El protocolo DNS: breve explicación

El Sistema de Nombres de Dominio (DNS) es un pilar fundamental de Internet, tan esencial que sin él, la navegación web tal como la conocemos no sería posible. El protocolo DNS permite que los usuarios de Internet encuentren sitios web utilizando nombres de dominio fáciles de recordar, en lugar de las complejas direcciones IP numéricas que las máquinas utilizan para comunicarse entre sí. En este artículo, exploraremos en profundidad el protocolo DNS, su funcionamiento, importancia, y los desafíos de seguridad asociados con él.

¿Qué es el DNS?

El DNS es un sistema distribuido y jerárquico que traduce los nombres de dominio humanamente legibles en direcciones IP numéricas. Este proceso se conoce como resolución de DNS y es esencial para la funcionalidad de la red.

Funcionamiento del DNS

El proceso de resolución de DNS comienza cuando introduces un nombre de dominio en tu navegador. Aquí se desglosan los pasos:

1. Consulta del Usuario: Cuando ingresas un nombre de dominio en tu navegador, este realiza una consulta DNS para resolver el nombre a una dirección IP.
2. Servidor DNS Recursivo: Tu navegador envía la consulta a un servidor DNS recursivo, que es un servidor proporcionado por tu proveedor de servicios de Internet o un servicio DNS público.
3. Servidor DNS Raíz: Si el servidor recursivo no tiene la respuesta en su caché, consulta uno de los servidores raíz. Los servidores raíz conocen la ubicación de los servidores de nombres de dominio de nivel superior (TLD) para cada sufijo de dominio, como .com o .net.
4. Servidor DNS TLD: El servidor raíz responde con la dirección del servidor TLD correspondiente al dominio solicitado. El servidor recursivo luego pregunta al servidor TLD.
5. Servidor DNS Autoritativo: El servidor TLD apunta al servidor DNS autoritativo para el dominio específico. Este servidor tiene la información exacta y es capaz de responder con la dirección IP asociada al nombre de dominio.
6. Respuesta al Usuario: El servidor DNS recursivo recibe la dirección IP del servidor autoritativo y la envía de vuelta al navegador, permitiendo que tu navegador establezca una conexión con el servidor web y cargue el sitio deseado.

Esquema del Proceso de Resolución de DNS

(1)Usuario ->
-> (2)Servidor DNS Recursivo ->
-> (3)Servidor DNS Raíz ->
-> (4)Servidor DNS TLD ->
-> (5)Servidor DNS Autoritativo ->
-> (6)Dirección IP se envía a -> Usuario

Esquema del Proceso de Resolución de DNS

El DNS tiene una estructura jerárquica que comienza con los servidores raíz en la cima. Hay 13 conjuntos de estos servidores raíz, identificados por las letras A a M. Estos servidores raíz dirigen las consultas a los servidores de nombres de dominio de nivel superior (TLD), que a su vez dirigen a los servidores de nombres autoritativos para los dominios específicos.

Tipos de Registros DNS

Los servidores DNS utilizan varios tipos de registros para realizar su trabajo:

1. Registro A (A-Record): Este es probablemente el tipo más importante y ampliamente utilizado. Su función es enlazar una dirección IP con un nombre de dominio. Por ejemplo, si tienes el dominio miweb.com, el registro A asociaría miweb.com con una dirección IP específica, como 192.168.1.1.
   La sintaxis de un registro A se ve así:
   miweb.com. 3600 IN A 192.168.1.1
   
   Donde:
   • miweb.com. es el nombre del dominio.
   • 3600 es el tiempo de vida (TTL) en segundos.
   • IN indica que es para Internet.
   • A es el tipo de registro.
   • 192.168.1.1 es la dirección IP.
     
2. Registro CNAME (Canonical Name): Se utiliza para crear alias o redirecciones.
   Por ejemplo:
   blog.miweb.com. 3600 IN CNAME miweb.com
   Aquí, blog.miweb.com se redirige a miweb.com
3. Registro MX (Mail Exchange): Asocia un dominio con servidores de correo.
   Por ejemplo:
   miweb.com. 3600 IN MX 10 mailserver.miweb.com
   Esto indica que los correos para miweb.com se envían al servidor mailserver.miweb.com.
   
