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在過去的幾天中，我編寫了一個叫作 dnspeep 的小工具，它能讓你看到你電腦中正進行的 DNS 查詢，并且還能看得到其響應。它現在只有 250 行 Rust 代碼。

我會討論如何去嘗試它、能做什么、為什么我要編寫它，以及當我在開發時所遇到的問題。

如何嘗試

我構建了一些二進制文件，因此你可以快速嘗試一下。

對于 Linux（x86）：

wget https://github.com/jvns/dnspeep/releases/download/v0.1.0/dnspeep-linux.tar.gz
tar -xf dnspeep-linux.tar.gz
sudo ./dnspeep

對于 Mac：

wget https://github.com/jvns/dnspeep/releases/download/v0.1.0/dnspeep-macos.tar.gz
tar -xf dnspeep-macos.tar.gz
sudo ./dnspeep

它需要以超級用戶root身份運行，因為它需要訪問計算機正在發送的所有 DNS 數據包。 這與 tcpdump 需要以超級身份運行的原因相同：它使用 libpcap，這與 tcpdump 使用的庫相同。

如果你不想在超級用戶下運行下載的二進制文件，你也能在 https://github.com/jvns/dnspeep 查看源碼并且自行編譯。

輸出結果是什么樣的

以下是輸出結果。每行都是一次 DNS 查詢和響應：

$ sudo dnspeep
query   name                 server IP      response
A       firefox.com          192.168.1.1    A: 44.235.246.155, A: 44.236.72.93, A: 44.236.48.31
AAAA    firefox.com          192.168.1.1    NOERROR
A       bolt.dropbox.com     192.168.1.1    CNAME: bolt.v.dropbox.com, A: 162.125.19.131

這些查詢是來自于我在瀏覽器中訪問的 neopets.com，而 bolt.dropbox.com 查詢是因為我正在運行 Dropbox 代理，并且我猜它不時會在后臺運行，因為其需要同步。

為什么我要開發又一個 DNS 工具？

之所以這樣做，是因為我認為當你不太了解 DNS 時，DNS 似乎真的很神秘！

你的瀏覽器（和你電腦上的其他軟件）一直在進行 DNS 查詢，我認為當你能真正看到請求和響應時，似乎會有更多的“真實感”。

我寫這個也把它當做一個調試工具。我想“這是 DNS 的問題？”的時候，往往很難回答。我得到的印象是，當嘗試檢查問題是否由 DNS 引起時，人們經常使用試錯法或猜測，而不是僅僅查看計算機所獲得的 DNS 響應。

你可以看到哪些軟件在“秘密”使用互聯網

我喜歡該工具的一方面是，它讓我可以感知到我電腦上有哪些程序正使用互聯網！例如，我發現在我電腦上，某些軟件出于某些理由不斷地向 ping.manjaro.org 發送請求，可能是為了檢查我是否已經連上互聯網了。

實際上，我的一個朋友用這個工具發現，他的電腦上安裝了一些以前工作時的企業監控軟件，但他忘記了卸載，因此你甚至可能發現一些你想要刪除的東西。

如果你不習慣的話， tcpdump 會令人感到困惑

當我試圖向人們展示他們的計算機正在進行的 DNS 查詢時，我的第一感是想“好吧，使用 tcpdump”！而 tcpdump 確實可以解析 DNS 數據包！

例如，下方是一次對 incoming.telemetry.mozilla.org. 的 DNS 查詢結果：

11:36:38.973512 wlp3s0 Out IP 192.168.1.181.42281 > 192.168.1.1.53: 56271+ A? incoming.telemetry.mozilla.org. (48)
11:36:38.996060 wlp3s0 In  IP 192.168.1.1.53 > 192.168.1.181.42281: 56271 3/0/0 CNAME telemetry-incoming.r53-2.services.mozilla.com., CNAME prod.data-ingestion.prod.dataops.mozgcp.net., A 35.244.247.133 (180)

絕對可以學著去閱讀理解一下，例如，讓我們分解一下查詢：

192.168.1.181.42281 > 192.168.1.1.53: 56271+ A? incoming.telemetry.mozilla.org. (48)

