看！北京理工大學域名安全機器人來啦！

隨著智慧校園信息化建設的高速發(fā)展，北京理工大學的權威域名服務范圍越來越廣，運行復雜度越來越高。目前學校已開通4個權威域名，300余個主機域名，權威域名服務是學校教育信息化工作的重要基礎設施。

　　據(jù)互聯(lián)網(wǎng)相關權威機構的安全報道，面向DNS的攻擊頻度僅次于網(wǎng)站攻擊。但域名安全往往被忽視，這也是近年來網(wǎng)絡安全領域最薄弱的環(huán)節(jié)之一。面對如此嚴峻的安全態(tài)勢，北京理工大學的權威域名安全工作迫切需要加強升級。

域名安全服務平臺

　　考慮到域名系統(tǒng)的專業(yè)性強，傳統(tǒng)的域名安全防護專業(yè)人才匱乏，學校的域名安全服務平臺部署了域名安全機器人，對多節(jié)點權威域名服務提供7×24小時、全年無休的實時防護，提升了全校域名的安全穩(wěn)定性。

域名安全機器人

　　域名安全機器人是一個基于域名攻擊大數(shù)據(jù)的智能分析和處置引擎，包括攻擊流量識別、阻斷控制、智能學習等模塊。

　　攻擊特征庫

　　基于DNS攻擊類型的不同，攻擊特征有很大不同，目前已知的攻擊類型有四類，包括域名劫持、緩存投毒等，每一類的攻擊特征時常發(fā)生變化。

　　1.域名劫持

　　通過采用非法的攻擊手段控制域名管理密碼和管理郵箱，然后將該域名的DNS紀錄指向某個DNS服務器，再在該DNS服務器上添加域名紀錄。

　　2.緩存投毒

　　控制DNS遞歸服務器，把原本準備訪問某網(wǎng)站的用戶在不知不覺中帶到攻擊者指向的其他網(wǎng)站上。其實現(xiàn)方式有多種，比如，當用戶權威域名服務器被同時作為遞歸服務器使用時，利用權威域名服務器的漏洞實施緩存投毒攻擊，將錯誤的域名紀錄存入緩存中，從而使所有使用該遞歸服務器的用戶得到錯誤的解析結果。

　　3.DDOS攻擊

　　通常利用BIND軟件中的漏洞，導致DNS服務器崩潰或拒絕服務；另一種攻擊的目標不是DNS服務器，而是利用DNS服務器作為中間的“攻擊放大器”，去攻擊其它互聯(lián)網(wǎng)上的主機，導致被攻擊主機拒絕服務。

　　4.DNS欺騙

　　攻擊者冒充域名服務器的一種欺騙行為。在DNS緩存還沒有過期之前，如果有客戶查詢在DNS緩存中已經存在的記錄，DNS服務器將會直接返回緩存中的記錄。

　　攻擊識別

　　帶有攻擊特征的流量出現(xiàn)時，安全機器人開始觀察、取證。在一定時間段內攻擊流量成型并保持持續(xù)狀態(tài)，安全機器人比對攻擊特征庫，若特征庫中有此攻擊定義，則識別為攻擊。

　　阻斷控制

　　安全機器人與各類控制單元（如防火墻、流量控制設備等）建有接口。已識別的攻擊者將被送往控制單元進行阻斷或采取其他限制措施。阻斷控制手段采取后，攻擊者將失去影響域名服務和服務平臺的能力。針對偽造重要服務器IP的攻擊，采取白名單和流量控制措施加以調控，以避免誤傷。

　　智能學習

　　安全機器人的能力很大程度上取決于攻擊特征庫的豐富程度。一開始，這個攻擊特征庫是預設的，隨著攻擊識別量越來越多，域名攻擊的數(shù)據(jù)集也越來越多，攻擊特征存在隨時變化和升級的預期，因此安全機器人也需要具備基于攻擊數(shù)據(jù)集的智能學習能力。當多個學校不同設備的數(shù)據(jù)集構成一個域名攻擊大數(shù)據(jù)時，其智能學習效率將大為提高。

域名安全機器人配置

　　北京理工大學共有三臺權威域名設備，一個主站，二個輔站，主站與輔站實現(xiàn)統(tǒng)一管理。主站和輔站分別部署一個安全機器人。安全機器人負責對各自的域名服務開展7×24小時不間斷的安全值守工作，從攻擊識別到阻斷控制，實現(xiàn)了完全無人值守。學校的安全服務團隊事后進行巡查，評估域名機器人的工作，并對機器人工作進行優(yōu)化。

域名安全機器人相關實踐

　　學校的域名安全服務平臺正處于測試階段，運行2個月以來，遭遇到多次較大流量的攻擊。在未經處理的情況下，攻擊流量高達日常流量的50~100倍。

　　圖1為2019年7月30日至8月6日的權威DNS流量圖，其中高峰為攻擊發(fā)生流量，可以看到這一周的工作日經常發(fā)生攻擊。

　　通過安全機器人的及時處置，學校的權威域名服務始終保持安全可控狀態(tài)。攻擊流量發(fā)生后，即被安全機器人有效控制，一方面峰值流量下降了2/3，另一方面攻擊現(xiàn)象在處置后立即消失。

　　以2019年8月5日的攻擊數(shù)據(jù)為例進行說明（見表1），當天共有4次攻擊行為，每次攻擊發(fā)生時即被有效控制，系統(tǒng)記錄了17個攻擊相關IP。

　　這些IP大部分分布在國內東部省市不同的運營商，可能是攻擊源，也可能是被攻擊的受害者。在這些輪番攻擊中，通過安全機器人第一時間的及時應對，學校的網(wǎng)絡環(huán)境始終保持安全和穩(wěn)定，權威域名服務正常運轉，未受到任何影響。

　　域名安全機器人上線以來的測試運行期數(shù)據(jù)證明，安全機器人值班，對流量實時監(jiān)控，并與安全服務團隊定期巡檢相結合的模式，可以保證學校權威域名服務的安全穩(wěn)定。當攻擊發(fā)生時，安全機器人能夠在無人值守的情況下，自動識別攻擊，主動采取措施，讓域名系統(tǒng)免于長時間的攻擊威脅。

　　在這項專業(yè)性很強的業(yè)務工作中，安全機器人與權威域名安全服務的深度融合是學校DNS工作的一次大膽創(chuàng)新和實踐，是智慧校園智能服務升級的一次嘗試。

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