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Contrairement à son lointain prédécesseur whois, le protocole d'accès aux informations des registres RDAP a un mécanisme standard de découverte du serveur faisant autorité. Ce mécanisme est prévu pour des données organisées de manière arborescente comme les noms de domaine ou les adresses IP. Pour des objets qui n'ont pas cette organisation, comment faire ? Ce RFC fournit une solution pour des objets quelconques, s'ils obéissent à une convention de nommage simple. C'est le cas des handles, ces identificateurs d'entités (titulaires de noms de domaine, contacts pour un préfixe IP, etc) ; s'ils sont de la forme QUELQUECHOSE-REGISTRE, on pourra trouver le serveur responsable.

Le mécanisme habituel de découverte du serveur est normalisé dans le RFC 9224. En gros, l'IANA garde un registre des serveurs, indexé par un nom de domaine ou par un préfixe IP. Ce registre est au format JSON. Un client RDAP est juste censé télécharger ce fichier, trouver le serveur faisant autorité, puis le contacter. Pour pouvoir faire la même chose avec des objets non structurés, il faut leur imposer une convention de nommage. Si on interroge avec RDAP (ou whois) l'adresse IP 88.198.21.14, on voit que son contact technique est HOAC1-RIPE. Cette convention de nommage est « d'abord un identifiant unique au sein du registre, puis un tiret, puis le nom du registre, ici le RIPE-NCC ». L'IANA a juste à garder un registre de ces registres qui nous dira, par exemple, que RIPE a comme serveur RDAP https://rdap.db.ripe.net/. On peut ensuite l'interroger en RDAP :

%  curl https://rdap.db.ripe.net/entity/HOAC1-RIPE
   "vcardArray" : [ "vcard", [ [ "version", { }, "text", "4.0" ], [ "fn", { }, "text", "Hetzner Online GmbH - Contact Role" ], [ "kind", { }, "text", "group" ], [ "adr", {
    "label" : "Hetzner Online GmbH\nIndustriestrasse 25\nD-91710 Gunzenhausen\nGermany"
  }, "text", [ "", "", "", "", "", "", "" ] ], [ "tel", {
    "type" : "voice"
  }, "text", "+49 9831 505-0" ], [ "tel", {
...
  

Petit piège, la partie du début peut elle-même comporter des tirets donc lorsqu'on coupe en deux un handle, il faut le faire sur le dernier tiret (section 2 du RFC). Pourquoi le tiret, d'ailleurs ? Parce qu'il est couramment utilisé comme séparateur, et parce que son utilisation dans un URL ne pose pas de problème particulier (RDAP utilise HTTPS et donc des URL).

Le registre des serveurs RDAP est géré à l'IANA comporte un tableau JSON des services, chaque entrée étant composée de trois tableaux, la liste des adresses de courrier du responsable, la liste des suffixes (en général, un seul par registre) et la liste des serveurs RDAP. Par exemple, pour l'ARIN, on aura :

[
      [
        "andy@arin.net"
      ],
      [
        "ARIN"
      ],
      [
        "https://rdap.arin.net/registry/",
        "http://rdap.arin.net/registry/"
      ]
]  
  

Les entrées dans le registre sont ajoutées selon la politique « Premier Arrivé, Premier Servi » du RFC 8126.

Comme ce RFC décrit une extension à RDAP, le serveur RDAP doit ajouter à sa réponse, dans l'objet rdapConformance, rdap_objectTag_level_0. (Apparemment, personne ne le fait.)

Vous voulez du code ? La bibliothèque ianardap.py, qui est disponible en ligne, peut récupérer la base et l'analyser. Cela permet ensuite de faire des requêtes pour des objets :

% ./dump-object.py F11598-FRNIC  | jq .
...
       [
          "",
          "",
          "Association Framasoft c/o Locaux Motiv",
          "Lyon",
          "",
          "69007",
          "FR"
        ]
...
  

Le programme dump-object.py étant simplement :

#!/usr/bin/env python3

import ianardap

import requests

import sys

rdap = ianardap.IanaRDAPDatabase(category="objects")
for object in sys.argv[1:]:
    url = rdap.find(object)
    if url is None:
        print("No RDAP server for %s" % object, file=sys.stderr)
        continue
    response = requests.get("%sentity/%s" % (url[0], object))
    print(response.text)
  

Le protocole réseau LISP (Locator/ID Separation Protocol, rien à voir avec le langage de programmation du même nom) est normalisé dans le RFC 6830 et plusieurs autres qui l'ont suivi. Ce RFC 6830 est un peu long à lire et ce nouveau RFC propose donc une vision de plus haut niveau, se focalisant sur l'architecture de LISP. Cela peut donc être un bon point de départ vers les RFC LISP.

L'idée de base de LISP est de séparer l'identificateur du localisateur, comme recommandé par le RFC 4984. Un identificateur désigne une machine, un localisateur sa position dans l'Internet. Aujourd'hui, les adresses IP servent pour les deux, ne satisfaisant parfaitement aucun des deux buts : les identificateurs devraient être stables (une machine qui change de réseau ne devrait pas en changer), les localisateurs devraient être efficaces et donc être liés à la topologie, et agrégeables.

LISP a donc deux classes : les identificateurs, ou EID (End-host IDentifier) et les localisateurs, ou RLOC (Routing LOCators). Les deux ont la syntaxe des adresses IP (mais pas leur sémantique). Un système de correspondance permet de passer de l'un à l'autre (par exemple, je connais l'EID de mon correspondant, je cherche le RLOC pour lui envoyer un paquet). LISP est plutôt prévu pour être mis en œuvre dans les routeurs, séparant un cœur de l'Internet qui n'utilise que les RLOC, d'une périphérie qui utiliserait les EID (avec, entre les deux, les routeurs LISP qui feraient la liaison).

En résumé (accrochez-vous, c'est un peu compliqué) :

• LISP peut être vu comme un réseau virtuel (overlay) au-dessus de l'Internet existant (underlay),
• Les RLOC n'ont de sens que dans le réseau sous-jacent, l'underlay,
• Les EID n'ont de sens que dans le réseau virtuel overlay,
• Entre les deux, le système de correspondance,
• Dans le réseau sous-jacent, les RLOC servent de localisateur et d'identificateur,
• Dans un site à la périphérie, les EID servent d'identificateur et de localisateur pour les autres machines du site.

C'est ce côté « solution dans les routeurs » et donc le fait que les machines terminales ne savent même pas qu'elles font du LISP, qui distingue LISP des autres solutions fondées sur la séparation de l'identificateur et du localisateur, comme ILNP (RFC 6740).

Au passage, pourquoi avoir développé LISP ? Quel était le problème à résoudre ? Outre la beauté conceptuelle de la chose (il n'est pas esthétique de mêler les fonctions d'identificateur et de localisateur), le principal problème à traiter était celui du passage à l'échelle du système de routage de l'Internet, décrit dans le RFC 4984. En gros, le nombre de routes distinctes augmente trop vite et menace la stabilité des routeurs de la DFZ. Le but était donc, par une nouvelle architecture, de rendre inutile certains choix qui augmentent la taille de la table de routage (comme la désagrégation des préfixes IP, afin de faire de l'ingénierie de trafic). Le RFC 7215 décrit comment LISP aide dans ce cas.

La section 7 du RFC décrit les différents scénarios d'usage de LISP :

• Ingénierie de trafic : aujourd'hui, dans l'Internet classique BGP, quand on veut orienter le trafic entrant, le faire passer par un chemin donné, on utilise souvent la désagrégation des préfixes. Comme indiqué plus haut, cela aggrave la pression sur la table de routage globale. L'indirection que permet LISP dispense de cette solution : on peut publier dans le système de correspondance les RLOC qu'on veut.
• Transition vers IPv6 : les EID et les RLOC ont la forme syntaxique d'une adresse IP, v4 ou v6, et il n'y a pas d'obligation qu'EID et RLOC aient la même version. On peut avoir des EID IPv6 et des RLOC IPv4, et cela fournit un mécanisme de tunnel permettant de connecter deux sites LISP IPv6 au-dessus de réseaux qui seraient purement IPv4. L'avantage par rapport aux techniques de transition actuelles est l'intégration dans une solution plus générale et plus « propre ».
• LISP permet également de faire des VPN, ou de gérer la mobilité de réseaux entiers (un réseau qui se déplace, et donc change de RLOC, c'est juste la correspondance dans le sous-système de contrôle qu'il faut changer, et tout les partenaires routeront vers les nouveaux RLOC).

La section 3 du RFC décrit en détail l'architecture de LISP (après, vous serez mûr·e·s pour lire les RFC LISP eux-mêmes, en commençant par le RFC 6830). Elle repose sur quatre principes :

• La séparation entre l'identificateur (le EID) et le localisateur (le RLOC),
• Deux sous-systèmes différents, le contrôle et les données, utilisant des protocoles différents, et pouvant évoluer séparement (enfin, dans une certaine mesure),
• Une architecture overlay : LISP est déployé sur un réseau virtuel au-dessus de l'Internet existant, ce qui évite les approches « table rase », qui ont une probabilité de déploiement à peu près nulle,
• Un protocole déployable de manière incrémentale, pas besoin d'attendre que tout le monde s'y mette, il y a des avantages à déployer LISP même pour les premiers à l'adopter (ce problème de déploiement est une des plaies de l'Internet actuel, comme on le voit avec IPv6).

La séparation entre identificateur et localisateur n'est pas faite au niveau de la machine individuelle, comme avec ILNP, mais à la frontière entre la périphérie de l'Internet (the edge) et son cœur (the core, en gros, la DFZ et quelques routeurs en plus). La périphérie travaille avec des EID (elle ne sait même pas que LISP est utilisé), le cœur avec des RLOC. Contrairement à ILNP, il n'y a donc pas une stricte séparation entre identificateurs et localisateurs : ils ont la même syntaxe (qui est celle d'une adresse IP, v4 ou v6) et, à part les routeurs d'entrée et de sortie des tunnels LISP, personne ne sait s'il utilise un EID ou un RLOC : les machines terminales manipulent des EID, les routeurs du cœur des RLOC, tout en croyant que ce sont des adresses IP ordinaires. Seuls les routeurs à la frontière entre les deux mondes connaissent LISP (et auront donc besoin d'un logiciel adapté).

Un Internet LISP est donc une série de « sites LISP » (des réseaux de périphérie accessibles par LISP) connectés par des tunnels entre eux, au-dessus du cœur actuel. Le routeur d'entrée du tunnel se nomme ITR (pour Ingress Tunnel Router) et celui de sortie ETR (pour Egress Tunnel Router). Le terme de xTR (pour « ITR ou bien ETR ») est parfois utilisé pour désigner un routeur LISP, qu'il soit d'entrée ou de sortie

Le sous-système des données (data plane) se charge d'encapsuler et de décapsuler les paquets, puis de les transmettre au bon endroit. (Sa principale qualité est donc la rapidité : il ne faut pas faire attendre les paquets.) Les ITR encapsulent un paquet IP qui vient d'un site LISP (dans un paquet UDP à destination du port 4341), puis l'envoient vers l'ETR. À l'autre bout du tunnel, les ETR décapsulent le paquet. Dans le tunnel, les paquets ont donc un en-tête intérieur (un en-tête IP normal, contenant les EID source et destination), qui a été placé par la machine d'origine, et un en-tête extérieur (contenant le RLOC source, celui de l'ITR, et le RLOC de destination, celui de l'ETR puis, après l'en-tête UDP, l'en-tête spécifique de LISP). Rappelez-vous que les routeurs du cœur ne connaissent pas LISP, ils font suivre ce qui leur semble un paquet IP ordinaire. Les routeurs LISP utilisent des tables de correspondance entre EID et RLOC pour savoir à quel ETR envoyer un paquet.

Ces tables ont été apprises du sous-système de contrôle (control plane, qui contient la fonction de correspondance - mapping), le routeur ayant un cache des correspondances les plus récentes. Cette fonction de correspondance, un des points les plus délicats de LISP (comme de tout système de séparation de l'identificateur et du localisateur) est décrite dans le RFC 6833. Son rôle peut être comparé à celui du DNS et de BGP dans l'Internet classique.

Une correspondance est une relation entre un préfixe d'identificateurs (rappelez-vous que les EID sont, syntaxiquement, des adresses IP ; on peut donc utiliser des préfixes CIDR) et un ensemble de localisateurs, les RLOC des différents routeurs possibles pour joindre le préfixe convoité.

Le RFC 6833 normalise une interface avec ce système de correspondance. Il y a deux sortes d'entités, le Map Server, qui connait les correspondances pour certains préfixes (car les ETR lui ont raconté les préfixes qu'ils servent), et le Map Resolver, qui fait les requêtes (il est typiquement dans l'ITR, ou proche). Quatre messages sont possibles (les messages de contrôle LISP sont encpasulés en UDP, et vers le port 4342) :

• Map-Register : un ETR informe son Map Server des préfixes EID qu'il sait joindre,
• Map-Notify : la réponse de l'ETR au message précédent,
• Map-Request : un ITR (ou bien un outil de débogage comme lig, cf. RFC 6835) cherche les RLOC correspondant à un EID,
• Map-Reply : un Map Server ou un ETR lui répond.

Un point important de LISP est qu'il peut y avoir plusieurs mécanismes de correspondance EID->RLOC, du moment qu'ils suivent les messages standard du RFC 6833. On pourra donc, dans le cadre de l'expérience LISP, changer de mécanisme pour voir, pour tester des compromis différents. Notre RFC rappele l'existence du système ALT (RFC 6836, fondé, comme BGP sur un graphe. Mais aussi celle d'un mécanisme utilisant une base « plate » (NERD, RFC 6837), un mécanisme arborescent nommé DDT (RFC 8111), des DHT, etc. On pourrait même, dans des déploiements privés et locaux, avoir une base centralisée avec un seul serveur.

ALT, normalisé dans le RFC 6836, est le système de correspondance « historique » de LISP, et il est souvent présenté comme le seul dans les vieux documents. Il repose sur BGP, protocole bien maitrisé par les administrateurs de routeurs, ceux qui auront à déployer LISP. L'idée de base est de connecter les serveurs ALT par BGP sur un réseau virtuel au-dessus de l'Internet.

DDT, dans le RFC 8111, lui, ressemble beaucoup plus au DNS, par sa structuration arborescente des données, et sa racine.

Évidemment, tout l'Internet ne va pas migrer vers LISP instantanément. C'est pour cela que notre RFC mentionne les problèmes de communication avec le reste du monde. Les EID ne sont typiquement pas annoncés dans la table de routage globale de l'Internet. Alors, comment un site pourra-t-il communiquer avec un site LISP ? Le mécanisme décrit dans le RFC 6832 utilise deux nouvelles sortes de routeurs : les PITR (Proxy Ingress Tunnel Router) et les PETR (Proxy Egress Tunnel Router). Le PITR annonce les EID en BGP vers l'Internet, en les agrégeant le plus possible (l'un des buts de LISP étant justement d'éviter de charger la table de routage globale). Il recevra donc les paquets envoyés par les sites Internet classiques et les fera suivre par les procédures LISP normales. A priori, c'est tout : le site LISP peut toujours envoyer des paquets vers l'Internet classiques en ayant mis un EID en adresse IP source. Mais cela peut échouer pour diverse raisons (uRPF, par exemple) donc on ajoute le PETR : il recevra le paquet du site LISP et le transmettra.

Voici pour les principes de LISP. Mais, si vous travaillez au quotidien comme administrateur d'un réseau, vous avez sans doute à ce stade plein de questions concrètes et opérationnelles. C'est le moment de lire la section 4 de ce RFC. Par exemple, la gestion des caches : un routeur LISP ne peut pas faire appel au système de correspondance pour chaque paquet qu'il a à transmettre. Le sous-système des données tuerait complètement le sous-système de contrôle, si un routeur s'avisait de procéder ainsi. Il faut donc un cache, qui va stocker les réponses aux questions récentes. Qui dit cache dit problèmes de cohérence des données, puisque l'information a pu changer entre la requête, et l'utilisation d'une réponse mise en cache. Pour gérer cette cohérence, LISP dispose de divers mécanismes, notamment un TTL (Time To Live) : l'ETR le définit, indiquant combien de temps les données peuvent être utilisées (c'est typiquement 24 h, aujourd'hui).

Autre problème pratique cruciale, la joignabilité des RLOC. C'est bien joli de savoir que telle machine a tel RLOC mais est-ce vrai ? Peut-on réellement lui parler ou bien tous les paquets vont-ils finir dans un trou noir ? Un premier mécanisme pour transporter l'information de joignabilité est les LSB (Locator Status Bits). Transportés dans les paquets LISP, ces bits indiquent si un RLOC donné est joignable par l'ETR qui a envoyé le paquet. Évidemment, eux aussi peuvent être faux, donc, s'il existe une communication bi-directionnelle, il est préférable d'utiliser le mécanisme des numniques. Quand un ITR écrit à un ETR, il met un numnique dans le paquet, que l'ETR renverra dans son prochain paquet. Cette fois, plus de doute, l'ETR est bien joignable. Si l'ITR est impatient et veut une réponse tout de suite, il peut tester activement la joignabilité, en envoyant des Map-Request.

LISP est souvent présenté avec un modèle simplifié où chaque site est servi par un seul ETR, qui connait les EID du site et les annonce au Map Server. Mais, dans la réalité, les sites sérieux ont plusieurs ETR, pour des raisons de résilience et de répartition de charge. Cela soulève le problème de leur synchronisation : ces ETR doivent avoir des configurations compatibles, pour annoncer les mêmes RLOC pour leurs EID. Pour l'instant, il n'existe pas de protocole pour cela, on compte sur une synchronisation manuelle par l'administrateur réseaux.

Enfin, comme LISP repose sur des tunnels, il fait face à la malédiction habituelle des tunnels, les problèmes de MTU. Du moment qu'on encapsule, on diminue la MTU (les octets de l'en-tête prennent de la place) et on peut donc avoir du mal à parler avec les sites qui ont une MTU plus grande, compte-tenu de la prévalence d'erreurs grossières de configuration, comme le filtrage d'ICMP. La section 4.4 de notre RFC décrit le traitement normal de la MTU dans LISP et ajoute que des mécanismes comme celui du RFC 4821 seront peut-être nécessaires.

Dans l'Internet d'aujourd'hui, une préoccupation essentielle est bien sûr la sécurité : d'innombrables menaces pèsent sur les réseaux (section 8 du RFC). Quelles sont les problèmes spécifiques de LISP en ce domaine ? Par exemple, certains systèmes de correspondance, comme DDT, sont de type pull : on n'a pas l'information à l'avance, on va la chercher quand on en a besoin. Cela veut dire qu'un paquet de données (sous-système des données) peut indirectement déclencher un événement dans le sous-système de contrôle (par la recherche d'une correspondance EID->RLOC afin de savoir où envoyer le paquet). Cela peut affecter la sécurité.

D'autant plus que le sous-système de contrôle sera typiquement mis en œuvre dans le processeur généraliste des routeurs, beaucoup moins rapide que les circuits électroniques spécialisés qui servent à la transmission des données. Un attaquant qui enverrait des tas de paquets vers des EID différents pourrait, à un coût très faible pour lui, déclencher plein de demandes à DDT, ralentissant ainsi sérieusement les routeurs LISP. Une mise en œuvre naïve de LISP où toute requête pour un EID absent du cache déclencherait systématiquement une MAP-Request serait très vulnérable. Une limitation du trafic est donc nécessaire.

En parlant du système de correspondance, il représente évidemment un talon d'Achille de LISP. Si son intégrité est compromise, si des fausses informations s'y retrouvent, les routeurs seront trahis et enverront les paquets au mauvais endroit. Et si le système de correspondance est lent ou en panne, par exemple suite à une attaque par déni de service, le routage ne se fera plus du tout (à part pour les EID encore dans les caches des routeurs). On peut donc comparer ce système de correspondance au DNS dans l'Internet classique, par son côté crucial pour la sécurité.

Il faut donc des « bons » Map Server, qui suivent bien le RFC 6833 (notamment sa section 6) et, peut-être dans le futur, des Map Servers qui gèrent l'extension de sécurité LISP-Sec (si son RFC est publié un jour).

Dernier point de sécurité, le fait que LISP puisse faire du routage asymétrique (le chemin d'Alice à Bob n'est pas le même que celui de Bob à Alice). Rien d'extraordinaire à cela, c'est pareil pour lee routage Internet classique, mais il faut toujours se rappeler que cela a des conséquences de sécurité : par exemple, un pare-feu ne verra, dans certains cas, qu'une partie du trafic.

On trouvera plus de détails sur les attaques qui peuvent frapper LISP dans le RFC 7835.

Pour ceux qui sont curieux d'histoire des technologies, l'annexe A du RFC contient un résumé de LISP. Tout avait commencé à Amsterdam en octobre 2006, à l'atelier qui avait donné naissance au RFC 4984. Un groupe de participants s'était alors formé, avait échangé, et le premier Internet-Draft sur LISP avait été publié en janvier 2007. En même temps, et dans l'esprit traditionnel de l'Internet (running code), la programmation avait commencé et les premiers routeurs ont commencé à gérer des paquets LISP en juin 2007.

Le groupe de travail IETF officiel a été ensuite créé, en mars 2009. Les premiers RFC sont enfin sortis en 2013.

LISP n'a pas toujours été comme aujourd'hui ; le protocole initial était plutôt une famille de protocoles, désignés par des numéros, chacun avec des variantes sur le concept de base. Cela permettait de satisfaire tous les goûts mais cela compliquait beaucoup le protocole. On avait LISP 1, où les EID étaient routables dans l'Internet normal (ce qui n'est plus le cas), LISP 1.5 où ce routage se faisait dans un réseau séparé, LISP 2 où les EID n'étaient plus routables, et où la correspondance EID->RLOC se faisait avec le DNS, et enfin LISP 3 où le système de correspondance était nouveau (il était prévu d'utiliser une DHT...). Le LISP final est proche de LISP 3.

Comme chacun·e sait, l'Internet est une jungle (les politiciens ajouteraient « une jungle Far-West de non-droit qu'il faut civiliser »). Par exemple, les logiciels qui parlent avec les vôtres ne sont pas toujours correctement écrits, voire ils sont franchement malveillants. Le code de votre côté doit donc être robuste, voire paranoïaque, et penser à tout. Ce RFC décrit quelques problèmes qui ont été observés dans des logiciels mettant en œuvre le DNS et explique comment ne pas refaire la même erreur.

Le RFC ne parle pas de failles DNS mais de failles dans les programmes DNS, ce qui est très différent (mais la différence est souvent oubliée dans les médias). Le protocole lui-même n'était pas en cause dans ces cas, ce sont juste les logiciels qui avaient des bogues. Les cas sont nombreux, par exemple SIGRed (CVE-2020-1350) ou DNSpooq (CVE-2020-25681 à CVE-2020-25687). Ces problèmes frappent notamment souvent dnsmasq (personnellement, je n'ai jamais compris pourquoi ce logiciel était si utilisé, mais c'est une autre histoire).

Plusieurs vulnérabilités ont concerné l'analyse des enregistrements DNS (RR = Resource Record). Les risques lors de cette analyse devraient être bien connus, la première faille documentée l'ayant été en 2000 (CVE-2000-0333) ! Tout logiciel qui analyse des enregistrements DNS (client, serveurs, mais aussi pare-feux, IDS, etc) peut tomber dans ces pièges, d'où l'importance de les documenter. C'était déjà fait dans l'Internet-Draft draft-ietf-dnsind-local-compression et dans le RFC 5625 mais c'était perdu au milieu d'autres choses donc notre RFC choisit d'enfoncer le clou.

Il commence par le grand classique des bogues de logiciels DNS : le traitement des pointeurs de compression. Pour gagner quelques octets, à l'époque où ça comptait, le DNS prévoit (RFC 1035, section 4.1.4) qu'on peut, dans un enregistrement DNS, remplacer tout ou partie d'un nom de domaine par un pointeur vers un autre endroit du paquet. Ainsi, si on a tous ses serveurs qui se terminent par les mêmes composants (comme c'est le cas, par exemple, de la racine), on peut ne mettre ces composants qu'une fois, et pointer vers eux partout ailleurs. Évidemment, si vous êtes programmeuse ou programmeur, vous avez déjà vu le piège : les pointeurs, c'est dangereux. Ils peuvent pointer en dehors du paquet, ou pointer vers eux-même, par exemple. Si on suit aveuglément un pointeur, un déni de service est possible, si on tape en dehors de la mémoire allouée ou bien si on se lance dans une boucle sans fin.

Rentrons dans les détails. Le RFC 1035 nous dit que l'octet qui indique la longueur d'un composant doit valoir moins de 64 (la taille maximale d'un composant), donc avoir les deux bits de plus fort poids à zéro. S'ils sont tous les deux à un, cela indique qu'on a un pointeur. Cet octet et le suivant (privés des deux bits de plus fort poids) sont alors un pointeur, le nombre d'octets depuis le début du message. On voit qu'on peut atteindre 16 383 octets (2 ** 14 - 1), largement assez pour sortir de la mémoire allouée pour le paquet, avec les conséquences qu'on imagine. Cela s'est produit en vrai (CVE-2020-25767, CVE-2020-24339 et CVE-2020-24335).

Autre exemple amusant cité par le RFC, le cas d'un pointeur pointant sur lui-même. Soit un message DNS minimal. Le premier composant est à 12 octets du début du message. Si on y met les octets 0xC0 et 0x0C, on aura un pointeur (0xC0 = 11000000, les deux bits de plus fort poids à un) qui vaut 12 (0xC0 0x0C moins les deux bits les plus significatifs = 0000000000001100 = 12). Le pointeur pointera alors sur lui-même, entrainant le logiciel DNS imprudent dans une boucle sans fin. Ça aussi, ça s'est déjà produit (CVE-2017-9345).

Dernier exemple amusant avec des pointeurs, le pointeur qui va mener à un nombre infini de composants. L'attaquant (ou le programmeur maladroit) met dans le message un composant suivi d'un pointeur qui revient au début de ce composant. Si le composant était test, un analyseur DNS imprudent va créer le nom de domaine test.test.test.test… avant de tomber à court de mémoire, ou bien, dans un langage de programmation comme C, d'écrire dans une autre zone de la mémoire, ce qui peut mener à un RCE. Notez que les pointeurs ne devraient pas pointer vers un pointeur : ça n'a aucun intérêt pratique et c'est dangereux, mais le RFC 1035 ne l'interdit pas explicitement. Une alternative est de tester le nombre de fois qu'on a suivi un pointeur ou, encore mieux, de vérifier que le pointeur ne pointe qu'en avant de lui-même.

Notez que le problème de la répétition infinie d'un composant pourrait également être évité en s'assurant que le nom de domaine reste en dessous de sa taille maximale, 255 octets (section 3 du RFC).

Mais il n'y a pas que les pointeurs. Un nom de domaine doit être terminé par un octet nul, indiquant la racine. Ainsi, le nom afnic.fr est encodé 0x05 0x61 0x66 0x6E 0x69 0x63 ("afnic") 0x02 0x66 0x72 ("fr") 0x00 (la racine). Que se passe-t-il si l'octet nul final manque ? Certains programmes en C ont été assez imprudents pour tenter de traiter le nom de domaine avec des routines comme strlen, qui comptent sur un octet nul pour terminer les données (section 4 de notre RFC). Le développeur qui ne veut pas refaire des failles comme CVE-2020-25107, CVE-2020-17440, CVE-2020-24383 ou CVE-2020-27736 devrait utiliser strnlen ou une autre méthode sûre.

On n'a pas terminé. Lorsqu'on traite une réponse DNS, les enregistrements incluent des données. Leur longueur est donné par un champ RDLENGTH de deux octets, qui précède les données (section 5). Si un analyseur DNS ne fait pas attention, la longueur indiquée peut être supérieure à la taille du paquet. Un programme qui, bêtement, lirait RDLENGTH puis ferait un read() de la longueur indiquée aurait de fortes chances de taper en dehors de la mémoire accessible (CVE-2020-25108, CVE-2020-24336 et CVE-2020-27009).

Ah, et le RFC n'en parle pas, mais l'analyse des options EDNS (RFC 6891) offre également ce genre de pièges. Une option est encodée en TLV et une longueur invalide peut mener à lire les valeurs en dehors du paquet.

Un problème du même genre est décrit dans la section 6 du RFC. Un message DNS comprend plusieurs sections (Question, Réponse, Autorité, Additionnelle) et le nombre d'enregistrements par section est indiqué au début du message DNS. Ces nombres (count) peuvent également être faux et ne doivent pas être utilisés aveuglément, sinon, on aura des malheurs du genre CVE-2020-25109, CVE-2020-24340, CVE-2020-24334 ou CVE-2020-27737.

C'est en raison de tous ces risques qu'il faut tester que ses programmes résistent bien à des messages DNS mal formés. Par exemple, le serveur faisant autorité Drink, écrit en Elixir, a dans ses jeux de tests de tels messages. Regardez par exemple drink_parsing_test.exs. Un exemple d'un tel test, pour le problème de boucle sans fin sur des pointeurs, décrit en section 2 du RFC, est :

    
  test "pointerloop1" do # RFC 9267, section 2
    result = Drink.Parsing.parse_request(<<@id::unsigned-integer-size(16),
      @request::unsigned-integer-size(16),
      1::unsigned-integer-size(16), # QDcount
      0::unsigned-integer-size(16), # ANcount
      0::unsigned-integer-size(16), # NScount
      0::unsigned-integer-size(16), # ARcount
      0xc0::unsigned-integer-size(8), # First label of the question
				      # section starts with a
				      # compression pointer to itself.
      0x0c::unsigned-integer-size(8),
      @mx::unsigned-integer-size(16),
      @in_class::unsigned-integer-size(16)
      >>, 
      false)
    assert result == {:error, :badDNS}    
  end

  

On fabrique un paquet DNS avec le pointeur invalide, et on l'analyse. Le sous-programme parse_request ne doit pas tourner sans fin, et doit renvoyer une erreur.

Un test du même genre en Python, où on envoie un message DNS avec un pointeur pointant sur lui-même (et on espère que ça n'aura pas tué le serveur qui le reçoit) :

id = 12345
misc = 0 # opcode 0, all flags zero 
data = struct.pack(">HHHHHHBB", id, misc, 1, 0, 0, 0, 0xc0, 0x0c)
s.sendto(data, sockaddr)
  

Quand vous gérez un serveur Internet (pas forcément un serveur Web) prévu pour des humains, une bonne partie du trafic, voire la majorité, vient de robots. Ils ne sont pas forcément malvenus mais ils peuvent être agaçants, par exemple s'ils épuisent le serveur à tout ramasser. C'est pour cela qu'il existe depuis longtemps une convention, le fichier robots.txt, pour dire aux robots gentils ce qu'ils peuvent faire et ne pas faire. La spécification originale était très limitée et, en pratique, la plupart des robots comprenait un langage plus riche que celui du début. Ce nouveau RFC documente plus ou moins le format actuel.

L'ancienne spécification, qui date de 1996, est toujours en ligne sur le site de référence (qui ne semble plus maintenu, certaines informations ont des années de retard). La réalité des fichiers robots.txt d'aujourd'hui est différente, et plus riche. Mais, comme souvent sur l'Internet, c'est assez le désordre, avec différents robots qui ne comprennent pas la totalité du langage d'écriture des robots.txt. Peut-être que la publication de ce RFC aidera à uniformiser les choses.

Donc, l'idée de base est la suivante : le robot qui veut ramasser des ressources sur un serveur va d'abord télécharger un fichier situé sur le chemin /robots.txt. (Au passage, si cette norme était faite aujourd'hui, on utiliserait le /.well-known du RFC 8615.) Ce fichier va contenir des instructions pour le robot, lui disant ce qu'il peut récupérer ou pas. Ces instructions concernent le chemin dans l'URI (et robots.txt n'a donc de sens que pour les serveurs utilisant ces URI du RFC 3986, par exemple les serveurs Web). Un exemple très simple serait ce robots.txt :

User-Agent: *
Disallow: /private
  

Il dit que, pour tous les robots, tout est autorisé sauf les chemins d'URI commençant par /private. Un robot qui suit des liens (RFC 8288) doit donc ignorer ceux qui mènent sous /private.

