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DNS over TLS 的 Privacy 改善

在上一篇提到 DNS over TLS 的「用 Stubby 在 Ubuntu 上跑 DNS over TLS」這篇,裡面 Gholk 留言提到:

可是 isp 還是可以從你接下來要去的 ip 知道你查了什麼吧?除非是 http proxy 多個域名一個 ip.

在「Does SNI represent a privacy concern for my website visitors?」這邊提到了 SNI 對隱私的問題,但他的想法剛好跟這個主題有關。

現代的瀏覽器架構使得使用者要在網路上保護自己很難 (這邊指的是隱私),但我們還是會利用各種方式加高 ISP 的難度,而這邊通常指的是成本:在 168.95.1.1168.95.192.1 上面記錄並且分析的成本,會比在所有的出口或是骨幹上面截聽封包的成本來的低很多,所以會走 DNS over TLS。

用 Stubby 在 Ubuntu 上跑 DNS over TLS

透過 DNS over TLS 會損失一些效能 (我用 VDSL 的光世代測試,大約是從 10ms 變成 40ms),但可以讓 ISP 看不到你查詢什麼,對於隱私有很大的幫助... 而先前是一直在看 Ubuntu 上的 Unbound 什麼時候會有 1.8.0+ 的版本可以用 (支援 DNS-over-TLS),但一直沒看到,結果在「How to Protect Your DNS Privacy on Ubuntu 18.04 with DNS over TLS」這邊看到 Stubby 這個軟體。

Stubby 在 Ubuntu 18.04 上可以直接裝,但在 Ubuntu 16.04 上需要透過 PPA 裝,我是透過「DNS Utils : James Newell」這個安裝的,裝好後 /etc/stubby/stubby.yml 檔裡 upstream_recursive_servers 的設定改成:

upstream_recursive_servers:
  - address_data: 1.1.1.1
    tls_auth_name: "cloudflare-dns.com"
  - address_data: 1.0.0.1
    tls_auth_name: "cloudflare-dns.com"

就可以走 port 853 的 DNS over TLS 了,而 Stubby 預設會聽 127.0.0.1::1 的 port 53,所以把 /etc/resolv.conf 或是 NetworkManager 的設定改成 127.0.0.1 就可以了。

目前這樣設看起來沒辦法擋 MITM attack (偽造 SSL certificate),Stubby 看起來只能用 tls_pubkey_pinset 鎖住,但實在不愛這個方法 (因為 Cloudflare 有可能會換成其他的 SSL certificate),之後看看有沒有可以吃 Root CA 架構的認證再來調整...

Cloudflare 提供的 DNS Resolver 服務拓展到 Tor 上

Cloudflare 宣佈 DNS Resolver 提供 Tor 的版本,讓使用者可以在不暴露自己的 IP address 的情況下,使用 Cloudflare 提供的 DNS Resolver 服務:「Introducing DNS Resolver for Tor」。

不過沒看懂,如果使用者想要透過 Tor 保護自己的話,本來就可以透過 Tor 存取 1.1.1.11.0.0.1 甚至是其他家有提供 DNS-over-TLS 或是 DNS-over-HTTPS 的服務了?(像是 Google8.8.8.8)

好像找不到什麼使用的理由...

Google 開放 .app 註冊,是個 HSTS Preload TLD

Google 宣佈了 .app 的網域將開放註冊:「Introducing .app, a more secure home for apps on the web」。

整個 .app 網域都已經被 Google 設定 HSTS Preload 了:

A key benefit of the .app domain is that security is built in—for you and your users. The big difference is that HTTPS is required to connect to all .app websites, helping protect against ad malware and tracking injection by ISPs, in addition to safeguarding against spying on open WiFi networks. Because .app will be the first TLD with enforced security made available for general registration, it’s helping move the web to an HTTPS-everywhere future in a big way.

如果要註冊下來,開發的時候得注意...

