Le passage vers le DNS chiffré : améliorer la vie privée en ligne
Découvrez comment le DNS chiffré améliore la vie privée des utilisateurs et la performance du web.
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Table des matières
Dans le monde en ligne d'aujourd'hui, la vie privée est une grande préoccupation pour beaucoup d'utilisateurs. Alors que les gens prennent conscience que leurs activités en ligne sont suivies, des mesures sont mises en place pour protéger ces informations. L'une de ces mesures consiste à chiffrer le trafic web. Ça veut dire que les données envoyées entre ton appareil et les sites que tu visites restent privées et sécurisées. Une partie clé de ce processus est le système de noms de domaine (DNS), qui traduit les noms de sites en adresses IP. Malheureusement, le DNS traditionnel peut exposer tes habitudes de navigation. C'est là qu'intervient le DNS chiffré.
Les avancées récentes ont conduit à des méthodes de chiffrement du DNS, connues sous le nom de DNS sur HTTPs (DoH) et DNS sur TLs (DoT). Cependant, il y a encore des problèmes de vitesse et d'efficacité. De nouveaux protocoles comme QUIC et HTTP/3 émergent pour relever ces défis, permettant des connexions plus rapides tout en préservant la vie privée.
C'est quoi le DNS ?
Le DNS est souvent appelé le bottin téléphonique de l'internet. Quand tu tapes une adresse de site dans ton navigateur, ton appareil demande à un serveur DNS de traduire ce nom en adresse IP, qui est l'adresse réelle du serveur hébergeant le site. Ce processus se fait généralement via un protocole appelé DNS sur UDP. Bien que cette méthode soit rapide, elle n'est pas chiffrée, ce qui signifie que n'importe qui surveillant ta connexion peut voir quels sites tu visites.
Le mouvement vers un DNS chiffré
Au cours des dernières années, on a vu un changement vers le chiffrement des requêtes DNS pour protéger la vie privée des utilisateurs. Les deux principaux protocoles pour cela sont DoH et DoT. Ces deux méthodes chiffrent les requêtes DNS, mais de différentes façons.
DNS sur HTTPS (DoH) envoie les requêtes DNS via le même protocole utilisé pour le trafic web sécurisé. Ça rend plus difficile pour des tiers de voir quels sites tu accèdes, puisque le trafic a l'air de navigation web normale.
DNS sur TLS (DoT) utilise son propre port dédié pour chiffrer les requêtes DNS. Bien qu'il offre des avantages de confidentialité similaires, il est plus facilement bloqué par les administrateurs réseau par rapport à DoH.
Malgré ces avancées, beaucoup d'utilisateurs continuent de s'appuyer sur le DNS traditionnel, qui reste la norme pour la plupart des activités de navigation.
Le rôle de QUIC et HTTP/3
Avec la montée du trafic web chiffré, de nouveaux protocoles comme QUIC (Quick UDP Internet Connections) et HTTP/3 sont adoptés. QUIC est un protocole de couche de transport qui offre une manière plus efficace d'établir des connexions sécurisées. HTTP/3 est construit sur QUIC et vise à améliorer les performances web.
Avantages de QUIC et HTTP/3
Connexions plus rapides : QUIC combine le transport et la poignée de main de chiffrement, permettant des connexions plus rapides. Ça peut réduire considérablement le temps nécessaire pour charger un site.
Support du multiplexage : Les protocoles traditionnels rencontrent souvent des blocages en tête de ligne, où une seule requête lente peut retarder les autres. QUIC permet à plusieurs flux de données de circuler indépendamment entre le client et le serveur, améliorant la vitesse globale.
Sécurité améliorée : En utilisant le chiffrement comme fonctionnalité par défaut, QUIC renforce la sécurité des données en transit. C'est essentiel pour maintenir la confidentialité des utilisateurs.
