该域名的访问由原IP地址转入到修改后的指定IP,其结果就是对特定的网址不能访问或访问的是假网址。
如果可以冒充域名服务器,然后把查询的IP地址设为攻击者的IP地址,这样的话,用户上网就只能看到攻击者的主页,而不是用户想要取得的网站的主页了,这就是DNS劫持的基本原理。
DNS劫持其实并不是真的“黑掉”了对方的网站,而是冒名顶替、招摇撞骗罢了。
2、DNS劫持危害

钓鱼诈骗
网上购物,网上支付有可能会被恶意指向别的网站,更加加大了个人账户泄密的风险。

网站内出现恶意广告

轻则影响网速,重则不能上网

DNS劫持方法
1、利用DNS服务器进行DDOS攻击
正常的DNS服务器递归查询过程可能被利用成DDOS攻击。假设攻击者已知被攻击机器的IP地址,然后攻击者使用该地址作为发送解析命令的源地址。这样当使用DNS服务器递归查询后,DNS服务器响应给最初用户,而这个用户正是被攻击者。那么如果攻击者控制了足够多的肉鸡,反复的进行如上操作,那么被攻击者就会受到来自于DNS服务器的响应信息DDOS攻击。
如果攻击者拥有着足够多的肉鸡群,那么就可以使被攻击者的网络被拖垮至发生中断。利用DNS服务器攻击的重要挑战是,攻击者由于没有直接与被攻击主机进行通讯,隐匿了自己行踪,让受害者难以追查原始的攻击来。
2、DNS缓存感染
攻击者使用DNS请求,将数据放入一个具有漏洞的的DNS服务器的缓存当中。这些缓存信息会在客户进行DNS访问时返回给用户,从而把用户客户对正常域名的访问引导到入侵者所设置挂马、钓鱼等页面上,或者通过伪造的邮件和其他的server服务获取用户口令信息,导致客户遭遇进一步的侵害。
3、DNS信息劫持
TCP/IP体系通过序列号等多种方式避免仿冒数据的插入,但入侵者如果通过监听客户端和DNS服务器的对话,就可以猜测服务器响应给客户端的DNS查询ID。每个DNS报文包括一个相关联的16位ID号,DNS服务器根据这个ID号获取请求源位置。攻击者在DNS服务器之前将虚假的响应交给用户,从而欺骗客户端去访问恶意的网站。假设当提交给某个域名服务器的域名解析请求的DNS报文包数据被截获,然后按截获者的意图将一个虚假的IP地址作为应答信息返回给请求者。原始请求者就会把这个虚假的IP地址作为它所要请求的域名而进行访问,这样他就被欺骗到了别处而无法连接想要访问的那个域名。
4、DNS重定向
攻击者将DNS名称查询重定向到恶意DNS服务器上,被劫持域名的解析就完全在攻击者的控制之下。

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