Voyons maintenant les détails pratiques (section 2 du RFC). Un robots.txt est composé de groupes, chacun s'appliquant à un robot ou un groupe de robots particulier. Les groupes sont composés de règles, chaque règle disant que telle partie de l'URI est interdite ou autorisée. Par défaut, tout est autorisé (même chose s'il n'y a pas de robots.txt du tout, ce qui est le cas de ce blog). Un groupe commence par une ligne User-Agent qui va identifier le robot (ou un astérisque pour désigner tous les robots) :

User-Agent: GoogleBot
  

Le robot va donc chercher le ou les groupes qui le concernent. En HTTP, normalement, l'identificateur que le robot cherche dans le robots.txt est une sous-chaine de l'identificateur envoyé dans le champ de l'en-tête HTTP User-Agent (RFC 9110, section 10.1.5).

Le robot doit combiner tous les groupes qui s'appliquent à lui, donc on voit parfois plusieurs groupes avec le même User-Agent.

Le groupe est composé de plusieurs règles, chacune commençant par Allow ou Disallow (notez que la version originale de la spécification n'avait pas Allow). Si plusieurs règles correspondent, le robot doit utiliser la plus spécifique, c'est-à-dire celle dont le plus d'octets correspond. Par exemple, avec :

Disallow: /private
Allow: /private/notcompletely
  

Une requête pour /private/notcompletely/foobar sera autorisée. L'ordre des règles ne compte pas (mais certains robots sont bogués sur ce point). C'est du fait de cette notion de correspondance la plus spécifique qu'on ne peut pas compiler un robots.txt en une simple expression rationnelle, ce qui était possible avec la spécification originelle. Si une règle Allow et une Disallow correspondent, avec le même nombre d'octets, l'accès est autorisé.

Le robot a le droit d'utiliser des instructions supplémentaires, par exemple pour les sitemaps.

En HTTP, le robot peut rencontrer une redirection lorsqu'il essaie de récupérer le robots.txt (code HTTP 301, 302, 307 ou 308). Il devrait dans ce cas la suivre (mais pas infinement : le RFC recommande cinq essais au maximum). S'il n'y a pas de robots.txt (en HTTP, code de retour 404), tout est autorisé (c'est le cas de mon blog). Si par contre il y a une erreur (par exemple 500 en HTTP), le robot doit attendre et ne pas se croire tout permis. Autre point HTTP : le robot peut suivre les instructions de mémorisation du robots.txt données, par exemple, dans le champ Cache-control de l'en-tête.

Avant de passer à la pratique, un peu de sécurité. D'abord, il faut bien se rappeler que le respect du robots.txt dépend de la bonne volonté du robot. Un robot malveillant, par exemple, ne tiendra certainement pas compte du robots.txt. Mais il peut y avoir d'autres raisons pour ignorer ces règles. Par exemple, l'obligation du dépôt légal fait que la BNF annonce explicitement qu'elle ignore ce fichier. (Et un programme comme wget a une option, -e robots=off, pour débrayer la vérification du robots.txt.) Bref, un robots.txt ne remplace pas les mesures de sécurité, par exemple des règles d'accès aux chemins définies dans la configuration de votre serveur HTTP. Le robots.txt peut même diminuer la sécurité, en indiquant les fichiers « intéressants » à un éventuel attaquant.

Passons maintenant à la pratique. On trouve plein de mises en œuvre de robots.txt un peu partout mais en trouver une parfaitement conforme au RFC est bien plus dur. Disons-le clairement, c'est le bordel, et l'auteur d'un robots.txt ne peut jamais savoir comment il va être interprété. Il ne faut donc pas être trop subtil dans son robots.txt et en rester à des règles simples. Du côté des robots, on a un problème analogue : bien des robots.txt qu'on rencontre sont bogués. La longue période sans spécification officielle est largement responsable de cette situation. Et tout n'est pas clarifié par le RFC. Par exemple, la grammaire en section 2.2 autorise un Disallow ou un Allow à être vide, mais sans préciser clairement la sémantique associée.

Pour Python, il y a un module standard, mais qui est loin de suivre le RFC. Voici un exemple d'utilisation :

import urllib.robotparser
import sys

if len(sys.argv) != 4:
    raise Exception("Usage: %s robotstxt-file user-agent path" % sys.argv[0])
input = sys.argv[1]
ua = sys.argv[2]
path = sys.argv[3]
parser = urllib.robotparser.RobotFileParser()
parser.parse(open(input).readlines())
if parser.can_fetch(ua, path):
    print("%s can be fetched" % path)
else:
    print("%s is denied" % path)

Et, ici, on se sert de ce code :

% cat ultra-simple.txt 
User-Agent: *
Disallow: /private

% python test-robot.py ultra-simple.txt foobot /public/test.html         
/public/test.html can be fetched

% python test-robot.py ultra-simple.txt foobot /private/test.html
/private/test.html is denied

Mais ce module ne respecte pas la précédence des règles :

% cat precedence.txt
User-Agent: *
Disallow: /
Allow: /bar.html

% python3 test-robot.py precedence.txt foobot /bar.html
/bar.html is denied

En application de la règle la plus spécifique, /bar.html aurait dû être autorisé. Si on inverse Allow et Disallow, on obtient le résultat attendu. Mais ce n'est pas normal, l'ordre des règles n'étant normalement pas significatif. Autre problème du module Python, il ne semble pas gérer les jokers, comme l'exemple *.gif$ du RFC. Il existe des modules Python alternatifs pour traiter les robots.txt mais aucun ne semble vraiment mettre en œuvre le RFC.

La situation n'est pas forcément meilleure dans les autres langages de programmation. Essayons avec Elixir. Il existe un module pour cela. Écrivons à peu près le même programme qu'en Python :

usage = "Usage: test robotstxtname useragent path"
filename =
  case Enum.at(System.argv(), 0) do
    nil -> raise RuntimeError, usage
    other -> other
  end
content =
  case File.read(filename) do
    {:ok, data} -> data
    {:error, reason} -> raise RuntimeError, "#{filename}: #{reason}"
  end
ua =
  case Enum.at(System.argv(), 1) do
    nil -> raise RuntimeError, usage
    other -> other
  end
statuscode = 200
{:ok, rules} = :robots.parse(content, statuscode) 
path =
  case Enum.at(System.argv(), 2) do
    nil -> raise RuntimeError, usage
    other -> other
  end
IO.puts(
  case :robots.is_allowed(ua, path, rules) do
    true -> "#{path} can be fetched"
    false -> "#{path} can NOT be fetched"
  end)
  

Et testons-le :

% mix run test-robot.exs ultra-simple.txt foobot /public/test.html   
/public/test.html can be fetched

% mix run test-robot.exs ultra-simple.txt foobot /private/test.html  
/private/test.html can NOT be fetched
  

Il semble avoir moins de bogues que le module Python mais n'est quand même pas parfait.

Comme dit plus haut, le robots.txt n'est pas réservé au Web. Il est utilisé par exemple pour Gemini. Ainsi, le robot de collecte Lupa lit les robots.txt et ne va pas ensuite récupérer les URI interdits. En septembre 2022, 11 % des capsules Gemini avaient un robots.txt.

Ce RFC est le premier du groupe de travail MASQUE qui développe des techniques pour relayer du trafic IP. Dans ce RFC, il s'agit de faire passer des datagrammes sur HTTP.

Pourquoi, sur HTTP ? Parce que c'est le seul protocole dont on est raisonnablement sûr qu'il passera partout. En bâtissant un service de datagrammes sur HTTP (et non pas directement sur IP), on arrivera à le faire fonctionner à tous les endroits où HTTP fonctionne.

En fait, ce RFC décrit deux mécanismes assez différents, mais qui visent le même but, la transmission de datagrammes sur HTTP. Le premier mécanisme est le plus simple, utiliser HTTP juste pour lancer une session qui utilisera les datagrammes de QUIC, normalisés dans le RFC 9221. (QUIC seul ne passe pas partout, d'où la nécessité d'insérer une couche HTTP.) Ce premier mécanisme dépend de QUIC donc ne marche qu'avec HTTP/3 (RFC 9114). Un second mécanisme est normalisé, dans notre RFC ; nommé Capsule, il permet de faire passer des datagrammes (ou à peu près) sur HTTP/2 (RFC 9113) et HTTP/1 (RFC 9112). Capsule est plus général, mais moins efficace.

Ces mécanismes ne sont pas vraiment prévus pour des utilisations par des applications, mais plutôt pour des extensions à HTTP (RFC 9110, section 16). Par exemple, le service CONNECT (RFC 9110, section 9.3.6) pourrait être doublé par un service équivalent, mais utilisant des datagrammes, au lieu du transfert fiable que fait CONNECT (cf. RFC 9298). Même chose pour les Web sockets du RFC 6455.

La section 2 de notre RFC explique de quels datagrammes on parle. Il s'agit de paquets de données dont l'ordre d'arrivée et l'acheminement ne sont pas garantis, et qui vont sans doute consommer moins de ressources. Sur HTTP/3 (qui utilise QUIC), ils vont utiliser les trames QUIC de type DATAGRAM (RFC 9221). Ce sont les « meilleurs » datagrammes HTTP, ceux qui collent le plus à la sémantique des datagrammes. Sur HTTP/2, tout acheminement de données est garanti. Si on veut faire des datagrammes, il va falloir utiliser le protocole Capsule, décrit dans la section 3. (Notez que HTTP/2 ne garantit pas l'ordre d'arrivée si les datagrammes sont transportés dans des ruisseaux différents.) Et pour HTTP/1 ? Le protocole ne convient guère puisqu'il garantit l'ordre d'arrivée et l'acheminement, justement les propriétés auxquelles on était prêt à renoncer. Là aussi, on se servira de Capsule.

HTTP utilise différentes méthodes pour faire ses requêtes (les deux plus connues sont GET et POST). Les datagrammes ne sont utilisables qu'avec des méthodes qui les acceptent explicitement. Donc, pas de GET ni de POST, plutôt du CONNECT.

Sur HTTP/3, le champ de données du datagramme QUIC aura le format :

HTTP/3 Datagram {
     Quarter Stream ID (i),
     HTTP Datagram Payload (..),
   }
  

Le quarter stream ID est l'identificateur du ruisseau QUIC du client où a été envoyée la requête HTTP, divisé par 4 (ce qu'on peut toujours faire, vu la façon dont sont générés ces identificateurs, RFC 9000, section 2.1).

Ah, et comme les datagrammes ne sont pas acceptés par défaut en HTTP/3, il faudra envoyer au début de la session un paramètre SETTINGS_H3_DATAGRAM (enregistré à l'IANA).

Les capsules, maintenant. Inutiles en HTTP/3, elles sont la seule façon de faire du datagramme en HTTP/1 et HTTP/2. Le protocole Capsule permet d'envoyer des données encodées en TLV sur une connexion HTTP. On indique qu'on va l'utiliser, en HTTP/1 avec le champ Upgrade: (RFC 9110, section 7.8) et en HTTP/2 avec un CONNECT étendu (cf. RFC 8441). Les upgrade tokens (les identificateurs de protocoles utilisés, enregistrés à l'IANA) sont décrits dans la section 16.7 du RFC 9110.

Le format des capsules est décrit en section 3.2 :

Capsule {
     Capsule Type (i),
     Capsule Length (i),
     Capsule Value (..),
   }
  

Les différents types possibles de capsules figurent dans un registre IANA. Une fois le protocole Capsule sélectionné via un upgrade token, on passe du HTTP classique au protocole Capsule. Un premier type de capsule est DATAGRAM (type 0) dont le nom indique bien la sémantique. D'autres types pourront être ajoutés en suivant la procédure « spécification nécessaire » du RFC 8126, sauf les valeurs basses du type (de 0 à 63) qui exigent une action de normalisation, ou bien une approbation par l'IESG.

Si on utilise Capsule, la requête HTTP est accompagnée du champ Capsule-Protocol (un champ structuré, cf. RFC 9651), champ désormais enregistré à l'IANA.

Il existe plusieurs mises en œuvre de ces datagramms HTTP. En logiciel libre, on a :

• Quiche,
• Mvfst.

Notez que le protocole Capsule n'est a priori pas accessible au code JavaScript chargé dans le navigateur Web (il faut pouvoir accéder aux upgrade tokens). Mais rappelez-vous que tout ce mécanisme de datagrammes sur HTTP est conçu pour des extensions de HTTP, pas pour l'application finale.

Vous connaissez le compagnonnage ? Probablement de nom, puisque ce système de formation et d'entraide dans le monde du travail manuel est ancien et souvent cité, par exemple lorsqu'on a parlé des réparations de Notre-Dame de Paris après l'incendie. Mais en dehors de généralités, le compagnonnage n'est pas forcément bien connu, alors qu'il a une longue histoire, résumée dans ce livre.

Le travail de l'historien sur ce sujet est à la fois facile (de nombreux documents sont disponibles) et difficile car il y a tout un folklore compagnonnique, avec ses légendes (les racines du compagnonnage au temps du roi Salomon…) et que les compagnons ne sont pas forcément ravis de voir un historien extérieur documenter leur mouvement. L'auteur se concentre évidemment sur les faits établis, qui font remonter les sources du compagnonnage, non pas au temple de Jérusalem, mais au Moyen Âge, ce qui n'est déjà pas mal. En rupture avec le système médiéval des corporations, devenu figé, voire « aristocratique », le compagnonnage est né de la volonté de certaines catégories de travailleurs manuels de s'entraider et de se former entre eux, par l'échange et le voyage (le fameux « Tour de France »). Ces compagnons ont ensuite développé un certain nombre de traditions (parfois confondues, à tort, avec celles des francs-maçons, mouvement nettement plus bourgeois) et de règles, notamment d'entraide et de fraternité.

On croit souvent qu'il n'y a qu'une sorte de compagnon mais en fait, depuis longtemps, les compagnons sont divisés entre plusieurs obédiences qui, à certaines époques, réglaient leurs divergences par la violence. Le chemin du Tour de France n'était pas un long fleuve tranquille. Les chansons de marche que les compagnons entonnaient pour se donner du courage sur la route étaient fréquemment des chants guerriers dirigés contre les autres obédiences. (Le même auteur a fait le scénario d'une BD sur Agricol Perdiguier, un compagnon du XIXe siècle resté célèbre par sa lutte incessante contre ces affrontements fratricides. Une de ses actions a été d'écrire des chansons pour les marches et les fêtes, qui ne soient pas un appel à la violence. Un feuilleton célèbre de l'ORTF avait son scénario fondé sur ces violences.) Le compagnonnage n'a évidemment jamais échappé aux problèmes politiques de son temps : catholiques stricts contre laïcs au XIXe siècle, par exemple. Mais il y avait aussi des rivalités de boutique (monopole d'accès à certains travaux) et du simple sectarisme.

Le compagnonnage a ensuite été ébranlé par la révolution industrielle, qui a semblé un moment condamner l'artisan qualifié qu'était le compagnon, par le socialisme, qui rejetait ce mouvement qui se voulait souvent élitiste, par les divers soubresauts du XXe siècle (ah, la malheureuse tentative de rénovation du compagnonnage sous le patronage de… Pétain).

Le livre décrit toutes ces aventures du mouvement compagnonnique, et son état actuel. Toujours divisé, avec trois importantes obédiences et plusieurs plus petites, le mouvement existe toujours. L'auteur explique les divergences entre ces obédiences mais je dois dire que ce n'est pas forcément facile à décrypter pour un lecteur situé à l'extérieur du mouvement compagnonnique. Ce mouvement s'est parfois adapté au monde moderne (admission des femmes à partir de 2004), mais reste également fidèle à ses origines, notamment la valorisation du travail manuel, et l'importance de la transmission du savoir.

L'homme de Néandertal fait l'objet de nombreux travaux de « réhabilitation » depuis des années, le présentant comme l'égal en tout de l'Homo Sapiens moderne que nous sommes. Dans ce livre, Slimak questionne cette vision et se demande si elle n'a pas tendance à considérer l'Homo Sapiens moderne comme la référence absolue.

Ce pauvre Néandertal était, au XIXe siècle et au début du XXe, présenté comme une brute stupide, sans sentiments religieux ou artistiques, et cannibale, pendant qu'on y était. Les reconstitutions le montraient plutôt comme un singe que comme un homme. Depuis un certain temps, cette vision est contestée, et la tendance est plutôt à dire que Néandertal, s'il vivait aujourd'hui, serait notre égal en presque tout et devrait avoir le droit de vote. Trouvée sur Wikimedia Commons, une image moderne (et qui fait écho au titre du livre) : .

Ludovic Slimak reprend la question dans ce court livre. Il fait d'abord remarquer que beaucoup de théories sur les humains du passé sont fragiles, reposant sur peu de données, et de datations parfois délicates. Le risque de raisonnement circulaire est important ; on trouve un certain type d'artefacts avec des squelettes d'Homo Sapiens moderne, puis on trouve des artefacts analogues en un autre endroit, sans squelettes associés, on en déduit que des Homo Sapiens les ont réalisés et finalement que Néandertal n'a rien fait. Alors qu'il était peut-être l'auteur du second jeu d'artefacts.

Mais, surtout, l'auteur s'interroge sur cette tendance à vouloir réhabiliter Néandertal en insistant sur le fait qu'il était comme nous. Est-ce que cela n'indique pas un certain refus de la différence, si Néandertal n'était acceptable que s'il était plus ou moins identique à nous ? Slimak estime qu'on n'a pas de vraies preuves que Néandertal ait eu une activité artistique. Mais est-ce que cela veut dire qu'il n'est qu'une brute sans intérêt ? L'auteur appelle à analyer ce qu'on sait de Néandertal en essayant de ne pas nous prendre comme le mètre-étalon. Par exemple, sur le cannibalisme, Slimak fait remarquer qu'il n'y a guère de doute que Néandertal était cannibable (ce qui lui a souvent été reproché), mais que certains Homo Sapiens modernes l'étaient aussi et que de toute façon ce n'est pas forcément un signe d'animalité, ce cannibalisme étant fortement ritualisé et chargé de sens divers.

Le livre est agréable à lire, avec beaucoup d'exemples concrets et de dissertations intéressantes. Je le recommande pour comprendre la complexité du débat.

Et sinon, du côté des romans, il y a des personnages intéressants de Néandertals dans le cycle de Jean Auel « Les enfants de la Terre » et, en moins documenté scientifiquement, dans la série de Jasper Fforde sur Thursday Next. Dans les deux cas, Néandertal n'est pas un singe abruti, mais il n'est pas non plus un simple clone d'Homo Sapiens.

Dans un monde idéal, nos flux de données sur l'Internet passeraient sans problème et sans être maltraitées par les éléments intermédiaires du réseau. Mais dans le monde réel, de nombreuses middleboxes examinent le trafic et interfèrent avec lui. Les machines émettrices de trafic doivent donc se protéger et une des techniques les plus courantes est le chiffrement : si la middlebox ne peut pas comprendre ce qui est envoyé, elle ne pourra pas interférer. Le protocole de transport QUIC chiffre donc le plus possible. Mais une partie du trafic reste non chiffrée. Une des techniques pour empêcher que les middleboxes ne le lisent et ne prennent des décisions déplorables fondées sur ces informations transmises en clair est le graissage : on fait varier les données le plus possible. Ce RFC normalise une possibilité de graisser un bit de l'en-tête QUIC qui était fixe auparavant.

L'un des principes de conception de QUIC est de diminuer le plus possible la vue depuis le réseau (RFC 8546) ; les éléments intermédiaires, comme les routeurs ne doivent avoir accès qu'à ce qui leur est strictement nécessaire, le reste étant chiffré, pour leur éviter toute tentation. QUIC définit (dans le RFC 8999) des invariants, des informations qui seront toujours vraies même pour les futures versions de QUIC (le RFC 9000 définit QUIC version 1, pour l'instant la seule version). En dehors de ces invariants, tout peut… varier et les équipements intermédiaires du réseau ne doivent pas en tenir compte. Si tous suivaient ce principe, on préserverait la neutralité du réseau, et on éviterait l'ossification (cf. RFC 9170). Mais, en pratique, on sait que ce n'est pas le cas et que toute information visible depuis le réseau sera utilisée par les middleboxes, ce qui peut rendre difficile les évolutions futures (TLS a par exemple beaucoup souffert de ce problème, d'où le RFC 8701, le premier à avoir formalisé ce concept de graissage).

Or, QUIC a un bit qui n'est pas cité dans les invariants du RFC 8999 mais qui est fixe et peur servir à différencier QUIC d'autres protocoles. On l'appele d'ailleurs souvent le « bit QUIC » (même si ça n'est pas son nom officiel, qui est fixed bit, cf. RFC 9000, sections 17.2 et 17.3). Si les middleboxes s'en servent pour appliquer un traitement particulier à QUIC, les futures versions de QUIC ne pourront pas utiliser ce bit pour autre chose (rappelez-vous qu'il ne fait pas partie des invariants).

Notre RFC ajoute donc à QUIC une option pour graisser ce bit, c'est-à-dire pour le faire varier au hasard, décourageant ainsi les middleboxes d'en tenir compte. Un nouveau paramètre de transport QUIC (ces paramètres sont définis dans le RFC 9000, section 7.4) est créé, grease_quic_bit (et ajouté au registre IANA). Lorsqu'il est annoncé à l'ouverture de la connexion QUIC, il indique que ce bit est ignoré et que le pair à tout intérêt à le faire varier.

Les paquets initiaux de la connexion (Initial et Handshake) doivent garder le bit QUIC à 1 (puisqu'on n'a pas encore les paramètres de la connexion), sauf si on reprend une ancienne connexion (en envoyant un jeton, cf. RFC 9000, section 19.7).

Tout le but de ce graissage est de permettre aux futures versions de QUIC (v2, 3, etc) d'utiliser ce bit qui était originellement fixe. Ces futures versions, ou tout simplement des extensions à QUIC négociées au démarrage de la connexion, pourront donc utiliser ce bit (lui donner une sémantique). Le RFC leur recommande d'annoncer quand même le paramètre grease_quic_bit, ce qui permettra de graisser même si la future extension n'est pas gérée par le partenaire.

Le RFC note enfin que ce graissage rend plus difficile d'identifier les flux de données QUIC au milieu de tout le trafic. C'est bien sûr le but, mais cela peut compliquer certains activités d'administration réseau. Un futur RFC explique plus en détail cette situation.

Apparemment, plusieurs mises en œuvre de QUIC gèrent déjà ce graissage.

Le protocole de transport TCP est l'un des piliers de l'Internet. La suite des protocoles Internet est d'ailleurs souvent appelée TCP/IP, du nom de ses deux principaux protocoles. Ce nouveau RFC est la norme technique de TCP, remplaçant l'antique RFC 793, qui était vieux de plus de quarante ans, plus vieux que la plupart des lecteurices de ce blog. Il était temps de réviser et de rassembler en un seul endroit tous les détails sur TCP.

TCP est donc un protocole de transport. Rappelons brièvement ce qu'est un protocole de transport et à quoi il sert. L'Internet achemine des paquets IP de machine en machine. IP ne garantit pas leur arrivée : les paquets peuvent être perdus (par exemple parce qu'un routeur n'avait plus de place dans ses files d'attente), peuvent être dupliqués, un paquet peut passer devant un autre, pourtant envoyé avant, etc. Pour la grande majorité des applications, ce n'est pas acceptable. La couche de transport est donc chargée de remédier à cela. Première (en partant du bas) couche à être de bout en bout (les routeurs et autres équipements intermédiaires n'y participent pas, ou plus exactement ne devraient pas y participer), elle se charge de suivre les paquets, de les remettre dans l'ordre, et de demander aux émetteurs de ré-émettre si un paquet s'est perdu. C'est donc un rôle crucial, puisqu'elle évite aux applications de devoir gérer ces opérations très complexes. (Certaines applications, par exemple de vidéo, n'ont pas forcément besoin que chaque paquet arrive, et n'utilisent pas TCP.) Le RFC 8095 contient une comparaison détaillée des protocoles de transport de l'IETF.

Avant de décrire TCP, tel que spécifié dans ce RFC 9293, un petit mot sur les normes techniques de l'Internet. TCP avait originellement été normalisé dans le RFC 761 en 1980 (les couches 3 - IP et 4 étaient autrefois mêlées en une seule). Comme souvent sur l'Internet, le protocole existait déjà avant sa normalisation et était utilisé. La norme avait été rapidement révisée dans le RFC 793 en 1981. Depuis, il n'y avait pas eu de révision générale, et les RFC s'étaient accumulés. Comprendre TCP nécessitait donc de lire le RFC 793 puis d'enchainer sur plusieurs autres. Un RFC, le RFC 7414, avait même été écrit dans le seul but de fournir un guide de tous ces RFC à lire. Et il fallait également tenir compte de l'accumulation d'errata. Désormais, la situation est bien plus simple, tout TCP a été consolidé dans un RFC central, notre RFC 9293. (Notez que ce travail de consolidation a été aussi fait pour HTTP et SMTP, qui ne sont plus décrits par les RFC d'origine mais par des versions à jour, mais pas pour le DNS, qui reste le principal ancien protocole qui aurait bien besoin d'une remise à jour complète des documents qui le spécifient.) Ne vous faites toutefois pas d'illusion : malgré ses 114 pages, ce RFC 9293 ne couvre pas tout, et la lecture d'autres RFC reste nécessaire. Notamment, TCP offre parfois des choix multiples (par exemple pour les algorithmes de contrôle de la congestion, une partie cruciale de TCP), qui ne sont pas décrits intégralement dans la norme de base. Voyez par exemple le RFC 7323, qui n'a pas été intégré dans le RFC de base, et reste une extension optionnelle.

Attaquons-nous maintenant à TCP. (Bien sûr, ce sera une présentation très sommaire, TCP est forcément plus compliqué que cela.) Son rôle est de fournir aux applications un flux d'octets fiable et ordonné : les octets que j'envoie à une autre machine arriveront dans l'ordre et arriveront tous (ou bien TCP signalera que la communication est impossible, par exemple en cas de coupure du câble). TCP découpe les données en segments, chacun voyageant dans un datagramme IP. Chaque octet est numéroté (attention : ce sont bien les octets et pas les segments qui sont numérotés) et cela permet de remettre dans l'ordre les paquets, et de détecter les pertes. En cas de perte, on retransmet. Le flux d'octets est bidirectionnel, la même connexion TCP permet de transmettre dans les deux sens. TCP nécessite l'établissement d'une connexion, donc la mémorisation d'un état, par les deux pairs qui communiquent. Outre les tâches de fiabilisation des données (remettre les octets dans l'ordre, détecter et récupérer les pertes), TCP fournit du démultiplexage, grâce aux numéros de port. Ils permettent d'avoir plusieurs connexions TCP entre deux machines, qui sont distinguées par ces numéros de port (un pour la source et un pour la destination) dans l'en-tête TCP. Le bon fonctionnement de TCP nécessite d'édicter un certain nombre de règles et le RFC les indique avec MUST-n où N est un entier. Par exemple, MUST-2 et MUST-3 indiqueront que la somme de contrôle est obligatoire, aussi bien en envoi qu'en vérification à la réception.

Après ces concepts généraux, la section 3 de notre RFC rentre dans les détails concrets, que je résume ici. D'abord, le format de cet en-tête que TCP ajoute derrière l'en-tête IP et devant les données du segment. Il inclut les numéros de port, le numéro de séquence (le rang du premier octet dans les données), celui de l'accusé de réception (le rang du prochain octet attendu), un certain nombre de booléens (flags, ou bits de contrôle, qui indiquent, par exemple, s'il s'agit d'une connexion déjà établie, ou pas encore, ou la fin d'une connexion), la taille de la fenêtre (combien d'octets peuvent être envoyés sans accusé de réception, ce qui permet d'éviter de surcharger le récepteur), une somme de contrôle, et des options, de taille variable (l'en-tête contient un champ indiquant à partir de quand commencent les données). Une option de base est MSS (Maximum Segment Size) qui indique quelle taille de segment on peut gérer. Il existe d'autres options comme les accusés de réception sélectifs du RFC 2018 ou comme le facteur multiplicatif de la taille de fenêtre du RFC 7323.

Avant d'expliquer la dynamique de TCP, le RFC définit quelques variables indispensables, qui font partie de l'état de la connexion TCP. Pour l'envoi de données, ce sont par exemple SND.UNA (ces noms sont là pour comprendre le RFC, mais un programme qui met en œuvre TCP peut évidemment nommer ces variables comme il veut), qui désigne le numéro de séquence du début des données envoyées, mais qui n'ont pas encore fait l'objet d'un accusé de réception, ou SND.NXT, le numéro de séquence du début des données pas encore envoyées ou encore SND.WND, la taille de la fenêtre d'envoi. Ainsi, on ne peut pas envoyer d'octets dont le rang serait supérieur à SND.UNA + SND.WND, il faut attendre des accusés de réception (qui vont incrémenter SND.UNA) ou une augmentation de la taille de la fenêtre. Pour la réception, on a RCV.NXT, le numéro de séquence des prochains paquets si tout est normal, et RCV.WND, la taille de la fenêtre de réception.

TCP est un protocole à état et il a donc une machine à états, décrite en section 3.3.2. Parmi les états, LISTEN, qui indique un TCP en train d'attendre un éventuel pair, ESTAB (ou ESTABLISHED), où TCP envoie et reçoit des données, et plusieurs états qui apparaissent lors de l'ouverture ou de la fermeture d'une connexion.

Et les numéros de séquence ? Un point important de TCP est qu'on ne numérote pas les segments mais les octets. Chaque octet a son numéro et les accusés de réception référencent ces numéros. On n'accuse évidemment pas réception de chaque octet individuel. Les accusés de réception sont cumulatifs ; ils désignent un octet et, implicitement, tous les octets précédents. Quand un récepteur prévient qu'il a bien reçu l'octet N, cela veut dire que tous ceux avant N ont aussi été reçus.

Les numéros ne partent pas de 1 (ni de zéro), ils sont relatifs à un ISN (Initial Sequence Number, rappelez-vous qu'il y a un glossaire, en section 4 du RFC) qui est choisi aléatoirement (pour des raisons de sécurité, cf. RFC 6528) au démarrage de la session. Des logiciels comme Wireshark savent cela et peuvent calculer puis afficher des numéros de séquence qui partent de 1, pour faciliter la lecture.

Les numéros de séquence sont stockés sur 32 bits et il n'y a donc que quatre milliards (et quelques) valeurs possibles. C'était énorme quand TCP a été créé mais cela devient de plus en plus petit, relativement aux capacités des réseaux modernes. Comme TCP repart de zéro quand il atteint le numéro de séquence maximum, il y a un risque qu'un « vieux » paquet soit considéré comme récent. À 1 Gb/s, cela ne pouvait se produire qu'au bout de 34 secondes. Mais à 100 Gb/s, il suffit d'un tiers de seconde ! Les extensions du RFC 7323 deviennent alors indispensables.

Tout le monde sait bien que TCP est un protocole orienté connexion. Cela veut dire qu'il faut pouvoir créer, puis supprimer, les connexions. La section 3.5 de notre RFC décrit cet établissement de connexion, via la fameuse « triple poignée de mains ». En gros, un des TCP (TCP n'est pas client-serveur, et la triple poignée de mains marche également quand les deux machines démarrent la connexion presque en même temps) envoie un paquet ayant l'option SYN (pour synchronization), le second répond avec un paquet ayant les options ACK (accusé de réception du SYN) et SYN, le premier TCP accuse réception. Avec trois paquets, les deux machines sont désormais d'accord qu'elles sont connectées. En d'autres termes (ici, machine A commence) :

• Machine A ⇒ Machine B : je veux te parler,
• B ⇒ A : j'ai noté que tu voulais me parler et je veux te parler aussi,
• A ⇒ B : j'ai noté que tu voulais me parler.

Pour mettre fin à la connexion, un des deux TCP envoie un paquet ayant l'option FIN (pour finish), auquel l'autre répond de même.