• A? 意味著這是一次 A 類型的 DNS 查詢
• incoming.telemetry.mozilla.org. 是被查詢的名稱
• 56271 是 DNS 查詢的 ID
• 192.168.1.181.42281 是源 IP/端口
• 192.168.1.1.53 是目的 IP/端口
• (48) 是 DNS 報文長度

在響應報文中，我們可以這樣分解：

56271 3/0/0 CNAME telemetry-incoming.r53-2.services.mozilla.com., CNAME prod.data-ingestion.prod.dataops.mozgcp.net., A 35.244.247.133 (180)

• 3/0/0 是在響應報文中的記錄數：3 個回答，0 個權威記錄，0 個附加記錄。我認為 tcpdump 甚至只打印出回答響應報文。
• CNAME telemetry-incoming.r53-2.services.mozilla.com、CNAME prod.data-ingestion.prod.dataops.mozgcp.net. 和 A 35.244.247.133 是三個響應記錄。
• 56271 是響應報文 ID，和查詢報文的 ID 相對應。這就是你如何知道它是對前一行請求的響應。

我認為，這種格式最難處理的是（作為一個只想查看一些 DNS 流量的人），你必須手動匹配請求和響應，而且它們并不總是相鄰的行。這就是計算機擅長的事情！

因此，我決定編寫一個小程序（dnspeep）來進行匹配，并排除一些我認為多余的信息。

我在編寫時所遇到的問題

在撰寫本文時，我遇到了一些問題：

• 我必須給 pcap 包打上補丁，使其能在 Mac 操作系統上和 Tokio 配合工作（這個更改）。這是其中的一個 bug，花了很多時間才搞清楚，用了 1 行代碼才解決 :smiley:
• 不同的 Linux 發行版似乎有不同的 libpcap.so 版本。所以我不能輕易地分發一個動態鏈接 libpcap 的二進制文件（你可以 在這里 看到其他人也有同樣的問題）。因此，我決定在 Linux 上將 libpcap 靜態編譯到這個工具中。但我仍然不太了解如何在 Rust 中正確做到這一點作，但我通過將 libpcap.a 文件復制到 target/release/deps 目錄下，然后直接運行 cargo build，使其得以工作。
• 我使用的 dns_parser carte 并不支持所有 DNS 查詢類型，只支持最常見的。我可能需要更換一個不同的工具包來解析 DNS 數據包，但目前為止還沒有找到合適的。
• 因為 pcap 接口只提供原始字節（包括以太網幀），所以我需要 編寫代碼來計算從開頭剝離多少字節才能獲得數據包的 IP 報頭。我很肯定我還遺漏了一些情形。

我對于給它取名也有過一段艱難的時光，因為已經有許多 DNS 工具了（dnsspy！dnssnoop！dnssniff！dnswatch！）我基本上只是查了下有關“監聽”的每個同義詞，然后選擇了一個看起來很有趣并且還沒有被其他 DNS 工具所占用的名稱。

該程序沒有做的一件事就是告訴你哪個進程進行了 DNS 查詢，我發現有一個名為 dnssnoop 的工具可以做到這一點。它使用 eBPF，看上去很酷，但我還沒有嘗試過。

可能會有許多 bug

我只在 Linux 和 Mac 上簡單測試了一下，并且我已知至少有一個 bug（不支持足夠多的 DNS 查詢類型），所以請在遇到問題時告知我！

盡管這個 bug 沒什么危害，因為這 libpcap 接口是只讀的。所以可能發生的最糟糕的事情是它得到一些它無法解析的輸入，最后打印出錯誤或是崩潰。

編寫小型教育工具很有趣

最近，我對編寫小型教育的 DNS 工具十分感興趣。

到目前為止我所編寫的工具：

• https://dns-lookup.jvns.ca（一種進行 DNS 查詢的簡單方法）
• https://dns-lookup.jvns.ca/trace.html（向你顯示在進行 DNS 查詢時內部發生的情況）
• 本工具（dnspeep）

以前我盡力闡述已有的工具（如 dig 或 tcpdump）而不是編寫自己的工具，但是經常我發現這些工具的輸出結果讓人費解，所以我非常關注以更加友好的方式來看這些相同的信息，以便每個人都能明白他們電腦正在進行的 DNS 查詢，而不僅僅是依賴 tcmdump。