Introduzione
Nel contesto della sicurezza informatica, il monitoraggio e la difesa contro le minacce provenienti dal traffico di rete sono cruciali per proteggere le infrastrutture aziendali e governative. Tra le tecniche avanzate di attacco, il DNS tunneling rappresenta una delle modalità tra le più insidiose per eludere i sistemi di difesa tradizionali, sfruttando il protocollo DNS per canalizzare dati malevoli attraverso firewall e sistemi di rilevamento o per esfiltrare dati confidenziali o sensibili.
Normalmente utilizzato per tradurre i nomi di dominio in indirizzi IP, il DNS può essere manipolato per esfiltrare informazioni sensibili o iniettare comandi maligni, passando inosservato anche nelle reti più protette.
Questo articolo esplora le vulnerabilità insite nel protocollo DNS, le sue potenziali applicazioni in attacchi APT (Advanced Persistent Threats) e le contromisure più efficaci per rilevare e contrastare questi tipi di minacce. Attraverso l'analisi di esempi reali e delle ultime tecniche di monitoraggio, verranno esaminati gli strumenti necessari per proteggere le reti moderne da attacchi sofisticati che utilizzano il DNS come vettore principale.
La tecnica del DNS tunneling è emersa come una minaccia significativa con l'evoluzione degli attacchi cyber. Un esempio famoso è relativo al gruppo APT28, un gruppo associato alla compromissione di reti governative, che ha spesso utilizzato questo attacco per esfiltrare dati senza essere rilevato. Allo stesso modo, campagne di malware come FeederBot e Dnscat2 hanno sfruttato questa tecnica per stabilire comunicazioni persistenti con i server di comando e controllo (C2).
Questi attacchi dimostrano quanto il DNS, essenziale per il funzionamento di internet, possa diventare un canale pericoloso se utilizzato in modo improprio.
Spiegazione tecnica dell’attacco
Un attacco DNS tunneling sfrutta il protocollo DNS, progettato principalmente per la risoluzione dei nomi di dominio, per trasportare dati malevoli o esfiltrare dati sensibili in modo non autorizzato.
Il protocollo DNS, tipicamente utilizzato su protocollo UDP (User Datagram Protocol), ha una struttura composta da un header (12 byte) e diverse sezioni, tra cui "Query" e "Answer". Il campo "Name" nella Query Section e il campo "Resource Data" nella Answer Section sono spesso utilizzati per incapsulare i dati.
La dimensione totale di un pacchetto DNS UDP standard è limitata a 512 byte, ma una parte significativa è occupata dai metadati del protocollo. Pertanto, i dati che possono essere trasportati in un singolo pacchetto ammontano a circa 200-255 byte. Se viene utilizzato DNS su TCP (opzione meno comune), la dimensione massima può arrivare a 65.535 byte, ma a costo di un maggiore rischio di rilevamento.
Struttura del pacchetto DNS:
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Header : 96 bit
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Question Section : Lunghezza variabile
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Answer Section : Lunghezza variabile
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Authority : Lunghezza variabile
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Additional : Lunghezza variabile
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La quantità di dati trasportati dipende dalla frequenza dei pacchetti e dalla capacità di trasporto per pacchetto. In un’ora, un attacco DNS tunneling a bassa intensità che invia 10 pacchetti al secondo può esfiltrare circa 7-10 MB di dati. Attacchi più aggressivi, che aumentano il numero di pacchetti trasmessi, possono trasferire fino a decine di megabyte, ma rischiano di attirare l’attenzione dei sistemi di monitoraggio.
La capacità di codificare dati all'interno di traffico DNS, combinata con tecniche di compressione e offuscamento, rende il DNS tunneling difficile da rilevare, richiedendo contromisure avanzate per identificarlo e bloccarlo.
Oltre ai DNS su UDP e DNS su TCP esistono alcune varianti e caratteristiche del protocollo DNS che consentono dimensioni maggiori, come per esempio EDNS (Extension mechanisms for DNS).
Con l'introduzione di EDNS (RFC 6891), è possibile superare il limite dei 512 byte anche per UDP, permettendo pacchetti più grandi (fino a 4096 byte o oltre, in base alla configurazione). Questo è stato pensato per supportare funzionalità avanzate, come DNSSEC (Domain Name System Security Extensions, estensione di sicurezza), ma può essere sfruttato dagli attaccanti per aumentare la capacità di trasporto dati del tunneling senza ricorrere a TCP.
Naturalmente, le configurazioni di rete, i firewall e i sistemi di monitoraggio avanzati possono essere impostati per rilevare e mitigare il traffico anomalo associato a queste tecniche.
Implicazioni di sicurezza e come mitigare il rischio
Il DNS tunneling rappresenta una minaccia seria per la sicurezza delle organizzazioni, infatti grazie alle sue caratteristiche consente::
esfiltrazione di dati: informazioni sensibili possono essere sottratte senza allarmi.
bypass delle difese: firewall e sistemi di monitoraggio spesso non analizzano in profondità il traffico DNS e ciò può consentire l'iniezione di codice malevolo nel sistema.
bassa rilevabilità: la tecnica del DNS Tunneling sfrutta comunicazioni criptate o offuscate, rendendo difficile distinguere traffico lecito da quello dannoso.
