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CM6 DNS - Notes de cours
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Objectif
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* Annuaire nom d'hôte -> IP (et plus largement identifiant -> ressource)
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* Par exemple : `www.univ-ubs.fr -> 51.77.203.125`
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* Une immense base de données distribuée, mise à jour en (presque) continu, multi-parties, robuste, venue des années 1980s...
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* Un élément d'une conception incroyablement visionnaire et pérenne, pierre angulaire qui a donc traversé les époques d'internet
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La structure
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La structure est arborescente :
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* Une racine universelle '.'
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* Des nœuds intermédiaires :
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* Des TLD géographiques ('.fr', '.ch', ...)
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* Des TLD non-géographiques ('.com', '.net', ...)
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* Des non-terminaux sous ces TLD ('.eu.org', '.gouv.fr', ...)
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* Des domaines terminaux ('univ-ubs.fr', 'signal.eu.org', 'enseignementsup-recherche.gouv.fr')
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* Des noms d'hôtes (ou autres identifiants finaux) : 'www.univ-ubs.fr', 'smtp.enseignementsup-recherche.gouv.fr'
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* (la structure est en fait souple, un nœud intermédiaire peut contenir à la fois des identifiants finaux et des sous-domaines)
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Les acteurs
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* ICANN (gestion des TLD - domaines de premier niveau)
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* Registries (AFNIC pour .fr de France, filiale de Verisign pour .tv des îles Tuvalu)
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* Registrars (Gandi, OVH, ...)
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* Propriétaires de domaines
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Éléments techniques
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Protocole
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* Historiquement UDP, écoute sur le port 53. Progressivement TCP également.
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* Protocole binaire (et non texte comme HTTP, pas de netcat !)
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* Des outils de dialogue : dig, drill, nslookup
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Quelques types d'enregistrements
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| Type | Contenu | Exemple |
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| A | Enregistrement IPv4 | 1.2.3.4 |
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| AAAA | Enregistrement IPv6 | 2001:0db8:0000:85a3:0000:0000:ac1f:8001 |
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| CNAME | Alias vers un autre nom | www.acme.org |
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| MX | Serveur mail d'entrée (smtp) | smtp.acme.org |
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| SRV | Généralisation du MX à d'autres services | _sip._tcp.acme.org |
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| NS | Serveur de nom | ns.acme.org |
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Exemple de zone DNS
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```
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$TTL 86400
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$ORIGIN target.milxc.
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@ 1D IN SOA ns.target.milxc. hostmaster.target.milxc. (
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2002022401 ; serial
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3H ; refresh
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15 ; retry
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1w ; expire
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3h ; nxdomain ttl
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)
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IN NS ns.target.milxc.
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IN MX 10 smtp.target.milxc.
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ns IN A 100.80.1.2
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ns IN AAAA 2001:db8:80::1:2
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||||
dmz IN A 100.80.1.2
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||||
dmz IN AAAA 2001:db8:80::1:2
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smtp IN CNAME dmz
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imap IN CNAME dmz
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www IN CNAME dmz
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```
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DNSSEC
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* Protocole en clair -> espionnage et altération des réponses
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* DNSSEC contre l'altération des réponses :
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* Chaque domaine génère une paire de clés asymétriques
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* Chaque enregistrement de la zone est signé (avec la clé privée, donc)
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* La clé publique est enregistrée dans la zone supérieure (et donc signée par la clé privée supérieure)
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* Le client peut donc valider la signature à réception
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L'architecture
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Serveurs faisant autorité (authoritative servers)
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* Les serveurs racine qui servent `.` :
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* 13 entrées IPv4 + IPv6 (a.root-servers.net à m.root-servers.net)
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* Pour chaque serveur racine, en réalité de nombreux serveurs répartis géographiquement (IP anycast)
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* Chacune des 13 entrées opérée par une organisation distincte (Verisign (US), ICANN (US), RIPE NCC (NL), WIDE (JP), ...)
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* Maintenus synchronisés mais gérés distinctement (résilience organisationnelle et logicielle)
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* Servent la zone racine qui décrit où trouver '.com', '.net', '.fr', etc.
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* Les serveurs à chaque sous-niveau :
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* Similaire de servir '.org' et '.eu.org', c'est toujours un enregistrement dans le niveau au-dessus
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* Répondent où trouver dans la zone qui les concerne (ses sous-domaines et ses hôtes)
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* Sont interrogés par les résolveurs et non les clients finaux
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* Exemples : Bind, NSD, PowerDNS, Knot
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Résolveurs - Serveurs de résolution
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* Sont interrogés par les clients finaux (les OS lors des requêtes par curl, ping, Firefox, ...)
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* Interrogent récursivement les serveurs d'autorité
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* Exemple : Quelle IPv4 pour `www.univ-ubs.fr` ?
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1. Demande à a.root-servers.org : Qui gère `.fr` ? -> e.ext.nic.fr / 193.176.144.22
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2. Demande à 193.176.144.22 : Qui gère `univ-ubs.fr` ? -> honehe.univ-ubs.fr. / 193.52.48.66
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3. Demande à 193.52.48.66 : Qui est `www.univ-ubs.fr` ? -> 51.77.203.125
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* Connaissent donc préalablement les 13 IP des serveurs racine (et la clé publique de la racine pour DNSSEC)
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* Fournis par le FAI pour des raisons historiques mais peut être fait localement
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* Exemples : Bind, Unbound, Dnsmasq
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La robustesse (résistance + passage à l'échelle)
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* Grâce à l'architecture par la redondance des serveurs d'autorité
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* Grâce au protocole par le mécanisme de cache
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Illustration : [TCP/IP Guide](http://www.tcpipguide.com/free/t_DNSNameResolutionProcess-2.htm)
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Les usages autour
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Filtrage
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* Point de passage quasi-obligé, historiquement en clair et classiquement centralisé chez les FAI
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* Au niveau État pour la censure (application de blocage administratif de l'orient à l'occident)
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* Au niveau organisation pour limiter l'accès internet des employés
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* Attention, ce n'est pas une mesure de sécurité car facile à contourner...
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Open resolvers
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* Résolveurs classiques : chez le FAI, dans le SI, chez soi
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* Pour contourner la censure passive, des open resolvers :
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* Chez Google, Cloudflare, Cisco (à quel prix ?)
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* Chez FDN
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DoT / DoH
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* Résolveurs ouverts ont encore le problème de l'espionnage des communications entre le client et le résolveur
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* DNS-over-TLS et DNS-over-HTTPS pour chiffrer la communication client <-> résolveur
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* Mêmes acteurs que précédemment
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Bonus
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https://jvns.ca/blog/2022/05/10/pages-that-didn-t-make-it-into--how-dns-works-/
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https://jvns.ca/blog/2022/02/01/a-dns-resolver-in-80-lines-of-go/
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