Conceptuellement, TCP gère un flux d'octets sans séparation. TCP n'a pas la notion de message. Si une application envoie (en appelant print, write ou autre fonction du langage de programmation utilisé) les octets "AB" puis "CD", TCP transmettra puis livrera à l'application distante les quatre octets "ABCD" dans l'ordre, sans indiquer qu'il y avait eu deux opérations d'écriture sur le réseau. Mais, pour envoyer les données, TCP doit les segmenter en paquets IP distincts. La fragmentation IP n'étant pas bonne pour les performances, et étant peu fiable de toute façon, l'idéal est que ces paquets IP aient une taille juste inférieure à la MTU du chemin. Cela nécessite de découvrir cette MTU (section 3.7.2), ou bien d'adopter la solution paresseuse de faire des paquets de 1 280 octets (la MTU minimum, en IPv6). Comme la solution paresseuse ne serait pas optimale en performances, les mises en œuvre de TCP essaient toutes de découvrir la MTU du chemin. Cela peut se faire avec la méthode PMTUD, décrite dans les RFC 1191 et RFC 8201, mais qui a l'inconvénient de nécessiter qu'ICMP ne soit pas bloqué. Or, beaucoup de middleboxes programmées avec les pieds, ou configurées par des incompétents, bloquent ICMP, empêchant le fonctionnement de PMTUD. Une alternative est PLPMTUD, normalisée dans le RFC 4821, qui ne dépend plus d'ICMP.

Une fois la connexion établie, on peut envoyer des données. TCP va les couper en segments, chaque segment voyageant dans un paquet IP.

Une mise en œuvre de TCP n'envoie pas forcément immédiatement les octets qu'on lui a confiés. Envoyer des petits paquets n'est pas efficace : s'il y a peu de données, les en-têtes du paquet forment la majorité du trafic et, de toute façon, le goulet d'étranglement dans le réseau n'est pas forcément lié au nombre d'octets, il peut l'être au nombre de paquets. Un des moyens de diminuer le nombre de paquets contenant peu d'octets est l'algorithme de Nagle. Le principe est simple : quand TCP reçoit un petit nombre d'octets à envoyer, il ne les transmet pas tout de suite mais attend un peu pour voir si l'application ne va pas lui confier des octets supplémentaires. Décrit dans le RFC 896, et recommandé dans le RFC 1122, cet algorithme est aujourd'hui présent dans la plupart des mises en œuvres de TCP. Notre RFC 9293 le recommande, mais en ajoutant que les applications doivent pouvoir le débrayer. C'est notamment indispensable pour les applications interactives, qui n'aiment pas les délais, même courts. (Sur Unix, cela se fait avec l'option TCP_NODELAY passée à setsockopt.)

Un des rôles les plus importants de TCP est de lutter contre la congestion. Il ne faut pas envoyer le plus d'octets possible, ou alors on risque d'écrouler le réseau (RFC 2914). Plusieurs mécanismes doivent être déployés : démarrer doucement (au début de la connexion, TCP ne connait pas le débit que peut supporter le réseau et doit donc être prudent), se calmer rapidement si on constate que des paquets sont perdus (cela peut être un signe de congestion en aval), etc. Ces mesures pour éviter la congestion sont absolument obligatoires (comme tous les biens communs, l'Internet est vulnérables aux parasites, un TCP égoïste qui ne déploierait pas ces mesures anti-congestion serait un mauvais citoyen du réseau). Elles sont décrites plus précisément dans les RFC 1122, RFC 2581, RFC 5681 et RFC 6298. Notez qu'ils énoncent des principes, mais pas forcément les algorithmes exacts à utiliser, ceux-ci pouvant évoluer (et ils l'ont fait depuis la sortie du RFC 793, voir les RFC 5033 et RFC 8961).

Un point qui surprend souvent les programmeur·ses qui écrivent des applications utilisant TCP est que rien n'indique qu'une connexion TCP est coupée, par exemple si un câble est sectionné. C'est seulement lorsqu'on essaie d'écrire qu'on l'apprendra (ce comportement est une conséquence de la nature sans connexion d'IP ; pourquoi prévenir d'une coupure alors qu'IP va peut-être trouver un autre chemin ?). Si on veut être mis au courant tout de suite, on peut utiliser des keep-alives, des segments vides qui seront envoyés de temps en temps juste pour voir s'ils arrivent. Cette pratique est contestée (entre autre parce qu'elle peut mener à abandonner une connexion qui n'est que temporairement coupée, et aussi parce que, même si les keep-alives passent, cela ne garantit pas que la prochaine écriture de données passera). Notre RFC demande donc que les keep-alives soient désactivés par défaut, et que l'application puisse contrôler leur activation (sur Unix, c'est l'option SO_KEEPALIVE à utiliser avec setsockopt).

Pendant les quarante ans écoulés depuis la sortie du RFC 793, bien des choses ont changé. Des options ont été ajoutées mais on a vu aussi certaines options qui semblaient être des bonnes idées être finalement abandonnées. C'est le cas du mécanisme de données urgentes, qui n'a jamais vraiment marché comme espéré. Une mise en œuvre actuelle de TCP doit toujours le gérer, pour pouvoir parler avec les anciennes, mais on ne peut pas compter dessus (RFC 6093).

On a parlé plusieurs fois de l'utilisation de TCP par les applications. Pour cela, il faut que TCP offre une API à ces applications. Notre RFC ne décrit pas d'API concrète (cela dépend de toute façon du langage de programmation, et sans doute du système d'exploitation). Il se contente d'une description fonctionnelle de l'interface : les services qu'elle doit offrir à l'application. On y trouve :

• L'ouverture de la connexion, en indiquant l'adresse et le port distant, mais aussi l'adresse locale (MUST-43), pour pouvoir choisir l'adresse si la machine en a plusieurs.
• L'envoi de données, dont TCP garantit qu'elles arriveront toutes et dans l'ordre.
• La lecture de données. Rappelez-vous que TCP fournit un flot continu d'octets, deux envois de données feront peut-être une seule lecture ou bien un envoi deux lectures. C'est une des erreurs les plus courante des programmeurs débutants que de penser que s'ils font un write d'un côté, un read de l'autre lira tout ce que le write a écrit et seulement cela.
• La fermeture propre (avec envoi, et réémission si nécessaire, des données écrites) de la connexion.
• Et quelques autres services auxiliaires que je ne détaille pas ici (voir la section 3.9.1).

Rappelez-vous que l'API « socket » n'est qu'un des moyens pour l'application de parler à TCP. Et, à propos de cette API, notez que le RFC utilise le terme de socket avec un sens très différent (cf. le glossaire en section 4).

Et l'autre interface, « sous » TCP, l'interface avec la couche réseau (section 3.9.2) ? TCP peut fonctionner avec des couches réseau variées mais, en pratique, c'est toujours IP, dans une de ses deux versions, v4 ou v6. Un des points délicats est le traitement des messages ICMP que TCP peut recevoir. Au minimum, ils doivent être assignés à une connexion existante. Mais cela ne veut pas dire qu'il faut systématiquement agir lors de la réception d'un de ces messages (RFC 5461). Par exemple, il faut ignorer les messages ICMP de répression de la source (RFC 6633). Et il ne faut pas fermer la connexion juste parce qu'on a reçu une erreur ICMP (MUST-56), car elles peuvent être temporaires.

TCP étant un protocole orienté connexion, la connexion va avoir un état, représenté par un automate fini. Ainsi, l'ouverture d'une connexion par le premier TCP va le faire passer par les états CLOSED, SYN-SENT puis enfin ESTABLISHED. Récupérée sur Wikimedia Commons, voici une représentation de cet automate :

La section 5 de notre RFC décrit les changements depuis le RFC 793. TCP reste le même et des TCP d'« avant » peuvent interopérer avec ceux qui suivent notre RFC récent. Les principaux changements sont :

• La résolution d'un grand nombre d'errata accumulés depuis quarante ans.
• La « démobilisation » du mécanisme de données urgentes (cf. RFC 6093).
• L'incorporation d'une bonne partie des RFC comme le RFC 1011 ou le RFC 1122.

Le RFC 793 avait été écrit par Jon Postel (comme tant de RFC de cette époque), et notre nouveau RFC 9293 lui rend hommage, en estimant que la longue durée de vie du RFC 793 montre sa qualité.

En application des changements de ce nouveau RFC sur TCP, un registre IANA, celui des bits de l'en-tête comme URG (dont on a vu qu'il était désormais démobilisé), a été mis à jour.

La section 7 de notre nouveau RFC 9293 n'avait pas d'équivalent dans l'ancien RFC 793. Elle concerne la sécurité de TCP. TCP, par lui-même, fournit peu de sécurité (il protège quand même un peu contre l'usurpation d'adresse IP et l'injection de trafic, surtout contre un attaquant qui n'est pas sur le chemin, cf. RFC 5961). Par exemple, il ne fournit pas de services cryptographiques, donc pas de confidentialité ou de vraie garantie d'intégrité. (Son concurrent QUIC, lui, intègre systématiquement la cryptographie.) Si on veut davantage de sécurité pour TCP, il faut mettre IPsec en dessous de TCP ou bien TLS au-dessus. TCP a aussi des mécanismes de sécurité qui lui sont propres, comme AO, normalisé dans le RFC 5925 (mais très peu déployé en pratique). Autre expérience qui n'a pas été un succès, tcpcrypt (RFC 8548).

Il reste des attaques contre lesquelles la cryptographie ne fournit pas vraiment de solution. C'est le cas du SYN flooding, ou d'autres attaques par déni de service.

Mëme si on chiffre les données applicatives avec TLS, TCP expose quand même au réseau tout son fonctionnement. Cette vue depuis le réseau (RFC 8546) soulève plusieurs problèmes (elle peut par exemple faciliter des actions contraires à la neutralité du réseau) et c'est pour cela que le plus récent QUIC masque une grande partie de son fonctionnement (ce qui n'a pas été sans entrainer des polémiques). Toujours côté vie privée, le comportement des mises en œuvre de TCP est suffisamment différent pour qu'il soit possible dans certains cas d'identifier le système d'exploitation d'une machine à distance (ce n'est pas forcément grave, mais il faut le savoir).

Pour les programmeurs et programmeuses, l'annexe A du RFC contient différentes observations utiles pour la mise en œuvre concrète de TCP. Par exemple, cette annexe explique que la validation des numéros de séquence des segments TCP entrants, validation qui est nécessaire pour empêcher un grand nombre d'attaques, peut rejeter des segments légitimes. Ce problème n'a pas de solution idéale.

Un autre point intéressant concerne l'algorithme de Nagle. Cet algorithme représente un compromis entre la réactivité de l'application (qui nécessite d'envoyer les données le plus vite possibles) et l'optimisation de l'occupation du réseau (qui justifie d'attendre un peu pour voir si on ne va pas recevoir de nouvelles données à envoyer). Une modification de l'algorithme de Nagle, décrite dans le document draft-minshall-nagle peut rendre le choix moins douloureux.

Enfin, l'annexe B résume sous forme d'un tableau quelles sont les parties de la norme TCP qui doivent être mises en œuvre et quelles sont celles qu'on peut remettre à plus tard.

Si vous voulez sérieusement apprendre TCP, vous pouvez bien sûr lire le RFC en entier, mais il est sans doute plus sage de commencer par un bon livre comme le CNP3.

Un pcap d'une connexion TCP typique est utilisé ici pour illustrer le fonctionnement de TCP (fichier tcp-typique.pcap). Vu par tshark, cela donne :

8.445772 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 TCP 94 33672 → 443 [SYN] Seq=0 Win=64800 Len=0 MSS=1440 SACK_PERM=1 TSval=285818465 TSecr=0 WS=128
8.445856 2605:4500:2:245b::42 → 2a01:4f8:c010:7eb7::106 TCP 94 443 → 33672 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=64260 Len=0 MSS=1440 SACK_PERM=1 TSval=3778761402 TSecr=285818465 WS=128
8.534636 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 TCP 86 33672 → 443 [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=64896 Len=0 TSval=285818554 TSecr=3778761402
8.534897 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 SSLv3 236 Client Hello
8.534989 2605:4500:2:245b::42 → 2a01:4f8:c010:7eb7::106 TCP 86 443 → 33672 [ACK] Seq=1 Ack=151 Win=64128 Len=0 TSval=3778761491 TSecr=285818554
8.548101 2605:4500:2:245b::42 → 2a01:4f8:c010:7eb7::106 TLSv1.2 1514 Server Hello
8.548111 2605:4500:2:245b::42 → 2a01:4f8:c010:7eb7::106 TCP 1514 443 → 33672 [PSH, ACK] Seq=1429 Ack=151 Win=64128 Len=1428 TSval=3778761504 TSecr=285818554 [TCP segment of a reassembled PDU]
8.548265 2605:4500:2:245b::42 → 2a01:4f8:c010:7eb7::106 TLSv1.2 887 Certificate, Server Key Exchange, Server Hello Done
8.636922 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 TCP 86 33672 → 443 [ACK] Seq=151 Ack=2857 Win=63616 Len=0 TSval=285818656 TSecr=3778761504
8.636922 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 TCP 86 33672 → 443 [ACK] Seq=151 Ack=3658 Win=62848 Len=0 TSval=285818656 TSecr=3778761504
8.649899 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 TCP 86 33672 → 443 [FIN, ACK] Seq=151 Ack=3658 Win=64128 Len=0 TSval=285818669 TSecr=3778761504
8.650160 2605:4500:2:245b::42 → 2a01:4f8:c010:7eb7::106 TCP 86 443 → 33672 [FIN, ACK] Seq=3658 Ack=152 Win=64128 Len=0 TSval=3778761606 TSecr=285818669
8.739117 2a01:4f8:c010:7eb7::106 → 2605:4500:2:245b::42 TCP 86 33672 → 443 [ACK] Seq=152 Ack=3659 Win=64128 Len=0 TSval=285818758 TSecr=3778761606
  

Ici, 2a01:4f8:c010:7eb7::106 (une sonde RIPE Atlas) veut faire du HTTPS (donc, port 443) avec le serveur 2605:4500:2:245b::42. Tout commence par la triple poignée de mains (les trois premiers paquets, SYN, SYN+ACK, ACK). Une fois la connexion établie, tshark reconnait que les machines font du TLS mais, pour TCP, ce ne sont que des données applicatives (contrairement à QUIC, TCP sépare connexion et chiffrement). On note qu'il n'y a pas eu d'optimisation des accusés de réception. Par exemple, l'accusé de réception du ClientHello TLS voyage dans un paquet séparé, alors qu'il aurait pu être inclus dans la réponse applicative (le ServerHello), probablement parce que celle-ci a mis un peu trop de temps à être envoyée. À la fin de la connexion, chaque machine demande à terminer (FIN). Une analyse automatique plus complète, avec tshark -V figure dans tcp-typique.txt.

Ah, au fait, si vous avez pu lire cet article, c'est certainement grâce à TCP… (Ce blog ne fait pas encore de HTTP sur QUIC…).

Ce RFC décrit un encodage en texte de données binaires, l'encodage Base45. Proche conceptuellement d'encodages comme Base64, il est, par exemple, beaucoup utilisé pour le code QR.

Ces codes QR ne permettent pas de stocker directement des données binaires quelconques car le contenu sera toujours interprété comme du texte. Il est donc nécessaire d'encoder et c'est le rôle de Base45. Il existe bien sûr d'innombrables autres mécanismes d'encodage en texte, comme Base16, Base32 et Base64, spécifiés dans le RFC 4648 mais Base45 est plus efficace pour les codes QR, qui réencodent ensuite.

Base45 utilise un sous-ensemble d'ASCII, de 45 caractères (d'où son nom). Deux octets du contenu binaire sont encodés en trois caractères de ce sous-ensemble. Par exemple, deux octets nuls donneront la chaine de caractères "000". Regardons tout de suite avec le module Python base45 :

% pip3 install base45
% python3             
>>> import base45
>>> base45.b45encode(b'Bonjour, tout le monde')
b'.H86/D34ENJES4434ESUETVDL44-3E6VC'
>>> 

  

Et décodons avec le module Elixir base45 :

    
% iex -S mix
iex(1)> Base45.decode(".H86/D34ENJES4434ESUETVDL44-3E6VC")
"Bonjour, tout le monde"

C'est parfait, tout le monde est d'accord. Ici, évidemment, la chaine originale n'avait pas vraiment besoin d'être encodée donc on va essayer avec du binaire, les trois octets 42, 1 et 6, encodage en Elixir, décodage en Python :

    
iex(1)> Base45.encode(<<42, 1, 6>>)
"/D560"

>>> base45.b45decode("/D560")
b'*\x01\x06'

  

Encore une fois, tout va bien, Elixir a encodé les trois octets du binaire en quatre caractères, que Python a su décoder (l'astérisque est affiché car son code ASCII est 42).

Je vous laisse découvrir l'algorithme complet (il est assez simple) dans la section 3 du RFC. Si vous le programmez vous-même (ce qui n'est sans doute pas une bonne idée, il existe déjà de nombreuses mises en œuvre), attention aux cas limites comme un binaire d'un seul octet, ou comme une chaine à décoder qui compte des caractères invalides. Ici, un essai avec un caractère invalide, le signe égal :

% python3
>>> import base45
>>> base45.b45decode("AAAA=")
Traceback (most recent call last):
  File "/home/stephane/.local/lib/python3.8/site-packages/base45/__init__.py", line 30, in b45decode
    buf = [BASE45_DICT[c] for c in s.rstrip("\n")]
  File "/home/stephane/.local/lib/python3.8/site-packages/base45/__init__.py", line 30, in <listcomp>
    buf = [BASE45_DICT[c] for c in s.rstrip("\n")]
KeyError: '='

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/home/stephane/.local/lib/python3.8/site-packages/base45/__init__.py", line 54, in b45decode
    raise ValueError("Invalid base45 string")
ValueError: Invalid base45 string

  

Pensez à tester votre code avec de nombreux cas variés. Le RFC cite l'exemple des chaines "FGW" (qui se décode en une paire d'octets valant chacun 255) et "GGW" qui, quoique proche de la précédente et ne comportant que des caractères de l'encodage Base45 est néanmoins invalide (testez-la avec votre décodeur). Le code de test dans le module Elixir donne des idées de tests utiles (certains viennent de bogues détectées pendant le développement). Regardez test/base45_test.exs.

Et, comme toujours, lorsque vous recevez des données venues de l'extérieur, soyez paranoïaques dans le décodage ! Un code QR peut être malveillant et chercher à activer une bogue dans le décodeur (section 6 du RFC).

Enfin, le RFC rappelle qu'une chaine encodée n'est pas forcément directement utilisable comme URL, elle peut comporter des caractères qui ne sont pas sûrs, il faut donc encore une étape d'encodage si on veut en faire un URL.

Compte tenu de l'importance des codes QR, on trouve des mises en œuvre de Base45 un peu partout. J'ai par exemple cité celle en Python. Si vous programmez en Elixir, il y a une bibliothèque sur Hex (écrite en Erlang) mais aussi ma bibliothèque (aux performances très basses).

Sinon, si vous cherchez un bon article d'explication sur Base45, je recommande celui-ci.

Le parc d'attractions du Puy du Fou est un grand succès commercial, qui attire de nombreux visiteurs. Bon, d'accord, mais le Parc Astérix aussi, et on n'écrit pas des livres à son sujet, pourtant. Mais le Puy du Fou a une autre caractéristique : ses promoteurs prétendent qu'il est historiquement fondé, et qu'on peut non seulement s'y amuser mais en plus apprendre l'histoire. Quatre historiens se sont donc associés pour aller au parc d'attraction et vérifier.

Il y a plusieurs écueils si on veut avoir un regard critique sur l'histoire tendance Puy du Fou. Il y a le risque d'une critique élitiste, faisant fi du succès populaire du parc, méprisant la vulgarisation, et estimant que l'histoire ne doit se traiter que dans de gros livres ennuyeux pour universitaires. Il y a aussi le risque du pinaillage, pointant des erreurs de détails, par exemple sur les dates, et oubliant que le Puy du Fou a une cohérence dans sa vision de l'histoire, et que c'est elle qu'il faut étudier.

C'est ce qu'ont fait les quatre auteur·es, dont au moins deux sont activement engagés dans la vulgarisation de l'histoire, notamment sur les réseaux sociaux (les deux autres aussi, peut-être, mais je ne les connais pas). Ils sont allés au Puy du Fou, ils ont apprécié les spectacles, ils ont pris des notes et ils analysent la représentation historique. S'il y a en effet d'innombrables erreurs factuelles dans les spectacles du Puy du Fou, le plus gros problème est la vision peu historique du parc : une France éternelle, gardant son identité inchangée à travers les siècles, mélange de l'idéologie de l'Ancien Régime et du roman national du XIXe siècle. Par exemple, le spectacle se déroulant en Gaule romaine présente les seuls Gaulois comme ancêtres des Français, comme si la France d'aujourd'hui n'était pas tout autant héritière des Romains. (En prime, le spectacle montre les Gaulois chrétiens et les Romains païens, ce qui ne correspond pas à la réalité de l'époque.) Les auteur·es analysent de nombreux spectacles et la plupart (je vous laisse découvrir les exceptions) présentent la même vision d'une France mythique, qui a peu de rapport avec la réalité et avec les vrais Français des différentes époques.

Critiquer, c'est facile, mais proposer est plus difficile, pourront dire les défenseurs du parc. Mais un des chapitres les plus intéressants du livre est justement celui où les auteur·es se font scénaristes et imaginent quatre spectacles qui gardent ce qu'il y a de bien au Puy du Fou (des animations de qualité et spectaculaires, avec pyrotechnie obligatoire) tout en étant plus rigoureux historiquement. Ainsi celui de l'Antiquité montre les débats et divergences entre premiers chrétiens, alors que le Puy du Fou montre le christianisme, comme il le fait de la France, comme une entité éternelle et figée.

Faut-il aller au Puy du Fou ? Là n'est pas la question. Personnellement, je n'y suis jamais allé mais le livre peut donner envie, les spectacles semblant passionnants et bien faits. Le tout est d'y aller comme à Disneyland, pour la distraction, et pas en prétendant qu'on suit un cours d'histoire.

On le sait, l'attribution d'une cyber-attaque (« c'est les Chinois ! ») est un exercice difficile. Il faut analyser l'attaque, parvenir à une certitude et, ensuite, assumer de révéler publiquement l'origine. Comme le répète souvent Guillaume Poupard « L'attribution, c'est politique ». Le livre de Mark Corcoral étudie cette question de l'attribution notamment sous l'angle des accusations par les États-Unis : comment se fait l'attribution publique et suivant quels méandres politiques ?

La phrase de Guillaume Poupard, citée plus haut, a un amusant double sens. Elle dit que ce n'est pas à une agence technique comme l'ANSSI d'attribuer une attaque ; cette attribution publique peut avoir des conséquences et c'est donc au pouvoir politique de prendre ses responsabilités. Mais la phrase dit aussi qu'accuser publiquement tel ou tel pays est aussi un choix politique. Plus cyniquement, on pourrait reprendre la phrase d'un collègue de Topaze : « les coupables, il vaut mieux les choisir que les chercher ». Eh oui, quand un État en accuse un autre, l'accusation n'est pas forcément sincère…

Déjà, se faire une opinion est difficile : contrairement à une attaque physique qui va forcément laisser pas mal d'indices, une cyber-attaque ne laisse pas beaucoup de traces, et celles-ci peuvent facilement être imitées (une chaine de caractères en hébreu dans un logiciel malveillant ne signifie pas forcément que c'est un coup du Mossad, il est trivial d'en copier/coller une). Et l'interprétation de ces IOC peut être délicate. J'ai entendu des analystes expliquer que, comme les opérations de la cyber-attaque étudiée prenaient place entre 9 h et 17 h, heure de Beijing, cela menait à soupçonner les Chinois, comme si l'APL était tenue aux horaires de bureau. Et même une fois qu'on a acquis une conviction, il n'est pas facile d'en convaincre des tiers puisque, presque toujours, ceux qui font l'attribution d'une attaque ne donnent aucune information concrète sur les preuves récoltées (pour ne pas donner d'informations aux ennemis, mais aussi parfois pour cacher la faiblesse des preuves).

Et une fois qu'on a son intime conviction, l'attribution publique n'est pas automatique, elle relève de choix politiques, qui peuvent évoluer. C'est ainsi qu'avant, en gros, 2014, les États-Unis ne se livraient pas à des attributions publiques, avant de changer de politique et de multiplier les accusations. (La Russie et la Chine continuent à ne pas faire d'attribution publique pour des attaques précises, même si ces deux pays dénoncent de façon très générale les cyber-attaques dont ils sont victimes. Ils insistent beaucoup sur la difficulté à produire des preuves convaincantes.) Et à partir de 2017, les attributions faites par les États-Unis ne sont plus unilatérales mais impliquent parfois des pays alliés. Le choix dépend de la culture politique de chaque pays, et de sa conviction que l'attribution publique servira à quelque chose, par exemple en terme de propagande, ou bien pour faire avancer des négociations internationales sur une certaine régulation des attaques ou encore pour intimider un adversaire (« je t'ai vu ! »). Le choix est complexe et l'auteur explique très bien les innombrables questions géopolitiques qui sont liées à l'utilisation (ou pas) de l'attribution publique. Cette analyse des raisons qui poussent à attribuer publiquement est le gros du livre.

Un ouvrage que je recommande beaucoup, pour comprendre la complexité des questions de cyber-attaques et la difficulté des décisions à prendre.

(En plus léger, l'excellente BD « Cyberfatale » tourne essentiellement autour d'une question d'attribution, comment savoir qui a fait le coup et, une fois qu'on le sait, que faire de cette information.)

Vous trouvez que la situation géopolitique sur l'Internet est compliquée ? Au moins, le livre d'Arpagian vous permettra d'avoir un tour d'horizon complet d'un certain nombre d'enjeux importants.

Ne lisez pas le quatrième de couverture, qui abuse de sensationnalisme (« les geeks-soldats de la cyber guérilla précèdent désormais les chars d'assaut »), voire d'erreurs (« la Russie construit son propre Internet »). Le livre est plus sérieux. Centré sur le rôle des frontières (pas seulement les frontières entre États, mais aussi celles qu'on s'était imaginées entre des activités que le numérique redéfinit), il a l'avantage de contenir de nombreux faits et données. Il passe en revue beaucoup de questions (sans doute trop, vu sa taille, et sans que ces questions aient de relation claire) : la privatisation, la censure, le pouvoir des GAFA, les mensonges, la cybersécurité, le succès de Léna Situations… C'est sérieux, l'auteur connait son sujet, et il ne prend pas pour agent comptant les clichés, par exemple sur le soi-disant anonymat de l'Internet.

Un livre qui peut être utile pour celle ou celui qui débute son exploration de la politique sur Internet. Vous pouvez aussi vous en faire une idée avec cet interview vidéo de l'auteur.

PS : le titre est un nom de domaine, réservé mais qui ne semble pas utilisé.

Si, comme moi, vous abusez du chocolat, ce livre va peut-être vous être désagréable : il explique l'évolution de la mondialisation pour le cas particulier du chocolat. Ce n'est pas toujours très rose.

On commence évidemment au Mexique, où les conquérants européens découvrent le chocolat (que les Aztèques consommaient sans sucre mais avec du piment) et le rapportent en Europe. La substance suit le parcours de beaucoup d'autres produits rapportés d'Amérique : méfiance (médicale, mais aussi religieuse, quelque chose d'aussi bon doit être une création du diable), engouement, snobisme (rare et cher, le chocolat pouvait être un marqueur de distinction sociale). Puis la faible production mexicaine ne suffit plus et les Européens vont commencer à cultiver le chocolat de manière plus massive. D'abord aux Antilles puis en Amérique du Sud. Mais si on veut produire beaucoup de chocolat, il ne faut pas seulement avoir beaucoup de cacaoyers, il faut aussi traiter les fèves et, à la main, c'est long et difficile. Le parcours du chocolat croise donc celui de James Watt : ses machines à vapeur permettent de commencer à mécaniser le traitement. On n'est plus à la production artisanale, le chocolat est devenu une industrie. On croise dans le livre des entrepreneurs variés, comme Menier, un des promoteurs du paternalisme.

Puis la production de chocolat passe en Afrique. Le livre suit le développement d'une production de plus en plus importante, notamment sur l'ile de São Tomé, puis sur le continent. Un nouveau problème se pose alors : la production, grâce à la mondialisation de la production et à l'industrialisation, est devenue abondante et bon marché. Il faut donc convaincre de nouveaux consommateurs, pour faire du chocolat un produit de masse. Au 19e siècle, l'industrie chocolatière est donc une des plus friandes de publicité. L'exemple le plus connu de publicité pour le chocolat est, en France, le tirailleur sénégalais de Banania.

Et dans les pays producteurs ? Les cours du cacao sur les marchés mondiaux ne sont pas stables et ces pays connaissent des alternances de prospérité et de vaches maigres. Bien des gouvernements, après l'indépendance des colonies, ont cherché à stabiliser la situation, avec des succès variables. Car, entre temps, le cacao était passé des marchés de produits physiques aux marchés financiers. Désormais, au lieu de vendre et d'acheter du cacao, on achète et on vend des titres ayant un rapport plus ou moins lointain avec le cacao. (Note au passage : quand des gens, en 2022, reprochent aux cryptomonnaies d'être « virtuelles » et « déconnectées de l'économie réelle », ils ont quelques dizaines d'années de retard. Cela fait bien longtemps que les échanges sur les marchés sont déconnectés des produits et services.)

L'auteur se penche ensuite sur les alternatives : est-ce que du chocolat bio ou équitable (ou, soyons fous, les deux à la fois) permettrait au consommateur d'avoir de meilleurs produits et aux producteurs de vivre mieux ? La question des labels est compliquée ; certains n'ont guère de valeur car ils sont spécifiques à une entreprise, qui décide des critères et fait leur « vérification ». Difficile pour le consommateur de s'y retrouver !

Bref, un livre très lisible et très pédagogique, expliquant en détail tous les aspects de la production d'une marchandise, dans un monde où c'est devenu très compliqué.

Ce livre est une analyse des conséquences à long terme de la catastrophe nucléaire de Tchernobyl. Que se passe-t-il dans une région profondément irradiée ? L'auteure explore en détail le traitement de la catastrophe dans les années qui ont suivi l'explosion du réacteur, en ne se fiant pas uniquement aux déclarations officielles. Un ouvrage évidemment plutôt douloureux à lire, mais qui ne laisse aucun détail de côté.

Tout le monde connait la catastrophe qui a vu l'explosion d'un réacteur nucléaire à Tchernobyl le 26 avril 1986. On ne mentionne souvent que ses conséquences à court terme (la mort des « liquidateurs », qui sert à des affirmations trompeuses comme « la catastrophe n'a fait que 31 [le chiffre varie] morts ») mais le livre de Brown se concentre sur des conséquences à plus long terme, moins spectaculaires. Et il n'est pas facile de mesurer ces conséquences à long terme. Prenons l'exemple du cancer de la thyroïde. On en observe chez des enfants dans la région. Mais il y a aussi des cancers de ce type en l'absence de contamination radioactive. Sont-ils plus fréquents après l'accident de la centrale ? La statistique est une science difficile. (Comme on l'a vu récemment avec la pandémie de Covid-19, qui a vu le retour de déclarations anti-statistiques du genre « mon beau-frère n'est pas vacciné, et bien il n'est pas tombé malade ».)

Et il est d'autant plus difficile de répondre à la question que l'accident s'est produit dans un pays où le système de santé était loin d'être parfait, avec une collecte peu fiable des données (et le cancer de la thyroïde est apparemment délicat à diagnostiquer). En outre, il y avait sur place une radioactivité artificielle qui n'était pas due à cet accident, mais qui provenait des essais nucléaires atmosphériques et d'autres accidents (l'URSS traitait la sécurité nucléaire avec beaucoup de légèreté). Bref, le traitement de ces données n'est pas évident. Toutefois, il est clair que la radioactivité sur place est plus importante que ce qui avait parfois été raconté par les autorités, et que les maladies sont bien en augmentation.

