DNSSEC (Domain Name System Security Extensions) ist eine Erweiterung des DNS (Domain Name System), die durch kryptografische Verfahren sicherstellt, dass die erhaltenen DNS-Daten tatsächlich von einer vertrauenswürdigen Quelle stammen und nicht während der Übertragung manipuliert wurden.
Vereinfacht gesagt: DNSSEC verhindert, dass Internetnutzer auf gefälschte Webseiten umgeleitet werden. Zwar bleiben die DNS-Anfragen selbst nicht verschlüsselt – dafür ist das TLS-Protokoll zuständig –, doch DNSSEC schützt vor böswilligen Angriffen, bei denen manipulierte DNS-Antworten in den Datenverkehr eingeschleust werden könnten.
Ohne DNSSEC bleibt das traditionelle Domain Name System anfällig für Cyberbedrohungen wie DNS-Spoofing, Cache-Poisoning oder Man-in-the-Middle-Angriffe. Diese Schwachstellen können Angreifern ermöglichen, Nutzer auf gefälschte Websites zu lenken oder DNS-Daten unbemerkt zu verändern. Die Implementierung von DNSSEC hilft, diese Risiken zu minimieren, indem DNS-Resolver die Echtheit und Integrität der abgerufenen Daten durch digitale Signaturen überprüfen.
Da sich Cyberbedrohungen stetig weiterentwickeln, wächst die Bedeutung von DNSSEC als Sicherheitsmaßnahme kontinuierlich. Organisationen wie die Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) treiben die weltweite Einführung von DNSSEC aktiv voran, um das Internet widerstandsfähiger gegen Angriffe zu machen.
Wichtige DNS-Einträge und Begriffe im Zusammenhang mit DNSSEC
Um die Sicherheit im Domain Name System zu erhöhen, ergänzt DNSSEC bestehende DNS-Einträge um kryptografische Signaturen. Diese Signaturen werden zusammen mit anderen DNS-Ressourceneinträgen auf Nameservern gespeichert. Zu den gängigen DNS-Einträgen gehören:
- A-Einträge: Verknüpfen eine Domain mit einer IPv4-Adresse.
- AAAA-Einträge: Binden eine Domain an eine IPv6-Adresse.
- MX-Einträge: Leiten eingehende E-Mails an den zuständigen Mailserver einer Domain weiter.
- CNAME-Einträge: Weisen einen Alias einer anderen, „kanonischen“ Domain zu.
Neben diesen klassischen DNS-Einträgen gibt es spezifische DNSSEC-bezogene Datensätze, die für die Sicherheitsmechanismen des Systems entscheidend sind:
DS-Einträge (Delegation Signer Records)
Diese Einträge stellen eine gesicherte Vertrauenskette zwischen einer übergeordneten und einer untergeordneten DNS-Zone her. Sie enthalten einen kryptografischen Hash des entsprechenden DNSKEY-Eintrags.
DNSKEY-Einträge
Ein DNSKEY-Eintrag speichert den öffentlichen Schlüssel einer DNS-Zone und dient zur Verifizierung digitaler Signaturen. Er hilft, die Authentizität und Integrität der DNS-Daten sicherzustellen.
RRSIG-Einträge (Resource Record Signature Records)
Diese Einträge enthalten digitale, kryptografische Signaturen, die mit bestimmen DNS-Datensätzen verknüpft sind, um ihre Echtheit zu gewährleisten.
RRSet (Resource Record Set)
Ein RRSet ist eine Gruppe von DNS-Ressourceneinträgen desselben Typs für einen bestimmten Namen. Wenn beispielsweise „example.com“ zwei zugehörige IPv4-Adressen hat, werden die A-Records als gemeinsames RRSet verwaltet.
NSEC-Einträge (Next Secure Records)
NSEC-Einträge geben an, welche Datensatztypen für eine Domain existieren. Sie ermöglichen zudem eine kryptografisch gesicherte Bestätigung, dass ein bestimmter Domainname nicht existiert. Falls ein rekursiver Resolver eine nicht vorhandene Domain abfragt, liefert der Nameserver stattdessen den nächsten sicheren und existierenden Eintrag (Next Secure) zurück. So zeigt der Server an, dass der angeforderte Eintrag auf dem Nameserver nicht existiert.
NSEC3 (Next Secure Version 3)
Diese Weiterentwicklung von NSEC bietet besseren Schutz vor Zone-Walking-Angriffen. Dabei versucht ein Angreifer die Namen bestehender Domains in einer Zone vorherzusagen oder zu erraten. Anstatt Klartext-Eintragungsnamen zu verwenden, setzt NSEC3 auf kryptografische Hashes, um das Erraten von Domainnamen innerhalb einer Zone zu erschweren und das Auflisten der Namen zu verhindern.
