DNS (سیستم نام دامنه) مانند یک دفترچه تلفن اینترنتی عمل می‌کند و وظیفه دارد نام دامنه‌ها را به آدرس‌های IP تبدیل کند. اما مشکل اینجاست که DNS به‌طور پیش‌فرض بدون بررسی، هر آدرسی که دریافت کند را قبول می‌کند. این موضوع آن را در برابر حملات جعل و مسموم‌سازی کش (Cache Poisoning) آسیب‌پذیر می‌کند با ایکس بازی همراه باشید.

DNSSEC و امنیت ایمیل‌ها: جلوگیری از حملات به زیرساخت DNS

سرورهای ایمیل از DNS برای مسیریابی پیام‌ها استفاده می‌کنند، اما این وابستگی به DNS باعث می‌شود که در برابر حملات سایبری و ضعف‌های امنیتی DNS آسیب‌پذیر باشند. در سپتامبر ۲۰۱۴، محققان دانشگاه کارنگی ملون (CMU) کشف کردند که ایمیل‌هایی که باید از طریق سرورهای Yahoo!، Hotmail و Gmail ارسال می‌شدند، در عوض به سرورهای مخرب هدایت شده‌اند. این نشان داد که DNS به‌صورت پیش‌فرض، اعتبار پاسخ‌های دریافتی را بررسی نمی‌کند، و این یک ضعف امنیتی بزرگ محسوب می‌شود.

🔹 راه‌حل چیست؟
DNSSEC (DNS Security Extensions) لایه‌ای از احراز هویت و اعتبارسنجی را به DNS اضافه می‌کند تا از جعل و تغییر مسیر غیرمجاز داده‌ها جلوگیری شود.

DNSSEC چگونه از ایمیل‌ها محافظت می‌کند؟

DNSSEC به DNS امکان می‌دهد که از طریق امضای دیجیتالی، صحت اطلاعات دریافت‌شده را تأیید کند. این فرآیند شامل چندین مرحله است:

1️⃣ احراز هویت زنجیره‌ای (Chain of Trust):

• زمانی که DNS Resolver یک دامنه را جستجو می‌کند، ابتدا سرورهای دامنه .com باید تأیید کنند که اطلاعات دامنه Cloudflare.com معتبر است.
• سپس، سرورهای Cloudflare اعتبار اطلاعات مربوط به blog.cloudflare.com را تأیید می‌کنند.
• این ساختار سلسله‌مراتبی توسط Root DNS Name Servers پشتیبانی شده و در رویداد امنیتی Root Signing Ceremony بررسی می‌شود.

2️⃣ امضای دیجیتال رکوردهای DNS:

• DNSSEC به هر رکورد A، AAAA، MX، CNAME و سایر رکوردهای DNS یک امضای دیجیتال (Cryptographic Signature) اضافه می‌کند.
• این امضا در کنار رکوردهای اصلی در سرورهای DNS ذخیره می‌شود.
• در هنگام درخواست یک دامنه، این امضا بررسی می‌شود تا از عدم تغییر یا تزریق اطلاعات جعلی در مسیر انتقال اطمینان حاصل شود.

رکوردهای جدیدی که DNSSEC به DNS اضافه می‌کند

برای اینکه DNSSEC بتواند امنیت را تضمین کند، چند نوع رکورد جدید در DNS معرفی شده است:

🔹 RRSIG – شامل امضای دیجیتال برای اعتبارسنجی رکوردها
🔹 DNSKEY – شامل کلید عمومی رمزنگاری‌شده برای تأیید امضاها
🔹 DS (Delegation Signer) – شامل هش کلید DNSKEY برای تأیید در سطح بالاتر
🔹 NSEC و NSEC3 – جلوگیری از پاسخ‌های جعلی و حملات جعل DNS
🔹 CDNSKEY و CDS – برای هماهنگی بین مناطق فرزند و والد در سیستم DNS

مفهوم RRsets در DNSSEC

اولین قدم برای ایمن‌سازی یک دامنه با DNSSEC این است که رکوردهای یکسان را در یک مجموعه واحد قرار دهیم.

✅ مثال: اگر یک دامنه label.example.com دارای ۳ رکورد AAAA باشد، همه آن‌ها در یک گروه به نام AAAA RRset قرار می‌گیرند.
✅ هدف: این کار باعث می‌شود که امضاهای دیجیتالی به‌صورت یکپارچه برای کل مجموعه اعمال شوند و از تغییرات مخرب جلوگیری شود.