La complessità dell'attacco comporta che per una protezione efficace occorre porre in essere una combinazione di strumenti e best practices, tra cui:
monitoraggio avanzato: analizzare il traffico DNS per identificare modelli anomali, come volumi eccessivi di richieste o nomi di dominio sospetti.
ispezione approfondita: implementare sistemi di ispezione dei pacchetti DNS, cercando nomi di dominio lunghi o strutture insolite.
filtraggio DNS: bloccare richieste verso server DNS non autorizzati o sconosciuti.
formazione specifica del personale tecnico.
Vediamo alcune di queste best practices in dettaglio.
Monitoraggio avanzato
Il monitoraggio avanzato del traffico DNS è fondamentale per rilevare e mitigare il DNS tunneling. Per analizzare e bloccare attività sospette, è necessario combinare strumenti specializzati con approcci strategici. Soluzioni come i Security Information and Event Management (SIEM) permettono di raccogliere e analizzare grandi volumi di dati per identificare anomalie mentre tecnologie di Network Traffic Analysis (NTA) possono rilevare modelli insoliti nel traffico DNS, come richieste eccessive o nomi di dominio anomali.
L’utilizzo di sistemi di rilevamento delle intrusioni (IDS) con capacità di analisi DNS possono aggiungere un ulteriore livello di sicurezza. Soluzioni di protezione specifiche per il DNS offrono inoltre un filtraggio basato su reputazione e bloccano richieste verso domini sospetti o sconosciuti. L’integrazione di strumenti di machine learning consente di identificare comportamenti malevoli basati su modelli adattivi.
Un altro approccio è l’adozione di DNS Security Firewall, dispositivi che permettono di filtrare e bloccare richieste verso domini sospetti, prevenendo comunicazioni con server di comando e controllo (C2). Questi strumenti consentono di analizzare le query DNS in dettaglio, rilevando anomalie nel traffico.
L'efficacia del monitoraggio dipende anche dalla configurazione accurata di baseline e alert e dalla revisione regolare dei log.
Ispezione approfondita dei pacchetti DNS
L'Ispezione approfondita dei pacchetti DNS (DPI) è una tecnica essenziale per rilevare il DNS tunneling e altre minacce legate al traffico DNS. Si chiama così per differenziarla dalle tecniche di analisi del traffico tradizionali, che non ispezionano il contenuto dei pacchetti, ma si limitano a controllare l’header. Le best practices per una DPI efficace includono il monitoraggio delle dimensioni delle sezioni Query e Answer, poiché i pacchetti anomali o troppo grandi potrebbero nascondere dati malevoli.
Un altro passo importante è l'analisi dei nomi di dominio, poiché i domini utilizzati nel tunneling spesso presentano pattern strani o lunghezze superiori ai limiti standard.
La formazione del personale tecnico è cruciale per mitigare il rischio di attacchi DNS tunneling. Amministratori di rete e di sistema necessitano di una formazione focalizzata su strumenti di monitoraggio del traffico DNS, tecniche di rilevamento delle anomalie e politiche di gestione del traffico DNS. La loro formazione dovrebbe includere l'implementazione di filtri DNS e l'uso di sistemi di rilevamento delle intrusioni (IDS). Una preparazione mirata degli amministratori, unita a una consapevolezza generale , rappresenta una strategia efficace per ridurre il rischio di attacchi DNS e migliorare la sicurezza complessiva.
Conclusioni
Il DNS tunneling rappresenta una delle minacce più insidiose e
difficili da rilevare nel panorama della sicurezza informatica
odierna. Approfittando della fiducia che tradizionalmente si ripone
nel traffico DNS, gli attaccanti riescono a eludere le difese
tradizionali, esfiltrando dati sensibili e stabilendo comunicazioni
persistenti senza sollevare sospetti. La comprensione tecnica del DNS
tunneling e la consapevolezza dei suoi metodi sono fondamentali per
proteggere le reti aziendali e governative da questi attacchi
avanzati.
Per contrastare efficacemente questa minaccia, è essenziale adottare un approccio proattivo che integri monitoraggio avanzato, ispezione approfondita e formazione continua del personale. Solo una strategia di difesa multilivello può garantire una protezione efficace contro le tecniche sempre più sofisticate di DNS tunneling.
La sicurezza informatica è un processo in continua evoluzione e, in un contesto dove le minacce si evolvono rapidamente, l'aggiornamento costante delle difese è l'unico modo per rimanere un passo avanti rispetto agli attaccanti.
Alessandro Rugolo
Per approfondire:
- https://support.huawei.com/enterprise/en/doc/EDOC1100174721/f917b5d7/dns
- https://www.fortinet.com/it/resources/cyberglossary/dns-security
- https://flashstart.com/it/dns-security-perche-e-fondamentale-per-proteggere-la-navigazione/
- https://www.akamai.com/it/glossary/what-is-a-dns-firewall
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