Une autre difficulté statistique que décrit bien l'auteure est que la radioactivité est très variable d'un endroit à l'autre, et ne s'en tient pas aux traits tracés sur la carte (« ici, évacuation nécessaire, ici, ça peut aller »). Un jardin portager peut être contaminé et celui d'à côté rester peu touché. Un exemple particulièrement frappant est donné par l'auteure où des cueilleuses vont récolter des myrtilles dans une forêt et où chaque panier est mesuré pour déterminer sa contamination radioactive. Bien que récoltés dans la même forêt, ils sont très différents. Et, pour rester en deçà des normes de radioactivité acceptable, l'organisateur décide de mélanger les myrtilles des paniers relativement sains avec celle des paniers contaminés, diluant ainsi la radioactivité jusqu'à ce qu'elle reste en dessous du seuil…

Le livre décrit également longuement les réactions des autorités dans les années ayant suivi la catastrophe. Tchernobyl est en Ukraine mais proche de la Biélorussie. Dès l'accident, avant même la fin de l'URSS, les autorités ukrainiennes et biélorusses avaient traité le problème très différemment, la Biélorussie choisissant de largement nier le problème, y compris en confisquant les compteurs Geiger (pas de mesures, pas de problème…). La controverse n'est évidemment pas purement scientifique et Brown décrit longuement toutes les manœuvres des autorités pour cacher, ou relativiser, les faits gênants. Et Moscou s'en mêlait également, mais pas de façon uniforme : dans ces années de perestroïka, l'État soviétique partait déjà à vau-l'eau et tout le monde n'avait pas, et de loin, les mêmes idées sur comment faire face au problème. (À un moment, ce sont des médecins du KGB qui mettent en évidence les mensonges rassurants des autorités : vu les privilèges du KGB, ils avaient une meilleure clinique et du meilleur matériel, et savaient donc bien ce qu'il en était.)

Ah, et en parlant de géopolitique, l'auteure met aussi en évidence une curieuse complicité entre l'URSS et les USA. Malgré le fait que la guerre froide n'était pas finie, pas mal d'intervenants étatsuniens sur place soutenaient le discours officiel soviétique comme quoi les conséquences de l'accident n'étaient pas si graves que ça. Ce n'était pas forcément par confiance aveugle dans leurs collègues soviétiques, mais aussi peut-être par crainte que l'image de marque des filières nucléaires (civiles et militaires) ne souffrent trop de l'accident.

Bref, un livre à lire, pour celui ou celle qui veut approfondir les controverses politico-scientifiques, et apprécier la complexité des faits.

Je recommande ce passionnant livre de Tania Louis qui fait le tour de la question des virus, un sujet d'actualité (mais le livre a été largement écrit avant la pandémie de Covid-19, dont il ne parle pas).

Première chose que j'ai apprise dans ce livre : la virologie, c'est compliqué, d'autant plus que, régulièrement, des découvertes remettent en cause ce qu'on croyait avoir bien établi. Ainsi, la règle que les virus soient plus petits que les bactéries ne tient plus depuis la découverte des mimivirus.

Deuxième chose, la question de savoir si les virus sont vivants ou pas. L'auteure estime que, oui, plutôt, on peut dire qu'ils sont vivants, mais cela dépend évidemment de la définition exacte qu'on donne de la vie, et les virus, comme vu plus haut, ont tendance à défier les classifications trop rigides (j'ai d'ailleurs été surpris par la première partie de ce livre, qui ne parle pas avant longtemps de biologie, mais qui explique cette question de la classification). Au moins, les virus obligent à se poser des questions sur ce que l'on croit savoir de la vie. L'auteure note, par exemple, qu'on se focalise peut-être trop sur la particule virale, alors que le « vrai » virus est plutôt ce qui est actif dans la cellule.

Troisième découverte (pour moi), les virus ne sont pas forcément néfastes. On a bien sûr surtout étudié ce qui causaient du mal aux humains ou à l'agriculture. Mais il existe de nombreux virus, qui ne sont pas forcément dangereux.

Mais cela ne veut pas dire qu'ils sont inactifs. Les virus sont bien équipés pour faire passer des gènes d'un organisme à un autre et c'est un puissant coup de main à l'évolution. Un organe comme le placenta, si utile à nous autres mammifères placentaires, semble bien devoir son existence à des virus.

Les virus peuvent aussi aider les humains par l'action qu'ils ont contre certains de nos ennemis. Des virus infectent et tuent des bactéries dangereuses, par exemple. Ces bactériophages ont été au début du vingtième siècle considérés comme un moyen prometteur de lutter contre les infections bactériennes (travaux de Félix d'Hérelle, personnage passionnant). La mise au point des antibiotiques a fait un peu oublier les virus bactériophages, sauf dans le bloc de l'Est que la guerre froide tenait un peu à l'écart des exportations étatsunienne, comme le Coca-Cola ou les antibiotiques. L'apparition des résistances aux antibiotiques redonne leur chance aux bactériophages qui seront peut-être d'utiles alliés.

Le livre détaille plusieurs aventures où la science est faite par des êtres humains, avec leurs qualités, mais aussi leurs défauts. À propos de Rosalind Franklin, par exemple, l'auteure explique bien le processus compliqué de la recherche scientifique et pourquoi il est faux de présenter Franklin comme ayant fait tout le travail sur l'ADN seule (légende courante aujourd'hui), tout comme il était erroné de l'avoir complètement oubliée pendant de nombreuses années.

Comme le note l'auteure, la virologie évolue sans cesse, dépêchez-vous donc de lire ce livre avant qu'il ne soit plus d'actualité.

Un très court RFC pour un simple rappel, qui ne devrait même pas être nécessaire : les identités utilisées dans la RPKI, la base des identités qui sert aux techniques de sécurisation de BGP, n'ont pas de lien avec les identités attribuées par l'État et ne doivent pas être utilisées pour, par exemple, signer des documents « officiels » ou des contrats commerciaux.

Le RFC 6480 décrit cette RPKI : il s'agit d'un ensemble de certificats et de signatures qui servent de base pour des techniques de sécurité du routage comme les ROA du RFC 6482 ou comme le BGPsec du RFC 8205. Les objets de la RPKI servent à établir l'autorité sur des ressources Internet (INR, Internet Number Resources, comme les adresses IP et les numéros d'AS). Le RFC 6480, section 2.1, dit clairement que cela ne va pas au-delà et que la RPKI ne prétend pas être la source d'identité de l'Internet, ni même une source « officielle ».

Prenons un exemple concret, un certificat choisi au hasard dans les données du RIPE-NCC (qu'on peut récupérer avec rsync en rsync://rpki.ripe.net/repository). Il est au format DER donc ouvrons-le :

%  openssl x509 -inform DER -text -in  ./DEFAULT/ztLYANxsM7afpHKR4vFbM16jYA8.cer
Certificate:
    Data:
        ...    
        Serial Number: 724816122963 (0xa8c2685453)
        Validity
            Not Before: Jan  1 14:04:04 2022 GMT
            Not After : Jul  1 00:00:00 2023 GMT
        Subject: CN = ced2d800dc6c33b69fa47291e2f15b335ea3600f
	...
        X509v3 extensions:
            ...
            sbgp-ipAddrBlock: critical
                IPv4:
                  51.33.0.0/16
                  ...
            sbgp-autonomousSysNum: critical
                Autonomous System Numbers:
                  206918
                  ...
  

Je n'ai pas tout montré, mais seulement les choses importantes :

• Il n'y a pas de vraie identité dedans, le sujet a manifestement été généré automatiquement,
• Il couvre un certain nombre de ressources (INR, Internet Number Resources), comme le préfixe IP 51.33.0.0/16, utilisant les extensions du RFC 3779.

Ce certificat dit simplement que l'entité qui a la clé privée (RFC 5280) correspondante (une administration britannique, dans ce cas) a autorité sur des ressources comme l'AS 206918. Rien d'autre.

Mais, apparemment, certaines personnes n'avaient pas bien lu le RFC 6480 et croyaient que cet attirail PKIesque leur permettait également de signer des documents sans lien avec les buts de la RPKI, voire n'ayant rien à voir avec le routage. Et d'autant plus que des gens croient que le I dans RPKI veut dire Identity (il veut en fait dire Infrastructure). Il a ainsi été suggéré que les clés de la RPKI pouvaient être utilisées pour signer des LOA demandant l'installation d'un serveur dans une baie.

Pourquoi est-ce que cela serait une mauvaise idée ? Il y a plusieurs raisons mais la principale est qu'utiliser la RPKI pour des usages en dehors du monde restreint du routage Internet est que cela exposerait les AC de cette RPKI à des risques juridiques qu'elles n'ont aucune envie d'assumer. Et cela compliquerait les choses, obligeant sans doute ces AC à déployer des processus bureaucratiques bien plus rigides. Si on veut connaitre l'identité officielle (que le RFC nomme à tort « identité dans le monde réel ») d'un titulaire de ressources Internet, on a les bases des RIR, qu'on interroge via RDAP ou autres protocoles. (C'est ainsi que j'ai trouvé le titulaire de 51.33.0.0/16.) Bien sûr, il y a les enregistrements Ghostbusters du RFC 6493 mais ils sont uniquement là pour aider à trouver un contact opérationnel, pas pour indiquer l'identité étatique du titulaire. Même les numéros d'AS ne sont pas l'« identité » d'un acteur de l'Internet (certains en ont plusieurs).

Notons qu'il y a d'autres problèmes avec l'idée de se servir de la RPKI pour signer des documents à valeur légale. Par exemple, dans beaucoup de grandes organisations, ce ne sont pas les mêmes personnes qui gèrent le routage et qui gèrent les commandes aux fournisseurs. Et, au RIPE-NCC, les clés privées sont souvent hébergées par le RIPE-NCC, pas par les titulaires, et le RIPE-NCC n'a évidemment pas le droit de s'en servir pour autre chose que le routage.

Bref, n'utilisez pas la RPKI pour autre chose que ce pour quoi elle a été conçue.

Le protocole HTTP, qui est à la base du Web, n'est pas forcément de bout en bout, entre client et serveur. Il y a souvent passage par un relais et ce relais a parfois des choses à signaler au client HTTP, notamment en cas d'erreur. Ce RFC spécifie le champ d'en-tête Proxy-Status pour cela.

La norme HTTP, le RFC 9110 décrit ces relais, ces intermédiaires, dans sa section 3.7. On en trouve fréquemment sur le Web. Il y a depuis longtemps des codes d'erreur pour eux, comme 502 si le serveur d'origine répond mal et 504 pour les cas où il ne répond pas du tout. Mais ce n'est pas forcément assez précis, d'où le nouveau champ dans l'en-tête (ou dans le pied). Il utilise la syntaxe des champs structurés du RFC 9651. Voici un exemple :

Proxy-Status: proxy.example.net; error="http_protocol_error"; details="Malformed response header: space before colon",
  "Example CDN"

  

Cet exemple se lit ainsi : le premier (en partant du serveur d'origine) s'identifie comme proxy.example.net et il signale que le serveur d'origine n'avait pas bien lu le RFC 9112. Puis la réponse est passée par un autre intermédiaire, qui s'identifie comme "Example CDN" (l'identificateur n'est pas forcément un nom de domaine), et n'a rien de particulier à raconter. Le champ Proxy-Status est désormais dans le registres des champs d'en-tête (ou de pied).

Vous avez vu dans l'exemple ci-dessus le paramètre error. Il peut s'utiliser, par exemple, avec le code de retour 504 :

HTTP/1.1 504 Gateway Timeout
Proxy-Status: foobar.example.net; error=connection_timeout
  

Ici, le relais foobar.example.net n'a eu aucune réponse du serveur d'origine (ou, plus rigoureusement, du serveur qu'il essayait de contacter, qui peut être un autre intermédiaire).

Mais il existe d'autres paramètres possibles, comme :

• next-hop : nom ou adresse du serveur contacté, par exemple Proxy-Status: cdn.example.org; next-hop=backend.example.org:8001.
• next-protocol : protocole (ALPN, RFC 7301) utilisé avec le serveur, par exemple Proxy-Status: "proxy.example.org"; next-protocol=h2 pour du HTTP/2 (RFC 9113).
• received-status : le code de retour du serveur, comme dans Proxy-Status: ExampleCDN; received-status=200, pour un cas où tout s'est bien passé.

Et on peut définir de nouveaux paramètres par la procédure d'examen par un expert (RFC 8126).

Le paramètre error prend comme valeur un type d'erreur. Il en existe plusieurs, chacun avec un code de retour recommandé dont (je ne les indique pas tous, ils sont très nombreux !) :

• dns_timeout (pour le code de retour 504) et dns_error (code 502) : c'est la faute du DNS. Le second type permet en outre d'indiquer le paramètre rcode (code de retour DNS, comme NXDOMAIN) et le paramètre info-code, le code étendu du RFC 8914.
• connection_timeout ou connection_refused.
• destination_ip_prohibited : le pare-feu ne veut pas.
• tls_protocol_error : là, c'est TLS qui ne veut pas.
• tls_certificate_error : certificat du serveur problématique, par exemple expiré.
• http_protocol_error : la réponse du serveur n'était pas du bon HTTP.
• proxy_internal_error : le relais a un problème interne.

Là aussi, on peut enregistrer de nouveaux types avec la procédure d'examen par un expert du RFC 8126.

La section 4 du RFC détaille les questions de sécurité. Comme toute information, Proxy-Status peut aider un attaquant, par exemple en lui donnant des idées sur comment joindre directement un intermédiaire. Pour cette raison, les logiciels doivent fournir un moyen de contrôler l'ajout (ou pas) de Proxy-Status, qu'on peut aussi n'inclure que dans certains cas. Notez aussi qu'un intermédiaire peut mentir (ou se tromper) et que le Proxy-Status ne vaut donc que ce que vaut l'intermédiaire.

Je n'ai pas de liste des logiciels qui mettent en œuvre ce champ Proxy-Status.

Aujourd'hui, la grande majorité des API accessibles via le réseau fonctionnent au-dessus de HTTP. Ce nouveau RFC, qui remplace le RFC 3205, décrit les bonnes pratiques pour la conception de telles API, notamment pour les protocoles IETF bâtis sur HTTP, comme DoH ou RDAP.

Il y a plein d'applications qui fonctionnent au-dessus de HTTP. Ce nouveau RFC se concentre sur celles qui sont d'usage général et qui ont plusieurs mises en œuvre et déploiements. (Si vous faites un service centralisé qui n'a qu'un seul déploiement de son API spécifique, ce RFC ne va pas forcément être pertinent pour vous.) Si vous avez déjà lu le RFC 3205, il faudra tout recommencer, les changements sont nombreux. Ces applications utilisant HTTP sont parfois qualifiées de REST mais, en toute rigueur, toutes ne suivent pas rigoureusement les principes de REST. Notez aussi un sous-ensemble, CRUD, pour les applications dont l'essentiel du travail est de créer/supprimer/gérer des objets distants.

Normalement, HTTP avait été conçu pour le Web et ses usages. Mais on voit aujourd'hui de très nombreuses API réseau être fondées sur HTTP pour diverses raisons :

• Parce que le développeur ou la développeuse ne connait que ça,
• parce qu'il existe un très grand nombre de bibliothèques pour faire les clients (comme l'excellente Requests pour le langage Python, qui sera utilisée ici dans plusieurs exemples), et de cadriciels pour les serveurs,
• parce que dans certains cas, il sera même possible d'utiliser un navigateur Web pour y accéder, et que tout le monde a un navigateur Web et est familier avec ce logiciel,
• parce que certains services comme l'authentification sont déjà disponibles dans les logiciels existants,
• parce que HTTP est le seul protocole dont on peut être sûr qu'il passera même dans les réseaux les plus coincés comme les hotspots des hôtels et des aéroports.

Mais tout n'est pas forcément rose et HTTP peut ne pas être bien adapté à ce qu'envisage le développeur de l'API. Et cette développeuse peut faire des erreurs lors de la conception de l'API, erreurs que ce RFC vise à éviter.

En effet, quand on développe une API sur HTTP, il y a plusieurs décisions à prendre :

• Définir un nouveau plan d'URL ? (C'est quand même rare, presque tout le monde utilise http: ou, aujourd'hui, https:.)
• Utiliser un port « non-standard » ?
• Comment coexister avec les autres utilisations de HTTP, comme la navigation sur le Web ?

La section 2 précise l'applicabilité de ce RFC. Il concerne les protocoles qui utilisent HTTP (ports 80 ou 443, plans d'URI http: ou https:). Ceux qui utiliseraient une version modifiée de HTTP ne comptent pas, et cette pratique est d'ailleurs déconseillée, puisque ces versions modifiées feraient probablement perdre les avantages d'utiliser HTTP, notamment la réutilisation des logiciels et infrastructures existants.

Section 3, maintenant. Quelles sont les caractéristiques importantes de HTTP, qui gouvernent ce que peuvent faire les applications qui l'utilisent ? D'abord, sa sémantique très générale : on peut tout faire avec HTTP. Notammment, HTTP est indépendant du type de ressources sur lesquelles il agit. Ainsi, des composants HTTP génériques (bibliothèques, serveurs, relais) peuvent être développés et déployés pour des applications très différentes, même des applcations qui n'existent pas encore. (Voilà d'alleurs pourquoi la section précédente insistait sur le fait q'il ne faut pas modifier HTTP.) Plus subtile serait l'erreur qui consisterait à spécifier un certain profil de HTTP, en restreignant ce que HTTP peut faire ou pas (« la réponse à un POST doit être 201 »). Une telle restriction, là encore, empêcherait d'utiliser cerrtains composants génériques, en faisant perdre à HTTP de sa généralité.

Une autre erreur courante est de s'attribuer tout ou partie de l'espace de nommage fourni par les liens hypertextes. C'est par exemple le cas lorsqu'une application estime qu'elle peut contrôler tout le chemin dans l'URI et décider que /truc/machin est forcément à elle (RFC 8820). Cela complique le déploiement, par exemple si on veut installer cette application sous /chose et excusivement sous ce chemin (cf. section 4.4). L'application devrait au contraire permettre de la souplesse et utiliser les possibilités qu'offre le système de liens (RFC 8288).

Enfin, HTTP dispose de nombreuses possibilités comme le multiplexage que permettent HTTP/2 (RFC 9113) et HTTP/3 (RFC 9114), l'intégration avec TLS, la possibilité de relayage, la négociation de contenu, la disponibilité de nombreux clients, et l'application qui utilise HTTP doit donc veiller à ne pas casser cet écosystème, et en tout cas à ne pas réinventer la roue, alors que HTTP offre déjà de nombreuses solutions éprouvées.

Bref, compte-tenu de tout cela, comment faire pour bien utiliser HTTP dans sa nouvelle application ? La section 4 est là pour répondre à cette question.

D'abord, bien définir la dépendance de l'application à HTTP, en donnant comme référence RFC 9110 (et surtout pas une version spécifique de HTTP, toujours afin de profiter au maximum de l'écosystème existant). On notera quand même que DoH (RFC 8484) impose (section 5.2 de son RFC) au moins HTTP/2, pour être sûr d'avoir du multiplexage. Notre RFC permet explicitement ce genre d'exceptions.

Le RFC recommande également, quand on montre un dialogue HTTP titre d'exemple, d'utiliser plutôt les conventions de HTTP/1 (RFC 9112), plus lisibles. Donc, par exemple, GET /truc HTTP/1.1 plutôt que le :method = GET :path = /resource de HTTP/2. C'est ce que fait curl :

% curl -v http://www.example
> GET / HTTP/2
> Host: www.example
> user-Agent: curl/7.68.0
> accept: */*
> 
< HTTP/2 200 
< content-Type: text/plain
< content-Length: 13

  

On l'a dit, il ne faut pas modifier le comportement de base de HTTP. Ce qu'on peut faire, par contre :

• Spécifier le type des données (RFC 6838), par exemple JSON (qu'utilise RDAP),
• spécifier des champs dans l'en-tête,
• spécifier comment on trouve les ressources via des liens (RFC 8288).

Et le client ? L'application qui utilise HTTP ne devrait pas exiger de comportement trop spécifique du client ; idéalement, un navigateur Web normal devrait pouvoir interagir avec l'application. On peut par exemple s'appuyer sur les principes FETCH. Il est également préférable que l'application qui va utiliser HTTP soit claire sur le traitement attendu pour les redirections HTTP, ou pour les cookies (RFC 6265), et rappeler que la vérification des certificats doit se faire selon les principes de la section 4.3.4 du RFC 9110.

Le client doit, idéalement, pouvoir se configurer avec uniquement un URL. (Par exemple, un serveur DoH est annoncé ainsi, comme https://doh.bortzmeyer.fr/, la seule information dont vous avez besoin pour l'utiliser.) Et si on ne connait qu'un nom de domaine ? La solution du chemin d'URL fixe qu'on s'alloue (« obligatoirement /app ») étant interdite (RFC 8820), il y a le choix :

• Utiliser un chemin sous /.well-known (RFC 8615),
• Utiliser les gabarits du RFC 6570, pour générer les URI (un tel mécanisme de découverte est plus souple mais sans doute moins rapide).

Et le plan d'URI (le premier composant de l'URI) ? http: et surtout https: sont évidemment recommandés mais on peut aussi choisir un plan spécifique. Cela va évidemment rendre l'application inutilisable par un navigateur Web ordinaire. Certains navigateurs permettent d'enregistrer un mécanisme de gestion de ces plans non standards (comme le registerProtocolHandler() du WHATWG) mais cela ne marche pas partout. Et on aura le même problème avec tout l'écosystème logiciel de HTTP. Bref, utiliser un plan autre que http: ou https: fera perdre une bonne partie des avantages qu'il y avait à utiliser le protocole HTTP. D'autres problèmes se poseront comme l'impossibilité d'utiliser le concept d'origine (RFC 6454) par exemple dans la Same Origin Policy, ou comme d'autres fonctions utiles de HTTP (cookies, authentification, mémorisation - RFC 9111, HSTS - RFC 6797, etc). Si vous tenez encore, après tout ça, à créer un plan à vous, consultez le RFC 7595.

Et les ports ? HTTP utilise par défaut les ports 80 pour le trafic en clair et 443 pour le traffic chiffré. Utiliser un autre port est possible (https://machin.example:666) mais rend le trafic de l'application distinguable, ce qui peut être gênant pour la vie privée. (C'est un des choix de conception de DoH que d'utiliser HTTPS sur le port 443, pour ne pas être distinguable, et donc être plus difficile à filtrer.) Le RFC 7605 donne des détails sur ce choix des ports.

Maintenant, quelles méthodes HTTP utiliser ? Le RFC exige que les applications utilisant HTTP se servent uniquement des méthodes enregistrées, comme GET ou PUT. Certes, une procédure existe pour enregistrer de nouvelles méthodes mais l'IETF insiste que ces nouvelles méthodes doivent être génériques, et non pas limitées aux besoins d'une seule application. (Le RFC 4791 avait créé des méthodes spécifiques, mais c'était avant. C'est maintenant interdit.)

Donc, pas de méthodes nouvelles. Mais quelle(s) méthode(s) utiliser ? GET est le choix le plus évident. Cette méthode est idempotente (et permet donc, entre autres, la mémorisation), et a une sémantique simple et compréhensible. Elle a quelques limites (comme le fait que tous les éventuels paramètres doivent être dans l'URL, ce qui peut nécessiter un encodage spécial, et peut empêcher des paramètres de grande taille) mais rien de bien grave. Si c'est trop gênant pour une application donnée, il ne reste plus qu'à utiliser POST.

Et pour récupérer des métadonnées sur le service ? Le RFC note que la méthode OPTIONS n'est pas très pratique, par exemple parce qu'elle ne permet pas de donner comme documentation un simple URL (la méthode par défaut étant GET). Il recommande plutôt un URL dans /.well-known (RFC 8615), en créant un nouveau nom, ou bien avec les URL host-meta (RFC 6415). Pour des métadonnées sur une ressource particulière, il est recommandé d'utiliser les liens (RFC 8288). Le RFC note que, dans ce dernier cas, l'en-tête Link: marche même avec la méthode HEAD donc pas besoin de récupérer la ressource pour avoir des informations sur ses métadonnées.

Et les codes de retour HTTP comme 403 ou 404, comment les utiliser ? D'abord, une application qui utilise HTTP n'a pas forcément un complet contrôle sur ces codes de retour, qui peuvent être générés par des composants logiciels différents. Donc, le client HTTP doit se méfier, le code reçu n'est pas forcément significatif de l'application. Ensuite, une application peut avoir davantage de messages différents qu'il n'existe de codes de retour HTTP, ce qui peut pousser à de mauvaises pratiques, comme l'utilisation de codes de retour non standard, ou commme l'utilisation de codes certes standard mais utilisés d'une manière très éloignée de ce qui était prévu. Bref, le RFC conseille de découpler les erreurs applicatives des erreurs HTTP, de ne pas chercher à tout prix un code de retour HTTP pour chaque erreur applicative, et de ne pas hésiter à utiliser les codes de retour génériques (comme 500, pour « quelque chose ne va pas dans le serveur »). Pour envoyer des informations plus détaillées sur l'erreur, il est préférable d'utiliser les techniques du RFC 7807. Autre avertissement du RFC, les raisons envoyées par le serveur après un code de retour (404 File not found) ne sont pas significatives. Dans certains cas (message HTTP dans un message HTTP), elles ne sont pas transmises du tout, contrairement au code de retour, la seule information sur laquelle on peut compter. L'application ne doit donc pas espérer que le client recevra ces raisons.

Autre difficulté pour le concepteur ou la conceptrice d'applications utilisant HTTP, les redirections. Il y a quatre redirections différentes en HTTP, chacune pouvant être temporaire ou définitive, et permettant de changer de méthode ou pas (une requête POST indiquant une redirection suivie d'une requête GET par le client). On a donc :

• 301, définitive et permettant de changer de méthode,
• 302, temporaire et permettant de changer de méthode,
• 307, temporaire et ne permettant pas de changer de méthode,
• 308, définitive et ne permettant pas de changer de méthode.

Et il faut donc réfléchir un peu avant de choisir un code de redirection (le RFC privilégie 301 et 302, plus souples).

Et les champs dans l'en-tête ? Une application a souvent envie d'en ajouter, que ce soit dans la requête ou dans la réponse. Mais le RFC n'est pas très chaud, demandant qu'on mette les informations plutôt dans l'URL ou dans le corps du message HTTP. Si on crée de nouveaux en-têtes, en théorie (c'est très théorique…), il faut les enregistrer à l'IANA (RFC 9110, section 16.3). Si ces en-têtes ont une structure, il est très recommandé qu'elles suivent les règles du RFC 9651.

Et le corps du message, justement ? L'application doit spécifier quel format est attendu. C'est souvent JSON (RFC 8259) mais cela peut être aussi XML, CBOR (RFC 8949), etc.

Une des grandes forces d'HTTP est la possibilité de mémorisation, décrite en détail dans le RFC 9111. La mémorisation améliore les performances, rend le service moins sensible aux perturbations, et permet le passage à l'échelle. Les applications qui utilisent HTTP ont donc tout intérêt à permettre et à utiliser cette mémorisation. Il est donc recommandé d'indiquer dans la réponse une durée de vie, de préférence avec Cache-Control: max-age=… ou bien, si c'est nécessaire, d'indiquer explicitement que la réponse ne doit pas être mémorisée (Cache-Control: no-store).

Un autre avantage pour une application d'utiliser HTTP est l'existence d'un cadre général pour l'authentification (RFC 9110, section 11). Attention, certains mécanismes ne doivent être utilisés qu'au-dessus d'HTTPS, comme la basic authentication du RFC 7617. HTTPS permet également d'utiliser les certificats client pour l'authentification. (Attention, avec TLS ≤ 1.2, ces certificats, qui contiennent des données personnelles, sont transmis en clair.)

Conséquence de l'utilisation de HTTP, l'application est utilisable via un navigateur Web. Cela peut être vu comme un avantage (tout le monde a un navigateur Web sous la main) ou comme un inconvénient (si la sémantique de l'application ne permet pas réellement un usage pratique depuis un navigateur). Mais quoi qu'on en pense, l'application sera accessible aux navigateurs, et il est donc important de s'assurer que cela ne provoquera pas de problème. Par exemple, si on peut changer un état avec une requête POST, l'application pourrait être attaquée assez facilement par CSRF. Si l'application tire une partie des données qu'elle renvoie en réponse d'une source que l'attaquant peut contrôler, on risque le XSS. Il est donc recommandé, même si l'application n'est pas prévue pour être utilisée par un navigateur, de suivre les mêmes règles de développement sécurisé que si elle devait être accédée depuis un navigateur, notamment :

• utiliser des champs dans l'en-tête comme X-Content-Type-Options: nosniff,
• utiliser CSP,
• utiliser Referrer-Policy:,
• utiliser l'option HttpOnly sur les cookies (RFC 6265, section 5.2.6).

Voici un exemple d'une réponse suivant ces principes :

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/example+json
X-Content-Type-Options: nosniff
Content-Security-Policy: default-src 'none'
Cache-Control: max-age=3600
Referrer-Policy: no-referrer    
  

Il reste à régler la question des frontières de l'application. Le plus simple pour l'application est d'avoir son propre nom de domaine et donc une origine (RFC 6454) unique. Cela simplifie par exemple des problèmes comme les cookies. Mais cela complique le déploiement, empêchant de mettre plusieurs applications derrière le même nom. Le RFC conseille donc plutôt de concevoir des applications pouvant coexister avec d'autres applications sous le même nom (RFC 8820).

Un mot sur la sécurité pour finir (section 6 du RFC). D'abord, une application qui utilise HTTP va évidemment hériter des questions de sécurité générale de HTTP, comme détaillées dans la section 17 du RFC 9110. Vu le caractère sensible des données traitées par beaucoup d'applications, le RFC recommande l'utilisation de HTTPS. Mais il développe aussi la question de la vie privée. HTTP est très bavard et le serveur en apprend beaucoup, souvent beaucoup trop, sur son client. Ainsi, les cookies, l'adresse IP source, les ETags, les tickets de session TLS sont très utiles au serveur qui voudrait suivre un client. Et le RFC rappelle que HTTP donne assez d'informations « auxiliaires » pour pouvoir reconnaitre un client (ce qu'on nomme le fingerprinting). Bref, le maintien de son intimité va être aussi difficile que sur le Web.

Ce RFC remplace l'ancien RFC 3205. Comme le note l'annexe A de notre RFC, il y a trop de changements pour les lister ; ce document est très différent de son prédécesseur (qui date de 2002 !).

Voyons maintenant quelques exemples d'application utilisant HTTP. Dans le monde IETF, il y a évidemment RDAP (RFC 7480, RFC 9082 et RFC 9083). RDAP suit bien les principes de ce RFC. Par exemple, les chemins d'URL comme /domain ou /ip ne sont pas forcément à la « racine » du serveur HTTP. Autre exemple, DoH (RFC 8484), également fidéle (heureusement !) aux recommandations de l'IETF. Notez que ces recommandations laissent des choix. Ainsi, lorsque le nom de domaine cherché n'est pas trouvé, RDAP renvoie le code 404 (RFC 7480, section 5.3) alors que DoH préfère renvoyer un 200 (le serveur HTTP a bien été joignable et a bien répondu), gardant le signal de non-existence uniquement dans la réponse DNS (RFC 8484, section 4.2.1) transportée sur HTTP (l'argument est que DoH ne fait que transporter les requêtes d'un autre protocole, contrairement à RDAP).

J'ai parlé plus haut de la possibilité d'utilisation d'un navigateur Web ordinaire pour accéder aux applications utilisant HTTP. Mais comme ces applications envoient souvent des données structurées en JSON, il faut un navigateur qui gère bien le JSON. Et c'est justement ce que fait Firefox, qui sait l'afficher de manière pratique :

Terminons avec quelques exemples d'API « finales » (donc pas le sujet principal du RFC, qui parle de protocoles IETF). Commençons modestement par l'API du DNS looking glass. A priori, elle suit tous les principes de ce RFC. En tout cas, elle essaie. Mais si vous constatez des différences avec le RFC, n'hésitez pas à faire un rapport. Autre API intéressante, celle des sondes RIPE Atlas. Elle utilise toutes les possibilités de HTTP, notamment les multiples méthodes (DELETE pour supprimer une mesure en cours, par exemple). J'aurais juste trouvé plus logique d'utiliser PUT au lieu de POST pour créer une mesure. L'API de Mastodon (cf. sa documentation) est encore plus incohérente, utilisant POST pour créer un pouète, mais PUT pour le mettre à jour.

Des protocoles de DNS sécurisés comme DoH protègent la liaison entre un client et un résolveur DNS. Mais le résolveur, lui, voit tout, aussi bien le nom de domaine demandé que l'adresse IP du client. Ce nouveau RFC décrit un mécanisme expérimental de relais entre le client et le serveur DoH, permettant de cacher l'adresse IP du client au serveur, et la requête au relais. Une sorte de Tor minimum.