چرا DNSSEC اهمیت دارد؟

✔ جلوگیری از حملات فیشینگ و جعل رکوردهای DNS
✔ افزایش امنیت ایمیل‌ها و جلوگیری از هدایت غیرمجاز آن‌ها به سرورهای مخرب
✔ حفاظت از زیرساخت اینترنت در برابر حملات مسموم‌سازی کش (Cache Poisoning)
✔ اطمینان از عدم تغییر داده‌های DNS در مسیر انتقال

امضای دیجیتالی در DNSSEC: نحوه عملکرد RRsets و کلیدهای امضای منطقه (ZSK)

در DNSSEC، برخلاف تصور رایج، امضای دیجیتال روی هر رکورد به‌صورت جداگانه اعمال نمی‌شود، بلکه روی مجموعه‌ای از رکوردهای یکسان (RRset) در یک دامنه انجام می‌شود.

✅ امضای RRset در DNSSEC چگونه کار می‌کند؟

🔹 به‌جای امضای یک رکورد واحد، کل مجموعه رکوردهای یکسان (مانند AAAA) به‌صورت گروهی امضا می‌شوند.
🔹 اگر یک دامنه دارای چندین رکورد AAAA باشد، هنگام اعتبارسنجی باید تمامی این رکوردها بررسی شوند، نه فقط یکی از آن‌ها.
🔹 این کار باعث یکپارچگی بیشتر و امنیت بالاتر در تأیید داده‌های DNS می‌شود.

✅ مثال:

• فرض کنید label.example.com دارای سه رکورد AAAA باشد.
• در DNSSEC، امضای دیجیتال روی کل این مجموعه (AAAA RRset) اعمال می‌شود و نه فقط روی یک رکورد خاص.
• در هنگام اعتبارسنجی، تمام رکوردهای AAAA باید دریافت و تأیید شوند.

🔐 کلید امضای منطقه (Zone-Signing Keys – ZSK) در DNSSEC

هر منطقه (Zone) در DNSSEC دارای یک جفت کلید امضای دیجیتال به نام ZSK است.

✅ نحوه عملکرد ZSK:
1️⃣ کلید خصوصی ZSK:

• توسط اپراتور منطقه (Zone Operator) برای امضای دیجیتالی هر مجموعه RRset استفاده می‌شود.
• این امضاها در سرور نام دامنه ذخیره می‌شوند و به‌عنوان رکوردهای RRSIG در دسترس هستند.

2️⃣ کلید عمومی ZSK:

• توسط DNS Resolver استفاده می‌شود تا بررسی کند که امضاهای دیجیتالی معتبر و بدون تغییر هستند.
• این کار تضمین می‌کند که رکوردهای DNS از یک منبع معتبر دریافت شده‌اند و دستکاری نشده‌اند.

✅ در واقع، امضای دیجیتال ZSK این پیام را ارسال می‌کند:
📝 “این‌ها رکوردهای DNS من هستند، مستقیماً از سرور من آمده‌اند، و باید دقیقاً به این شکل باشند.”

🔹 اهمیت RRset و ZSK در امنیت DNSSEC

✔ یکپارچگی و امنیت بیشتر در اعتبارسنجی رکوردهای DNS
✔ جلوگیری از حملات جعل DNS و مسموم‌سازی کش (Cache Poisoning)
✔ حفظ صحت داده‌های DNS در حین انتقال

چگونه امضاهای DNSSEC تأیید می‌شوند؟ نقش RRSIG، DNSKEY و ZSK

در DNSSEC، امضاهای دیجیتالی RRSIG زمانی ارزش دارند که DNS Resolver بتواند آن‌ها را تأیید کند. برای این کار، کلید عمومی ZSK باید در دسترس باشد تا صحت امضاها بررسی شود.

✅ مراحل تأیید امضای دیجیتالی در DNSSEC

🔹 ۱. درخواست رکورد توسط Resolver

• وقتی یک DNSSEC Resolver درخواست یک رکورد (مثلاً AAAA) را ارسال می‌کند،
• سرور نام (Name Server) علاوه بر ارسال رکورد AAAA، رکورد امضای دیجیتالی (RRSIG) مربوط به آن را هم برمی‌گرداند.

🔹 ۲. دریافت کلید عمومی ZSK

• Resolver سپس یک درخواست برای دریافت رکورد DNSKEY ارسال می‌کند.
• این رکورد شامل کلید عمومی ZSK است که برای تأیید امضاها استفاده می‌شود.

