DNS (Domain Name System)
DNS (Domain Name System)
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Einleitung
Das Domain Name System (DNS) ist ein essenzieller Bestandteil des Internets, der wie das Adressbuch des Internets funktioniert. Es ermöglicht die Zuordnung von Domainnamen, die Menschen leicht merken können, zu IP-Adressen, die Computer zum Auffinden von Websites verwenden. Ohne DNS müssten Nutzer die IP-Adressen von Websites auswendig kennen, um sie im Browser aufzurufen. In diesem aiMOOC erfährst Du alles über die Funktionsweise, die Bedeutung und die Struktur des DNS.
Was ist DNS?
Die Grundlagen
Das Domain Name System (DNS) ist ein verteilter Verzeichnisdienst, der dafür sorgt, dass Internetressourcen wie Webseiten und E-Mail-Adressen durch menschenlesbare Namen (Domainnamen) angesprochen werden können. Ohne das DNS müssten Benutzer die numerischen IP-Adressen (z.B. 192.168.1.1) verwenden, um auf Webinhalte zuzugreifen, was weder praktikabel noch benutzerfreundlich wäre.
Wie DNS funktioniert
Der DNS-Prozess lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:
- Ein Nutzer gibt einen Domainnamen (z.B. www.beispiel.de) in seinen Browser ein.
- Der Computer sendet eine Anfrage an einen DNS-Server, um die entsprechende IP-Adresse zu ermitteln.
- Falls der angefragte DNS-Server die Antwort nicht kennt, leitet er die Anfrage an andere DNS-Server weiter, bis die entsprechende IP-Adresse gefunden wird.
- Die IP-Adresse wird dem anfragenden Computer mitgeteilt, der daraufhin eine Verbindung zur Ziel-IP-Adresse herstellen kann, um beispielsweise eine Webseite zu laden.
DNS-Hierarchie und -Struktur
Das DNS ist hierarchisch aufgebaut und besteht aus mehreren Ebenen:
- Root-Level: Die Spitze der DNS-Hierarchie, repräsentiert durch einen Punkt.
- Top-Level-Domains (TLDs): Dazu gehören generische TLDs (gTLDs) wie .com, .org, .net und Ländercodes (ccTLDs) wie .de für Deutschland oder .us für die USA.
- Second-Level-Domains: Der Teil direkt unterhalb einer TLD, oft der eigentliche "Name" einer Webseite.
- Subdomains: Weitere Unterteilungen einer Domain, die der Organisation von Websites dienen und oft spezifische Bereiche wie blog.beispiel.de abdecken.
DNS-Sicherheit
Gefahren für das DNS
Trotz seiner zentralen Bedeutung für das Funktionieren des Internets ist das DNS verschiedenen Sicherheitsrisiken ausgesetzt:
- DNS-Spoofing: Hierbei werden DNS-Anfragen manipuliert, um Nutzer auf gefälschte Websites umzuleiten.
- DNS-Hijacking: Hier ändert ein Angreifer die DNS-Einstellungen eines Nutzers, um den Internetverkehr umzuleiten.
- DDoS-Angriffe auf DNS-Server: Solche Angriffe können DNS-Server überlasten und dadurch Websites unzugänglich machen.
Sicherheitsmaßnahmen
Um diese Risiken zu mindern, wurden verschiedene Sicherheitsmaßnahmen entwickelt:
- DNSSEC (DNS Security Extensions): Eine Erweiterung des DNS, die die Authentizität und Integrität von DNS-Daten gewährleistet.
- DNS-over-HTTPS (DoH) und DNS-over-TLS (DoT): Protokolle, die die Verschlüsselung von DNS-Anfragen ermöglichen und so die Privatsphäre der Nutzer schützen.
DNS-Verwaltung und -Betrieb
Verwaltung von DNS
Die Verwaltung von DNS erfolgt global durch die Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN), die für die Koordinierung der Zuweisung von Domainnamen und IP-Adressen verantwortlich ist. Auf nationaler Ebene gibt es für jede Länderdomain eine zuständige Registrierungsstelle.