GitHub 透過 Let's Encrypt 提供自訂網域的 HTTPS 服務

以往在 GitHub 上如果要使用 HTTPS 只能使用 *.github.io 網域,現在 GitHub 宣佈透過 Let's Encrypt 的服務支援了:「Custom domains on GitHub Pages gain support for HTTPS」:

We have partnered with the certificate authority Let’s Encrypt on this project. As supporters of Let’s Encrypt’s mission to make the web more secure for everyone, we’ve officially become Silver-level sponsors of the initiative.

不過目前只支援 CNAME record (標準) 或是 ALIAS record 的方式 (非標準,也稱為 ANAME,有些 DNS provider 有支援,主要用在網域本身 (i.e. root domain) 無法使用 CNAME)。

如果是使用 A record,則是需要更新 IP 位置:

If you are using A records, you must update your site’s DNS records with new IP addresses. Please see our guide to setting up your custom domain with Pages and update any A records you might have set.

另外也提供 HTTP 轉 HTTPS 的選項:

以前 HTTPS 還得自己弄伺服器處理,現在可以直接往 GitHub 上丟了...

另外用查出來的 IP 看了一下架構,IP 是 Fastly 的,所以應該是跟 Fastly 合作,但不確定是 Fastly 自己搞定 Let's Encrypt 的憑證,或是 Fastly 提供 Port 80/443 的 TCP Proxy?

廣告的 SDK 因為走 HTTP 傳輸而洩漏大量資料...

廣告走 HTTP 而且還帶了一堆敏感資訊,算是最近討論蠻熱烈的問題:「Leaking ads」。

而且還分析找出有哪些是超大的廣告 unencrypted domain,像是這樣:

不過裡面一堆都不熟悉的廣告業者,反倒是聯想的網域被抓出來了:

不過行動裝置上能控制的東西太少了... 裝廣告阻擋程式比較實際,iOS 上不 JB 應該是只有 VPN 的方案,而 Android 上的方案應該就比較多了,除了 VPN 以外有 /etc/hosts 甚至是 firewall solution。

Google Chrome 67 將可以在 DevTools 裡看到 SCT 的內容

Twitter 上看到 Google Chrome 67 (下一個版本) 的 DevTools 將會顯示憑證上的 Certificate Transparency 資訊:

現在要看這個資訊比較麻煩,之後可以在瀏覽器裡直接讀就會簡單一些了...

話說回來,Let's Encrypt 上個月也支援 SCT 了:「Engineering deep dive: Encoding of SCTs in certificates」,不過目前只能先用 command line 工具看... 我拉了 Let's Encrypt 官方網站的 certificate 可以看到 (Let's Encrypt 那篇文章裡的範例),但我自己 blog 的 certificate (序號 04ef0022ed7d5417f1ccbc011acf7fea9830) 看起來是在 Let's Encrypt 支援 SCT 之前申請的,沒看到 SCT 資訊... 要等下一次的 renew 了。

HTTPS Everywhere 改變更新 Ruleset 機制,變成定時更新...

HTTPS Everywhere 是我很喜歡的一個套件,裡面有 Ruleset,會將 Ruleset 表內認定有支援 HTTPS 網站的 HTTP request 都改成 HTTPS,這可以降低被攔截的風險。像是網站雖然有 HSTS 但第一次連線時走 HTTP 的情況,以及網站本身有支援 HTTPS 但沒有設定 HSTS 時,在網址列上誤打 HTTP 版本的情況。

先前版本的 Ruleset 是隨著軟體更新時,包在軟體內一起更新。這樣的缺點是更新速度比較慢,但好處是不需要伺服器端,而且隱私性也比較高。而現在 EFF 決定還是要推出線上更新的版本,以加速 Ruleset 更新的速度:「HTTPS Everywhere Introduces New Feature: Continual Ruleset Updates」。

We've modified the extension to periodically check in with EFF to see if a new list is available.