🔹 ۳. تأیید امضای دیجیتالی (Validation Process)
✅ حالا، Resolver سه جزء اصلی را در اختیار دارد:
1️⃣ RRset: شامل رکورد اصلی (مثلاً AAAA)
2️⃣ RRSIG: شامل امضای دیجیتالی مرتبط با این رکورد
3️⃣ Public ZSK: از رکورد DNSKEY دریافت شده

✅ مرحله نهایی:

• Resolver با استفاده از ZSK عمومی، امضای دیجیتالی RRSIG را بررسی می‌کند.
• اگر امضا معتبر باشد، نشان می‌دهد که رکورد DNS از یک منبع معتبر دریافت شده و تغییر نکرده است.
• در غیر این صورت، پاسخ رد می‌شود چون ممکن است یک حمله جعل DNS رخ داده باشد.

🔹 چرا این فرآیند مهم است؟

✔ جلوگیری از تغییر غیرمجاز داده‌های DNS در حین انتقال
✔ محافظت در برابر حملات جعل (Spoofing) و مسموم‌سازی کش (Cache Poisoning)
✔ اطمینان از اینکه اطلاعات DNS از سرورهای معتبر دریافت شده‌اند

نحوه تأیید کلیدهای امضای DNSSEC و ایجاد زنجیره اعتماد (Chain of Trust)

DNSSEC برای محافظت از داده‌های DNS از دو نوع کلید امنیتی استفاده می‌کند:

1. کلید امضای منطقه (ZSK – Zone-Signing Key)
2. کلید امضای کلید (KSK – Key-Signing Key)

✅ ZSK برای امضای رکوردهای DNS در یک منطقه استفاده می‌شود.
✅ KSK برای امضای رکوردهای DNSKEY که شامل کلید عمومی ZSK است، به کار می‌رود.

اما اگر ZSK هک شود چه؟ چگونه می‌توان اعتبار KSK را تأیید کرد؟ پاسخ در مفهوم زنجیره اعتماد (Chain of Trust) نهفته است.

🔹 نحوه تأیید کلیدهای امضا در DNSSEC

وقتی DNS Resolver می‌خواهد یک دامنه را بررسی کند، فرآیند تأیید اعتبار آن به این شکل است:

1️⃣ درخواست رکورد (مثلاً AAAA) + دریافت RRSIG مربوطه
2️⃣ درخواست رکوردهای DNSKEY (شامل ZSK و KSK) + دریافت RRSIG مربوط به آن‌ها
3️⃣ اعتبارسنجی RRSIG مربوط به رکورد درخواست‌شده با استفاده از ZSK عمومی
4️⃣ اعتبارسنجی RRSIG مربوط به رکورد DNSKEY با استفاده از KSK عمومی

✅ در نتیجه، اگر KSK تأیید شود، تمام داده‌های منطقه معتبر خواهند بود. اما مشکل اینجاست که KSK خودش توسط چه چیزی تأیید می‌شود؟

🔹 رکورد Delegation Signer (DS) و ایجاد زنجیره اعتماد

در DNSSEC، هر منطقه (Zone) به یک منطقه والد متصل است. برای اینکه منطقه والد بتواند اعتبار KSK منطقه فرزند را تأیید کند، از رکوردی به نام DS (Delegation Signer) استفاده می‌شود.

✅ نحوه عملکرد DS Record:
1️⃣ اپراتور منطقه (Zone Operator) مقدار هش کلید عمومی KSK را تولید کرده و آن را در رکورد DS ذخیره می‌کند.
2️⃣ این رکورد به منطقه والد ارسال شده و در سرورهای آن منتشر می‌شود.
3️⃣ وقتی یک DNS Resolver درخواست یک دامنه فرزند را ارسال می‌کند، سرور والد نیز رکورد DS مربوطه را برمی‌گرداند.
4️⃣ Resolver مقدار هش KSK را با مقدار ذخیره‌شده در DS مقایسه می‌کند.
5️⃣ اگر مقادیر مطابقت داشته باشند، یعنی منطقه فرزند (Child Zone) قابل اعتماد است.

✅ چرا این مهم است؟

• اگر یک مهاجم بخواهد KSK را تغییر دهد، باید مقدار هش آن را نیز در منطقه والد تغییر دهد، که امکان‌پذیر نیست.
• این روش باعث می‌شود که تمام مناطق DNSSEC به هم متصل شده و یک زنجیره اعتماد جهانی ایجاد شود.