Zonensignatur-Schlüssel (ZSK – Zone Signing Key)
Der Zonensignatur-Schlüssel ist ein kryptografisches Schlüsselpaar (bestehend aus einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel), das zur Signierung und Verifizierung von RRsets dient. Jede DNS-Zone enthält in DNSSEC ein ZSK-Paar. Der private Schlüssel wird als RRSIG-Eintrag im Nameserver gespeichert und signiert die Daten, während der zugehörige öffentliche Schlüssel – gespeichert in einem DNSKEY-Eintrag – zur Verifizierung der Signaturen genutzt wird. Zudem bestätigt er die Authentizität des RRsets.
Key-Signing-Schlüssel (KSK – Key Signing Key)
Dieser zusätzliche Schlüssel dient dazu, die Vertrauenswürdigkeit des öffentlichen Zonensignatur-Schlüssels zu bestätigen. Der KSK enthält ein weiteres öffentliches/privates Schlüsselpaar und stellt sicher, dass der öffentliche Signierschlüssel einer Zone nicht kompromittiert wurde.
Wie funktioniert DNSSEC?
DNSSEC erweitert das Domain Name System um ein kryptografisches Sicherheitsmodell, das die Authentizität und Integrität der DNS-Daten sicherstellt. Im Zentrum dieser Technologie stehen öffentliche und private Schlüsselpaare, die zur digitalen Signierung von DNS-Daten verwendet werden.
Damit DNSSEC-Validierungen möglich sind, signiert der Administrator einer DNS-Zone bestimmte Datensätze mit einem privaten Zonensignaturschlüssel (ZSK). Die zugehörige digitale Signatur wird als RRSIG-Eintrag gespeichert. Der dazugehörige öffentliche Schlüssel, der zur Überprüfung dieser Signatur dient, wird als DNSKEY-Eintrag veröffentlicht. Zusätzlich kommt ein Key-Signing-Schlüssel (KSK) zum Einsatz, der den öffentlichen ZSK signiert und damit eine weitere Sicherheitsebene schafft.
Der Ablauf einer DNSSEC-Validierung
- Wenn ein DNS-Resolver eine Abfrage durchführt, ruft er das angeforderte RRSet sowie den zugehörigen RRSIG-Eintrag ab.
- Anschließend fordert der Resolver den passenden DNSKEY-Eintrag an, der den öffentlichen ZSK enthält.
- Mit diesen Informationen überprüft der Resolver die Signatur und damit die Echtheit der empfangenen Daten.
Doch damit allein ist die Validierung noch nicht abgeschlossen: Der öffentliche ZSK muss ebenfalls auf Echtheit geprüft werden. Hier kommt der Key-Signing-Schlüssel (KSK) ins Spiel:
- Der KSK signiert den öffentlichen ZSK und erstellt ein RRSIG für den DNSKEY-Eintrag.
- Der Nameserver veröffentlicht diesen öffentlichen KSK in einem DNSKEY-Eintrag – genau wie zuvor den öffentlichen ZSK.
- Dadurch entsteht ein RRSet, das sowohl den öffentlichen ZSK als auch den öffentlichen KSK enthält.
- Der private KSK signiert dieses RRSet, während der öffentliche KSK zur Überprüfung der Signatur dient.
Dieser Mechanismus sorgt dafür, dass der öffentliche ZSK als vertrauenswürdig eingestuft wird. Die endgültige Authentifizierung des RRSets stellt sicher, dass die erhaltenen DNS-Daten nicht manipuliert wurden.
Die DNS-Vertrauenskette: Wie DNSSEC Sicherheit gewährleistet
DNSSEC basiert auf einer hierarchischen Vertrauenskette, die sicherstellt, dass jede Stufe des Domain Name Systems kryptografisch abgesichert ist. Dabei werden DNS-Daten auf jeder Ebene digital signiert, sodass eine überprüfbare Kette entsteht, die die Integrität und Authentizität der Daten garantiert.
Diese Vertrauenskette beginnt bei den Root-Nameservern und setzt sich über die Top-Level-Domain (TLD)-Server bis hin zu den autoritativen Nameservern einzelner Domains fort. Jede Station innerhalb dieser Hierarchie bestätigt die Echtheit der darunterliegenden Zone, wodurch ein lückenloses Vertrauensmodell entsteht.
