1 DNSSEC的背景和目的
域名系统（Domain Name System，DNS）是一些“Too simple, Too Naive”的互联网先驱者设计的，它象互联网的其他协议或系统一样，在一个可信的、纯净的环境里运行得很好。但是今天的互联网环境异常复杂，充斥着各种 欺诈、攻击，DNS协议的脆弱性也就浮出水面。对DNS的攻击可能导致互联网大面积的瘫痪，这种事件在国内外都屡见不鲜。
尽管DNS的安全问题一直被互联网研究和工程领域广为关注，但是有一种普遍存在的攻击却始终没有解决，即DNS的欺骗和缓存污染问题。DNS安全扩 展（DNS Security Extension, 即DNSSEC）主要是为了解决这一问题而提出的（尽管它还有其他用途）。因此，在介绍DNSSEC的原理之前有必要简单介绍DNS欺骗和缓存污染攻击的 原理。
1.1 DNS欺骗攻击和缓存污染
用户在用域名（www.example.com）访问某一个网站时，用户的计算机一般会通过一个域名解析服务器（Resolver Server，也称递归服务器（Recursive Server））把域名转换成IP地址。解析服务器一般需要通过查询根域名服务器（root）、顶级域名服务器（TLD）、 权威域名服务器（Authoritative Name Server），通过递归查询的方式最终获得目标服务器的IP地址，然后交给用户的计算机。在此过程中，攻击者都可以假冒应答方（根、顶级域、权威域、或 解析服务器）给请求方发送一个伪造的响应，其中包含一个错误的IP地址。发送请求的用户计算机或者解析服务器很傻、很天真地接受了伪造的应答，导致用户无 法访问正常网站，甚至可以把重定向到一个伪造的网站上去。由于正常的DNS解析使用UDP协议而不是TCP协议，伪造DNS的响应报文比较容易；如果攻击 者可以监听上述过程中的任何一个通信链路，这种攻击就易如反掌。
更加糟糕的是，由于DNS缓存（Cache）的作用，这种错误的记录可以存在相当一段时间（比如几个小时甚至几天），所有使用该域名解析服务器的用户都无法访问真正的服务器。攻击者可能是黑客、网络管理者等等（比如利用用户的拼写错误，把对不存在域名NXDOMAIN的访问重定向到一个广告页面），但本文不去讨论这些攻击者的身份和动机。
1.2 DNSSEC的目标、历史和意义
上述攻击能够成功的原因是DNS 解析的请求者无法验证它所收到的应答信息的真实性，而DNSSEC给解析服务器提供了防止上当受骗的武器，即一种可以验证应答信息真实性和完整性的机制。 利用密码技术，域名解析服务器可以验证它所收到的应答（包括域名不存在的应答）是否来自于真实的服务器，或者是否在传输过程中被篡改过。
尽管从原理上来说DNSSEC并不复杂，但是从1997年第一个有关DNSSEC的标准RFC 2065 [2] 发布至今已经十多年了，直到最近一两年才有了可观的进展。1999年IETF对DNSSEC标准进行了修订RFC 2535[3]，但很快被证明这次修订是失败的。直到2005年，一个可用的DNSSEC标准才制定出来（RFC 4033-4035）[4][5][6]，目前主流域名服务软件（如BIND ）实现的也是这一版本。2008年，IETF又发布了一个NSEC3（RFC5155）[7]标准，以提高DNSSEC隐私保护能力。 随着DNSSEC的推广，也许还会有一些新的问题和新的修订，DNSSEC标准仍在发展过程中。
尽管DNSSEC的目标仅限于此（即不保护DNS信息的保密性和服务的可用性），但是，DNSSEC的成功布署对互联网的安全还有其他好处，比如提高电子邮件系统的安全性，甚至把DNS作为一个公钥基础设施（PKI）。
本文所介绍的DNSSEC工作原理基于RFC 4033-4035，关于DNS工作原理、配置和数字签名技术超出了本文的范围，感兴趣的读者可以参考[8]。在此基础上简单介绍最常用的域名服务系统 （BIND）的基本配置过程，最后DNSSEC在国际上的布署情况以及可能给网络安全带来的影响。
2 DNSSEC原理
简单的说，DNSSEC依靠数字签名保证DNS应答报文的真实性和完整性。权威域名服务器用自己的私有密钥对资源记录（Resource Record, RR）进行签名，解析服务器用权威服务器的公开密钥对收到的应答信息进行验证。如果验证失败，表明这一报文可能是假冒的，或者在传输过程、缓存过程中被篡 改了。 RFC 4033概要介绍了DNSSEC所提供的安全功能并详细介绍了相关的概念，下面通过一个简化的实例介绍DNSSEC的工作原理 。
如图2所示，一个支持DNSSEC的解析服务器（RFC4033中Security-Aware Resolver）向支持DNSSEC的权威域名服务器（Security-Aware Name Server）请求域名www.test.net.时，它除了得到一个标准的A记录（包含IPv4地址）以外，还收到一个同名的RRSIG记录，其中包含 test.net这个权威域的数字签名，它是用test.net.的私有密钥来签名的。为了验证这一签名的正确性，解析服务器可以再次向test.net 的域名服务器查询响应的公开密钥，即名为test.net的DNSKEY类型的资源记录。然后解析服务器就可以用其中的公钥验证上述 www.test.net. 记录的真实性与完整性。
图2 DNSSEC基本工作原理
但是，解析服务器如何保证它所获得的test.net.返回的公开密钥（DNSKEY记录）是真实的而不是假冒的呢？ 尽管test.net.在返回DNSKEY记录的同时，也返回对这个公钥的数字签名（名为test.net的RRSIG记录）；但是，攻击者同样可以同时 伪造公开密钥和数字签名两个记录而不被解析者发现。
象基于X509的PKI体系一样，DNSSEC也需要一个信任链，必须有一个或多个开始就信任的公钥（或公钥的散列值），在RFC 4033中称这些初始信任的公开密钥或散列值为“信任锚（Trust anchors）”。信任链中的上一个节点为下一个节点的公钥散列值进行数字签名，从而保证信任链中的每一个公钥都是真实的。理想的情况下（DNSSEC 全部布署），每个解析服务器只需要保留根域名服务器的DNSKEY就可以了。
在上面的例子中，假设解析服务器开始并不信任test.net.的公开密钥， 它可以到test.net.的上一级域名服务器net.那里查询test.net.的DS（Delegation Signer， 即DS RR）记录，DS RR中存储的是test.net. 公钥的散列值（比如用SHA-1算法计算得到的160比特数据的16进制表示）。假设解析服务器由管理员手工配置了.net的公钥（即Trust Anchor），它就可以验证test.net.公钥（DNSKEY）的正确与否了。
摘自：http://blog.chinaunix.net/uid-7210505-id-3344641.html