Normalement, DoH (normalisé dans le RFC 8484) résout le problème de la surveillance des requêtes DNS. Sauf qu'évidemment le serveur DoH lui-même, le résolveur, voit le nom demandé, et la réponse faite. (Les utilisateurices de l'Internet oublient souvent que la cryptographie, par exemple avec TLS, protège certes contre le tiers qui écoute le réseau mais pas du tout contre le serveur avec qui on parle.) C'est certes nécessaire à son fonctionnement mais, comme il voit également l'adresse IP du client, il peut apprendre pas mal de choses sur le client. Une solution possible est d'utiliser DoH (ou DoT) sur Tor (exemple plus loin). Mais Tor est souvent lent, complexe et pas toujours disponible (cf. annexe A du RFC). D'où les recherches d'une solution plus légère, Oblivious DoH, décrit dans ce nouveau RFC. L'idée de base est de séparer le routage des messages (qui nécessite qu'on connaisse l'adresse IP du client) et la résolution DNS (qui nécessite qu'on connaisse la requête). Si ces deux fonctions sont assurées par deux machines indépendantes, on aura amélioré la protection de la vie privée.

Les deux machines vont donc être :

• L'Oblivious Proxy, le relais qui connait l'adresse IP du client mais ne voit passer qu'une requête DNS chiffrée ; ce n'est pas un relais HTTP complet, il est spécialisé dans DoH.
• Et l'Oblivious Target, le serveur DoH (le résolveur, donc) ; il a une clé publique avec laquelle le client chiffrera les requêtes à envoyer.

Un schéma simplifié :

Il est important de répéter que, si le relais et le serveur sont complices, Oblivious DoH perd tout intérêt. Ils doivent donc être gérés par des organisations différentes.

La découverte du relais, et de la clé publique du serveur, n'est pas traité dans ce RFC. Au moins au début, elle se fera « manuellement ».

Le gros morceau du RFC est sa section 4. Elle explique les détails du protocole. Le client qui a une requête DNS à faire doit la chiffrer avec la clé publique du serveur. Ce client a été configuré avec un gabarit d'URI (RFC 6570) et avec l'URL du serveur DoH, serveur qui doit connaitre le mécanisme Oblivious DoH. Le gabarit doit contenir deux variables, targethost (qui sera incarné avec le nom du serveur DoH) et targetpath (qui sera incarné avec le chemin dans l'URL du serveur DoH). Par exemple, un gabarit peut être https://dnsproxy.example/{targethost}/{targetpath}. Le client va ensuite faire une requête (méthode HTTP POST) vers le relais. La requête aura le type application/oblivious-dns-message (la réponse également, donc le client a intérêt à indiquer Accept: application/oblivious-dns-message).

En supposant un serveur DoH d'URL https://dnstarget.example/dns, la requête sera donc (en utilisant la syntaxe de description de HTTP/2 et 3) :

:method = POST
:scheme = https
:authority = dnsproxy.example
:path = /dnstarget.example/dns
accept = application/oblivious-dns-message
content-type = application/oblivious-dns-message
content-length = 106

[La requête, chiffrée]
  

Le relais enverra alors au serveur :

:method = POST
:scheme = https
:authority = dnstarget.example
:path = /dns
accept = application/oblivious-dns-message
content-type = application/oblivious-dns-message
content-length = 106    

[La requête, chiffrée]
  

Le relais ne doit pas ajouter quelque chose qui permettrait d'identifier le client, ce qui annulerait tout l'intérêt d'Oblivious DoH. Ainsi, le champ forwarded (RFC 7239) est interdit. Et bien sûr, on n'envoie pas de cookies, non plus.

La réponse utilise le même type de médias :

:status = 200
content-type = application/oblivious-dns-message
content-length = 154

[La réponse, chiffrée]
  

Le relais, en la transmettant, ajoutera un champ proxy-status (RFC 9209).

Les messages de type application/oblivious-dns-message sont encodés ainsi (en utilisant le langage de description de TLS, cf. RFC 8446, section 3) :

struct {
      opaque dns_message<1..2^16-1>;
      opaque padding<0..2^16-1>;
} ObliviousDoHMessagePlaintext;

  

Bref, un message DNS binaire, et du remplissage. Le remplissage est nécessaire car TLS, par défaut, n'empêche pas l'analyse de trafic. (Lisez le RFC 8467.) Le tout est ensuite chiffré puis mis dans :

struct {
      uint8  message_type;
      opaque key_id<0..2^16-1>;
      opaque encrypted_message<1..2^16-1>;
} ObliviousDoHMessage;

  

Le key_id servant à identifier ensuite le matériel cryptographique utilisé.

J'ai parlé à plusieurs reprises de chiffrement. Le client doit connaitre la clé publique du serveur DoH pour pouvoir chiffrer. (Le RFC ne prévoit pas de mécanisme pour cela.) Comme avec la plupart des systèmes de chiffrement, le chiffrement sera en fait réalisé avec un algorithme symétrique. La transmission ou la génération de la clé de cet algorithme utlisera le mécanisme HPKE (Hybrid Public Key Encryption, spécifié dans le RFC 9180).

Outre l'analyse de trafic, citée plus haut, une potentielle faille d'Oblivious DoH serait le cas d'un serveur indiscret qui essaierait de déduire des informations de l'établissement des connexions DoH vers lui. Le RFC recommande que les relais établissent des connexions de longue durée et les réutilisent pour plusieurs clients, rendant cette éventuelle analyse plus complexe.

Notez aussi que le relais est évidemment libre de sa politique. Les relais peuvent par exemple ne relayer que vers certains serveurs DoH connus.

Le serveur DoH ne connait pas l'adresse IP du client (c'est le but) et ne peut donc pas transmettre aux serveurs faisant autorité les informations qui peuvent leur permettre d'envoyer une réponse adaptée au client final. Si c'est un problème, le client final peut toujours utiliser ECS (EDNS Client Subnet, RFC 7871), en indiquant un préfixe IP assez générique pour ne pas trop en révéler. Mais cela fait évidemment perdre une partie de l'intérêt d'Oblivious DoH.

Bon, et questions mises en œuvre de ce RFC ? Il y en a une dans DNScrypt (et ils publient une liste de serveurs et de relais).

Oblivious DoH est en travaux depuis un certain temps (voyez par exemple cet article de Cloudflare). Notez que la technique de ce RFC est spécifique à DoH. Il y a aussi des travaux en cours à l'IETF pour un mécanisme plus général, comme par exemple un Oblivious HTTP, qui serait un concurrent « low cost » de Tor.

À propos de Tor, j'avais dit plus haut qu'on pouvait évidemment, si on ne veut pas révéler son adresse IP au résolveur DoH, faire du DoH sur Tor. Voici un exemple de requête DoH faite avec le client kdig et le programme torsocks pour faire passer les requêtes TCP par Tor :

% torsocks kdig +https=/ @doh.bortzmeyer.fr ukraine.ua
;; TLS session (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
;; HTTP session (HTTP/2-POST)-(doh.bortzmeyer.fr/)-(status: 200)
...
;; ANSWER SECTION:
ukraine.ua.         	260	IN	A	104.18.7.16
ukraine.ua.         	260	IN	A	104.18.6.16
...
;; Received 468 B
;; Time 2022-06-02 18:45:15 UTC
;; From 193.70.85.11@443(TCP) in 313.9 ms
  

Et ce résolveur DoH ayant un service .onion, on peut même :

% torsocks kdig +https=/ @lani4a4fr33kqqjeiy3qubhfx2jewfd3aeaepuwzxrx6zywp2mo4cjad.onion ukraine.ua
;; TLS session (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
;; HTTP session (HTTP/2-POST)-(lani4a4fr33kqqjeiy3qubhfx2jewfd3aeaepuwzxrx6zywp2mo4cjad.onion/)-(status: 200)
...
;; ANSWER SECTION:
ukraine.ua.         	212	IN	A	104.18.6.16
ukraine.ua.         	212	IN	A	104.18.7.16
...
;; Received 468 B
;; Time 2022-06-02 18:46:00 UTC
;; From 127.42.42.0@443(TCP) in 1253.8 ms
  

Pour comparer les performances (on a dit que la latence de Tor était franchement élevée), voici une requête non-Tor vers le même résolveur :

% kdig +https=/ @doh.bortzmeyer.fr ukraine.ua                                             
;; TLS session (TLS1.3)-(ECDHE-SECP256R1)-(RSA-PSS-RSAE-SHA256)-(AES-256-GCM)
;; HTTP session (HTTP/2-POST)-([2001:41d0:302:2200::180]/)-(status: 200)
...
;; ANSWER SECTION:
ukraine.ua.         	300	IN	A	104.18.6.16
ukraine.ua.         	300	IN	A	104.18.7.16
...
;; Received 468 B
;; Time 2022-06-02 18:49:44 UTC
;; From 2001:41d0:302:2200::180@443(TCP) in 26.0 ms
  

Ce RFC normalise enfin un en-tête HTTP pour permettre aux relais HTTP qui mémorisent les réponses reçues, les caches, d'indiquer au client comment ils ont traité une requête et si, par exemple, la réponse vient de la mémoire du relais ou bien s'il a fallu aller la récupérer sur le serveur HTTP d'origine.

Il existait déjà des en-têtes de débogage analogues mais non-standards, variant aussi bien dans leur syntaxe que dans leur sémantique. Le nouvel en-tête standard, Cache-Status: va, espérons-le, mettre de l'ordre à ce sujet. Sa syntaxe suit les principes des en-têtes structurés du RFC 9651. Sa valeur est donc une liste de relais qui ont traité la requête, séparés par des virgules, dans l'ordre des traitements. Le premier relais indiqué dans un Cache-Status: est donc le plus proche du serveur d'origine et le dernier relais étant le plus proche de l'utilisateur. Voici un exemple avec un seul relais, nommé cache.example.net :

Cache-Status: cache.example.net; hit
  

et un exemple avec deux relais, OriginCache puis CDN Company Here :

Cache-Status: OriginCache; hit; ttl=1100, "CDN Company Here"; hit; ttl=545  
  

La description complète de la syntaxe figure dans la section 2 de notre RFC. D'abord, il faut noter qu'un relais n'est pas obligé d'ajouter cet en-tête. Il le fait selon des critères qui lui sont propres. Le RFC déconseille fortement d'ajouter cet en-tête si la réponse a été générée localement par le relais (par exemple un 400 qui indique que le relais a détecté une requête invalide). En tout cas, le relais qui s'ajoute à la liste ne doit pas modifier les éventuels relais précédents. Chaque relais indique son nom, par exemple par un nom de domaine mais ce n'est pas obligatoire. Ce nom peut ensuite être suivi de paramètres, séparés par des point-virgules.

Dans le premier exemple ci-dessus, hit était un paramètre du relais cache.example.net. Sa présence indique qu'une réponse était déjà mémorisée par le relais et qu'elle a été utilisée (hit : succès, on a trouvé), le serveur d'origine n'ayant pas été contacté. S'il y avait une réponse stockée, mais qu'elle était rassise (RFC 9111, section 4.2) et qu'il a fallu la revalider auprès du serveur d'origine, hit ne doit pas être utilisé.

Le deuxième paramètre possible est fwd (pour Forward) et il indique qu'il a fallu contacter le serveur HTTP d'origine. Plusieurs raisons sont possibles pour cela, entre autres :

• bypass, quand le relais a été configuré pour que cette requête soit systématiquement relayée,
• method parce que la méthode HTTP utilisée doit être relayée (c'est typiquement le cas d'un PUT, cf. RFC 9110, section 9.3.4),
• miss, un manque, la ressource n'était pas dans la mémoire du relais (notez qu'il existe aussi deux paramètres plus spécifiques, uri-miss et vary-miss),
• stale, car la ressource était bien dans la mémoire du relais mais, trop ancienne et rassise, a dû être revalidée (RFC 9111, section 4.3) auprès du serveur d'origine.

Ainsi, cet en-tête :

Cache-Status: ExampleCache; fwd=miss; stored
  

indique que l'information n'était pas dans la mémoire de ExampleCache et qu'il a donc dû faire suivre au serveur d'origine (puis qu'il a stocké cette information dans sa mémoire, le paramètre stored).

Autre paramètre utile, ttl, qui indique pendant combien de temps l'information peut être gardée (cf. RFC 9111, section 4.2.1), selon les calculs du relais. Quant à detail, il permet de donner des informations supplémentaires, de manière non normalisée (la valeur de ce paramètre ne peut être interprétée que si on connait le programme qui l'a produite).

Les paramètres sont enregistrés à l'IANA, dans un nouveau registre, et de nouveaux paramètres peuvent y être ajoutés, suivant la politique « Examen par un expert » du RFC 8126. La recommandation est de n'enregistrer que des paramètres d'usage général, non spécifiques à un programme particulier, sauf à nommer le paramètre d'une manière qui identifie clairement sa spécificité.

Questions mises en œuvre, Squid sait renvoyer cet en-tête (cf. le code qui commence à SBuf cacheStatus(uniqueHostname()); dans le fichier src/client_side_reply.cc). Ce code n'est pas encore présent dans la version 5.2 de Squid, qui n'utilise encore que d'anciens en-têtes non-standards, il faut attendre de nouvelles versions :

< X-Cache: MISS from myserver
< X-Cache-Lookup: NONE from myserver:3128
< Via: 1.1 myserver (squid/5.2)
  

Je n'ai pas regardé les autres logiciels.

QPACK, normalisé dans ce RFC est un mécanime de compression des en-têtes HTTP, prévu spécifiquement pour HTTP/3. Il est proche du HPACK de HTTP/2, mais adapté aux particularités de QUIC.

Car le HPACK du RFC 7541 a un défaut qui n'était pas un problème en HTTP/2 mais le devient avec HTTP/3 : il supposait que les trames arrivent dans l'ordre d'émission, même si elles circulent sur des ruisseaux différents. Ce n'est plus vrai en HTTP/3 qui, grâce à son transport sous-jacent, QUIC, a davantage de parallélisme, et où une trame peut en doubler une autre (si elles n'étaient pas dans le même ruisseau). QPACK ressemble à HPACK, mais en ayant corrigé ce problème. (Au fait, ne cherchez pas ce que veut dire QPACK, ce n'est pas un acronyme.)

Donc, le principe de QPACK. Comme HPACK, on travaille avec deux tables, qui vont associer aux en-têtes HTTP un nombre (appelé index). L'une des tables est statique, définie dans ce RFC (annexe A) et donc identique pour tout le monde. L'autre est dynamique et construite par un échange de messages transmis dans des ruisseaux QUIC. Le fonctionnement avec la table statique est simple : l'encodeur regarde si ce qu'il veut écrire est dans la table, si oui, il le remplace par l'index. Le décodeur, recevant un index, le remplace par le contenu de la table. Par exemple, l'en-tête HTTP if-none-match (RFC 7232, section 3.2) est dans la table, index 9. L'encodeur remplacera donc un if-none-match par 9 (12 octets de gagnés si tout était sous forme de caractères de 8 bits, mais peut-être un peu plus ou un peu moins, avec l'encodage de QPACK), et le décodeur fera l'inverse.

J'ai un peu simplifié en supposant que la table ne contenait que les noms des en-têtes. Elle peut aussi contenir leur valeur si celle-ci est très courante. Ainsi, accept: application/dns-message est dans la table, index 30, vu son utilisation intensive par DoH (RFC 8484). Même chose pour content-type: text/html;charset=utf-8 à l'index 52.

La table dynamique est évidemment bien plus complexe. Encodeur (celui qui comprime) et décodeur doivent cette fois partager un état. En outre, le parallélisme inhérent à QUIC fait qu'un message d'ajout d'une entrée dans la table pourrait arriver après le message utilisant cette entrée. QPACK fonctionne de la façon suivante :

• L'encodeur peut envoyer (sur un ruisseau QUIC dédié) des instructions de construction de la table dynamique, notamment pour insérer une nouvelle entrée (mais pas en supprimer).
• Le décodeur accuse réception de ces instructions.
• L'encodeur envoie l'index le plus élevé de sa table, ce qui permet au décodeur, en regardant sa propre table, de savoir s'il est synchronisé ou pas. S'il ne l'est pas, le décodeur se bloque en attendant les instructions d'insertion qui vont faire grandir sa table.

QUIC a un système de contrôle de flux, et des inconvénients peuvent en résulter, par exemple un blocage des messages de contrôle de la table. Pour éviter tout blocage, un encodeur peut n'utiliser que des entrées de la table qui ont déjà fait l'objet d'un accusé de réception. Il comprimera moins mais ne risquera pas d'être bloqué.

Le RFC détaille les précautions à prendre pour éviter l'interblocage. Ainsi, les messages modifiant la table risquent d'être bloqués par ce système alors que le récepteur n'autorise pas de nouvelles trames tant qu'il n'a pas traité des trames qui ont besoin de ces nouvelles entrées dans la table dynamique. L'encodeur a donc pour consigne de ne pas tenter de modifier la table s'il ne lui reste plus beaucoup de « crédits » d'envoi de données. (D'une manière générale, quand il y a des choses compliquées à faire, QPACK demande à l'encodeur de les faire, le décodeur restant plus simple.)

L'encodage des messages QPACK est spécifié dans la section 4. QPACK utilise deux ruisseaux QUIC unidirectionnels, un dans chaque direction. Ils sont enregistrés à l'IANA.

Notez aussi qu'il y a deux instructions d'ajout d'une entrée dans la table dynamique, une qui ajoute une valeur litérale (comme « ajoute accept-language: fr ») et une qui ajoute une valeur exprimée sous forme d'une référence à une entrée d'une table (qui peut être la statique ou la dynamique). Par exemple, comme accept-language est dans la table statique, à l'index 72, on peut dire simplement « ajoute 72: fr ». Encore quelques octets gagnés.

Dans la trame SETTINGS de HTTP/3, deux paramètres concernent spécialement QPACK, pour indiquer la taille maximale de la table dynamique, et le nombre maximal de ruisseaux bloqués. Ils sont placés dans un registre IANA.

Quelques mots sur la sécurité : dans certaines conditions, un observateur peut obtenir des informations sur l'état des tables (cf. l'attaque CRIME) même s'il ne peut déchiffrer les données protégées par TLS, celui-ci ne masquant pas la taille. Bien sûr, on pourrait remplir avec des données bidons mais cela annulerait l'avantage de la compression. La section 7 du RFC donne quelques idées sur des mécanismes de limitation du risque.

L'annexe A du RFC spécifie la table statique et ses 98 entrées. Elle a été composée à partir de l'analyse de trafic HTTP en 2018. L'ordre des entrées n'est pas arbitraire : vu comment sont représentés les entiers, donc les index, dans QPACK, les entrées les plus fréquentes sont en premier, car QPACK utilise moins de bits pour les nombres les plus petits. Notez aussi que cette table comprend les en-têtes HTTP « classiques », comme content-length ou set-cookie mais aussi ce que HTTP/2 appelle les « pseudo-en-têtes », qui commencent par deux-points. C'est par exemple le cas de la méthode HTTP (GET, PUT, etc), notée :method ou, dans les réponses, du code de retour, noté :status (tiens, la table statique a une entrée pour le code 403 mais pas pour le 404).

Si vous envisagez de programmer QPACK, l'annexe B contient des exemples de dialogue entre encodeur et décodeur, et l'annexe C du pseudo-code pour l'encodeur.

Que voilà une épaisse lecture (252 pages). Mais c'est parce qu'il s'agit de réécrire complètement la totalité des normes de HTTP. Pas le protocole lui-même, je vous rassure, HTTP ne change pas. Mais la rédaction de ses normes est profondément réorganisée, avec un RFC (notre RFC 9110) qui décrit une vision de haut niveau de HTTP, puis un autre RFC par version majeure de HTTP, décrivant les détails de syntaxe de chaque version.

Par exemple, HTTP/1 (RFC 9112) a un encodage en texte alors que HTTP/2 (RFC 9113) a un encodage binaire. Pourtant, tous les deux suivent les mêmes principes, décrits dans ce RFC 9110 (méthodes comme GET, en-têtes de la requête et de la réponse, codes de retour à trois chiffres…) mais avec des encodages différents, chacun dans son propre RFC. Notre RFC 9110 est donc la vision de haut niveau de HTTP, commune à toutes les versions, et d'autres RFC vous donneront les détails. Inutile de dire que cette réorganisation a été un gros travail, commencé en 2018.

Les trois versions de HTTP actuellement en large usage (1.1, 2 et 3) reposent toutes sur des concepts communs. Par exemple, les codes d'erreur (comme le fameux 404) sont les mêmes. Il n'est pas prévu, même à moyen terme, que les versions les plus anciennes soient abandonnées (HTTP/1.1 reste d'un usage très courant, et souvent pour de bonnes raisons). D'où cette réorganisations des normes HTTP, avec notre RFC 9110 qui décrit ce qui est commun aux trois versions, d'autres RFC communs aux trois versions, et un RFC par version :

• La mémorisation des données (RFC 9111),
• HTTP/1.1 (RFC 9112),
• HTTP/2 (RFC 9113),
• HTTP/3 (RFC 9114).

Vous connaissez certainement déjà HTTP, mais notre RFC ne présuppose pas de connaissances préalables et explique tout en partant du début, ce que je fais donc également ici. Donc, HTTP est un protocole applicatif, client/serveur, sans état, qui permet l'accès et la modification de ressources distantes (une ressource pouvant être du texte, une image, et étant générée dynamiquement ou pas, le protocole est indépendant du format de la ressource ou de son mode de création, le RFC insiste bien sur ce point). Le client se connecte, envoie une requête, le serveur répond. HTTP ne fonctionne pas forcément de bout en bout, il peut y avoir des relais sur le trajet, et leur présence contribue beaucoup à certaines complexités de la norme.

S'il fallait résumer HTTP rapidement, on pourrait dire qu'il décrit un moyen d'interagir avec une ressource distante (la ressource peut être un fichier, un programme…). Il repose sur l'échange de messages, avec une requête du client vers le serveur et une réponse en sens inverse. Outre la méthode qui indique ce que le client veut faire avec la ressource, HTTP permet de transporter des métadonnées.

La section 3 du RFC décrit les concepts centraux de ce protocole, comme celui de ressource présenté plus haut. (Qui est parfois appelé « page » ou « fichier » mais ces termes ne sont pas assez génériques. Une ressource n'est pas forcément une page HTML !) HTTP identifie les ressources par des URI. Une représentation est la forme concrète d'une ressource, les bits qu'on reçoit ou envoie. (Du fait de la négociation de contenu et d'autres facteurs, récupérer une ressource en utilisant le même URI ne donnera pas forcément les mêmes bits, même s'ils sont censés être sémantiquement équivalents.) La ressource n'est pas non plus forcément un fichier, pensez à une ressource qui indique l'heure qu'il est, ou le temps qu'il fait, par exemple. Ou à l'URI https://www.bortzmeyer.org/apps/random qui vous renvoie une page choisie aléatoirement de ce blog. HTTP agit sur une ressource (dont le type n'est pas forcément connu) via une méthode qui va peut-être retourner une représentation de cette ressource. C'est ce qu'on nomme le principe REST et de nombreuses API se réclament de ce principe.

HTTP est un protocole client/serveur. Le serveur attend le client. (Le client est parfois appelé user agent.) Entre les deux, HTTP utilisera un protocole de transport fiable, comme TCP (HTTP/1 et 2) ou QUIC (HTTP/3). Par défaut, HTTP est sans état : une fois une requête servie, le serveur oublie tout. Les clients sont très variés : il y a bien sûr les navigateurs Web, mais aussi les robots, des outils en ligne de commande comme wget, des objets connectés, des programmes vite faits en utilisant une des zillions de bibliothèques qui permettent de développer rapidement un client HTTP, des applications sur un ordiphone, etc. Notamment, il n'y a pas forcément un utilisateur humain derrière le client HTTP. (Pensez à cela si vous mettez des éléments d'interfaces qui demandent qu'un humain y réponde ; le client ne peut pas forcément faire de l'interactivité.)

Les messages envoyés par le client au serveur sont des requêtes et ceux envoyés par le serveur des réponses.

La section 2 du RFC explique ce qu'on attend d'un client ou d'un serveur HTTP conforme. Un point important et souvent ignoré est que HTTP ne donne pas de limites quantitatives à beaucoup de ses éléments. Par exemple, la longueur maximale de la première ligne de la requête (celle qui contient le chemin de la ressource) n'est pas spécifiée, car il serait trop difficile de définir une limite qui convienne à tous les cas, HTTP étant utilisé dans des contextes très différents. Comme les programmes ont forcément des limites, cela veut dire qu'on ne peut pas toujours compter sur une limite bien connue.

Une mise en œuvre conforme pour HTTP doit notamment bien gérer la notion de version de HTTP. Cette version s'exprime par deux chiffres séparés par un point, le premier chiffre étant la version majeure (1, 2 ou 3) et le second la mineure (il est optionnel, valant 0 par défaut, donc HTTP/2 veut dire la même chose que HTTP/2.0). Normalement, au sein d'une même version majeure, on doit pouvoir interopérer sans trop de problème alors qu'entre deux versions majeures, il peut y avoir incompatibilité totale. La sémantique est forcément la même (c'est du HTTP, après tout) mais la syntaxe peut être radicalement différente (pensez à l'encodage texte de HTTP/1 vs. le binaire de HTTP/2 et 3). Donc, être conforme à HTTP/1.1 veut dire lire ce RFC 9110 mais aussi le RFC 9112, qui décrit la syntaxe spécifique de HTTP/1.1.

Comme, dans la nature, des programmes ne sont pas corrects, le RFC autorise du bout des lèvres à utiliser le contenu des champs User-Agent: ou Server: de l'en-tête pour s'ajuster à des bogues connues (mais, normalement, ce doit être uniquement pour contourner des bogues, pas pour servir un contenu différent).

De même qu'un client HTTP n'est pas forcément un navigateur Web, un serveur HTTP n'est pas forcément une grosse machine dans un centre de données chez un GAFA. Le serveur HTTP peut parfaitement être une imprimante, un petit objet connecté, une caméra de vidéosurveillance, un Raspberry Pi dans son coin… Le RFC parle de « serveur d'origine » pour le serveur qui va faire autorité pour les données servies. Pourquoi ce concept ? Parce que HTTP permet également l'insertion d'un certain nombre d'intermédiaires, les relais (proxy ou gateway en anglais), entre le client et le serveur d'origine. Leurs buts sont très variés. Par exemple, un relais (proxy, pour le RFC) dans le réseau local où se trouve le client HTTP peut servir à mémoriser les ressources Web les plus souvent demandées, pour améliorer les performances. Un relais (gateway ou reverse proxy, pour le RFC) qui est au contraire proche du serveur d'origine peut servir à répartir la charge entre diverses instances. Revenons à la mémorisation des ressources (caching en anglais). La mémoire (cache en anglais) est un stockage de ressources Web déjà visitées, prêtes à être envoyées aux clients locaux pour diminuer la latence. La mémorisation est un sujet suffisamment fréquent et important pour avoir son propre RFC, le RFC 9111.

On a vu que HTTP servait à agir sur des ressources distantes. Des ressources, il y en a beaucoup. Comment les identifier ? Le Web va utiliser des URI comme identificateurs. Ces URI sont normalisés dans le RFC 3986, mais qui ne spécifie qu'une syntaxe générique. Chaque plan d'URI (la chaine de caractères avant le deux-points, souvent appelée à tort protocole) doit spécifier un certain nombre de détails spécifique à ce plan. Pour les plans http et https, cette spécification est la section 4 de notre RFC. (Tous les plans sont dans un registre IANA.) Un URI de plan http ou https indique forcément une autorité (un identificateur du serveur d'origine, en pratique un nom de machine) et un chemin (identificateur de la ressource à l'intérieur d'un autorité. Ainsi, dans https://www.afnic.fr/observatoire-ressources/consultations-publiques/, le plan est https, l'autorité www.afnic.fr et le chemin /observatoire-ressources/consultations-publiques/. Le port par défaut est 80 pour http et 443 pour https (tous les deux sont enregistrés à l'IANA). La différence entre les deux plans est que https implique l'utilisation du protocole de sécurité TLS (RFC 8446), pour assurer notamment la confidentialité des requêtes.

En théorie, un URI de plan http et un autre identique, sauf pour l'utilisation de https, sont complètement distincts. Ils ne représentent pas la même origine (l'origine est un triplet {plan, machine, port}) et les deux ressources peuvent être complètement différentes. Mais notre RFC note que certaines normes violent ce principe, notamment celle sur les cookies (RFC 6265), avec parfois des conséquences fâcheuses pour la sécurité.

En HTTPS, puisque ce protocole s'appuie sur TLS, le serveur présente un certificat, que le client doit vérifier (section 4.3.4), en suivant les règles du RFC 6125.

Pour expliquer plusieurs des propriétés de HTTP, je vais beaucoup utiliser le logiciel curl, un client HTTP en ligne de commande, dont l'option -v permet d'afficher tout le dialogue HTTP. Si vous voulez faire des essais vous aussi, interrompez momentanément votre lecture pour installer curl. […] C'est fait ? On peut reprendre ?

%  curl -v http://www.hambers.mairie53.fr/
...
> GET / HTTP/1.1
> Host: www.hambers.mairie53.fr
> User-Agent: curl/7.68.0
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.1 200 OK
< Date: Wed, 02 Mar 2022 16:25:02 GMT
< Server: Apache
...
< Content-Length: 61516
< Content-Type: text/html; charset=UTF-8
< 

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
  ...

  

Nous avons vu que la requête et la réponse HTTP contenaient des métadonnées dans un en-tête composé de champs. (Il peut aussi y avoir un pied, une sorte de post-scriptum, mais c'est peu utilisé.) Chaque champ a un nom et une valeur. La section 5 du RFC détaille cet important concept. Les noms de champs sont insensibles à la casse. Ils sont enregistrés dans un registre IANA spécifique à HTTP (ils étaient avant dans le même registre que les champs du courrier électronique). Un client, un serveur ou un relais HTTP doivent ignorer les champs qu'ils ne connaissent pas, ce qui permet d'introduire de nouveaux champs sans tout casser. Le même champ peut apparaitre plusieurs fois. Comme pour d'autres éléments du protocole HTTP, la norme ne fixe pas de limite de taille. La valeur d'un champ peut donc être très grande.

La valeur d'un champ obéit à des règles qui dépendent du champ. Les caractères doivent être de l'ASCII, une limite très pénible de HTTP. Si on veut utiliser Unicode (ou un autre jeu de caractères), il faut l'encoder comme indiqué dans le RFC 8187. Le RFC rappelle qu'autrefois Latin-1 était autorisé (avec l'encodage du RFC 2047 pour les autres jeux) mais cela ne devrait normalement plus être le cas (mais ça se rencontre parfois encore). Si une valeur comprend plusieurs termes, ils doivent normalement être séparés par des virgules (et on met entre guillemets les valeurs qui comprennent des virgules). Les valeurs peuvent inclure des paramètres, écrits sous la forme nom=valeur. Certaines valeurs ont leur propre structure (RFC 9651). Ainsi, plusieurs champs peuvent inclure une estampille temporelle. La syntaxe pour celles-ci n'est hélas pas celle du RFC 3339 mais celle de l'IMF (RFC 5322), plus complexe et plus ambigüe. (Sans compter, vu l'âge de HTTP, qu'on rencontre parfois de vieux formats comme celui du RFC 850.) Voici des exemples de champs vus avec curl :

    
% curl -v  http://confiance-numerique.clermont-universite.fr/ 
...
> GET / HTTP/1.1
> Host: confiance-numerique.clermont-universite.fr
> User-Agent: curl/7.68.0
> Accept: */*

< HTTP/1.1 200 OK
< Date: Fri, 28 Jan 2022 17:21:38 GMT
< Server: Apache/2.4.6 (CentOS)
< Last-Modified: Tue, 01 Sep 2020 13:29:41 GMT
< ETag: "1fbc1-5ae4082ec730d"
< Accept-Ranges: bytes
< Content-Length: 129985
< Content-Type: text/html; charset=UTF-8
< 

<!DOCTYPE HTML SYSTEM> 
<html>
 
<head>
<title>S&eacute;minaire Confiance Num&eacute;rique</title>

Le client HTTP (curl) a envoyé trois champs, Host: (le serveur qu'on veut contacter), User-Agent: (une chaine de caractères décrivant le client) et Accept: (les formats acceptés, ici tous). Le serveur a répondu avec divers champs comme Server: (l'équivalent du User-Agent:) et Content-Type: (le format utilisé, ici HTML). Et voici ce qu'envoie le navigateur Firefox :

Host: localhost:8080
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:96.0) Gecko/20100101 Firefox/96.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Sec-Fetch-Dest: document
Sec-Fetch-Mode: navigate
Sec-Fetch-Site: none
Sec-Fetch-User: ?1

On notera surtout un Accept: plus complexe (curl accepte tout car il ne s'occupe pas de l'affichage).

