这个世界上有7个人,可关如果他们愿意的闭互话,可以把整个互联网“关闭” 。联网厉害 他们之所以这么牛 ,人太主要因为每人掌握了一把神秘的可关钥匙。 这个神秘的闭互钥匙是什么 ? 我们得从IP地址说起。 一、联网厉害IP地址和DNS世界上每台计算机都有一个IP地址,人太这样大家可以互相找到对方,可关进行通信。闭互
很明显,联网厉害110.242.68.5这样的人太IP地址太难记了,源码库所以,可关人类又发明了域名
我们可以把所有的闭互域名和IP地址的对应关系都放到一个DNS服务器中,形成一个集中式的联网厉害数据库
但是这个设计会带来几个严重的问题 1.单点故障如果该DNS服务器崩溃,整个互联网就崩溃了 2.性能全球的电脑都向它发出请求,这个服务器就累死了。 那些需要查询IP地址的电脑可能距离DNS服务器很远 ,导致严重的时延。 可以看出,香港云服务器单一集中式的DNS数据库完全没有扩展能力 。 所以,人们设计的DNS系统是一个的分布式数据库 。 这个分布式数据库分为三级 :
根DNS服务器 ,全球有13个(实际上,每个根服务器都是个冗余服务器网络) 顶级域名服务器,负责顶级域名 ,例如com 、org 、net 、edu、免费模板gov等 权威DNS服务器 ,如果某个公司、组织机构在互联网上具有可以被公众访问的主机 ,那它必须要提供公共可访问的DNS记录 。 除了这三级之外,还有个叫做“本地DNS服务器”的DNS ,负责和这三级的DNS交互。 通常的交互过程是这样的。
不是服务器租用每次DNS查询都这么复杂 ,为了减少时延和传输的报文数量 ,DNS广泛使用了缓存,这里不再详述 。 二 、解决DNS的漏洞分布式,随意扩展,这是个设计得非常漂亮的系统 。 任何互联网产品,只要不考虑安全 ,都会死得很难看 。 如果有人冒充DNS服务器,源码下载给你返回了假IP怎么办 ?
所以,这个DNS记录发给浏览器的时候,必须得做个数字签名。 数字签名可以证明 : 1.这的确是我给你发的DNS记录 2.这个DNS记录在传输过程中没有被篡改过 。 数字签名依赖非对称加密,也就是公钥和私钥,这里就不再详述了 ,可以参考这篇文章《一个故事讲完Https》 简单来说就是DNS服务器用自己的私钥来对DNS数据进行签名 ,查询方用公钥来验证 。云计算 这的确是一个完美的解决方案,可是和HTTPS一样,这里也遇到了公钥分发的问题 。 查询方如何确定自己拿到的DNS公钥是合法的呢? 要知道公钥可是经过网络传输的,完全可能被中间人篡改,进行中间人攻击啊 ! 既然问题和HTTPS一样 ,那解决思路也是一样的 :让上级对下级服务器的公钥进行签名 。然后用上级的公钥来验证 。 可是 ,如何安全地拿到上级的公钥?它在网络传输中会不会被篡改呢?有可能。 那就用上上级对上级的公钥签名,用上上级的公钥验证签名 。 可是,上上级的公钥在网络传输的过程中会不会被篡改呢?会的。 那就用上上上级对上上级的公钥签名,用上上上级的公钥验证签名 ...... 如此下去,总得有个尽头吧,那就是ICANN(“互联网名称与数字地址分配机构”)的公钥 ! 大家都信任ICANN,可以把它的公钥内置到系统中,这样一个信任链就可以建立起来了! 三 、可以关闭互联网的7个人而ICANN的私钥,这可是天大的秘密了 ,一定得保护好 。 私钥本身其实是个文件,ICANN把它放到了一个叫做硬件安全模块 (HSM) 的专用设备中。
这个HSM做了四个备份,分别保存在相距4000公里的美国东西海岸。
每个备份都被重重保护 ,保险箱 、摄像头 、指纹 、警卫......你能想象的保护方式都用上了。
即使你通过了重重防卫,成功地拿到了一个HSM,你也很难打开它。 如果你尝试暴力打开 ,HSM会擦除其保存的密钥,你啥也拿不到。 正确的做法是使用几张智能卡 ,但是这些智能卡保存在其他的保险箱里,只有使用物理的钥匙才能打开 。 这些钥匙 ,被世界上7个人所持有(实际上,还有七个人作为备份)。嗯,这七个人终于出现了!
这些钥匙持有者并不是各国的政要,而是安全领域的顶级专家,他们对这一套安全流程理解地比你我要透彻地多。 当需要使用ICANN私钥的时候 ,七个人中的五个需要拿着它们的钥匙 ,来到保存HSM的地方,取出各自的smart card ,然后一起开启HSM。 这个过程被称为key ceremony(钥匙仪式)。
由于必须要保证私钥的安全性,key ceremony的安全措施非常严格。 参与者需要多次扫描指纹,使用多个密钥代码 ,才能打开进入会议室的一道道门。
这个会议室是密闭的 ,连电子信号都传不出去 。 大楼保安和清洁工也不能进,有一次 ,一个瑞典的钥匙持有者买了个20美元的吸尘器专门做了清洁 。 整个活动严格按照事先写好的脚本来进行,有100多个步骤 ,所有操作都使用GMT时间记录到分钟,每一步都保持透明。
流程极其严谨 ,甚至连笔记本和HSM在桌子上的摆放位置都画好了。
当然,有时候也会出差错 ,有一次,安全控制器将保险箱的门关上时,触发地震传感器 ,进而触发自动门锁。仪式管理员和钥匙持有者都被锁在一个8英尺见方的笼子里! 仪式完毕之后,据说他们会去当地的餐馆庆祝一番 。
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