🔹 مشکل تغییر KSK و مدیریت رکورد DS

📌 هر بار که KSK تغییر کند، باید مقدار DS نیز در منطقه والد به‌روز شود.
📌 این تغییر اگر به درستی انجام نشود، ممکن است باعث از کار افتادن کل دامنه شود.
📌 برای جلوگیری از این مشکل:

1. ابتدا رکورد DS جدید اضافه می‌شود.
2. منتظر می‌مانیم تا مقدار TTL رکورد قبلی منقضی شود.
3. سپس DS قدیمی حذف می‌شود.

✅ چرا جدا کردن ZSK و KSK مفید است؟

• ZSK معمولاً کوچک‌تر است و تغییر آن راحت‌تر انجام می‌شود.
• KSK نیاز به مدیریت پیچیده‌تری دارد، بنابراین کمتر تغییر می‌کند.

🔹 تأیید عدم وجود دامنه با رکوردهای NSEC و NSEC3

📌 در DNS معمولی، اگر یک دامنه وجود نداشته باشد، هیچ پاسخی برنمی‌گردد. این مشکل‌ساز است، چون امکان تأیید صحت این پاسخ وجود ندارد.
📌 DNSSEC با معرفی رکوردهای NSEC و NSEC3 این مشکل را حل می‌کند.

✅ NSEC چگونه کار می‌کند؟

• اگر store.example.com وجود نداشته باشد، سرور یک رکورد NSEC ارسال می‌کند که می‌گوید نزدیک‌ترین دامنه بعدی مثلاً www.example.com است.
• این یعنی هیچ رکوردی بین store و www وجود ندارد، بنابراین store اصلاً وجود ندارد.
• چون NSEC امضا شده است، Resolver می‌تواند تأیید کند که پاسخ معتبر است.

📌 مشکل NSEC:

• این روش امکان “Zone Walking” را فراهم می‌کند، یعنی هرکسی می‌تواند تمام رکوردهای یک منطقه را ببیند.
• برای جلوگیری از این مشکل، NSEC3 با هش کردن نام دامنه‌ها جایگزین شد.

🔹 زنجیره اعتماد در DNSSEC: از دامنه‌های فرزند تا ریشه (Root)

📌 اکنون ما یک زنجیره اعتماد داخلی در هر منطقه ایجاد کرده‌ایم، اما DNS یک سیستم سلسله‌مراتبی است و مناطق به‌طور مستقل عمل نمی‌کنند. چگونه می‌توان اعتماد را از مناطق پایین به بالاترین سطح یعنی ریشه منتقل کرد؟

✅ مراحل نهایی تأیید اعتبار:
1️⃣ DS Record هر منطقه توسط منطقه والد امضا شده است.
2️⃣ این فرآیند ادامه پیدا می‌کند تا به ریشه (Root Zone) برسد.
3️⃣ کلید امضای ریشه (Root KSK) به‌عنوان نقطه شروع اعتماد شناخته می‌شود.

✅ چگونه Root KSK تأیید می‌شود؟

• کلید عمومی KSK ریشه در یک محیط بسیار امن مدیریت و به‌صورت فیزیکی محافظت می‌شود.
• این کلید هرچند وقت یک‌بار در مراسم امضای ریشه (Root Signing Ceremony) تأیید و به‌روزرسانی می‌شود.

📌 جمع‌بندی: چگونه DNSSEC اعتماد را در کل اینترنت برقرار می‌کند؟

🔹 ZSK رکوردهای DNS را امضا می‌کند، اما برای تأیید ZSK نیاز به KSK داریم.
🔹 KSK نیز در رکورد DNSKEY امضا شده و توسط رکورد DS در منطقه والد تأیید می‌شود.
🔹 با انتشار رکورد DS در تمام سطوح، زنجیره اعتماد (Chain of Trust) از پایین‌ترین سطح تا ریشه برقرار می‌شود.
🔹 با استفاده از NSEC و NSEC3، حتی برای دامنه‌های ناموجود نیز پاسخ‌های معتبر تولید می‌شود.

✅ DNSSEC با ایجاد یک زنجیره اعتماد قوی، امنیت DNS را تضمین کرده و از حملات جعل، مسموم‌سازی کش و تغییر غیرمجاز داده‌های اینترنتی جلوگیری می‌کند.

امضای ریشه و چالش تأیید اعتبار در بالاترین سطح DNSSEC

✅ مشکل اصلی در زنجیره اعتماد DNSSEC این است که در بالاترین سطح (Root Zone)، هیچ رکورد والد (DS Record) برای تأیید اعتبار وجود ندارد.