Betrieb von DNS-Servern
DNS-Server sind weltweit verteilt und werden von verschiedenen Organisationen betrieben, darunter Internetdienstanbieter (ISPs), Unternehmen und Regierungen. Es gibt zwei Hauptarten von DNS-Servern:
- Authoritative DNS-Server: Diese Server enthalten autoritative Datensätze für spezifische Domains.
- Rekursive DNS-Server: Diese Server bearbeiten Anfragen von Clients, indem sie die benötigten Informationen von anderen Servern abrufen.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was ist die Hauptfunktion des DNS? (Zuordnung von Domainnamen zu IP-Adressen) (!Speicherung von Webseiteninhalten) (!Verschlüsselung von Internetverkehr) (!Übertragung von E-Mails)
Welche Ebene befindet sich direkt unterhalb der Root-Ebene im DNS-Hierarchiebaum? (Top-Level-Domains (TLDs)) (!Second-Level-Domains) (!Subdomains) (!Root-Level)
Was bedeutet DNS-Hijacking? (Änderung der DNS-Einstellungen eines Nutzers durch einen Angreifer) (!Überlastung von DNS-Servern durch DDoS-Angriffe) (!Manipulation von DNS-Anfragen) (!Diebstahl von Domainnamen)
Welche Sicherheitstechnologie gewährleistet die Authentizität und Integrität von DNS-Daten? (DNSSEC) (!DoH) (!DoT) (!SSL)
Welche Art von DNS-Server bearbeitet Anfragen von Clients, indem sie die benötigten Informationen von anderen Servern abrufen? (Rekursive DNS-Server) (!Authoritative DNS-Server) (!Webserver) (!Mailserver)
Memory
| DNS | Domain Name System |
| TLD | Top-Level-Domain |
| DNSSEC | DNS Security Extensions |
| ICANN | Internet Corporation for Assigned Names and Numbers |
| DoH | DNS-over-HTTPS |
Kreuzworträtsel
| dns | Was steht für Domain Name System? |
| icann | Wer ist für die Koordinierung der Zuweisung von Domainnamen und IP-Adressen verantwortlich? |
| dnssec | Welche Erweiterung gewährleistet die Authentizität und Integrität von DNS-Daten? |
| doh | Welches Protokoll ermöglicht die Verschlüsselung von DNS-Anfragen über HTTPS? |
| tld | Wie nennt man die oberste Ebene der Domain-Namenshierarchie? |
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Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Erstelle eine Liste: Notiere verschiedene Domainnamen und finde heraus, welche IP-Adressen diesen zugeordnet sind.
- Untersuche DNS-Einstellungen: Prüfe die DNS-Einstellungen deines eigenen Geräts und identifiziere, welche DNS-Server verwendet werden.
Standard
- Recherche zu DNS-Angriffen: Recherchiere Beispiele für DNS-Spoofing und DNS-Hijacking und beschreibe, wie diese Angriffe funktionieren.
- Erstelle eine Präsentation: Erkläre die Bedeutung und Funktionsweise von DNSSEC in einer kurzen Präsentation.
Schwer
- Entwirf ein sicheres DNS-Setup: Entwickle einen Vorschlag für ein sicheres DNS-Setup für ein kleines Unternehmen, inklusive Empfehlungen für DNSSEC, DoH und DoT.
- Analyse von DNS-Verkehr: Nutze ein Netzwerkanalysetool, um den DNS-Verkehr in deinem Netzwerk zu beobachten und zu analysieren.
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Lernkontrolle
- Diskussion: Erörtere die Auswirkungen von DNS auf die alltägliche Internetnutzung und wie sich die Internetnutzung verändern würde, wenn es DNS nicht gäbe.
- Analyse: Vergleiche und kontrastiere die Sicherheitsprotokolle DNSSEC, DoH und DoT hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile.
- Fallstudie: Untersuche einen realen Fall von DNS-Hijacking. Welche Folgen hatte der Angriff und welche Maßnahmen wurden zur Behebung ergriffen?
- Recherche: Finde heraus, welche Organisationen in deinem Land für die Vergabe und Verwaltung von Domainnamen zuständig sind.
- Praxisaufgabe: Konfiguriere einen DNS-Server in einer gesicherten Umgebung (z.B. in einer virtuellen Maschine). Dokumentiere den Prozess und die Herausforderungen.
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