DNSSEC存在重大設計缺陷，特製封包可導致DNS服務癱瘓

德國資安研究機構同時也是歐洲最大的資安研究中心National Research Center for Applied Cybersecurity ATHENE，發現域名系統安全擴充（Domain Name System Security Extensions，DNSSEC）設計存在一個重大缺陷，允許攻擊者執行KeyTrap攻擊，發送有問題的封包就能讓所有實作DNSSEC驗證的DNS系統，以及公共DNS提供者如Google和Cloudflare癱瘓。

DNSSEC是一系列針對DNS設計的安全擴充，其主要的功能是要保證DNS查詢結果的真實性和完整性。DNS是可以將人類可讀的域名轉換成為機器可讀IP地址的系統，但是原始的DNS並未包含足夠的安全措施，存在DNS污染、中間人攻擊等安全風險，而DNSSEC增加了一系列重要的功能來解決這些問題。

ATHENE團隊所發現的KeyTrap新型攻擊，主要是利用受廣泛使用的DNS服務軟體BIND 9上的高嚴重性漏洞CVE-2023-50387，攻擊者只要使用特別製作的DNSSEC簽章區域回應，就能使DNSSEC驗證解析器CPU資源耗盡。CVE-2023-50387允許攻擊者透過洪水攻擊，攻擊目標解析器，大幅降低解析器的效能，達到阻擋合法用戶存取DNS解析服務的目的。

簡單來說，由於BIND 9在處理DNSSEC簽章區域的回應時存在問題，因此攻擊者只要向DNS發送大量濫用該缺陷的查詢，就可以迅速耗盡DNS解析器的CPU資源，進而導致服務中斷或是效能明顯下降。

CVE-2023-50387漏洞的CVSS分數為7.5，影響多個BIND 9版本，就連受支援的預覽版本也存在該漏洞。雖然透過完全停用DNSSEC驗證就可以免受該漏洞影響，但因為DNSSEC本身就是強化DNS安全的機制，因此停用DNSSEC驗證並非上策。目前更好的做法是更新BIND至9.16.48、9.18.24和9.19.21等版本。

而這些新版本也修正了BIND 9另一個CVSS分數同樣為7.5，作用類似KeyTrap的CVE-2023-50868漏洞，該漏洞會在DNSSEC驗證解析器處理使用NSEC3的DNSSEC簽章區域回應時，發生CPU耗盡的問題。NSEC3是一種DNSSEC的規範，主要用於證明DNS查詢的否定回應，也就是證明特定DNS記錄不存在的狀況，可以提供更好的保護機制避免區域走訪攻擊。

攻擊者同樣也可以利用CVE-2023-50868洪水攻擊目標解析器，由於解析器必須耗費大量CPU資源處理這些查詢，因此同樣也會降低解析器的效能，影響正常的DNS查詢服務。

KeyTrap漏洞並非新漏洞，早在1999年網際網路標準RFC 2535就已經存在，在2012年的時候，該漏洞就已經進入DNSSEC驗證、標準RFC 6781和RFC 6840的實作要求中。至少在2000年8月就已經出現在Bind9 DNS解析器中，並於2007年被帶入Unbound DNS解析器程式碼中。

不過，即便KeyTrap漏洞存在約25年，雖沒有被解決，但也沒有發現積極利用該漏洞的攻擊案例，研究團隊解釋，這其實並不奇怪，因為DNSSEC驗證要求使得要找出這個漏洞變得困難，要利用該漏洞需要結合許多要求。

KeyTrap要解決並不容易，因為KeyTrap的問題並非是軟體實作錯誤，而是DNSSEC設計的根本問題，研究團隊提到，他們一直與主要供應商合作，試圖解決實作的問題，但是要完全解決該漏洞，需要重新思考DNSSEC底層設計理念，也就是需要修改DNSSEC標準。