🔹 مراسم امضای ریشه (Root Signing Ceremony) چیست؟

📌 از آنجا که هیچ والد بالاتری برای امضای کلیدهای Root DNS وجود ندارد، امنیت در این سطح به یک فرآیند شفاف و کنترل‌شده انسانی وابسته است.
📌 در مراسم امضای ریشه (Root Signing Ceremony)، افرادی منتخب از سراسر جهان گرد هم می‌آیند و رکوردهای DNSKEY مربوط به ریشه را امضا می‌کنند.

✅ چرا این مراسم مهم است؟

• کلید خصوصی KSK ریشه (Root Private KSK) در یک محیط فوق‌العاده امن نگهداری می‌شود.
• در این جلسه، کلید عمومی KSK ریشه امضا شده و به‌صورت عمومی منتشر می‌شود.
• خروجی این مراسم یک رکورد RRSIG برای تأیید امضای ریشه است که اعتبار کل زنجیره اعتماد را تضمین می‌کند.

🔹 اهمیت DNSSEC برای ثبت‌کنندگان دامنه (Registrars)

📌 از آنجا که زنجیره اعتماد در DNSSEC از بالا به پایین کار می‌کند (یعنی دامنه‌ی ریشه .com را تأیید می‌کند، و .com دامنه cloudflare.com را تأیید می‌کند، و همین‌طور ادامه دارد)، برای فعال‌سازی DNSSEC در هر دامنه، مالک آن باید رکورد DS را در سرویس ثبت‌کننده‌ی دامنه (Registrar) به‌روز کند.

🔹 مشکل: فرآیند دستی به‌روزرسانی رکورد DS

• کپی و جایگذاری DS Record به‌صورت دستی، احتمال خطای انسانی را افزایش می‌دهد.
• این فرآیند برای کاربران غیرمتخصص پیچیده است و اجرای نادرست آن ممکن است باعث خرابی دامنه شود.

✅ راه‌حل Cloudflare:

• Cloudflare در حال توسعه پروتکلی برای ارتباط مستقیم با ثبت‌کنندگان دامنه (Registrar) و رجیستری‌ها (Registry) است تا DNSSEC را به‌طور خودکار برای همه دامنه‌های میزبانی‌شده فعال کند.
• این پروتکل به Cloudflare اجازه می‌دهد که مدیریت کلیدهای DNSSEC را بدون نیاز به مداخله دستی انجام دهد.

🔹 هدف Cloudflare: ساده‌سازی استفاده از DNSSEC

✅ DNSSEC مانند HTTPS، یک لایه امنیتی اضافی به DNS اضافه می‌کند.
✅ برخلاف HTTPS که داده‌ها را رمزگذاری می‌کند، DNSSEC پاسخ‌های DNS را امضا می‌کند تا جعل آن‌ها قابل شناسایی باشد.
✅ هدف Cloudflare این است که کاربران بتوانند فقط با یک کلیک DNSSEC را فعال کنند و نیازی به مدیریت پیچیده کلیدها نداشته باشند.

📌 ثبت‌کنندگان و رجیستری‌هایی مانند NIC Chile (.cl) و eNIC (.ee) در حال آماده‌سازی برای پشتیبانی از این سیستم خودکار هستند.

📌 جمع‌بندی: چگونه Cloudflare می‌خواهد DNSSEC را برای همه ساده‌تر کند؟

🔹 مراسم امضای ریشه (Root Signing Ceremony) تضمین می‌کند که زنجیره اعتماد از بالاترین سطح امن است.
🔹 فرآیند دستی ثبت رکورد DS پیچیده و مستعد خطای انسانی است.
🔹 Cloudflare در حال توسعه سیستمی برای خودکارسازی مدیریت DS Record و کلیدهای DNSSEC است.
🔹 با اجرای این راهکار، فعال‌سازی DNSSEC برای کاربران Cloudflare به سادگی یک کلیک خواهد بود.

✅ با این تغییرات، DNSSEC به یک استاندارد ساده‌تر و گسترده‌تر برای امنیت اینترنت تبدیل خواهد شد.

مطالب مرتبط:

چطور کنترلر PS4 را به گوشی هوشمند آیفون و اندروید وصل کنیم؟ 2025

حملات DNS: انواع و روش‌های پیشگیری 2025

نقش DNS در بهبود سرعت اینترنت 2025