Wie funktioniert die Vertrauensübertragung?
Damit das Vertrauen von einer übergeordneten Zone an eine untergeordnete Zone weitergegeben werden kann, kommen Delegation Signer (DS)-Einträge zum Einsatz. Dieser Mechanismus funktioniert folgendermaßen:
- Weiterleitung an eine untergeordnete Zone: Wenn ein DNS-Resolver eine Abfrage durchführt und auf eine untergeordnete Zone weitergeleitet wird, liefert die übergeordnete Zone einen DS-Eintrag mit.
- Vergleich mit dem DNSKEY-Eintrag: Der DS-Eintrag enthält einen Hash des öffentlichen Key-Signing-Schlüssels (KSK) der untergeordneten Zone. Der Resolver vergleicht diesen Hash mit dem tatsächlich in der untergeordneten Zone veröffentlichten DNSKEY-Eintrag.
- Validierung der Signatur: Stimmen die Werte überein, bedeutet das, dass der KSK der untergeordneten Zone authentisch ist und die DNS-Daten dieser Zone als vertrauenswürdig eingestuft werden können.
Durch diesen Prozess wird das Vertrauen von einer DNS-Zone zur nächsten weitergereicht – von den Root-Nameservern bis zu den einzelnen Domains. Diese hierarchische Absicherung macht es Angreifern extrem schwer, gefälschte DNS-Einträge einzuschleusen oder Manipulationen unbemerkt durchzuführen.
DNSSEC vs. DNS-Sicherheit: Wo liegt der Unterschied?
Obwohl DNSSEC und DNS-Sicherheit beide dem Schutz des Domain Name Systems dienen, unterscheiden sie sich in ihrem Fokus und ihrem Anwendungsbereich.
DNSSEC: Schutz der DNS-Datenintegrität
DNSSEC ist eine spezifische Erweiterung des Domain Name Systems, die sich auf die Authentizität und Integrität von DNS-Einträgen konzentriert. Durch den Einsatz kryptografischer Verfahren mit öffentlichen und privaten Schlüsseln stellt DNSSEC sicher, dass DNS-Daten nicht manipuliert wurden und tatsächlich von einer autorisierten Quelle stammen.
DNS-Sicherheit: Ganzheitlicher Schutz der DNS-Infrastruktur
DNS-Sicherheit ist ein weiter gefasster Begriff, der alle Maßnahmen umfasst, die zur Absicherung des gesamten DNS-Ökosystems beitragen. Während DNSSEC ein wichtiger Bestandteil dieser Sicherheitsstrategie ist, geht DNS-Sicherheit weit über die reine Signierung von DNS-Daten hinaus. Sie befasst sich mit einer Vielzahl von Bedrohungen, darunter:
- DDoS-Angriffe, die die Erreichbarkeit von Domains stören
- Domain-Hijacking, bei dem Angreifer unbefugt die Kontrolle über eine Domain übernehmen
- Cache Poisoning, das zur Manipulation von DNS-Antworten führt
- Phishing-Angriffe, die Nutzer auf gefälschte Websites leiten
Während DNSSEC also gezielt die Verlässlichkeit von DNS-Abfragen absichert, umfasst DNS-Sicherheit eine umfassendere Strategie, um die gesamte DNS-Infrastruktur vor verschiedenen Angriffen zu schützen. Eine effektive DNS-Sicherheitsstrategie sollte daher DNSSEC als Grundlage nutzen, aber auch zusätzliche Schutzmaßnahmen wie Firewalls, DDoS-Abwehrmechanismen und sichere DNS-Resolver berücksichtigen.
Fazit
DNSSEC spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz des Domain Name Systems, indem es sicherstellt, dass DNS-Daten authentisch und unverändert bleiben. Durch die Implementierung kryptografischer Signaturen verhindert es Manipulationen und stärkt das Vertrauen in das Internet als zentrale Kommunikationsplattform.
Allerdings ist DNSSEC nur ein Teil einer umfassenden DNS-Sicherheitsstrategie. Während es die Integrität und Authentizität von DNS-Abfragen schützt, sind weitere Maßnahmen erforderlich, um das gesamte DNS-Ökosystem vor Bedrohungen wie DDoS-Angriffen, Domain-Hijacking oder Cache Poisoning zu sichern.