4. Registro TXT: Se utiliza para almacenar información adicional, como políticas de seguridad o verificación de dominio.
5. Registro NS (Name Server): Almacena los servidores de nombres para un dominio.
6. Registro SOA (Start of Authority): Contiene información sobre el administrador del dominio.
7. Registro SRV (Service): Especifica puertos para servicios específicos.

Caché DNS

Para mejorar la eficiencia, los servidores DNS almacenan las respuestas recientes en su caché. Si una consulta puede ser respondida desde la caché, el proceso es mucho más rápido y reduce la carga en los servidores DNS.

Profundizando un poco más, la Caché DNS es una forma de almacenamiento temporal que utilizan los dispositivos y servidores para guardar registros de las consultas DNS recientes. Cada vez que ingresas un nombre de dominio en tu navegador, como www.ejemplo.com, el sistema realiza una consulta DNS para traducir ese nombre a una dirección IP numérica, que es lo que las computadoras utilizan para comunicarse en Internet.

Para acelerar este proceso y reducir la carga en los servidores DNS, los dispositivos almacenan localmente los resultados de estas consultas en la caché DNS. De esta manera, si vuelves a visitar el mismo sitio web, el dispositivo puede consultar su caché DNS para encontrar la dirección IP correspondiente sin tener que realizar otra consulta al servidor DNS.

Información complementaria: Entrada en Redeszone.net sobre limpieza de caché DNS del PC y entrada en Ionos.es sobre DNS Flush.

La caché DNS es importante porque mejora la velocidad de navegación y reduce la latencia, ya que las respuestas a las consultas pueden ser proporcionadas rápidamente desde la memoria local en lugar de tener que esperar por una respuesta del servidor DNS, que podría estar ubicado a gran distancia.

Sin embargo, la información en la caché DNS tiene un tiempo de vida útil limitado, conocido como TTL (Time to Live), después del cual los datos se consideran obsoletos y se eliminan o actualizan. Además, es posible que necesites limpiar manualmente la caché DNS si los datos almacenados están corruptos o desactualizados, lo que podría causar problemas al cargar sitios web.

DNSSEC

El DNS Security Extensions (DNSSEC) es un conjunto de protocolos que añade una capa de seguridad al DNS, verificando la autenticidad de las respuestas DNS para prevenir ataques como el envenenamiento de caché.

DNSSEC, que significa “Extensiones de Seguridad del Sistema de Nombres de Dominio”, es un conjunto de especificaciones del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) diseñado para proteger la información proporcionada por el Sistema de Nombres de Dominio (DNS) en las redes de Protocolo de Internet (IP). Su propósito es añadir una capa de seguridad al DNS para garantizar la autenticidad e integridad de los datos de DNS.

En esencia, DNSSEC busca proteger contra ciertos tipos de ataques, como el envenenamiento de caché DNS y el spoofing, asegurando que la información de DNS que recibe un solucionador (resolver) es auténtica y no ha sido modificada maliciosamente. Esto se logra mediante el uso de firmas digitales basadas en criptografía de clave pública. Con DNSSEC, los datos de DNS son firmados por el propietario de los datos, y los solucionadores de DNS pueden verificar estas firmas para asegurarse de que la información es válida y confiable.

DNSSEC no protege contra todos los tipos de amenazas en línea, pero mejora significativamente la seguridad del DNS, proporcionando autenticación de origen de datos de DNS, negación autenticada de existencia e integridad de datos.

Información complementaria: Entrada en Ciberseguridad.com sobre DNSSEC

Desafíos de Seguridad en el DNS

El DNS enfrenta varios desafíos de seguridad que ampliaremos en futuras entradas, pero podemos nombrarlas:

• Envenenamiento de Caché DNS: Un atacante inserta una respuesta falsa en la caché DNS, redirigiendo a los usuarios a sitios maliciosos.
• DNS Spoofing: Similar al envenenamiento de caché, pero se realiza en la red entre el usuario y el servidor DNS.
• Ataques DDoS: Los servidores DNS son objetivos comunes de ataques de denegación de servicio distribuido, que pueden hacer que los sitios web sean inaccesibles.