Latence réduite : Le design de QUIC vise à réduire les temps de retour pour établir des connexions. Ça signifie que les utilisateurs expérimentent des temps de chargement plus rapides pour les pages web.
Comment QUIC fonctionne avec DNS et HTTP/3
La combinaison de DNS sur QUIC (DoQ) et HTTP/3 peut apporter des améliorations significatives en matière de performances web et de confidentialité. Utiliser les deux permet aux utilisateurs de bénéficier d'une connexion unique et efficace pour la résolution DNS et la livraison de contenu web.
DNS sur QUIC (DoQ)
DoQ utilise QUIC pour chiffrer les requêtes DNS. Cela sécurise non seulement la demande, mais bénéficie aussi de la nature à faible latence de QUIC. Quand un appareil fait une requête DNS en utilisant DoQ, il peut envoyer la requête DNS et recevoir la réponse plus rapidement qu'avec les méthodes traditionnelles.
Livraison de contenu avec HTTP/3
HTTP/3 utilise QUIC pour transférer le contenu web. Ça veut dire que quand un utilisateur se connecte à un serveur web, diverses ressources comme des images, des scripts et des feuilles de style peuvent être récupérées plus efficacement. La combinaison de DoQ pour la résolution DNS et HTTP/3 pour la livraison de contenu réduit considérablement le temps nécessaire pour charger complètement une page web.
Évaluation des performances
Pour évaluer l'efficacité de l'utilisation conjointe de QUIC, DoQ et HTTP/3, une évaluation détaillée a été réalisée. L'objectif était de mesurer comment ces protocoles impactent les temps de chargement des pages.
L'évaluation a porté sur différentes combinaisons de protocoles DNS et a examiné leur performance dans diverses conditions réseau-à la fois fixe et mobile. L'étude a comparé les méthodes DNS traditionnelles avec les protocoles DNS chiffrés pour voir les différences en termes de vitesse et d'efficacité.
Résultats
Temps de chargement des pages : La recherche a révélé que l'utilisation de DoH peut augmenter les temps de chargement des pages de 30 % sur les connexions fixes et jusqu'à 50 % sur mobile par rapport au DNS non chiffré.
Avantages de la coalescence des connexions : En combinant DNS sur QUIC et HTTP/3, les temps de chargement des pages pouvaient être réduits d'un tiers sur les connexions fixes et de moitié sur mobile. L'analyse globale a montré que l'utilisation de la coalescence de connexions QUIC était l'option la plus efficace pour la communication web chiffrée.
Mise en place de la mesure
Pour effectuer l'évaluation des performances, une configuration de mesure a été créée pour automatiser le processus de résolution DNS et de navigation web. Cette configuration simulait des conditions réseau réelles pour différents types de connexions.
Les résultats ont montré que lorsque les pages étaient chargées à l'aide des méthodes DNS traditionnelles, les délais étaient significatifs. En revanche, lorsque QUIC et HTTP/3 étaient utilisés, la réduction des délais montrait une amélioration nette de l'expérience utilisateur.
Interaction de QUIC avec différents protocoles DNS
Durant l'évaluation, l'interaction de QUIC avec divers protocoles DNS a été examinée de près. Cela incluait la comparaison du DNS non chiffré sur UDP, du DNS chiffré via DoH et du DNS sur QUIC.
Insights sur la performance
L'analyse a révélé que :
- Le DNS sur QUIC a mieux performé que DoH et le DNS traditionnel.
- Le temps nécessaire pour la résolution DNS était significativement plus court lorsque QUIC était utilisé, montrant son efficacité.
- Globalement, utiliser QUIC pour les requêtes DNS et HTTP conduit à des temps de retour réduits et à des chargements de pages plus rapides.
Implications pour la vie privée sur le web
Les résultats soulignent l'importance d'utiliser des protocoles de chiffrement pour protéger la vie privée des utilisateurs. Avec QUIC et HTTP/3, les utilisateurs peuvent profiter d'une expérience de navigation plus sécurisée, à l'abri des yeux indiscrets de tiers.
