The domain name system (DNS) is an important protocol in today's Internet operation, and is the standard naming convention between domain names, names that are easy to read, understand, and remember by humans, to IP address of Internet resources. The wealth of research activities on DNS in general and security and privacy in particular suggest that all problems in this domain are solved. Reality however is that despite the large body of literature on various aspects of DNS, there are still many challenges that need to be addressed. In this paper, we review the various activities in the research community on DNS operation, security, and privacy, and outline various challenges and open research directions that need to be tackled.
Can Large Language Models Really Recognize Your Name?
University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Google Research(谷歌研究);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Google Research, University of Massachusetts Amherst(谷歌研究,马萨诸塞大学阿默斯特分校);University of Maryland, College Park(马里兰大学学院市分校)
Assessing the Privacy Benefits of Domain Name Encryption
随着互联网用户越来越了解他们的互联网通信被观察的可能性,网络流量加密技术的使用(例如,HTTPS/TLS)正在崛起。但是,即使启用了加密,用户也会通过DNS查询和TLS的服务器名称指示(SNI)扩展泄漏有关其访问的域的信息。最近有两个改善这个问题的提案是DNS over HTTPS/TLS(DoH/DoT)和加密SNI(ESNI)。在本文中,我们的目标是评估这些建议的隐私利益,考虑主机名和IP地址之间的关系,后者仍然暴露。我们从全球九个有利位置进行DNS查询,以描述这种关系。我们量化了ESNI为不同的托管和CDN提供商提供的隐私增益,使用两个不同的指标,由于共同托管和IP地址变化的动态的k-匿名程度。我们发现,20%的域研究将不会获得任何隐私的好处,因为他们有一个一对一的映射之间的主机名和IP地址。另一方面,30%的域名将在k值大于100的情况下获得显著的隐私优势,因为这些域名与100多个其他域名共同托管。访问者隐私将得到有意义改善的域名远不受欢迎,而对于受欢迎的域名,好处并不显著。分析长期域名的IP地址动态,我们发现只有7.7%的域名每天都会更改其托管IP地址。最后,我们讨论了网站所有者和托管/CDN提供商的潜在方法,以最大限度地提高ESNI的隐私优势。
Domain Name Encryption Is Not Enough: Privacy Leakage via IP-based Website Fingerprinting
虽然域名加密技术(如DNS over TLS(DoT)、DNS over HTTPS(DoH)和加密客户端Hello(ECH))的安全优势是显而易见的,但它们对用户隐私的积极影响却被仍然暴露的IP地址信息所削弱。然而,内容分发网络、基于DNS的负载均衡、不同网站在同一服务器上的共同托管以及IP地址流失都导致域-IP映射不稳定,并阻止直接的基于IP的浏览跟踪。在本文中,我们表明,这种不稳定性是不是一个障碍(假设一个通用的DoT/DoH和ECH部署),通过引入基于IP的网站指纹技术,允许网络级的观察员,以确定在规模的网站用户访问。我们的技术利用了大多数网站的复杂结构,这些网站除了主要的网站之外,还从多个域加载资源。使用超过20万个网站的指纹,我们可以成功地识别84%的网站。对于热门网站,准确率提高到92%,对于热门和敏感网站,准确率提高到95%。我们还评估了生成的指纹随着时间的推移的鲁棒性,并证明它们在两个月后仍然可以有效地成功识别约70%的测试网站。最后,我们讨论了网站所有者和托管服务提供商的策略,以阻止基于IP的网站指纹识别,并最大限度地提高DoT/DoH和ECH提供的隐私优势。
Oblivious DNS over HTTPS (ODoH): A Practical Privacy Enhancement to DNS
域名系统(DNS)是人类可用的互联网的基础,响应客户端对具有相应IP地址和记录的主机名的查询。传统DNS也是未加密的,会将用户信息泄露给网络运营商。最近使用DNS over TLS(DoT)和DNS over HTTPS(DoH)来保护DNS的努力已经获得了越来越多的关注,表面上保护了流量并隐藏了旁观者的内容。然而,对DoT和DoH的批评之一是由于少量的大规模部署(例如,Comcast,Google,Cloudflare):DNS解析器可以将查询内容与IP地址形式的客户端身份相关联。不经意DNS over HTTPS(ODoH)可防止此问题。在本文中,我们问什么将采取使ODoH实用?我们描述ODoH,一个实用的DNS协议,旨在解决这个问题,保护客户端的内容和身份。我们实现和部署协议,并进行测量,以表明ODoH具有与DoH和DoT等协议相当的性能,这些协议正在获得广泛采用,同时提高客户端隐私,使ODoH成为DNS使用的实用隐私增强替代品。