DNSFS: Nejděsivější cloud storage hack, jaký kdy uvidíte

Začněme malým myšlenkovým experimentem. Představte si, že byste mohli ukládat soubory ne na AWS S3, ne do nějaké vychytané distribuované databáze, ale přímo do DNS cache milionů serverů rozmístěných po celém internetu. Vaše data by doslova plavala kolem Zeměkoule, rozdrobená na zařízeních, která nevlastníte, v resolverech, o jejichž existenci jste pravděpodobně neměli tušení.

Zní to jako scéna z kyberpunkového románu, co? No a vida, někdo to skutečně postavil.

Jak to všechno začalo

Než se ponoříme do pořádného šílenství, pojďme se bavit o něčem, co většina vývojářů považuje za hotovou věc: DNS TTL. Když se ptáte na doménové jméno, resolver si výsledek cachuje na určitou dobu, než se znovu podívá. Většina z nás si myslí, že jde o pár minut, maximálně hodin.

Ale tady je ten háček: některé resolvery vám ochotně cachují záznamy klidně celý týden, když je o to hezky požádáte.

Tohle zjištění vedlo k fascinující otázce: když můžou DNS cache držet data tak dlouho, mohli bychom do nich záměrně ukládat soubory? Ne jen doménové dotazy, ale skutečná data?

Odpověď je překvapivě ano.

Seznamte se: DNSFS

DNSFS čerpá inspiraci z dřívějšího hacku jménem PingFS, který ukládal data do payload sekcí ICMP ping paketů. Problém PingFS? Museli jste neustále posílat packety tam a zpátky, aby data zůstala naživu. Přestali jste vysílat – a vaše data zmizela.

DNSFS tento koncept dramaticky vylepšuje. Protože DNS resolvery cachují odpovědi, jakmile uložíte kousek dat do cache resolveru, přetrvávají tam, aniž byste je museli opakovaně vyžadovat. Resolver dělá práci za vás.

Trochu si to přeberte. V podstatě využíváte infrastrukturu jiných lidí – bez jejich vědomí – jako distribuovaný redundantní úložný systém.

Jak to celé funguje

Technická implementace je stejnou měrou chytrá jako znepokojivá.

Aby to celé fungovalo, potřebujete otevřené DNS resolvery – servery, které budou odpovídat na dotazy jakýchkoliv domén, nejen těch, za které jsou autoritativní. Technicky by tyto servery měly být odříznuté od veřejného internetu firewallem, protože představují riziko pro DDoS reflexi. Ale tady je ten háček: miliony zařízení se dodávají s špatně nakonfigurovanými DNS službami, které jsou dosažitelné odkudkoliv.

Systém funguje tak, že rozbíjí soubory na malinké kousky, kóduje je jako DNS dotazy a rozhazuje tyto dotazy po internetu. Každý resolver, který takový dotaz obdrží a zacachuje, teď drží část vašeho souboru. Pro získání dat jednoduše queryujete stejné resolvery a poskládáte kousky zpátky.

Krása (a hrůza) tohohle systému spočívá v tom, že data přetrvávají v cache až do vypršení TTL – žádné trvalé spojení není potřeba.

Hledání otevřených resolverů po celém internetu

Tady už to začíná být působivé i trochu znepokojivé zároveň.

Postavit DNSFS znamená najít otevřené resolvery roztroušené po celém internetu. To znamená skenovat miliardy IP adres a identifikovat, které z nich budou odpovídat na DNS dotazy pro libovolné domény.

Jeden vývojář použil masscan v kombinaci s chytrými BPF pravidly, aby efektivně vyfiltroval jen resolvery, které by byly užitečné – odfiltroval autoritativní servery a další šum. Výsledek? Téměř 4 miliony otevřených DNS resolverů rozesetých po celém světě.

Geografické rozložení je docela otevírající oči. Čína vede s více než 1,4 milionu otevřených resolverů, následují Spojené státy, Jižní Korea, Rusko a Brazílie. Ale tady je ta zajímavější metrika: když normalizujete na počet uživatelů internetu, malé státy jako Svatý Kryštof a Nevis mají pozoruhodně vysokou hustotu resolverů – zhruba jeden resolver na 51 lidí.

Proč by vás to mělo zajímat (kromě toho, že je to cool)

Buďme jasní: DNSFS rozhodně není produkční úložné řešení. Je pomalé, nespolehlivé, naprosto neaudited a svým způsobem bezpečnostní noční můra. Spouštět celé internetové skeny pro hledání otevřených resolverů také vyvolává vážné etické otázky ohledně souhlasu a hranic sítě.

Ale o to tady nejde.

DNSFS reprezentuje ten druh kreativního, hranice posouvajícího myšlení, který posouvá naše chápání síťových systémů. Ukazuje, kolik špatně nakonfigurované infrastruktury na internetu existuje, a nutí nás k důležitým konverzacím o bezpečnostním posílení. Demonstruje překvapivou perzistenci cachovaných dat v distribuovaných systémech. A ukazuje, jak se zdánlivě rigidní protokoly dají přetvořit k nečekaným účelům.

Je to také připomínka, že internet je mnohem nepořádnější, než si často připouštíme. Ty miliony otevřených resolverů? Běží na domácích routerech, IoT zařízeních, podnikovém vybavení a všem možném. Většina administrátorů nemá tušení, že jejich DNS služby jsou přístupné zvenčí.

Co si z toho odnést

DNSFS nebude pravděpodobně brzy ukládat vaše aplikační data, ale nabízí cenné lekce:

Protokoly jsou jen výchozí body. DNS byl navržený pro překlad doménových jmen. To neznamená, že je omezený jen na tento účel.

Bezpečnostní předpoklady jsou důležité. Otevřené resolvery existují, protože někdo něco špatně nakonfiguroval. Vždycky auditujte expozici vaší infrastruktury.

Kreativní omezení rodí inovace. Ty nejlepší hacky často vznikají z práce v neočekávaných limitech. DNSFS existuje, protože se někdo zeptal „co kdybychom využili cache?"

Internet je podivnější a tvárnější, než si většina z nás uvědomuje. Někdy jsou nejzajímavější systémy ty, které pravděpodobně vůbec neměly fungovat.

Narazili jste na nějaké neobvyklé exploity protokolů nebo kreativní infrastrukturní hacky? Tým NameOcean rád slyší o vynalézavých způsobech, jakými vývojáři tlačí technologii na hranice možností.