Défis à venir
Bien que les avantages soient clairs, il y a des défis à considérer :
Centralisation de la confiance : À mesure que de plus en plus d'utilisateurs passent à des services utilisant QUIC et DoQ, cela peut entraîner une concentration des données utilisateur au sein de quelques grandes entreprises, soulevant des inquiétudes concernant la vie privée et la sécurité des données.
Nouveaux vecteurs d'attaque : Comme pour toute technologie, de nouvelles méthodes peuvent émerger qui pourraient compromettre la vie privée, comme des techniques de fingerprinting qui pourraient déduire le comportement des utilisateurs à travers des modèles de trafic chiffré.
Directions futures
À mesure que de nouvelles technologies et normes évoluent, d'autres recherches sont nécessaires pour affiner les concepts de coalescence des connexions et de résolution DNS.
Domaines d'étude potentiels
Intégration de DoH3 : À mesure que le DNS sur HTTP/3 prend de l'ampleur, il sera essentiel d'étudier sa performance et les améliorations potentielles qu'il apporte.
Tests en conditions réelles : Des études plus approfondies dans des environnements réseau variés peuvent aider à évaluer comment différents utilisateurs expérimentent les protocoles.
Améliorations de la vie privée : À mesure que la vie privée devient de plus en plus importante, explorer des moyens de combiner la coalescence des connexions avec des systèmes de relais privés pourrait offrir une meilleure protection pour les utilisateurs.
Études sur l'expérience utilisateur : Comprendre comment les utilisateurs perçoivent la vitesse et la vie privée lors de l'utilisation de ces technologies peut guider les futures mises en œuvre et améliorations.
Conclusion
Le passage à un trafic web chiffré est essentiel dans le paysage numérique d'aujourd'hui. La combinaison de QUIC, du DNS sur QUIC et de HTTP/3 représente une solution prometteuse pour améliorer à la fois la performance et la vie privée.
Avec des temps de chargement de pages plus rapides et une sécurité accrue, ces protocoles peuvent considérablement améliorer l'expérience en ligne des utilisateurs. À mesure que l'adoption de ces technologies continue de croître, il sera crucial de surveiller leur développement et de relever les défis émergents pour garantir un Internet sécurisé et efficace pour tous.
Titre: On Cross-Layer Interactions of QUIC, Encrypted DNS and HTTP/3: Design, Evaluation and Dataset
Résumé: Every Web session involves a DNS resolution. While, in the last decade, we witnessed a promising trend towards an encrypted Web in general, DNS encryption has only recently gained traction with the standardisation of DNS over TLS (DoT) and DNS over HTTPS (DoH). Meanwhile, the rapid rise of QUIC deployment has now opened up an exciting opportunity to utilise the same protocol to not only encrypt Web communications, but also DNS. In this paper, we evaluate this benefit of using QUIC to coalesce name resolution via DNS over QUIC (DoQ), and Web content delivery via HTTP/3 (H3) with 0-RTT. We compare this scenario using several possible combinations where H3 is used in conjunction with DoH and DoQ, as well as the unencrypted DNS over UDP (DoUDP). We observe, that when using H3 1-RTT, page load times with DoH can get inflated by $>$30\% over fixed-line and by $>$50\% over mobile when compared to unencrypted DNS with DoUDP. However, this cost of encryption can be drastically reduced when encrypted connections are coalesced (DoQ + H3 0-RTT), thereby reducing the page load times by 1/3 over fixed-line and 1/2 over mobile, overall making connection coalescing with QUIC the best option for encrypted communication on the Internet.
Auteurs: Jayasree Sengupta, Mike Kosek, Justus Fries, Simone Ferlin, Pratyush Dikshit, Vaibhav Bajpai
Dernière mise à jour: 2024-01-31 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.11643
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.11643
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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