基于多解析器的域名隐私保护机制

吴一铭，王伟，延志伟，汪洋

1.中国科学院计算机网络信息中心，北京 100190

2.中国科学院大学，北京 100049

3.中国互联网络信息中心，北京 100190

引 言

作为互联网重要的基础架构，域名系统（DNS）承担了地址映射的重任，DNS解析这一过程完成域名到IP地址的转换[1]，是几乎一切互联网行为的必要前置步骤，随着物联网的发展，DNS还将被用来进行物联网标识解析[2]。但在1983年DNS诞生之初，其协议设计[3]并未考虑数据完整性保护和隐私保护，在链路上明文传输的DNS报文内容可以被中间人轻易地窃听和篡改。

随着DNS的安全性和隐私性问题越发迫切，互联网工程任务组（IETF）已经推动了多项DNS隐私保护协议的标准化工作，例如DTLS上的DNS，TLS上的DNS（DoT）[4]和HTTPS上的DNS（DoH）[5]。这些方案采用的基本技术原理是一致的，就是通过加密协议传输原本的DNS报文。虽然这些加密方案都妥善地解决了DNS在传输链路上面临的安全和隐私威胁，但它们的实现和部署方式将为传统DNS的解析模型带来重大变化[6]。

本文研究的主要内容为DNS多解析器机制中的解析器选择策略。多解析器机制是一种实现于客户端的轻量级DNS隐私保护方案，通过DNS请求分散进行集中化避免和DNS服务端用户隐私保护。解析器选择策略是多解析器机制的核心问题。本文首先对DNS的隐私问题和集中化趋势等背景知识进行介绍，并对DNS隐私保护方案和相关研究工作进行梳理。之后对多解析器机制中的解析器选择策略进行了深入研究，通过解析记录表和基于ping延迟的权重计算对轮询方法进行改进，并设计实验将本文的方法与之前的传统轮询方法和哈希方法进行横向对比。……