Eine ganzheitliche DNS-Sicherheitsstrategie kombiniert DNSSEC mit zusätzlichen Schutzmechanismen, um die Widerstandsfähigkeit gegen Cyberangriffe zu maximieren. Unternehmen und Organisationen, die auf eine zuverlässige und sichere Internetinfrastruktur angewiesen sind, sollten DNSSEC daher als grundlegenden Bestandteil ihrer Sicherheitsmaßnahmen betrachten und gleichzeitig weiterführende Schutzlösungen implementieren.
FAQ - Häufig gestellte Fragen
Warum ist DNSSEC nicht standardmäßig für alle Domains aktiviert?
DNSSEC erfordert eine zusätzliche Konfiguration und Verwaltung, insbesondere für die Generierung und den regelmäßigen Wechsel von Schlüsselpaaren. Viele Domaininhaber und Provider scheuen diesen administrativen Aufwand oder sind sich der Vorteile von DNSSEC nicht bewusst. Zudem unterstützen nicht alle DNS-Resolver DNSSEC, sodass eine flächendeckende Einführung Zeit benötigt.
Schützt DNSSEC vor allen Arten von Cyberangriffen?
Nein, DNSSEC sichert ausschließlich die Integrität und Authentizität von DNS-Abfragen. Es verhindert keine DDoS-Angriffe, Phishing, Malware-Infektionen oder Man-in-the-Middle-Angriffe auf der Transportebene. DNSSEC sollte daher mit weiteren Sicherheitsmaßnahmen wie Firewalls, DDoS-Schutz und verschlüsselten Protokollen wie TLS kombiniert werden.
Kann DNSSEC die Ladegeschwindigkeit einer Website beeinflussen?
Ja, in einigen Fällen kann DNSSEC die DNS-Abfragezeit minimal verlängern, da zusätzliche Signaturen validiert werden müssen. Moderne DNS-Resolver sind jedoch darauf optimiert, diesen Prozess effizient durchzuführen, sodass die Auswirkungen auf die Performance in der Regel kaum spürbar sind.
Wie kann ich überprüfen, ob eine Domain DNSSEC verwendet?
Es gibt verschiedene Online-Tools und Befehle, um den DNSSEC-Status einer Domain zu prüfen. Ein einfacher Weg ist die Nutzung von Online-DNSSEC-Testern oder der Befehl:
dig +dnssec example.com
Falls die Antwort RRSIG-Einträge enthält, ist DNSSEC aktiviert.
Was passiert, wenn ein DNSSEC-Schlüssel verloren geht oder abläuft?
Wenn ein DNSSEC-Schlüssel nicht rechtzeitig erneuert wird oder verloren geht, können DNS-Abfragen fehlschlagen, weil die Signaturvalidierung nicht mehr funktioniert. Deshalb ist ein regelmäßiges Schlüsselmanagement entscheidend, um einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen.
Ist DNSSEC mit allen DNS-Providern kompatibel?
Nicht alle DNS-Hosting-Anbieter und Registrare unterstützen DNSSEC. Vor der Aktivierung sollte geprüft werden, ob der eigene Anbieter DNSSEC-konforme Nameserver und eine Verwaltung der benötigten Schlüssel bereitstellt.
Kann ich DNSSEC für meine eigene Domain aktivieren?
Ja, sofern dein Domain-Registrar und dein DNS-Provider DNSSEC unterstützen. Die Aktivierung erfordert die Generierung und Veröffentlichung der DNSSEC-Schlüssel sowie die Konfiguration von DS-Einträgen bei der übergeordneten Zone (z. B. bei einer TLD wie .com oder .de).
Wie oft sollten DNSSEC-Schlüssel gewechselt werden?
Es wird empfohlen, den Zonensignatur-Schlüssel (ZSK) alle paar Monate zu rotieren, während der Key-Signing-Schlüssel (KSK) seltener, etwa jährlich oder alle zwei Jahre, gewechselt werden sollte. Die genauen Intervalle hängen von den Sicherheitsrichtlinien der Organisation ab.
Was sind mögliche Risiken einer falschen DNSSEC-Konfiguration?
Eine fehlerhafte DNSSEC-Implementierung kann dazu führen, dass legitime DNS-Abfragen fehlschlagen und Websites oder Dienste nicht mehr erreichbar sind. Häufige Fehler sind inkorrekte DS-Einträge, abgelaufene Signaturen oder fehlende Schlüsselrotationen.
Ist DNSSEC dasselbe wie HTTPS oder TLS?
Nein. DNSSEC schützt die Integrität von DNS-Abfragen, während HTTPS/TLS die Verschlüsselung von Web-Daten während der Übertragung sicherstellt. Beide Technologien ergänzen sich, um eine sichere Internetkommunikation zu ermöglichen.