Maintenant, les messages (requêtes et réponses). La façon exacte dont ils sont transmis dépend de la version de HTTP. Par exemple, la version 1 les encode en texte alors que les versions 2 et 3 préfèrent le binaire. Autre exemple, la version 3 ne prévoit pas de mécanisme de début et de fin d'un message car chaque ruisseau QUIC ne porte qu'un seul message, un peu comme les versions 0 de HTTP, avec le ruisseau QUIC au lieu de la connexion TCP (notez qu'avec TCP sans TLS, le client peut ne pas savoir s'il a bien reçu toutes les données). La section 6 de notre RFC ne donne donc qu'une description abstraite. Un message comprend donc une information de contrôle (la première ligne, dans le cas de HTTP/1, un « pseudo en-tête » avec des noms de champs commençant par un deux-points pour les autres versions), un en-tête, un corps (optionnel) et un pied (également optionnel). L'information de contrôle donne plusieurs informations nécessaires pour la suite, comme la version de HTTP utilisée. Le contenu (le corps) est juste une suite d'octets, que HTTP transporte sans l'interpréter (ce n'est pas forcément de l'HTML). Dans la réponse, l'information de contrôle comprend notamment un code numérique de trois chiffres, qui indique comment la requête a été traitée (ou pas).

Beaucoup moins connu que l'en-tête, un message peut aussi comporter un pied, également composé de champs « nom: valeur ». Il est nécessaire de les utiliser dans les cas où l'information est générée dynamiquement et que certaines choses ne peuvent être déterminées qu'après coup (une signature numérique, par exemple).

Dans le cas le plus simple, le client HTTP parle directement au serveur d'origine et il n'y a pas de complications de routage du message. Le serveur traite le message reçu, point. Mais HTTP permet d'autres cas, par exemple avec un relais qui reçoit le message avant de le transmettre au « vrai » serveur (section 7 du RFC). Ainsi, dans une requête, l'information de contrôle n'est pas forcément un simple chemin (/publications/cahiers-soutenabilites) mais peut être un URL complet (https://www.strategie.gouv.fr/publications/cahiers-soutenabilites). C'est ce que fait le client HTTP s'il est configuré pour utiliser un relais, par exemple pour mémoriser les réponses des requêtes (RFC 9111), ou bien parce que l'accès direct aux ports 80 et 443 est bloqué et qu'on est obligé d'utiliser un relais. Dans le cas où la ressource demandées est identifiée par un URL complet, le relais doit alors se transformer en client HTTP et faire une requête vers le serveur d'origine (ou bien vers un autre relais…).

La section 8 de notre RFC s'attaque à une notion cruciale en HTTP, celle de représentation. La représentation d'une ressource est la suite d'octets qu'on obtient en réponse à une requête HTTP (« représentation » est donc plus concret que « ressource »). Une même ressource peut avoir plusieurs représentations, par exemple selon les métadonnées que le client a indiqué dans sa requête. Le type de la représentation est indiqué par le champ Content-Type: de l'en-tête (et aussi par Content-Encoding:). Sa valeur est un type MIME (RFC 2046). Voici par exemple le type de la page que vous êtes en train de lire :

Content-Type: text/html; charset=UTF-8
  

(Notez que le paramètre charset est mal nommé, c'est en fait un encodage, pas un jeu de caractères. L'erreur vient du fait que dans les vieilles normes comme ISO-8859-1, les deux concepts étaient confondus.) Normalement, du fait de ce Content-Type:, le client HTTP n'a pas à deviner le type de la représentation, il se fie à ce que le serveur raconte. Ceci dit, certains clients ont la mauvaise idée de chercher à deviner le type. Cette divination est toujours incertaine (plusieurs types de données peuvent se ressembler) et ouvre même la possibilité de failles de sécurité.

Un autre champ, Content-Language:, indique la langue de la représentation récupérée. Sa valeur est une étiquette de langue, au sens du RFC 5646. Si le texte est multilingue, ce champ peut prendre plusieurs valeurs. Le RFC illustre cela avec le traité de Waitangi, qui est en maori et en anglais :

Content-Language: mi, en
  

Attention, la seule présence de différentes langues ne signifie pas qu'il faut mettre plusieurs étiquettes de langue. Un cours d'introduction à l'arabe écrit en français, pour un public francophone, sera :

Content-Language: fr
  

Les étiquettes de langue peuvent être plus complexes que l'indication de la seule langue, mais il me semble que c'est rarement utilisé sur le Web.

La taille de la représentation, elle, est exprimée avec Content-Length:, un champ très pratique pour le client HTTP qui sait ainsi combien d'octets il va devoir lire (avant HTTP/1, c'était facile, on lisait jusqu'à la fin de la connexion TCP ; mais ça ne marche plus depuis qu'il y a des connexions persistentes et, de toute façon, en l'absence de TLS, cela ne permettait pas de détecter des coupures prématurées). Évidemment, le client doit rester paranoïaque et supposer que l'information puisse être fausse. curl (avec -v) avertit ainsi, si la taille indiquée est trop faible :

* Excess found in a read: excess = 1, size = 12, maxdownload = 12, bytecount = 0
  

Si la taille indiquée est trop grande, curl attend pour essayer de lire davantage sur le connexion qui reste ouverte. Autre raison d'être paranoïaque, la taille indiquée peut être énorme, menant par exemple un client imprudent, qui allouerait la mémoire demandée à épuiser celle-ci. Sans compter l'éventualité d'un débordement d'entier si la taille ne peut pas être représentée dans les entiers utilisés par le client HTTP.

Ensuite vient un autre point pas forcément très connu : les validateurs. HTTP permet d'indiquer des pré-conditions à la récupération d'une ressource, pour épargner le réseau. Un client HTTP peut ainsi demander « donne-moi cette ressource, si elle n'a pas changé ». Pour cela, HTTP repose sur ces validateurs, qui sont des métadonnées qui accompagnent la requête (avec des champs qui expriment la requête conditionnelle, comme If-Modified-Since:, et qui sont détaillés en section 13) et que le serveur vérifiera. Il existe deux sortes de validateurs, les forts et les faibles. Les faibles sont faciles à générer mais ne garantissent pas une comparaison réussie, les forts sont plus difficiles à faire mais sont plus fiables. Par exemple, un condensat du contenu est fort. Il changera forcément (sauf malchance inouïe) dès qu'on changera un seul bit du contenu. Si le contenu est géré par un VCS, celui-ci fournit également des validateurs forts : l'identificateur de commit. Au contraire, une estampille temporelle est un validateur faible. Si sa résolution est d'une seconde, deux modifications dans la même seconde ne seront pas détectées et le serveur croira à tort que le contenu n'a pas changé.

Pour connaitre la valeur actuelle d'un futur validateur, le client HTTP dispose de champs comme Last-Modified: (une estampille temporelle) ou ETag: (Entity Tag, l'étiquette de la ressource, une valeur opaque, qui peut s'utiliser avec des requêtes conditionnelles comme If-None-Match:). Voici un exemple :

Last-Modified: Mon, 07 Feb 2022 12:20:20 GMT
ETag: "5278-5d76c9fc1c9f4"
  

(Le serveur utilisé était un Apache. Par défaut, Apache génère des étiquettes qui sont un condensat de divers attributs du fichier comme l'inœud, la taille et la date de modification. Apache permet de configurer cet algorithme. Rappelez-vous que l'étiquette est opaque, le serveur peut donc la générer comme il veut, il doit juste s'assurer qu'elle change à chaque modification de la ressource. Le serveur peut par exemple utiliser un SHA-1 du contenu de la ressource.) A priori, l'étiquette de la ressource est un validateur fort, autrement, le serveur doit la préfixer par W/ (W pour Weak).

Passons maintenant aux méthodes (section 9 du RFC). Il y a très longtemps, HTTP n'avait qu'une seule méthode pour agir sur les ressources, la méthode GET. Désormais, il y a nettement plus de méthodes, chacune agissant sur la ressource indiquée d'une manière différente et ayant donc une sémantique différente. Par exemple, GET va récupérer une représentation de la ressource, alors que PUT va au contraire écrire le contenu envoyé, remplaçant celui de la ressource et que DELETE va… détruire la ressource. La liste complète des méthodes figure dans un registre IANA.

Certaines des méthodes sont dites sûres car elles ne modifient pas la ressource et ne casseront donc rien. Bien sûr, une méthode sûre peut avoir des effets de bord (comme d'écrire une ligne dans le journal du serveur, mais ce n'est pas la faute du client). GET, HEAD et les moins connues OPTIONS et TRACE sont sûres. Du fait de cette garantie de sûreté, un programme qui ne fait que des requêtes sûres a moins d'inquiétudes à avoir, notamment s'il agit sur la base d'informations qu'il ne contrôle pas. Ainsi, le ramasseur d'un moteur de recherche ne fait a priori que des requêtes sûres, pour éviter qu'une page Web malveillante ne l'entraine à effectuer des opérations qui peuvent changer le contenu des sites Web visités.

Une autre propriété importante d'une méthode est d'être idempotente ou pas. Une méthode idempotente a le même effet qu'on l'exécute une ou N fois. Les méthodes sûres sont toutes idempotentes mais l'inverse n'est pas vrai : PUT et DELETE sont idempotentes (qu'on détruise une ressource une ou N fois donnera le même résultat : la ressource est supprimée) mais pas sûres. L'intérêt de cette propriété d'idempotence est qu'elles peuvent être répétées sans risque, par exemple si le réseau a eu un problème et qu'on n'est pas certain que la requête ait été exécutée. Les méthodes non-idempotentes ne doivent pas, par contre, être répétées aveuglément.

La méthode la plus connue et sans doute la plus utilisée, GET, permet de récupérer une représentation d'une ressource. La syntaxe avec laquelle s'exprime le chemin de cette ressource fait penser à l'arborescence d'un système de fichiers et c'est en effet souvent ainsi que c'est mis en œuvre dans les serveurs (par exemple dans Apache, où le chemin, mettons /foo/bar, est ajouté à la fin de la variable de configuration DocumentRoot, avant d'être récupéré sur le système de fichiers : si DocumentRoot vaut /var/www, le fichier demandé sera /var/www/foo/bar). Mais ce n'est pas une obligation de HTTP, qui ne normalise que le protocole entre le client et le serveur, pas la façon dont le serveur obtient les ressources.

La méthode HEAD fait la même chose que GET mais sans renvoyer la représentation de la ressource.

POST est plus compliquée. Contrairement à GET, la requête contient des données qui vont être envoyés au serveur. Celui-ci va les traiter. POST est souvent utilisé pour soumettre le contenu d'un formulaire Web, par exemple pour envoyer un texte qui sera le contenu d'un commentaire lors d'une discussion sur un forum Web. Avec GET, POST est probablement la méthode la plus souvent vue sur le Web.

PUT, lui, est également accompagné de données qui vont être écrites à la place de la ressource désignée. On peut donc mettre en œuvre un serveur de fichiers distant avec des PUT et des GET. On peut y ajouter DELETE pour supprimer les ressources devenues inutiles.

La méthode CONNECT est plus complexe. Elle n'agit pas sur une ressource mais permet d'établir une connexion avec un service distant. Sa principale utilité est de permettre d'établir un tunnel au-dessus de HTTP. Ainsi :

CONNECT server.example.com:80 HTTP/1.1
Host: server.example.com
  

va établir une connexion avec server.example.com et les octets envoyés par la suite sur cette connexion HTTP seront relayés aveuglément vers server.example.com.

Quant à la méthode OPTIONS, elle permet d'obtenir des informations sur les options gérées par le serveur. curl permet d'indiquer une méthode avec son option --request (ou -X) :

% curl -v --request OPTIONS https://www.bortzmeyer.org/
...
> OPTIONS / HTTP/2
> Host: www.bortzmeyer.org
> user-agent: curl/7.68.0
> accept: */*
> 
...
< HTTP/2 200 
< permissions-policy: interest-cohort=()
< allow: POST,OPTIONS,HEAD,GET
...

  

La section 10 du RFC est ensuite une longue section qui décrit le contexte des messages HTTP, c'est-à-dire les métadonnées qui accompagnent requêtes et réponses. Je ne vais évidemment pas en reprendre toute la liste ici. Juste quelques exemples de champs intéressants :

• From: permet d'indiquer l'adresse de courrier du responsable du logiciel. Il est surtout utilisé par les bots (par exemple ceux qui ramassent les pages pour le compte d'un moteur de recherche) pour indiquer qui contacter si le bot se comporte mal, par exemple en faisant trop de requêtes. Comme le rappelle le RFC, un navigateur ordinaire ne doit évidemment pas transmettre une telle donnée personnelle à tous les sites Web visités !
• Referer: (oui, avec une faute d'orthographe) sert à indiquer l'URL d'où vient le client HTTP. Le Web étant fondé sur l'idée d'hypertexte, l'utilisateur est peut-être venu ici en suivant un lien, et il peut ainsi indiquer où il a trouvé ce lien, ce qui peut permettre au webmestre de voir d'où viennent ses visiteurs. Lui aussi pose des problèmes de vie privée, et j'ai toujours été surpris que le Tor Browser l'envoie.
• User-Agent: indique le type du client HTTP. À part s'amuser en regardant le genre de visiteurs qu'on a, il n'a pas de vraie utilité, le Web reposant sur des normes, et précisant une structure et pas une présentation, il ne devrait pas y avoir besoin de changer une ressource en fonction du logiciel du visiteur. Mais c'est quand même ce que font certains serveurs HTTP, poussant les clients à mentir pour obtenir un certain résultat, ce qui donne des champs User-Agent: ridicules comme (vu sur ce blog) Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/86.0.4240.75 Safari/537.36 (probablement le navigateur Safari indiquant autant de logiciels que possible ; le RFC dit qu'il ne faut pas le faire mais c'est courant, pour tenir compte de serveurs qui interprètent ce champ). Là encore, on a une métadonnée qui contribue puissamment à la fuite d'information si commune sur le Web (votre client HTTP est certainement trop bavard). Le User-Agent: est très utile pour le fingerprinting, l'identification d'un visiteur particulier, comme le démontre le Panopticlick.
• Server: est l'équivalent de User-Agent: mais pour le serveur.

Jusqu'à présent, on a supposé que les ressources servies étaient accessibles à tous et toutes. Mais en pratique, on souhaite parfois servir du contenu à accès restreint et on veut donc n'autoriser que certains visiteurs. Il faut donc disposer de mécanismes d'authentification, exposés dans la section 11 du RFC. HTTP n'a pas un mécanisme unique d'authentification. Chaque mécanisme est identifié par un nom (et les possibilités sont dans un registre IANA). Le serveur indique le mécanisme à utiliser dans un champ WWW-Authenticate: de sa première réponse. Par exemple, basic, normalisé dans le RFC 7617, est un mécanisme simple de mot de passe, alors que digest (normalisé dans le RFC 7616) permet de s'authentifier via un défi/réponse. Le mécanisme est spécifique à un royaume, une information donnée par le serveur pour le cas où le même serveur gérerait des types d'authentification différents selon la ressource.

Voici un exemple d'authentification (avec le service d'administration d'un serveur dnsdist, celui utilisé pour mon résolveur public) où l'identificateur est admin et le mot de passe 2e12 :

% curl -v --user admin:2e12 https://doh.bortzmeyer.fr:8080/
> GET / HTTP/1.1
> Host: doh.bortzmeyer.fr:8080
> Authorization: Basic YWRtbW...OTcyM=
> User-Agent: curl/7.68.0
> Accept: */*
> 
...
< HTTP/1.1 200 OK
...

  

La représentation renvoyée peut dépendre du client, c'est ce qu'on nomme la négociation de contenu (section 12 du RFC). La méthode officielle est que le client annonce avec le champ Accept: les types de données qu'il accepte, et le serveur lui envoie de préférence ce qu'il a demandé. (C'est utilisé sur ce blog pour les images. En pratique, ça ne se passe pas toujours bien.) La demande du client n'est pas strictement binaire « je veux du format WebP ». Elle peut s'exprimer de manière plus nuancée, via le système de qualité. Ainsi :

Accept: text/plain; q=0.5, text/html
  

signifie que le client comprend le texte brut et l'HTML mais préfère ce dernier (le poids par défaut est 1, supérieur, donc, au 0,5 du texte brut).

La négociation de contenu ne s'applique pas qu'au format des représentations, elle peut aussi s'appliquer à la langue, avec le champ Accept-Language:. Ainsi, en disant :

Accept-Language: da, en;q=0.8
  

veut dire « je préfère le danois (poids de 1 par défaut), mais j'accepte l'anglais ». En pratique, ce n'est pas très utile sur le Web car cela ne permet pas d'indiquer la qualité de la traduction. Si on indique qu'on préfère le français, mais qu'on peut lire l'anglais, en visitant des sites Web d'organisations internationales, on se retrouve avec un texte français mal traduit, alors qu'on aurait préféré la version originale. En outre, comme beaucoup de champs de l'en-tête de la requête, il contribue à identifier le client (fingerprinting). C'est d'autant plus gênant que l'indication des langues préférées peut vous signaler à l'attention de gens peu sympathiques, si ces langues sont celles d'une minorité opprimée.

Comme la représentation envoyée peut dépendre de ces demandes du client, le serveur doit indiquer dans sa réponse s'il a effectivement tenu compte de la négociation de contenu. C'est notamment important pour les relais Web qui mémorisent le contenu des réponses (RFC 9111). Le champ Vary: permet d'indiquer de quoi a réellement dépendu la réponse. Ainsi :

Vary: accept-language    
  

indique que la réponse ne dépendait que de la langue. Si un client d'un relais Web demande la même ressource mais avec une autre langue, il ne faut pas lui donner le contenu mémorisé.

HTTP permet d'exprimer des requêtes conditionnelles. Un client HTTP peut par exemple demander une ressource « sauf si elle n'a pas été modifiée depuis 08:00 ». Cela permet d'économiser des ressources, notamment dans les relais qui mémorisent RFC 9111. C'est également utile aux clients de syndication, qui récupèrent régulièrement (polling) le flux Atom pour voir s'il a changé. Les requêtes conditionnelles permettent, la plupart du temps, d'éviter tout téléchargement de ce flux.

Un autre scénario d'utilisation des requêtes conditionnelles est le cas de la mise à jour perdue (lost update). Prenons un client qui met à jour une ressource, en récupérant d'abord son état actuel (avec un GET), en la modifiant, puis en téléversant la version modifiée (avec par exemple un PUT). Si deux clients font l'opération à peu près en même temps, il y a un risque d'une séquence :

• Client 1 fait un GET,
• Client 2 fait pareil,
• Client 1 fait un PUT avec sa version modifiée,
• Client 2 en fait autant,
• La mise à jour de Client 1 est perdue

Les mises à jour conditionnelles résoudraient ce problème : si Client 2 fait sa mise à jour en ajoutant « seulement si la ressource n'a pas changé », son PUT sera refusé, il devra refaire un GET et il récupérera alors les changeements de Client 1 avant d'appliquer les siens.

En pratique, les requêtes conditionnelles se font avec des champs comme If-Modified-Since: dont la valeur est une date. Par exemple, le client de syndication qui a récupéré une page le 24 février à 18:11, va envoyer un If-Modified-Since: Thu, 24 Feb 2022 18:11:00 GMT et le serveur ne lui enverra la ressource Atom ou RSS que si elle est plus récente (il recevra un code de retour 304 dans le cas contraire). Autre exemple de champ d'en-tête pour les requêtes conditionnelles, If-Match:. Ce champ demande que la requête ne soit exécutée que si la ressource correspond à la valeur du If-Match:. La valeur est un validateur, comme expliqué plus haut. If-Match: permet ainsi de résoudre le problème de la mise à jour perdue.

Les ressources chargées en HTTP peuvent être de grande taille. Parfois, le réseau a un hoquet et le transfert s'arrête. Il serait agréable de pouvoir ensuite reprendre là où on s'était arrêté, au lieu de tout reprendre à zéro. HTTP le permet via les requêtes d'un intervalle (section 14). Le client indique par le champ Range: quel intervalle de la ressource il souhaite. Cet intervalle peut se formuler en plusieurs unités, le champ Accept-Ranges: permettant au serveur d'indiquer qu'il gère ces demandes, et dans quelles unités. En pratique, seuls les octets marchent réellement. Par exemple, ici, j'utilise curl pour récupérer 50 octets d'un article :

% curl -v --range 3100-3150 https://www.bortzmeyer.org/1.html
...
> GET /1.html HTTP/2
> Host: www.bortzmeyer.org
> range: bytes=3100-3150
...
ocuments, qui forme l'ossature de
la <b><a class="

Passons maintenant aux codes de retour HTTP (section 15). Il y en a au moins un qui est célèbre, 404, qui indique que la ressource demandée n'a pas été trouvée sur ce serveur et qui est souvent directement visible par l'utilisateur humain (pensez aux « pages 404 » d'erreur). Ces codes sont composés de trois chiffres, le premier indiquant la classe :

• 1 indique que l'opération n'est pas terminée,
• 2 indique que l'opération a été finie et avec succès,
• 3 indique que l'opération n'a pas été faite mais il ne s'agit pas pour autant d'une erreur (contrairement à ce que dit le RFC, ce n'est pas forcément une redirection, plutôt « la vérité est ailleurs », ainsi 304 signifie, en réponse à une requête conditionnelle, que la ressource n'a pas été modifiée),
• 4 indique une erreur due au client, et qu'il n'est donc pas utile que celui-ci réessaie à l'identique,
• 5 indique une erreur due au serveur et le client peut donc avoir intérêt à réessayer plus tard.

Les deux autres chiffres fournissent des détails mais un client HTTP simple peut se contenter de comprendre la classe et d'ignorer les deux autres chiffres. Par exemple, 100 signifie que le serveur a compris la requête mais qu'il faut encore attendre pour la vraie réponse, 200 veut dire qu'il n'y a rien à dire, que tout s'est bien passé comme demandé, 308 indique qu'il faut aller voir à un autre URL, 404, comme signalé plus haut, indique que le serveur n'a pas trouvé la ressource, 500 est une erreur générique du serveur, en général renvoyée quand le serveur a eu un problème imprévu. Peut-être connaissez-vous également :

• 201 qui indique que la ressource a été créée (en réponse à un PUT),
• 304, pour répondre à une requête conditionnelle, qui veut dire que le contenu n'ayant pas été modifié, le serveur n'envoie pas de réponse (si votre serveur a un flux de syndication, vous trouverez souvent cette réponse dans vos journaux),
• 400 qui signifie que la requête était syntaxiquement incorrecte,
• 401, pour demander que le client s'authentifie avant d'accéder à cette ressource, et 403 qui lui refuse purement et simplement l'accès,
• 410 qui veut dire la même chose que 404 mais en ajoutant que la ressource a bien existé dans le passé mais a été retirée (utilisé par exemple dans un article de ce blog),
• 409 indique un conflit entre l'état de la ressource et une modification demandée par le client (lorsqu'on se sert de HTTP pour éditer des ressources),
• 414 pour un URL trop long pour ce serveur (la norme HTTP ne met pas de limite quantitative à la taille des URL mais chaque serveur, lui, a une telle limite),
• 418 n'est pas réellement dans le registre IANA mais il avait été utilisé dans un RFC du premier avril et il apparait souvent dans les blagues,
• 503 que le serveur utilise quand il est temporairement à bout de moyens (surcharge, par exemple),

De nouveaux codes sont créés de temps en temps, et mis dans le registre IANA.

curl -v vous affichera entre autres ce code de retour. Si vous ne voulez que le code, et pas tous les messages que l'utilisation de -v entrainera, l'option --write-out est bien pratique :

% curl --silent --write-out "%{http_code}\n" --output /dev/null https://www.bortzmeyer.org/1.html 
200

% curl --silent --write-out "%{http_code}\n" --output /dev/null https://www.bortzmeyer.org/2.html 
404
  

Sinon, pour rire avec les codes de statut HTTP, il existe des photos de chats et une proposition d'illustrer ces codes par des émojis.

Beaucoup de choses dans HTTP peuvent être étendues (section 16). On peut créer de nouvelles méthodes, de nouveaux codes de retour, etc. Un logiciel client ou serveur ne doit donc pas s'étonner de voir apparaitre des questions ou des réponses qui n'existaient pas quand il a été programmé.

Ainsi, des nouvelles méthodes, en sus des traditionnelles GET, POST, PUT, etc , peuvent être créées, comme l'avait été PATCH par le RFC 5789. La liste à jour des méthodes est dans un registre IANA. Si vous programmez côté serveur, et que vous utilisez l'interface CGI, la méthode est indiquée dans la variable REQUEST_METHOD et vous pouvez la tester, par exemple ici en Python :

if environ["REQUEST_METHOD"] == "FOOBAR":
   ... Do something useful
else:
   return unsupported(start_response, environ["REQUEST_METHOD"])

Des codes de retour peuvent également être ajoutés, comme le 451 (censure) du RFC 7725. Là aussi, la liste faisant autorité est le registre IANA.

Bien sûr, le registre le plus dynamique, celui qui voit le plus d'ajouts, est celui des champs de l'en-tête. Mais attention : du fait qu'il bouge beaucoup, les nouveaux champs ne seront pas compris et utilisés par une bonne partie des logiciels. (Au passage, notre RFC rappelle que l'ancienne convention de préfixer les noms de champs non officiels par un X- a été abandonnée, par le RFC 6648.)

Et enfin, on peut étendre les listes de mécanismes d'authentification, et plusieurs autres.

Très utilisé, HTTP a évidemment connu sa part de problèmes de sécurité. La section 17 du RFC analyse les principaux risques. (Certains risques spécifiques sont traités dans d'autres RFC. Ainsi, les problèmes posés par l'analyse de l'encodage textuel de HTTP/1 sont étudiés dans le RFC 9112. Ceux liés aux URL sont dans le RFC 3986.) D'autre part, beaucoup de problème de sécurité du Web viennent :

• du code qui tourne sur le serveur ; notre RFC ne va pas parler de la sécurité de WordPress,
• des failles du client (par exemple si en exécutant du code JavaScript, il permet un accès excessif à la machine cliente),
• de l'Internet lui-même (comme la divulgation de l'adresse IP source).

Cette section 17 se concentre sur les problèmes de sécurité de HTTP, ce qui est déjà pas mal. Le RFC recommande la lecture des documents OWASP pour le reste.

Bon, premier problème, la notion d'autorité. Une réponse fait autorité si elle vient de l'origine, telle qu'indiquée dans l'URL. Le client HTTP va donc dépendre du mécanisme de résolution de nom. Si, par exemple, la machine du client utilise un résolveur DNS menteur, tout est fichu. On croit aller sur http://pornhub.com/ et on se retrouve sur une page Web de l'ARCOM. Il est donc crucial que cette résolution de noms soit sécurisée, par exemple en utilisant un résolveur DNS de confiance, et qui valide les réponses avec DNSSEC. HTTPS protège partiellement. Une des raisons pour lesquelles sa protection n'est pas parfaite est qu'il est compliqué de valider proprement (cf. RFC 7525). Et puis les problèmes sont souvent non techniques, par exemple la plupart des tentatives d'hameçonnage ne vont pas viser l'autorité mais la perception que l'utilisateur en a. Une page Web copiée sur celle d'une banque peut être prise pour celle de la banque même si, techniquement, il n'y a eu aucune subversion des techniques de sécurité. Le RFC recommande qu'au minimum, les navigateurs Web permettent d'examiner facilement l'URL vers lequel va un lien, et de l'analyser (beaucoup d'utilisateurs vont croire, en voyant https://nimportequoi.example/banque-de-confiance.com que le nom de domaine est banque-de-confiance.com…).

On a vu qu'HTTP n'est pas forcément de bout en bout et qu'il est même fréquent que des intermédiaires se trouvent sur le trajet. Évidemment, un tel intermédaire est idéalement placé pour certaines attaques. Bref, il ne faut utiliser que des intermédiaires de confiance et bien gérés. (De nombreuses organisations placent sur le trajet de leurs requêtes HTTP des boites noires au logiciel privateur qui espionnent le trafic et font Dieu sait quoi avec les données récoltées.)

HTTP est juste un protocole entre le client et le serveur. Le client demande une ressource, le serveur lui envoie. D'où le serveur a-t-il tiré cette ressource ? Ce n'est pas l'affaire de HTTP. En pratique, il est fréquent que le serveur ait simplement lu un fichier pré-existant sur ses disques et, en outre, que le chemin menant à ce fichier vienne d'une simple transformation de l'URL. Par exemple, Apache, avec la directive DocumentRoot valant /var/doc/mon-beau-site et une requête HTTP GET /toto/tata.html va chercher un fichier /var/www/mon-beau-site/toto/tata.html. Dans ce cas, attention, certaines manipulations sur le chemin donné en paramètre à GET peuvent donner au client davantage d'accès que ce qui était voulu. Ainsi, sans précautions particulières, une requête GET /../toto/tata.html serait traduite en /var/www/mon-beau-site/../toto/tata.html, ce qui, sur Unix, équivaudra à /var/www/toto/tata.html, où il n'était peut-être pas prévu que le client puisse se promener. Les auteurs de serveurs doivent donc être vigilants : ce qui vient du client n'est pas digne de confiance.

Autre risque lorsqu'on fait une confiance aveugle aux données envoyées par le client, l'injection. Ces données, par exemple le chemin dans l'URL, sont traitées par des langages qui ont des règles spéciales pour certains caractères. Si un de ces caractères se retrouve dans l'URL, et qe le programme, côté serveur, n'est pas prudent avec les données extérieures, le ou les caractères spéciaux seront interprétés, avec parfois d'intéressantes failles de sécurité à la clé. (Mais, attention, tester la présence de « caractères dangereux » n'est en général pas une bonne idée.)

La liste des questions de sécurité liées à HTTP ne s'arrête pas là. On a vu que HTTP ne mettait pas de limite de taille à des éléments comme l'URL. Un analyseur imprudent, côté serveur, peut se faire attaquer par un client qui enverrait un chemin d'URL très long, déclenchant par exemple un débordement de tableau.

HTTP est un protocole très bavard, et un client HTTP possède beaucoup d'informations sur l'utilisateur humain qui est derrière. Le client doit donc faire très attention à ne pas envoyer ces données. Le RFC ne donne pas d'exemple précis mais on peut par exemple penser au champ Referer qui indique l'URL d'où on vient. Si le client l'envoie systématiquement, et que l'utilisateur visitait un site Web interne de l'organisation avant de cliquer vers un lien externe, son navigateur enverra des détails sur le site Web interne. Autre cas important, un champ comme Accept-Language, qu'on peut estimer utile dans certains cas, est dangereux pour la vie privée, transmettant une information qui peut être sensible, par exemple si on a indiqué une langue minoritaire et mal vue dans son pays. Et User-Agent facilite le ciblage d'éventuelles attaques du serveur contre le client.

Du fait de ce caractère bavard, et aussi parce que, sur l'Internet, il y a des choses qu'on ne peut pas dissimuler facilement (comme l'adresse IP source), ce que le serveur stocke dans ses journaux est donc sensible du point de vue de la vie privée. Des lois comme la loi Informatique & Libertés encadrent la gestion de telles bases de données personnelles. Le contenu de ces journaux doit donc être protégé contre les accès illégitimes.

Comme HTTP est bavard et que le client envoie beaucoup de choses (comme les Accept-Language et User-Agent cités plus haut), le serveur peut relativement facilement faire du fingerprinting, c'est-à-dire reconnaitre un client HTTP parmi des dizaines ou des centaines de milliers d'aures. (Vous ne me croyez pas ? Regardez le Panopticlick.) Un serveur peut ainsi suivre un client à la trace, même sans cookies (voir « A Survey on Web Tracking: Mechanisms, Implications, and Defenses »).

