[論文レビュー] Open Network Handles Implemented in DNS

Michael J. O’Donnell|ArXiv.org|Jan 14, 2003

IPv6, Mobility, Handover, Networks, Security参考文献 1被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、公開鍵に関連付けられたハッシュベースのトークンとして、暗号的に安全で永続的なネットワーク識別子（ハンドル）を実装するためのオープンネットワークハンドルシステム（ONHS）を提案する。DNSを解決に、DNSSECを整合性確保に用いることで、人為的な名前管理を排除し、自動的かつ分散型のハンドル解決を実現し、信頼性が高く、最小限の構成で堅牢な永続的ネットワークアドレッシング基盤を提供する。

ABSTRACT

An Open Network Handle System (ONHS) provides an intermediate level of service between IP numbers and domain names. A handle adheres permanently to an owner, who may assign and reassign it to different addresses at will. But a handle is a number, carrying no significance in natural language. Any user desiring a handle may generate one from a public key. This memo describes a simple implementation of an Open Network Handle System using the security extensions to the Domain Name System (DNSSEC).

研究の動機と目的

• 人間が読み取れる意味とは分離された命名を実現する、最小限で分散型の永続的ネットワーク識別子のシステム設計を目的とする。
• 中央集権的な機関に依存せずに、公開鍵暗号方式を用いてユーザーが自身のネットワークハンドルを生成・管理できることを目的とする。
• 既存のDNSインfraストラクチャとDNSSECを活用して、スケーラブルで安全かつ自動化されたハンドル解決メカニズムを提供することを目的とする。
• 暗号的に束縛された意味を持たない識別子を用いることで、ハンドル所有権に関する紛争を排除し、管理負荷を最小限に抑えることを目的とする。
• ハンドルに暗号的に検証可能な基盤を設けることで、将来的な信頼蓄積やレピュテーションシステムの実装を可能とする。

提案手法

• 公開鍵のハッシュ関数を用いてハンドルを生成し、一意性と不変性を保証する。
• ハンドルをDNSにおける階層的なドメイン名として表現することで、既存のDNSインfraストラクチャとの統合を可能にする。
• DNSSECを用いて解決プロセスを保護し、ハンドルからアドレスへのマッピングの整合性と真正性を保証する。
• 解決と監査を可能にするために、ルートゾーンおよび所有者ゾーンの両方で特定のDNSリソースレコード（RR）を定義する。
• 暗号的に検証可能なDNSトランザクションを用いて、ハンドルの更新、解決クエリ、監査操作をサポートする。
• 暗号的信頼アンカーを備えた分散型ルートサーバーモデルを採用し、任意の当事者がルートハンドルサーバーを運用可能とする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 最小限の管理負荷と最大の分散性を実現するため、どのように永続的ネットワーク識別子を実装できるか？
• RQ2 DNSSECは、分散型ハンドル解決システムにおける整合性と真正性を効果的に提供できるか？
• RQ3 スプーフィングや改ざんに対して耐性を持つように、ハンドル所有権と割り当てを自動化する方法は何か？
• RQ4 暗号的ハッシュ関数と公開鍵バインディングは、自己認証可能なネットワーク識別子を構築するために果たす役割は何か？
• RQ5 ハンドルシステム自体に信頼を集約させることなく、ハンドルに基づいた信頼やレピュテーションをどのように蓄積できるか？

主な発見

• ONHSは、新規プロトコルやインfraストラクチャを追加せず、DNSとDNSSECのみを用いて、永続的で暗号的に安全なハンドルシステムを実現した。
• ハンドルは公開鍵のハッシュコードとして生成され、一意性、不変性、および衝突や偽造に対する耐性を有する。
• DNSSECにより、解決応答が暗号的に認証され、改ざんやミドルマン攻撃を防止できる。
• 運用の複雑さを最小限に抑え、自動的なハンドル更新と解決が可能であり、スケールアップに適した展開が可能である。
• ハンドルの階層的構造により、信頼チェーンを構築可能であるが、個々の信頼は帯外で確立されるため、システムの最小限の信頼モデルを維持する。
• 暗号的に検証可能なハンドルに基盤を置くことで、将来的なサービス（例：レピュテーションシステムやアイデンティティのバインディング）の実装基盤を提供する。