Investigation of open resolvers in DNS reflection DDoS attacks

Les serveurs du système de noms de domaine (DNS) représentent des éléments clés des réseaux Internet. Récemment, les attaquants ont profité de ce service pour lancer des attaques massives de déni de service distribué (DDoS) contre de nombreuses organisations [1, 2, 3]. Ceci est rendu possible grâce aux différentes vulnérabilités liées à la conception, implantation ou une mauvaise configuration du protocole DNS. Les attaques DDoS amplifiées par DNS sont des menaces dangereuses pour les utilisateurs d’Internet. L’objectif de cette étude est d’acquérir une meilleure compréhension des attaques DDoS amplifiées par DNS par l’investigation des résolveurs DNS ouverts à travers le monde. Dans ce contexte, il est nécessaire d’adopter une approche en phase précoce pour détecter les résolveurs DNS ouverts. Cela devient cruciale dans le processus d’enquête. Dans cette thèse, nous nous intéresserons à l’utilisation de résolveurs DNS ouverts dans les attaques DDoS amplifiées par DNS. Plus précisément, la principale contribution de notre recherche est la suivante : (i) Nous profilons les résolveurs DNS ouverts, ce qui implique : détecter les résolveurs ouverts, les localiser, détecter leur système d’exploitation et le type de leur connectivité, et étudier le but de leur vivacité. (ii) Nous effectuons une évaluation de la sécurité des résolveurs DNS ouverts et leurs vulnérabilités. De plus, nous discutons les fonctions de sécurité des résolveurs DNS, qui fournissent, par inadvertence, les attaquants par la capacité d’effectuer des attaques DDoS amplifiées par DNS. (iii) Nous présentons une analyse pour démontrer l’association des résolveurs DNS ouverts avec les menaces de logiciels malveillants.Domain Name System (DNS) servers represent key components of Internet networks. Recently, attackers have taken advantage of this service to launch massive Distributed Denial of Service (DDoS) attacks against numerous organizations [1, 2, 3]. This is made possible due to the various vulnerabilities linked to the design, implementation or misconfiguration of the DNS protocol. DNS reflection DDoS attacks are harmful threats for internet users. The goal of this study is to gain a better understanding of DNS reflection DDoS attacks through the investigation of DNS open resolvers around the world. In this context, there is a need for an early phase approach to detect and fingerprint DNS open resolvers. This becomes crucial in the process of investigation. In this thesis, we elaborate on the usage of DNS open resolvers in DNS reflection DDoS attacks. More precisely, the main contribution of our research is as follows : (i) We profile DNS open resolvers, which involves : detecting open resolvers, locating them, fingerprinting their operating system, fingerprinting the type of their connectivity, studying the purpose of their liveness. (ii) We conduct an assessment with respect to DNS open resolvers security and their vulnerabilities. Moreover, we discuss the security features that DNS open resolvers are equipped with, which inadvertently provide the capability to the attackers in order to carry out DNS reflection DDoS attacks. (iii) We present an analysis to demonstrate the association of DNS open resolvers with malware threats