Voilà, et encore je n'ai présenté ici qu'une partie des questions de sécurité liées à l'utilisation de HTTP. Lisez le RFC pour en savoir plus. Passons maintenant aux différents registres IANA qui servent à stocker les différents éléments du protocole HTTP. Je les ai présenté (au moins une partie d'entre eux !) plus haut mais je n'ai pas parlé de la politique d'enregistrement de nouvaux éléments. En suivant la terminologie du RFC 8126, il y a entre autres le registre des méthodes (pour ajouter une nouvelle méthode, il faut suivre la politique « Examen par l'IETF », une des plus lourdes), le registre des codes de retour (même politique), le registre des champs (désormais séparé de celui des champs du courrier, politique « Spécification nécessaire »), etc.

Ah, et si vous voulez la syntaxe complète de HTTP sous forme d'une grammaire formelle, lisez l'ABNF en annexe A.

Et avec un langage de programmation ? Vu le succès de HTTP et sa présence partout, il n'est pas étonnant que tous les langages de programmation permettent facilement de faire des requêtes HTTP. HTTP, en tout cas HTTP/1, est suffisamment simple pour qu'on puisse le programmer soi-même en appelant les fonctions réseau de bas niveau, mais pourquoi s'embêter ? Utilisons les bibliothèques prévues à cet effet et commençons par le langage Python. D'abord avec la bibliothèque standard http.client :

conn = http.client.HTTPConnection(HOST)
conn.request("GET", PATH)
result = conn.getresponse()
body = result.read().decode()
  

Et hop, la variable body contient une représentation de la ressource demandée (le programme complet est en sample-http-client.py). En pratique, la plupart des programmeurs Python utiliseront sans doute une autre bibliothèque standard, qui n'est pas spécifique à HTTP et permet de traiter des URL quelconques (cela donne le programme sample-http-urllib.py). D'encore plus haut niveau (mais pas incluse dans la bibliothèque standard, ce qui ajoute une dépendance à votre programme) est la bibliothèque Requests, souvent utilisée (voir par exemple sample-http-requests.py).

Ensuite, avec le langage Go. Là aussi, il dispose de HTTP dans sa bibliothèque standard :

response, err := http.Get(Url)
defer response.Body.Close()
body, err := ioutil.ReadAll(response.Body)
  

Le programme complet est sample-http.go.

Et ici un client en Elixir, utilisant la bibliothèque HTTPoison :

HTTPoison.start()
{:ok, result} = HTTPoison.get(@url)
  

La version longue est en sample-http.ex.

L'annexe B de notre RFC fait la liste des principaux changements depuis les précédents RFC. Je l'ai dit, le protocole ne change pas réellement mais il y a quand même quelques modifications, notamment des clarifications de textes trop ambigus (par exemple la définition des intervalles). Et bien sûr le gros changement est qu'il y a désormais une définition abstraite de ce qu'est un message HTTP, séparée des définitions concrètes pour les trois versions de HTTP en service. En outre, il y a désormais des recommandations explicites de taille minimale à accepter pour certains élements (par exemple 8 000 octets pour les URI).

HTTP est, comme vous le savez, un immense succès, dû à la place prise par le Web, dont il est le protocole de référence. Le RFC résume l'histoire de HTTP :

• Publié pour la première fois en 1990, au début un protocole ultra-simple, réduit à la méthode GET, et qui n'a été documenté qu'après,
• HTTP/1.0 (RFC 1945 en 1996 mais le protocole existait bien avant le RFC) en a fait un protocole bien plus riche (en-tête, plusieurs méthodes), avec indication du type des ressources, et virtual hosting,
• HTTP/1.1 en 1995 (normalisé dans le RFC 2068 à l'origine, et aujourd'hui RFC 9112), au moment de l'explosion de l'usage du Web, a apporté beaucoup d'améliorations, comme le fait que les connexions sont persistentes par défaut,
• HTTP/2 a marqué plusieurs ruptures en 2015 (RFC 7540), avec son parallélisme (les réponses n'arrivent plus forcément dans l'ordre des requêtes) et son encodage binaire, rompant avec la tradition textuelle de beaucoup de protocoles IETF,
• Et enfin HTTP/3 (RFC 9114, en 2022) a abandonné TCP pour QUIC,

Le protocole HTTP, à la base des échanges sur le Web, a plusieurs versions, 1, 2 et 3. Toutes ont en commun la même sémantique, décrite dans le RFC 9110. Mais l'encodage sur le câble est différent. HTTP/2 a un encodage binaire et un transport spécifique (binaire, multiplexé, avec possibilité de push). Fini de déboguer des serveurs HTTP avec telnet. En échange, cette version promet d'être plus rapide, notamment en diminuant la latence lors des échanges. Ce RFC remplace l'ancienne norme HTTP/2 (RFC 7540), mais le protocole ne change pas, il s'agit surtout d'une réécriture pour suivre le nouveau cadre de normalisation, où un RFC générique, le RFC 9110 spécifie la sémantique de HTTP et où il y a un RFC spécifique par version.

La section 1 de notre RFC résume les motivations derrère cette version 2, et notamment les limites de HTTP/1.1, normalisé dans le RFC 9112 :

• Une seule requête au plus en attente sur une connexion TCP donnée. Cela veut dire que, si on a deux requêtes à envoyer au même serveur, et que l'une est lente et l'autre rapide, il faudra faire deux connexions TCP (la solution la plus courante), ou bien se résigner au risque que la lente bloque la rapide. (La section 9.3.2 du RFC 9112 permet d'envoyer la seconde requête tout de suite mais les réponses doivent être dans l'ordre des requêtes, donc pas moyen pour une requête rapide de doubler une lente.)
• Un encodage des en-têtes inefficace, trop bavard et trop redondant.

Au contraire, HTTP/2 n'utilise toujours qu'une seule connexion TCP, de longue durée (ce qui sera plus sympa pour le réseau). L'encodage étant entièrement binaire, le traitement par le récepteur est normalement plus rapide. Le RFC note toutefois que HTTP/2, qui dépend de TCP et n'utilise qu'une seule connexion TCP, ne résout pas le problème du head-of-line blocking. (Pour cela, il faudrait HTTP/3, normalisé dans le RFC 9114.)

La section 2 de notre RFC résume l'essentiel de ce qu'il faut savoir sur HTTP/2. Il garde la sémantique générale de HTTP (donc, par exemple, un GET de /cetteressourcenexistepas fait un 404). La norme HTTP/2 ne normalise que le transport des messages, pas les messages ou leurs réponses (qui sont décrits par le RFC 9110). Notez que HTTP/2 s'appelait il y a très longtemps SPDY (initialement lancé par Google).

Avec HTTP/2, l'unité de base de la communication est la trame (frame, et, dans HTTP/2, vous pouvez oublier la définition traditionnelle qui en fait l'équivalent du paquet, mais pour la couche 2). Chaque trame a un type et, par exemple, les échanges HTTP traditionnels se feront avec simplement une trame HEADERS en requête et une DATA en réponse. Certains types sont spécifiques aux nouvelles fonctions de HTTP/2, comme SETTINGS ou PUSH_PROMISE.

Les trames voyagent ensuite dans des ruisseaux (streams), chaque ruisseau hébergeant un et un seul échange requête/réponse. On crée donc un ruisseau à chaque fois qu'on a un nouveau GET ou POST à faire. Les petits ruisseaux sont ensuite multiplexés dans une grande rivière, l'unique connexion TCP entre un client HTTP et un serveur. Les ruisseaux ont des mécanismes de contrôle du trafic (ils avaient aussi un mécanisme de prioritisation entre eux, que notre RFC abandonne).

Les en-têtes sont comprimés, en favorisant le cas le plus courant, de manière à s'assurer, par exemple, que la plupart des requêtes HTTP tiennent dans un seul paquet de la taille des paquets Ethernet.

Bon, maintenant, les détails pratiques (le RFC fait 90 pages). D'abord, l'établissement de la connexion. HTTP/2 tourne au-dessus de TCP. Comment on fait pour savoir si le serveur accepte HTTP/2 ? C'est marqué dans l'URL ? Non, les URL sont les mêmes, avec les plans http: et https:. On utilise un nouveau port, succédant au 80 de HTTP ? Non. Les ports sont les mêmes, 80 et 443. On regarde dans le DNS ou ailleurs si le serveur sait faire du HTTP/2 ? Pas encore, bien que le futur type de données DNS HTTPS permettra cela. Aujourd'hui, les méthodes pour savoir si le client doit tenter HTTP/2 sont :

• Une configuration explicite (comme l'option --http2 de curl dans les exemples plus loin),
• L'en-tête Alt-Svc: du RFC 7838, qui nécessite de tenter en HTTP/1 d'abord,
• Si on fait du HTTPS et donc du TLS, on peut utiliser ALPN (RFC 7301), en indiquant l'identificateur h2 (HTTP/2 sur TLS). Le serveur, recevant l'extension ALPN avec h2, saura ainsi qu'on fait du HTTP/2 et on pourra tout de suite commencer l'échange de trames HTTP/2. (h2 est dans le registre IANA. Dans le RFC 7540, il y avait aussi un h2c dont l'usage est maintenant abandonné.)
• L'en-tête HTTP Upgrade: qui était dans la section 6.7 du RFC 7230 est désormais abandonné.

Une fois qu'un client aura réussi à établir une connexion avec un serveur en HTTP/2, il sait que le serveur gère ce protocole. Il peut s'en souvenir, pour les futures connexions (mais attention, ce n'est pas une indication parfaite : un serveur peut abandonner HTTP/2, par exemple).

Maintenant, c'est parti, on s'envoie des trames (il y a d'abord une préface, un nombre magique qui permet de s'assurer que tout le monde comprend bien HTTP/2, mais je n'en parlerai pas davantage). À quoi ressemblent ces trames (section 4) ? Elles commencent par un en-tête indiquant leur longueur, leur type (comme SETTINGS, HEADERS, DATA… cf. section 6), des options (comme ACK qui sert aux trames de type PING à distinguer requête et réponse) et l'identificateur du ruisseau auquel la trame appartient (un nombre sur 31 bits). Le format complet est en section 4.1.

Les en-têtes HTTP sont comprimés selon la méthode normalisée dans le RFC 7541.

Les ruisseaux (streams), maintenant. Ce sont donc des suites ordonnées de trames, bi-directionnelles, à l'intérieur d'une connexion HTTP/2. Une connexion peut comporter plusieurs ruisseaux, chacun identifié par un stream ID (un entier de quatre octets, pair si le ruisseau a été créé par le serveur et impair autrement). Les ruisseaux sont ouverts et fermés dynamiquement et leur durée de vie n'est donc pas celle de la connexion HTTP/2. Contrairement à TCP, il n'y a pas de « triple poignée de mains » : l'ouverture d'un ruisseau est unilatérale et peut donc se faire très vite (rappelez-vous que chaque échange HTTP requête/réponse nécessite un ruisseau qui lui est propre ; pour vraiment diminuer la latence, il faut que leur création soit rapide). Les identificateurs ne sont jamais réutilisés (si on tombe à cours, la seule solution est de fermer la connexion TCP et d'en ouvrir une autre).

Un mécanisme de contrôle du flot s'assure que les ruisseaux se partagent pacifiquement la connexion. C'est donc une sorte de TCP dans le TCP, réinventé pour les besoins de HTTP/2 (section 5.2 et relire aussi le RFC 1323). Le récepteur indique (dans une trame WINDOWS_UPDATE) combien d'octets il est prêt à recevoir (64 Kio par défaut) et l'émetteur s'arrête dès qu'il a rempli cette fenêtre d'envoi. (Plus exactement, s'arrête d'envoyer des trames DATA : les autres, les trames de contrôle, ne sont pas soumises au contrôle du flot).

Comme si ce système des connexions dans les connexions n'était pas assez compliqué comme cela, il y a aussi des dépendances entre ruisseaux. Un ruisseau peut indiquer qu'il dépend d'un autre et, dans ce cas, les ressources seront allouées d'abord au ruisseau dont on dépend. Par exemple, le code JavaScript ne peut en général commencer à s'exécuter que quand toute la page est chargée, et on peut donc le demander dans un ruisseau dépendant de celle qui sert à charger la page. On peut dépendre d'un ruisseau dépendant, formant ainsi un arbre de dépendances.

Il peut bien sûr y avoir des erreurs dans la communication. Certaines affectent toute la connexion, qui devra être abandonnée, mais d'autres ne concernent qu'un seul ruisseau. Dans le premier cas, celui qui détecte l'erreur envoie une trame GOAWAY (dont on ne peut pas garantir qu'elle sera reçue, puisqu'il y a une erreur) puis coupe la connexion TCP. Dans le second cas, si le problème ne concerne qu'un seul ruisseau, on envoie la trame RST_STREAM qui arrête le traitement du ruisseau.

HTTP/2 avait (RFC 7540, section 5.3) un mécanisme de priorité entre trames, qui permettait d'éviter, par exemple, que la récupération d'une grosse image ne ralentisse le chargement d'une feuille de style. Mais il était trop complexe, et a été peu mis en œuvre, la plupart des serveurs ignoraient les demandes de priorité des clients. Un nouveau mécanisme est décrit dans le RFC 9218.

Notre section 5 se termine avec des règles qui indiquent comment gérer des choses inconnues dans le dialogue. Ces règles permettent d'étendre HTTP/2, en s'assurant que les vieilles mises en œuvre ne pousseront pas des hurlements devant les nouveaux éléments qui circulent. Par exemple, les trames d'un type inconnu doivent être ignorées et mises à la poubelle directement, sans protestation.

On a déjà parlé plusieurs fois des trames, la section 6 du RFC détaille leur définition. Ce sont aux ruisseaux ce que les paquets sont à IP et les segments à TCP. Les trames ont un type (un entier d'un octet). Les types possibles sont enregistrés à l'IANA. Les principaux types actuels sont :

• DATA (type 0), les trames les plus nombreuses, celles qui portent les données, comme les pages HTML (elles peuvent aussi contenir du remplissage, pour éviter qu'un observateur ne déduise de la taille des réponses la page qu'on regardait, cf. section 10.7),
• HEADERS (type 1), qui portent les en-têtes HTTP, dûment comprimés selon le RFC 7541,
• PRIORITY (type 2) indiquait la priorité que l'émetteur donne au ruisseau qui porte cette trame, mais ce type de trame n'est désormais plus utilisé,
• RST_STREAM (type 3), dont j'ai parlé plus haut à propos des erreurs, permet de terminer un ruisseau (filant la métaphore, on pourrait dire que cela assèche le ruisseau ?),
• SETTINGS (type 4), permet d'envoyer des paramètres, comme SETTINGS_HEADER_TABLE_SIZE, la taille de la table utilisée pour la compression des en-têtes, SETTINGS_MAX_CONCURRENT_STREAMS pour indiquer combien de ruisseaux est-on prêt à gérer, etc (la liste des paramètres est dans un registre IANA),
• PUSH_PROMISE (type 5) qui indique qu'on va transmettre des données non sollicitées (push), du moins si le paramètre SETTINGS_ENABLE_PUSH est à 1,
• PING (type 6) qui permet de tester le ruisseau (le partenaire va répondre avec une autre trame PING, ayant l'option ACK à 1),
• GOAWAY (type 7) que nous avons déjà vu plus haut, sert à mettre fin proprement (le pair est informé de ce qui va se passer) à une connexion,
• WINDOW_UPDATE (type 8) sert à faire varier la taille de la fenêtre (le nombre d'octets qu'on peut encore accepter, cf. section 6.9.1),
• CONTINUATION (type 9), indique la suite d'une trame précédente. Cela n'a de sens que pour certains types comme HEADERS (ils peuvent ne pas tenir dans une seule trame) ou CONTINUATION lui-même. Mais une trame CONTINUATION ne peut pas être précédée de DATA ou de PING, par exemple.

Dans le cas vu plus haut d'erreur entrainant la fin d'un ruisseau ou d'une connexion entière, il est nécessaire d'indiquer à son partenaire en quoi consistait l'erreur en question. C'est le rôle des codes d'erreur de la section 7. Stockés sur quatre octets (et enregistrés dans un registre IANA), ils sont transportés par les trames RST_STREAM ou GOAWAY qui terminent, respectivement, ruisseaux et connexions. Parmi ces codes :

• NO_ERROR (code 0), pour les cas de terminaison normale,
• PROTOCOL_ERROR (code 1) pour ceux où le pair a violé une des règles de HTTP/2, par exemple en envoyant une trame CONTINUATION qui n'était pas précédée de HEADERS, PUSH_PROMISE ou CONTINUATION,
• INTERNAL_ERROR (code 2), un malheur est arrivé,
• ENHANCE_YOUR_CALM (code 11), qui ravira les amateurs de spam et de Viagra, demande au partenaire en face de se calmer un peu, et d'envoyer moins de requêtes.

Toute cette histoire de ruisseaux, de trames, d'en-têtes comprimés et autres choses qui n'existaient pas en HTTP/1 est bien jolie mais HTTP/2 n'a pas été conçu comme un remplacement de TCP, mais comme un moyen de faire passer des dialogues HTTP. Comment met-on les traditionnelles requêtes/réponses HTTP sur une connexion HTTP/2 ? La section 8 répond à cette question. D'abord, il faut se rappeler que HTTP/2 est du HTTP. La sémantique est donc celle du RFC 9110. Il y a quelques différences comme le fait que certains en-têtes disparaissent, par exemple Connection: (section 8.2.2) qui n'est plus utile en HTTP/2 ou Upgrade: (section 8.6).

HTTP est requête/réponse. Pour envoyer une requête, on utilise un nouveau ruisseau (envoi d'une trame avec un numéro de ruisseau non utilisé), sur laquelle on lira la réponse (les ruisseaux ne sont pas persistents). Dans le cas le plus fréquent, la requête sera composée d'une trame HEADERS contenant les en-têtes (comme User-Agent: ou Host:, cf. RFC 9110, section 10.1) et les « pseudo-en-têtes » comme la méthode (GET, POST, etc), avec parfois des trames DATA (cas d'un POST). La réponse comprendra une trame HEADERS avec les en-têtes (comme Content-Length:) et les pseudo-en-têtes comme le code de retour HTTP (200, 403, 500, etc) suivie de plusieurs trames DATA contenant les données (HTML, CSS, images, etc). Des variantes sont possibles (par exemple, les trames HEADERS peuvent être suivies de trames CONTINUATION). Les en-têtes ne sont pas transportés sous forme texte (ce qui était le cas en HTTP/1, où on pouvait utiliser telnet comme client HTTP) mais encodés en binaire, et comprimés selon le RFC 7541. À noter que cet encodage implique une mise du nom de l'en-tête en minuscules.

J'ai parlé plus haut des pseudo-en-têtes : c'est le mécanisme HTTP/2 pour traiter des informations qui ne sont pas des en-têtes en HTTP (section 8.3). Ces informations sont mises dans les HEADERS HTTP/2, précédés d'un deux-points. C'est le cas de la méthode (RFC 9110, section 9.3), donc GET sera encodé :method GET. L'URL sera éclaté dans les pseudo-en-têtes :scheme, :path, etc. Idem pour la réponse HTTP, le fameux code à trois lettres est désormais un pseudo-en-tête, :status.

Le RFC met en garde les programmeur·ses : certains caractères peuvent être dangereux car profitant des faiblesses de certains analyseurs ou bien utilisant le fait que HTTP n'est pas toujours de bout en bout et qu'un message peut être traduit de HTTP/1 en HTTP/2 (ou réciproquement). Un deux-points dans le nom d'un champ, par exemple, pourrait produire un message dont l'interprétation ne serait pas celle attendue (ce qu'on nomme le request smuggling).

Voici des exemples de requêtes HTTP (mais vous ne le verrez pas ainsi si vous espionnez le réseau, en raison de la compression du RFC 7541) :

### HTTP/1, pas de corps dans la requête ###
GET /resource HTTP/1.1          
Host: example.org         
Accept: image/jpeg          

### HTTP/2 (une trame HEADERS)
:method = GET
:scheme = https
:path = /resource
host = example.org
accept = image/jpeg

Puis une réponse qui n'a pas de corps :

### HTTP/1 ###
HTTP/1.1 304 Not Modified      
ETag: "xyzzy"              
Expires: Thu, 23 Jan ... 

### HTTP/2, une trame HEADERS ###
:status = 304
etag = "xyzzy"
expires = Thu, 23 Jan ...

Une réponse plus traditionnelle, qui inclut un corps :

### HTTP/1 ###
HTTP/1.1 200 OK 
Content-Type: image/jpeg   
Content-Length: 123        

{binary data} 

### HTTP/2 ###
# trame HEADERS
:status = 200
content-type = image/jpeg
content-length = 123

# trame DATA
{binary data}

Plus compliqué, un cas où les en-têtes de la requête ont été mis dans deux trames, et où il y avait un corps dans la requête :

### HTTP/1 ###
POST /resource HTTP/1.1    
Host: example.org     
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 123     

{binary data}           

### HTTP/2 ###
# trame HEADERS
:method = POST
:path = /resource
:scheme = https

# trame CONTINUATION
content-type = image/jpeg
host = example.org
content-length = 123

# trame DATA
{binary data}

Nouveauté introduite par HTTP/2, la possibilité pour le serveur de pousser (push, section 8.4 de notre RFC) du contenu non sollicité vers le client (sauf si cette possibilité a été coupée par le paramètre SETTINGS_ENABLE_PUSH). Pour cela, le serveur (et lui seul) envoie une trame de type PUSH_PROMISE au client, en utilisant le ruisseau où le client avait fait une demande originale (donc, la sémantique de PUSH_PROMISE est « je te promets que lorsque le moment sera venu, je répondrai plus longuement à ta question »). Cette trame contient une requête HTTP. Plus tard, lorsque le temps sera venu, le serveur tiendra sa promesse en envoyant la « réponse » de cette « requête » sur le ruisseau qu'il avait indiqué dans le PUSH_PROMISE.

Et enfin, à propos des méthodes HTTP/1 et de leur équivalent en HTTP/2, est-ce que CONNECT (RFC 9110, section 9.3.6) fonctionne toujours ? Oui, on peut l'utiliser pour un tunnel sur un ruisseau. (Un tunnel sur un ruisseau... Beau défi pour le génie civil.)

La section 9 de notre RFC rassemble quelques points divers. Elle rappelle que, contrairement à HTTP/1, toutes les connexions sont persistentes et que le client n'est pas censé les fermer avant d'être certain qu'il n'en a plus besoin. Tout doit passer à travers une connexion vers le serveur et les clients ne doivent plus utiliser le truc d'ouvrir plusieurs connexions HTTP avec le serveur. De même, le serveur laisse les connexions ouvertes le plus longtemps possible, mais a le droit de les fermer s'il doit économiser des ressources.

À noter qu'on peut utiliser une connexion prévue pour un autre nom, du moment que cela arrive au même serveur (même adresse IP). Le pseudo-en-tête :authority sert à départager les requêtes allant à chacun des serveurs. Mais attention si la session utilise TLS ! L'utilisation d'une connexion avec un autre :authority (host + port) n'est possible que si le certificat serveur qui a été utilisé est valable pour tous (par le biais des subjectAltName, ou bien d'un joker).

À propos de TLS, la section 9.2 prévoit quelques règles qui n'existaient pas en HTTP/1 (et dont la violation peut entrainer la coupure de la connexion avec l'erreur INADEQUATE_SECURITY) :

• TLS 1.2 (RFC 5246), minimum,
• Gestion de SNI (RFC 6066) obligatoire,
• Compression coupée (RFC 3749), comme indiqué dans le RFC 7525 (permettre la compression de données qui mêlent informations d'authentification comme les cookies, et données contrôlées par l'attaquant, permet certaines attaques comme BREACH) ce qui n'est pas grave puisque HTTP a de meilleures capacités de compression (voir aussi la section 10.6),
• Renégociation coupée, ce qui empêche de faire une renégociation en réponse à une certaine requête (pas de solution dans ce cas) et peut conduire à couper une connexion si le mécanisme de chiffrement sous-jacent ne permet pas d'encoder plus de N octets sans commencer à faire fuiter de l'information.
• Très sérieuse limitation du nombre d'algorithmes de chiffrement acceptés (voir l'annexe A pour une liste complète), en éliminant les algorithmes trop faibles cryptographiquement (comme les algorithmes « d'exportation » utilisés dans la faille FREAK). Peu d'algorithmes restent utilisables après avoir retiré cette liste !

Puisqu'on parle de sécurité, la section 10 traite un certain nombre de problèmes de sécurité de HTTP/2. Elle rappelle que TLS est fortement recommandé (mais il n'est devenu obligatoire qu'avec HTTP/3, HTTP/2 permettant toutefois une utilisation « opportuniste », cf. RFC 8164). Parmi les problèmes qui sont spécifiques à HTTP/2, on note que ce protocole demande plus de ressources que HTTP/1, ne serait-ce que parce qu'il faut maintenir un état pour la compression. Il y a donc potentiellement un risque d'attaque par déni de service. Une mise en œuvre prudente veillera donc à limiter les ressources allouées à chaque connexion.

Enfin, il y a la question de la vie privée, un sujet chaud dans le monde HTTP depuis longtemps. Les options spécifiques à HTTP/2 (changement de paramètres, gestion du contrôle de flot, traitement des innombrables variantes du protocole) peuvent permettre d'identifier une machine donnée par son comportement. HTTP/2 facilite donc le fingerprinting.

En outre, comme une seule connexion TCP est utilisée pour toute une visite sur un site donné, cela peut rendre explicite une information comme « le temps passé sur un site », information qui était implicite en HTTP/1, et qui devait être reconstruite.

Comme on le voit, HTTP/2 est bien plus complexe que HTTP/1. On ne peut pas espérer programmer un client ou un serveur en quelques heures, comme on le fait avec HTTP/1. C'est en partie pour cela que personne ne prévoit un abandon de HTTP/1, qui continuera à coexister avec HTTP/2 (et HTTP/3 !) pendant très longtemps encore.

Question mises en œuvre, HTTP/2 est désormais présent dans la quasi-totalité des clients, serveurs et bibliothèques HTTP. Ici, avec curl, en forçant l'utilisation de HTTP/2 dès le début :

% curl -v --http2 https://www.bortzmeyer.org/7540.html
*   Trying 2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f:443...
* Connected to www.bortzmeyer.org (2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f) port 443 (#0)
* ALPN, offering h2
* ALPN, offering http/1.1
...
* ALPN, server accepted to use h2
* Server certificate:
*  subject: CN=www.bortzmeyer.org
...
* Using HTTP2, server supports multiplexing
* Copying HTTP/2 data in stream buffer to connection buffer after upgrade: len=0
* h2h3 [:method: GET]
* h2h3 [:path: /7540.html]
* h2h3 [:scheme: https]
* h2h3 [:authority: www.bortzmeyer.org]
* h2h3 [user-agent: curl/7.82.0]
* h2h3 [accept: */*]
* Using Stream ID: 1 (easy handle 0x5639a5d10cf0)
> GET /7540.html HTTP/2
> Host: www.bortzmeyer.org
> user-agent: curl/7.82.0
> accept: */*
...
< HTTP/2 200 
...
< etag: "b4b0-5de09d5830d11"
< content-type: text/html; charset=UTF-8
< date: Thu, 05 May 2022 13:07:08 GMT
< server: Apache/2.4.53 (Debian)
< 
<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html xml:lang="fr" lang="fr" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
...

Vous voulez voir un joli pcap de HTTP/2 ? La plupart des sites accessibles en HTTP/2 (et parfois des clients) imposent TLS. Il faut donc, si on veut voir « à l'intérieur » des paquets, utiliser la technique classique d'exportation de la clé :

% export SSLKEYLOGFILE=/tmp/http2.key 
% curl --http2 https://www.bortzmeyer.org/7540.html

Puis vérifiez que dans les préférences de Wireshark, on a cette clé (par exemple dans ~/.config/wireshark/preferences, une ligne tls.keylog_file: /tmp/http2.key). On peut alors regarder le pcap en détail. Voici un tel pcap et la clé correspondante. Cela permet de regarder le contenu des messages avec Wireshark :

Cela permet aussi, avec une commande comme tshark -V -r http2.pcap > http2.txt, de produire un joli fichier d'analyse. Notez les identificateurs de ruisseaux (Stream ID) : il n'y en a que deux, 0 et 1, car on n'a chargé qu'une ressource (il y a un ruisseau dans chaque direction). Je vous laisse faire vous-même l'opération pour le cas de deux ressources, avec une commande comme curl -v --http2 https://www.bortzmeyer.org/7540.html https://www.bortzmeyer.org/9116.html. Vous verrez alors le parallélisme de HTTP/2 et les multiples ruisseaux.

Et, sinon, si vous voulez activer HTTP/2 sur un serveur Apache, c'est aussi simple que de charger le module http2 et de configurer :

Protocols h2 http/1.1 

Sur Debian, la commande a2enmod http2 fait tout cela automatiquement. Pour vérifier que cela a bien été fait, vous pouvez utiliser curl -v comme vu plus haut, ou bien un site de test (comme KeyCDN) ou encore la fonction Inspect element (clic droit sur la page, puis onglet Network puis sélectionner une des ressources chargées) de Firefox :

L'annexe B liste les principaux changements depuis le RFC 7540, notamment :

• L'abandon du mécanisme de priorité entre ruisseaux, trop complexe, remplacé par celui du RFC 9218.
• L'abandon de l'utilisation de Upgrade: pour passer de HTTP/1 en HTTP/2,
• Obligation plus strictes de valider la syntaxe des en-têtes,
• Meilleure description des en-têtes spécifiques à la gestion de la connexion, et qui ne doivent plus être utilisés,
• Et bien sûr un certain nombre de changements pour s'aligner avec le nouveau cadre générique du RFC 9110 et notamment sa terminologie.

Et, sinon, si vous voulez vous instruire sur HTTP/2 sans lire tout le RFC, il y a évidemment le livre de Daniel Stenberg.

Le protocole de transport QUIC, bien que permettant plusieurs protocoles applicatifs au-dessus de lui, a été surtout conçu pour HTTP. Il est donc logique que le premier protocole applicatif tournant sur QUIC et normalisé soit HTTP. Voici donc HTTP/3, la nouvelle version d'HTTP, et la première qui tourne sur QUIC, les précédentes tournant sur TCP (et, souvent, sur TLS sur TCP). À part l'utilisation de QUIC, HTTP/3 est très proche de HTTP/2.

Un petit point d'histoire sur HTTP : la version 1.1 (dont la norme précédente datait de 2014) utilise du texte, ce qui est pratique pour les humains (on peut se servir de netcat ou telnet comme client HTTP), mais moins pour les programmes. En outre, il n'a aucun multiplexage, encourageant les auteurs de navigateurs à ouvrir plusieurs connexions TCP simultanées avec le serveur, connexions qui ne partagent pas d'information entre elles et sont donc inefficaces. La version 2 de HTTP (RFC 9113) est binaire et donc plus efficace, et elle inclut du multiplexage. Par contre, les limites de TCP (une perte de paquet va affecter toutes les ressources en cours de transfert, une ressource lente peut bloquer une rapide, etc) s'appliquent toujours. D'où le passage à QUIC pour HTTP/3. QUIC améliore la latence, notamment grâce à la fusion avec TLS, et fournit du « vrai » multiplexage. Autrement, HTTP/3 est très proche de HTTP/2, mais il est plus simple, puisque le multiplexage est délégué à la couche transport.

QUIC offre en effet plusieurs fonctions très pratiques pour HTTP/3, notamment le multiplexage (complet : plus de head-of-line blocking), le contrôle de débit par ruisseau et pas par connexion entière, et l'établissement de connexion à faible latence. QUIC a été conçu en pensant à HTTP et aux problèmes spécifiques du Web.

Nous avons maintenant toute une panoplie de versions de HTTP, du HTTP/1.1 du RFC 9112 et suivants, au HTTP/2 du RFC 9113, puis désormais à notre HTTP/3. De même que HTTP/2 n'a pas supprimé HTTP/1, HTTP/3 ne supprimera pas HTTP/2, ne serait-ce que parce qu'il existe encore beaucoup de réseaux mal gérés et/ou restrictifs, où QUIC ne passe pas. Toutes ces versions de HTTP ont en commun les mêmes sémantiques, décrites dans le RFC 9110.

