DNSFS: Den skumleste skytriksen du kommer til å se

La oss starte med et tankeeksperiment. Tenk deg at du lagrer filene dine verken på AWS S3 eller en fancy distribuert database, men inni DNS-mellomlagrene til millioner av servere over hele verden. Dataene dine ville bokstavelig talt flyte rundt på kloden, fragmentert på enheter du ikke eier, i resolvere du sannsynligvis ikke engang visste eksisterte.

Høres ut som noe fra en cyberpunk-roman, ikke sant? Vel, noen bygde faktisk dette.

DNS-mellomlageroppdagelsen som startet det hele

Før vi kommer til den ville biten, la oss snakke om noe de fleste utviklere tar for gitt: DNS TTL-er. Når du spør etter et domenenavn, mellomlagrer resolveren resultatet i en angitt tid før den sjekker igjen. De fleste av oss går ut fra at dette er noen minutter eller timer.

Men her kommer poenget: enkelte resolvere vil gladelig mellomlagre oppføringer i en hel uke hvis du ber pent.

Denne oppdagelsen førte til et fascinerende spørsmål: hvis DNS-mellomlagre kan holde på data så lenge, kunne vi da bevisst lagre filer inni dem? Ikke bare domeneforespørsler, men faktiske data?

Svaret, overraskende nok, er ja.

Møt DNSFS: Fillagring gjemt i fullstendig åpenhet

DNSFS henter inspirasjon fra et tidligere hack kalt PingFS, som lagret data inni nyttelastdelen av ICMP ping-pakker. Problemet med PingFS? Du måtte konstant ping-pong pakker frem og tilbake for å holde dataene i live. Sluttet du å sende, forsvant dataene.

DNSFS forbedrer dette konseptet dramatisk. Siden DNS-resolvere mellomlagrer svar, vil en databit du har lagret i en resolvers mellomlager vedvare uten at du trenger å spørre om igjen. Resolveren gjør jobben for deg.

Tenk på det et øyeblikk. Du bruker i bunn og grunn andres infrastruktur—uten deres viten—som et distribuert, redundant fillagringssystem.

Hvordan det faktisk fungerer

Den tekniske implementasjonen er like mye smart som urovekkende.

For å få dette til å fungie, trenger du åpne DNS-resolvere—servere som vil svare på forespørsler for hvilket som helst domene, ikke bare de de er autoritative for. Teknisk sett burde disse vært brannmurt bort fra offentlig internett fordi de er en DDoS-refleksjonsrisiko. Men her er greia: millioner av enheter sendes ut med feilkonfigurerte DNS-tjenester som er tilgjengelige fra hvor som helst.

Systemet fungerer ved å dele filer opp i bittesmå biter, kode dem som DNS-forespørsler, og distribuere disse forespørslene over internett. Hver resolver som mottar og mellomlagrer en forespørsel, holder nå en bit av filen din. For å hente dataene, spør du ganske enkelt de samme resolverne og setter bitene sammen igjen.

Skjønnheten (og gruvedelen) med dette systemet er at dataene blir værende i mellomlagret til TTL-en utløper—ingen kontinuerlig tilkobling nødvendig.

Å skanne internett for åpne resolvere

Her blir ting både imponerende og litt urovekkende.

Å bygge DNSFS krever å finne åpne resolvere over hele internett. Dette betyr å skanne milliarder av IP-adresser for å identifisere hvilke som vil svare på DNS-forespørsler for vilkårlige domener.

En utvikler brukte masscan kombinert med smarte BPF-regler (Berkeley Packet Filter) for effektivt å identifisere bare resolverne som ville være nyttige—filtrere bort autoritative servere og annet støy. Resultatet? Nesten 4 millioner åpne DNS-resolvere spredt over hele kloden.

Den geografiske fordelingen er tankevekkende. Kina leder med over 1,4 millioner åpne resolvere, fulgt av USA, Sør-Korea, Russland og Brasil. Men her er den mer interessante metrikken: når du normaliserer for internetbrukere, har små nasjoner som Saint Kitts og Nevis bemerkelsesverdig høy resolver-tetthet—omtrent én resolver per 51 innbyggere.

Hvorfor dette betyr noe (utenom den stilige faktoren)

La oss være tydelige: DNSFS er absolutt ikke en produksjonslagringsløsning. Den er treg, upålitelig, fullstendig urevidert, og angivelig et sikkerhetsmareritt. Å kjøre en full internett-skanning for åpne resolvere reiser også alvorlige etiske spørsmål om samtykke og nettverksgrenser.

Men det er ikke poenget.

DNSFS representerer den typen kreativ, grenseflyttende tenkning som flytter vår forståelse av nettverksbaserte systemer fremover. Den belyser hvor mye feilkonfigurert infrastruktur som eksisterer på internett, og sender viktige diskusjoner om sikkerhetsherding. Den demonstrerer den overraskende utholdenheten til mellomlagrede data i distribuerte systemer. Og den viser hvordan tilsynelatende strenge protokoller kan omdefineres på uventede måter.

Det er også en påminnelse om at internett er langt roteteere enn vi ofte antar. De millionene av åpne resolverne? De kjører på hjemmerutere, IoT-enheter, bedriftsutstyr og alt i mellom. De fleste administratorer har ingen anelse om at DNS-tjenestene deres er tilgjengelige utenfra.

Lærdommen for utviklere

DNSFS kommer ikke til å lagre applikasjonsdataene dine med det første, men den tilbyr verdifulle lekser:

Protokoller er bare utgangspunkter. DNS ble designet for navneoppløsning. Det betyr ikke at den er begrenset til det bruksområdet.

Sikkerhetsantakelser betyr noe. Åpne resolvere eksisterer fordi noen konfigurerte noe feil. Revider alltid infrastrukturens eksponering.

Kreative begrensninger skaper innovasjon. De beste hackene kommer ofte fra å jobbe innenfor uventede rammer. DNSFS eksisterer fordi noen spurte "hva om vi brukte mellomlagret?"

Internett er rarere og mer formbart enn de fleste av oss innser. Noen ganger er de mest interessante systemene de som sannsynligvis ikke burde fungere i det hele tatt.

Lurer du på noen uvanlige protokollutnyttelser eller kreative infrastrukturutvekster? NamNeo-teamet elsker å høre om de inventive måtene utviklere presser teknologi til sine grenser.