而頻寬的部份由 Fastly 贊助:

If you haven't already, please install and contribute to HTTPS Everywhere, and consider donating to EFF to support our work!

如果對這點有疑慮的,也還是可以關掉 auto updater 避免洩漏資訊給 EFF 或是 Fastly。

Cloudflare 推出在 HTTPS 下的壓縮機制

在 TLS (HTTPS) 環境下基本上都不能開壓縮,主要是為了避免 secret token 會因為 dictionary 的可預測性而被取出,像是 CRIMEBREACHTIMEHEIST (沒完結過...),而因為全面關閉壓縮,對於效能的影響很大。

Cloudflare 就試著去找方法,是否可以維持壓縮,但又不會洩漏 secret token 的方式,於是就有了這篇:「A Solution to Compression Oracles on the Web」。

重點在於 Our Solution 這段的開頭:

We decided to use selective compression, compressing only non-secret parts of a page, in order to stop the extraction of secret information from a page.

透過 regex 判斷那些東西屬於 secret token,然後對這些資料例外處理不要壓縮,而其他的部份就可以維持壓縮。這樣傳輸量仍然可以大幅下降,但不透漏 secret token。然後因為這個想法其實很特別,沒有被實證過,所以成立了 Challenge Site 讓大家打:

We have set up the challenge website compression.website with protection, and a clone of the site compression.website/unsafe without it. The page is a simple form with a per-client CSRF designed to emulate common CSRF protection. Using the example attack presented with the library we have shown that we are able to extract the CSRF from the size of request responses in the unprotected variant but we have not been able to extract it on the protected site. We welcome attempts to extract the CSRF without access to the unencrypted response.

這個方向如果可行的話,應該會有人發展一些標準讓 compression algorithm 不用猜哪些是 secret token,這樣一來就更能確保因為漏判而造成的 leaking...

Cloudflare 推出 1.1.1.1 的 DNS Resolver 服務

Cloudflare 推出了 1.1.1.1 上的 DNS Resolver 服務:「Announcing 1.1.1.1: the fastest, privacy-first consumer DNS service」,主打項目是隱私以及效能。

然後因為這個 IP 的特殊性,上面有不少奇怪的流量... 而 Cloudflare 跟 APNIC 交換條件後取得這個 IP address 的使用權 (然後 anycast 發出去):

APNIC's research group held the IP addresses 1.1.1.1 and 1.0.0.1. While the addresses were valid, so many people had entered them into various random systems that they were continuously overwhelmed by a flood of garbage traffic. APNIC wanted to study this garbage traffic but any time they'd tried to announce the IPs, the flood would overwhelm any conventional network.

We talked to the APNIC team about how we wanted to create a privacy-first, extremely fast DNS system. They thought it was a laudable goal. We offered Cloudflare's network to receive and study the garbage traffic in exchange for being able to offer a DNS resolver on the memorable IPs. And, with that, 1.1.1.1 was born.

Cloudflare 做了效能比較表 (與 Google Public DNSOpenDNS 比較),可以看到平均速度快不少:

在台灣的話,HiNet 非固定制 (也就是 PPPoE 連線的使用者) 連到 8.8.8.8 有奇怪的 latency:

可以比較同一台機器對 168.95.1.1 的反應速度:

不過如果你是 HiNet 固定制 (固 2 或是固 6 IP 那種,不透過 PPPoE,直接設定 IP address 使用 bridge mode 連線的使用者),兩者的 latency 就差不多,不知道是 Google 還是 HiNet 的架構造成的。

另外比較奇怪的一點是在文章最後面提到的 https://1.1.1.1/,理論上不會發 IP-based 的 SSL certificate 才對?不知道 CEO 老大是有什麼誤解... XD

Visit https://1.1.1.1/ from any device to get started with the Internet's fastest, privacy-first DNS service.

Update:查了資料發現是可以發的,只是大多數的 CA 沒有提供而已...

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