La section 2 du RFC fait un panorama général de HTTP/3. Quand le client HTTP sait (on verra plus tard comment il peut savoir) que le serveur fait du HTTP/3, il ouvre une connexion QUIC avec ce serveur. QUIC fera le gros du travail. À l'intérieur de chaque ruisseau QUIC, il y aura un seul couple requête/réponse HTTP. La requête et la réponse seront placées dans des trames QUIC de type STREAM (les trames de contenu dans QUIC). À l'intérieur des trames QUIC, il y aura des trames HTTP, dont deux types sont particulièrement importants, HEADERS et DATA. QUIC étant ce qu'il est, chaque couple requête/réponse est séparé et, par exemple, la lenteur à envoyer une réponse n'affectera pas les autres requêtes, mêmes envoyées après celle qui a du mal à avoir une réponse. (Il y a aussi la possibilité pour le serveur d'envoyer des données spontanément, avec les trames HTTP de type PUSH_PROMISE et quelques autres.) Les requêtes et les réponses ont un encodage binaire comme en HTTP/2, et sont comprimées avec QPACK (RFC 9114), alors que HTTP/2 utilisait HPACK (qui nécessitait une transmission ordonnées des octets, qui n'existe plus dans une connexion QUIC).

Après cette rapide présentation, voyons les détails, en commençant par le commencement, l'établissement des connexions entre client et serveur. D'abord, comment savoir si le serveur veut bien faire du HTTP/3 ? Le client HTTP a reçu consigne de l'utilisateur d'aller en https://serveur-pris-au-hasard.example/, comment va t-il choisir entre HTTP/3 et des versions plus classiques de HTTP ? Il n'y a rien dans l'URL qui indique que QUIC est possible mais il y a plusieurs méthodes de découverte, permettant au client une grande souplesse. D'abord, le client peut simplement tenter sa chance : on ouvre une connexion QUIC vers le port 443 et on voit bien si ça marche ou si on reçoit un message ICMP nous disant que c'est raté. Ici, un exemple vu avec tcpdump :

11:07:20.368833 IP6 (hlim 64, next-header UDP (17) payload length: 56) 2a01:e34:ec43:e1d0:554:492d:1a13:93e4.57926 > 2001:41d0:302:2200::180.443: [udp sum ok] UDP, length 48
11:07:20.377878 IP6 (hlim 52, next-header ICMPv6 (58) payload length: 104) 2001:41d0:302:2200::180 > 2a01:e34:ec43:e1d0:554:492d:1a13:93e4: [icmp6 sum ok] ICMP6, destination unreachable, unreachable port, 2001:41d0:302:2200::180 udp port 443

  

Si ça rate, on se rabat en une version de HTTP sur TCP (les premiers tests menés par Google indiquaient qu'entre 90 et 95 % des utilisateurs avaient une connectivité UDP correcte et pouvaient donc utiliser QUIC). Mais le cas ci-dessus était le cas idéal où on avait reçu le message ICMP et où on avait pu l'authentifier. Comme il est possible qu'un pare-feu fasciste et méchant se trouve sur le trajet, et jette silencieusement les paquets UDP, sans qu'on reçoive de réponse, même négative, il faut que le client soit plus intelligent que cela, et essaie très vite une autre version de HTTP, suivant le principe des globes oculaires heureux (RFC 8305). L'Internet est en effet farci de middleboxes qui bloquent tout ce qu'elles ne connaissent pas, et le client HTTP ne peut donc jamais être sûr qu'UDP passera. C'est même parfois un conseil explicite de certains vendeurs.

Sinon, le serveur peut indiquer explicitement qu'il gère HTTP/3 lors d'une connexion avec une vieille version de HTTP, via l'en-tête Alt-Svc: (RFC 7838). Le client essaie d'abord avec une vieille version de HTTP, puis est redirigé, et se souviendra ensuite de la redirection. Par exemple, si la réponse HTTP contient :

Alt-Svc: h3=":443"    
  

Alors le client sait qu'il peut essayer HTTP/3 sur le port 443. Il peut y avoir plusieurs services alternatifs dans un Alt-Svc: (par exemple les versions expérimentales de HTTP/3). Dernière possibilité, celle décrite dans le RFC 8164. (Par contre, l'ancien mécanisme Upgrade: et sa réponse 101 n'est plus utilisé par HTTP/3.)

À propos de port, j'ai cité jusqu'à présent le 443 car c'est le port par défaut, mais on peut évidemment en utiliser un autre, en l'indiquant dans l'URL, ou via Alt-Svc:. Quant aux URL de plan http: (tout court, sans le S), ils ne sont pas utilisables directement (puisque QUIC n'a pas de mode en clair, TLS est obligatoire) mais peuvent quand même rediriger vers du HTTP/3, via Alt-Svc:.

Le client a donc découvert le serveur, et il se connecte. Il doit utiliser l'ALPN TLS (RFC 7301, qui est quasi-obligatoire avec QUIC, et indiquer comme application h3 (cf. le registre IANA des applications). Les réglages divers qui s'appliqueront à toute la connexion (la liste des réglages possibles est dans un registre IANA) sont envoyés dans une trame HTTP de type SETTINGS. La connexion QUIC peut évidemment rester ouverte une fois les premières requêtes envoyées et les premières réponses reçues, afin d'amortir le coût de connexion sur le plus grand nombre de requêtes possible. Évidemment, le serveur est autorisé à couper les connexions qui lui semblent inactives (ce qui se fait normalement en envoyant une trame HTTP de type GOAWAY), le client doit donc être prêt à les réouvrir.

Voilà pour la gestion de connexions. Et, une fois qu'on est connecté, comment se font les requêtes (section 4 du RFC) ? Pour chaque requête, on envoie une trame HTTP de type HEADERS contenant les en-têtes HTTP (encodés, je le rappelle, en binaire) et la méthode utilisée (GET, POST, etc), puis une trame de type DATA si la requête contient des données. Puis on lit la réponse envoyée par le serveur. Le ruisseau est fermé ensuite, chaque ruisseau ne sert qu'à un seul couple requête/réponse. (Rappelez-vous que, dans QUIC, envoyer une trame QUIC de type STREAM suffit à créer le ruisseau correspondant. Tout ce qui nécessite un état a été fait lors de la création de la connexion QUIC.)

Comme expliqué plus haut, les couples requête/réponse se font sur un ruisseau, qui ne sert qu'une fois. Ce ruisseau est bidirectionnel (section 6), ce qui permet de corréler facilement la requête et la réponse : elles empruntent le même ruisseau. C'est celui de numéro zéro dans l'exemple plus loin, qui n'a qu'un seul couple requête/réponse. La première requête se fera toujours sur le ruisseau 0, les autres seront que les ruisseaux 4, 8, etc, selon les règles de génération des numéros de ruisseau de QUIC.

Voici, un exemple, affiché par tshark d'un échange HTTP/3. Pour pouvoir le déchiffrer, on a utilisé la méthode classique, en définissant la variable d'environnement SSLKEYLOGFILE avant de lancer le client HTTP (ici, curl), puis en disant à Wireshark d'utiliser ce fichier contenant la clé (tls.keylog_file: /tmp/quic.key dans ~/.config/wireshark/preferences). Cela donne :

% tshark -n -r /tmp/quic.pcap 
1   0.000000    10.30.1.1 → 45.77.96.66  QUIC 1294 Initial, DCID=94b8a6888cb47e3128b13d875980b557d9e415f0, SCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 0, CRYPTO, PADDING
2   0.088508  45.77.96.66 → 10.30.1.1    QUIC 1242 Handshake, DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, SCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 0, CRYPTO[Malformed Packet]
3   0.088738    10.30.1.1 → 45.77.96.66  QUIC 185 Handshake, DCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, SCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 0, ACK
4   0.089655  45.77.96.66 → 10.30.1.1    QUIC 1239 Handshake, DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, SCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 1, CRYPTO
5   0.089672    10.30.1.1 → 45.77.96.66  QUIC 114 Handshake, DCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, SCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 1, ACK, PING
6   0.090740  45.77.96.66 → 10.30.1.1    QUIC 931 Handshake, DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, SCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 2, CRYPTO
7   0.091100    10.30.1.1 → 45.77.96.66  HTTP3 257 Protected Payload (KP0), DCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 0, NCI, STREAM(2), SETTINGS, STREAM(10), STREAM(6)
8   0.091163    10.30.1.1 → 45.77.96.66  HTTP3 115 Protected Payload (KP0), DCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 1, STREAM(0), HEADERS
9   0.189511  45.77.96.66 → 10.30.1.1    HTTP3 631 Protected Payload (KP0), DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 0, ACK, DONE, CRYPTO, STREAM(3), SETTINGS
10   0.190684  45.77.96.66 → 10.30.1.1    HTTP3 86 Protected Payload (KP0), DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 1, STREAM(7)
11   0.190792    10.30.1.1 → 45.77.96.66  QUIC 85 Protected Payload (KP0), DCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 2, ACK
12   0.192047  45.77.96.66 → 10.30.1.1    HTTP3 86 Protected Payload (KP0), DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 2, STREAM(11)
13   0.193299  45.77.96.66 → 10.30.1.1    HTTP3 604 Protected Payload (KP0), DCID=57e2ce80152d30c1f66a9fcb3c3b49c81c98f329, PKN: 3, STREAM(0), HEADERS, DATA
14   0.193421    10.30.1.1 → 45.77.96.66  QUIC 85 Protected Payload (KP0), DCID=3bd5658cf06b1a5020d44410ab9682bcf277610f, PKN: 3, ACK
  

On y voit au début l'ouverture de la connexion QUIC. Puis, à partir du datagramme 7 commence HTTP/3, avec la création des ruisseaux nécessaires et l'envoi de la trame SETTINGS (ruisseau 3) et de HEADERS (ruisseau 0). Pas de trame DATA, c'était une simple requête HTTP GET, sans corps. Le serveur répond par son propre SETTINGS, une trame HEADERS et une DATA (la réponse est de petite taille et tient dans un seul datagramme). Vous avez l'analyse complète et détaillée de cette session QUIC dans le fichier http3-get-request.txt.

La section 7 décrit les différents types de trames définis pour HTTP/3 (rappelez-vous que ce ne sont pas les mêmes que les trames QUIC : toutes voyagent dans des trames QUIC de type STREAM), comme :

• HEADERS (type 1), qui transporte les en-têtes HTTP, ainsi que les « pseudo en-têtes » comme la méthode HTTP. Ils sont comprimés avec QPACK (RFC 9114).
• DATA (type 0) qui contient le corps des messages. Une requête GET ne sera sans doute pas accompagnée de ce type de trames mais la réponse aura, dans la plupart des cas, un corps et donc une ou plusieurs trames de type DATA.
• SETTINGS (type 4), qui définit des réglages communs à toute la connexion. Les réglages possibles figurent dans un registre IANA.
• GOAWAY (type 7) sert à dire qu'on s'en va.

Les différents types de trames QUIC sont dans un registre IANA. Ce registre est géré selon les politiques (cf. RFC 8126) « action de normalisation » pour une partie, et « spécification nécessaire » pour une autre partie de l'espace des types, plus ouverte. Notez que les types de trame HTTP/3 ne sont pas les mêmes que ceux de HTTP/2, même s'ils sont très proches. Des plages de types sont réservées (section 7.2.8) pour le graissage, l'utilisation délibérée de types non existants pour s'assurer que le partenaire respecte bien la norme, qui commande d'ignorer les types de trame inconnus. (Le graissage et ses motivations sont expliqués dans le RFC 8701.)

Wireshark peut aussi analyser graphiquement les données et vous pouvez voir ici une trame QUIC de type STREAM (ruisseau 0) contenant une trame HTTP/3 de type HEADERS. Notez que cette version de Wireshark ne décode pas encore la requête HTTP (ici, un simple GET) :

Et une fois qu'on a terminé ? On ferme la connexion (section 5), ce qui peut arriver pour plusieurs raisons, par exemple :

• La connexion n'a pas été utilisée depuis longtemps (« longtemps » étant défini par les paramètres de la connexion) et une des deux parties décide de la fermer,
• une des deux parties décide de fermer une connexion car son travail est terminé, et envoie donc une trame de type GOAWAY,
• une erreur a pu se produire, empêchant de continuer la connexion, par exemple parce que le réseau est coupé.

Bien sûr, des tas de choses peuvent aller mal pendant une connexion HTTP/3. La section 8 du RFC définit donc un certain nombre de codes d'erreurs pour signaler les problèmes. Ils sont stockés dans un registre IANA.

L'un des buts essentiels de QUIC était d'améliorer la sécurité. La section 10 du RFC discute de ce qui a été fait. En gros, la sécurité de HTTP/3 est celle de HTTP/2 quand il est combiné avec TLS, mais il y a quelques points à garder en tête. Par exemple, HTTP/3 a des fonctions, comme la compression d'en-têtes (RFC 9114) ou comme le contrôle de flux de chaque ruisseau qui, utilisées sans précaution, peuvent mener à une importante allocation de ressources. Les réglages définis dans la trame SETTINGS servent entre autres à mettre des limites strictes à la consommation de ressources.

Autre question de sécurité, liée cette fois à la protection de la vie privée, la taille des données. Par défaut, TLS ne cherche pas à dissimuler la taille des paquets. Si on ne sait pas quelle page a chargé un client HTTPS, l'observation de la taille des données reçues, comparée à ce qu'on obtient en se connectant soi-même au serveur, permet de trouver avec une bonne probabilité les ressources demandées (c'est ce qu'on nomme l'analyse de trafic). Pour contrer cela, on peut utiliser le remplissage. HTTP/3 peut utiliser celui de QUIC (avec les trames QUIC de type PADDING) ou bien faire son propre remplissage avec des trames HTTP utilisant des types non alloués, mais dont l'identificateur est réservé (les trames HTTP de type inconnu doivent être ignorées par le récepteur).

Toujours question sécurité, l'effort de QUIC et de HTTP/3 pour diminuer la latence, avec notamment la possibilité d'envoyer des données dès le premier paquet (early data), a pour conséquences de faciliter les attaques par rejeu. Il faut donc suivre les préconisations du RFC 8470.

La possibilité qu'offre QUIC de faire migrer une session d'une adresse IP vers une autre (par exemple quand un ordiphone passe de 4G en WiFi ou réciproquement) soulève également des questions de sécurité. Ainsi, journaliser l'adresse IP du client (le access_log d'Apache…) n'aura plus forcément le même sens, cette adresse pouvant changer en cours de route. Idem pour les ACL.

Ah, et question vie privée, le fait que HTTP/3 et QUIC encouragent à utiliser une seule session pour un certain nombre de requêtes peut permettre de corréler entre elles des requêtes. Sans cookie, on a donc une traçabilité des utilisateurs.

HTTP/3 a beaucoup de ressemblances avec HTTP/2. L'annexe A de notre RFC détaille les différences entre ces deux versions et explique comment passer de l'une à l'autre. Ainsi, la gestion des ruisseaux qui, en HTTP/2, était faite par HTTP, est désormais faite par QUIC. Une des conséquences est que l'espace des identificateurs de ruisseau est bien plus grand, limitant le risque qu'on tombe à cours. HTTP/3 a moins de types de trames que HTTP/2 car une partie des fonctions assurées par HTTP/2 le sont par QUIC et échappent donc désormais à HTTP (comme PING ou WINDOW_UPDATE).

HTTP/3 est en plein déploiement actuellement et vos logiciels favoris peuvent ne pas encore l'avoir, ou bien n'avoir qu'une version expérimentale de HTTP/3 et encore pas par défaut. Par exemple, pour Google Chrome, il faut le lancer google-chrome --enable-quic --quic-version=h3-24 (h3-24 étant une version de développement de HTTP/3). Pour Firefox, vous pouvez suivre cet article ou celui-ci. Quand vous lirez ces lignes, tout sera peut-être plus simple, avec le HTTP/3 officiel dans beaucoup de clients HTTP.

J'ai montré plus haut quelques essais avec curl. Pour avoir HTTP/3 avec curl, il faut actuellement quelques bricolages, HTTP/3 n'étant pas forcément compilé dans le curl que vous utilisez. Déjà, il faut utiliser un OpenSSL spécial, disponible ici. Sinon, vous aurez des erreurs à la compilation du genre :

openssl.c:309:7: warning: implicit declaration of function ‘SSL_provide_quic_data’ [-Wimplicit-function-declaration]
  309 |   if (SSL_provide_quic_data(ssl, from_ngtcp2_level(crypto_level), data,
      |       ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

  

ngtcp2 peut se compiler avec GnuTLS et pas le OpenSSL spécial, mais curl ne l'accepte pas (configure: error: --with-ngtcp2 was specified but could not find ngtcp2_crypto_openssl pkg-config file.). Ensuite, il faut les bibliothèques ngtcp2 et nghttp3. Une fois celles-ci prêtes, vous configurez curl :

% ./configure --with-ngtcp2  --with-nghttp3
...
HTTP2:            enabled (nghttp2)
HTTP3:            enabled (ngtcp2 + nghttp3)
...
  

Vérifiez bien que vous avez la ligne HTTP3 indiquant que HTTP3 est activé. De même, un curl --version doit vous afficher HTTP3 dans les protocoles gérés. Vous pourrez enfin faire du HTTP/3 :

% curl -v --http3 https://quic.tech:8443
*   Trying 45.77.96.66:8443...
* Connect socket 5 over QUIC to 45.77.96.66:8443
* Connected to quic.tech () port 8443 (#0)
* Using HTTP/3 Stream ID: 0 (easy handle 0x55879ffd4c40)
> GET / HTTP/3
> Host: quic.tech:8443
> user-agent: curl/7.76.1
> accept: */*
> 
* ngh3_stream_recv returns 0 bytes and EAGAIN
* ngh3_stream_recv returns 0 bytes and EAGAIN
* ngh3_stream_recv returns 0 bytes and EAGAIN
< HTTP/3 200 
< server: quiche
< content-length: 462
< 
<!DOCTYPE html>

<html>
  ...


  

Pour davantage de lecture sur HTTP/3 :

• La référence est bien sûr le livre libre et gratuit de Daniel Stenberg (l'auteur de curl), HTTP/3 explained. Il a une traduction en français. Le source du livre est en ligne.
• Rob Graham a fait un bon résumé de HTTP/3.
• Et on en trouve un autre sur le blog de Cloudflare.
• Et il y a une étude détaillée de Robin Marx.
• C'est en 2018 que HTTP/3 a reçu son nom, suite à cette annonce

Si vous utilisez Tor, notez que QUIC et HTTP/2 (j'ai bien dit HTTP/2, puisque Tor ne gère pas UDP et donc pas QUIC) peuvent mettre en cause la protection qu'assure Tor. Une analyse sommaire est disponible En gros, si QUIC, grâce à son chiffrement systématique, donne moins d'infos au réseau, il en fournit peut-être davantage au serveur.

Ah, sinon j'ai présenté HTTP/3 à ParisWeb et les supports sont disponibles en parisweb2021-http3-bortzmeyer.pdf. Et Le blog de curl est désormais accessible en HTTP/3. Voici d'autres parts quelques articles intéressants annonçant la publication de HTTP/3 :

• Celui de Cloudflare, avec d'intéressantes statistiques sur l'utilisation des différentes versions de HTTP,
• Celui d'Akamai,
• Celui de Mark Nottingham.

Le protocole HTTP transporte énormément de données tous les jours et consomme donc à lui seul une bonne partie des ressources de l'Internet. D'où l'importance de l'optimiser. Une des méthodes les plus efficaces pour cela est le cache (terme anglais qui fait très bizarre en français : pour mieux accéder à une ressource, on la cache...). Ce RFC spécifie le modèle de cachage (de mémorisation ?) de HTTP et comment les clients et les serveurs peuvent l'utiliser. Il remplace le RFC 7234 avec peu de modifications importantes (la plus spectaculaire étant l'abandon du champ Warning: dans l'en-tête).

Un cache Web est un espace de stockage local où on peut conserver la représentation d'une ressource qu'on a récupérée. Si la même ressource est à nouveau désirée, on pourra la récupérer depuis cette mémoire, le cache, plus proche et donc plus rapide que le serveur d'origine. Outre le temps d'accès, le cachage a l'avantage de diminuer la consommation de capacité réseau. Un cache peut être partagé entre plusieurs utilisateurs, augmentant ainsi les chances qu'une ressource désirée soit présente, ce qui améliore l'efficacité. (S'il n'a qu'un seul utilisateur, on parle de cache privé.) Comme tous les caches, les caches Web doivent gérer le stockage, l'accès et la place disponible, avec un mécanisme pour gérer le cas du cache plein. Comme tous les caches, les caches Web doivent aussi veiller à ne servir que de l'information fraîche. Cette fraîcheur peut être vérifiée de différentes façons, y compris par la validation (vérification auprès du serveur d'origine). Donc, même si l'information stockée dans le cache n'est pas garantie fraîche, on pourra quand même l'utiliser, si le serveur d'origine confirme qu'elle est toujours utilisable (dans ce cas, on aura quand même un accès réseau distant à faire, mais on évitera de transférer une ressource qui peut être de grande taille).

Le cache est optionnel pour HTTP, mais recommandé, et utiliser un cache devrait être le comportement par défaut, afin d'épargner le réseau, pour lequel HTTP représente une bonne part du trafic.

On peut garder en cache plusieurs sortes de réponses HTTP. Bien sûr, le résultat d'une récupération après un GET (code 200, cf. RFC 9110) est cachable et représente l'utilisation la plus courante. Mais on peut aussi conserver dans le cache le résultat de certaines redirections, ou bien des résultats négatifs (un code 410, indiquant que la ressource est définitivement partie), ou même le résultat de méthodes autres que GET (bien que cela soit plus rare en pratique).

Ici, un exemple où une page a été stockée par un cache Squid, et récupérée ensuite. L'argument de GET est l'URI complet, pas juste le chemin :

% curl -v http://www.w3.org/WAI/
...
> GET http://www.w3.org/WAI/ HTTP/1.1
> User-Agent: curl/7.26.0
> Host: www.w3.org
...
< HTTP/1.0 200 OK
< Last-Modified: Thu, 12 Jun 2014 16:39:11 GMT
< ETag: "496a-4fba6335209c0"
< Cache-Control: max-age=21600
< Expires: Sun, 15 Jun 2014 15:39:30 GMT
< Content-Type: text/html; charset=utf-8
< Age: 118
< X-Cache: HIT from cache.example.org
< X-Cache-Lookup: HIT from cache.example.org:3128
< Via: 1.1 cache.example.org:3128 (squid/2.7.STABLE9)
...
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
      "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

Le client HTTP curl suit la variable d'environnement http_proxy et contacte donc le relais/cache Squid en cache.example.org en HTTP. À son tour, celui-ci se connectera au serveur d'origine si nécessaire (ce ne l'était pas ici, l'information a été trouvée dans le cache, comme l'indique la mention HIT.)

Les données stockées dans le cache sont identifiées par une clé (section 2 de notre RFC). Pour un cache simple, qui ne gère que GET, la clé principale est l'URI de la ressource convoitée. On verra plus loin que la clé peut en fait être plus complexe que cela, en raison de certaines fonctions du protocole HTTP, comme la négociation de contenu, qui impose d'utiliser comme clé certains en-têtes de la requête. A priori, un cache ne mémorise que les réponses positives (codes de retour 200) mais certains mémorisent des réponses négatives comme le 404 (ressource non trouvée).

La section 3 du RFC normalise les cas où le cache a le droit de stocker une réponse, pour réutilisation ultérieure. Le RFC définit ces cas négativement : le cache ne doit pas stocker une réponse sauf si toutes ces conditions sont vraies :

• La méthode est cachable (c'est notamment le cas de GET),
• Le code de retour est compris du cache (200 est le cas évident),
• Il n'y a pas de directive dans la réponse qui interdise le cachage (en-tête Cache-Control:, voir plus loin),
• L'accès à la ressource n'était pas soumis à autorisation (cf. RFC 9110, section 11), dans le cas d'un cache partagé entre plusieurs utilisateurs,
• La réponse contient des indications permettant de calculer la durée de vie pendant laquelle elle restera fraîche (comme l'en-tête Expires:).

Un cache peut stocker des réponses partielles, résultat de requêtes avec intervalles (cf. RFC 9110, section 14), si lui-même comprend ces requêtes. Il peut concaténer des réponses partielles pour ensuite envoyer une ressource complète.

Une fois la ressource stockée, le cache ne doit pas la renvoyer sauf si (là encore, la norme - section 4 - est formulée de manière négative, ce qui est déroutant) toutes ces conditions sont vraies :

• Les URI correspondent,
• Les en-têtes désignés par l'en-tête Vary: correspondent (cela concerne surtout le cas où il y a négociation du contenu),
• La requête ne contient pas de directive interdisant de la servir avec des données stockées dans le cache,
• La ressource stockée est encore fraîche, ou bien a été re-validée avec succès.

L'exigence sur la clé secondaire (les en-têtes sur lesquels se fait la négociation de contenu) est là pour s'assurer qu'on ne donnera pas à un client une ressource variable et correspondant aux goûts d'un autre client. Si le client dont la requête a déclenché la mise en cache avait utilisé l'en-tête Accept-Language: fr indiquant qu'il voulait du français, et que le second client du cache demande la même ressource, mais avec Accept-Language: en, il ne faut évidemment pas donner la copie du premier client au second. Si la réponse avait l'en-tête Vary: accept-language indiquant qu'elle dépend effectivement de la langue, le cache ne doit la donner qu'aux clients ayant le même Accept-Language:.

Et la fraîcheur, elle se définit comment (section 4.2, une des plus importantes du RFC) ? Le cas le plus simple est celui où le serveur d'origine envoie un en-tête Expires (ou une directive max-age), par exemple Expires: Mon, 15 Jun 2015 09:33:06 GMT. Dans ce cas, la ressource gardée en cache est fraîche jusqu'à la date indiquée. Attention : les formats de date de HTTP sont compliqués et il faut être prudent en les analysant. Si le Expires: indique une date syntaxiquement incorrecte, le cache doit supposer le pire et considérer que la ressource a déjà expiré. En pratique, bien des serveurs HTTP ne fournissent pas cet en-tête Expires: et le cache doit donc compter sur des heuristiques. La plus courante est d'utiliser le champ Last-Modified: et de considérer que, plus le document est ancien, plus il restera frais longtemps (section 4.2.2). (La FAQ de Squid explique bien l'heuristique de ce logiciel de cache.) Le RFC ne normalise pas une heuristique particulière mais met des bornes à l'imagination des programmeurs : ces heuristiques ne doivent être employées que s'il n'y a pas de date d'expiration explicite, et la durée de fraîcheur doit être inférieure à l'âge du document (et le RFC suggère qu'elle ne soit que 10 % de cet âge).

Dans sa réponse, le cache inclut un en-tête Age:, qui peut donner au client une idée de la durée depuis la dernière validation (auprès du serveur d'origine). Par exemple, Age: 118, dans le premier exemple, indiquait que la page était dans le cache depuis presque deux minutes.

Une réponse qui n'est pas fraîche peut quand même être renvoyée au client dans certains cas, notamment lorsque le cache est déconnecté du réseau et ne peut pas donc valider que sa copie est toujours bonne. Le client peut empêcher l'envoi de ces réponses rassises avec Cache-Control: must-revalidate ou no-cache.

Comment se fait cette validation dont on a déjà parlé plusieurs fois ? Lorsque le serveur a une copie d'une ressource, mais que sa date maximum de fraîcheur est dépassée, il peut demander au serveur d'origine. Cela se fait typiquement par une requête conditionnelle (cf. RFC 9110, section 13.1) : si le serveur a une copie plus récente, il l'enverra, autrement, il répondra par un 304, indiquant que la copie du cache est bonne. La requête conditionnelle peut se faire avec un If-Modified-Since: (RFC 9110, section 8.8.2) en utilisant comme date celle qui avait été donnée dans le Last-Modified:. Ou bien elle peut se faire avec l'entity tag (RFC 9110, section 8.8.3) et un If-None-Match: :

% telnet cache 3128
...
GET http://www.w3.org/WAI/ HTTP/1.1
Host: www.w3.org
If-None-Match: "496a-4fba6335209c0"

HTTP/1.0 304 Not Modified
Date: Sun, 15 Jun 2014 09:39:30 GMT
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Expires: Sun, 15 Jun 2014 15:39:30 GMT
Last-Modified: Thu, 12 Jun 2014 16:39:11 GMT
ETag: "496a-4fba6335209c0"
Age: 418
X-Cache: HIT from cache.example.org
X-Cache-Lookup: HIT from cache.example.org:3128
Via: 1.0 cache.example.org:3128 (squid/2.7.STABLE9)
Connection: close

Le cache peut aussi utiliser la méthode HEAD pour tester sa copie locale auprès du serveur d'origine, par exemple pour invalider la copie locale, sans pour autant transférer la ressource. Et s'il voit passer un URL connu avec des méthodes qui ont de fortes chances de changer la ressource, comme PUT ou POST, le cache doit invalider la ressource stockée.

La section 5 liste tous les en-têtes des requêtes et des réponses qui sont utilisés pour le bon fonctionnement des caches, comme Age: (en secondes), Expires:, etc. Ils sont enregistrés à l'IANA, dans le registre des en-têtes (désormais séparé du registre utilisé pour les en-têtes du courrier électronique).

Parmi ces en-têtes, Cache-Control: permet de spécifier des directives concernant le cache. Un client d'un cache peut spécifier l'âge maximum qu'il est prêt à accepter (directive max-age), une fraîcheur minimum (directive min-fresh), que la ressource ne doit pas être stockée dans le cache (directive no-store, qui est là pour des raisons de vie privée mais, bien sûr, est loin de suffire pour une véritable confidentialité), ou bien qu'elle peut être stockée mais ne doit pas être servie à un client sans revalidation (directive no-cache), etc. Il y a aussi l'opposé de no-cache, only-if-cached, qui indique que le client ne veut la ressource que si elle est stockée dans le cache. (Attention, dans un cache partagé, cela peut permettre à un client de voir ce que les autres clients ont demandé, ce qu'on nomme le cache snooping.) L'ensemble des directives possibles sont stockées dans un registre IANA. Ainsi, le RFC 8246 avait ajouté une valeur possible à Cache-Control:, pour indiquer l'immuabilité d'une ressource.

L'en-tête Cache-Control: peut aussi être utilisé dans des réponses. Un serveur peut lui aussi indiquer no-cache, typiquement parce que ce qu'il envoie change fréquemment et doit donc être revalidé à chaque fois, private s'il veut insister sur le fait que la réponse n'était destinée qu'à un seul utilisateur et ne doit donc pas être transmise à d'autres (le RFC insiste que c'est une protection vraiment minimale de la vie privée), etc.

À noter qu'un cache HTTP n'est pas forcément un serveur spécialisé. Tous les navigateurs Web ont des fonctions d'historique (comme le bouton Back). Est-ce que celles-ci nécessitent des précautions analogues à celles des caches, pour éviter que le navigateur ne serve des données dépassées ? Pas forcément, dit le RFC, qui autorise un navigateur à afficher une page peut-être plus à jour lorsqu'on utilise le retour en arrière dans l'historique (mais lisez la section 6 du RFC : cette autorisation vient avec des limites).

La section 7 détaille les problèmes de sécurité qui peuvent affecter les caches. Un cache, par exemple, peut permettre d'accéder à une information qui n'est plus présente dans le serveur d'origine, et donc de rendre plus difficile la suppression d'une ressource. Un cache doit donc être géré en pensant à ces risques. Plus grave, l'empoisonnement de cache : si un malveillant parvient à stocker une fausse représentation d'une ressource dans un cache (avec une longue durée de fraîcheur), tous les utilisateurs du cache recevront cette information au lieu de la bonne.

Un cache peut aussi avoir des conséquences pour la vie privée : en demandant une ressource à un cache partagé, un utilisateur peut savoir, à partir du temps de chargement et d'autres informations envoyées par le cache, si un autre utilisateur avait déjà consulté cette page. Et si un cache est privé (restreint à un·e seule·e utilisateurice), les données qu'il a stocké permettent d'avoir un panorama complet des activités Web de l'utilisateur.

L'annexe B liste les différences depuis le texte précédent, celui du RFC 7234 :

• Clarification de certaines parties de la norme,
• Quelques légers changements dans les obligations et interdictions que le logiciel de mémorisation doit respecter,
• Nouvelle directive must-understand, qui permet au serveur d'indiquer que la ressource ne doit être mémorisée que si le cache connait et comprend le code de retour indiqué,
• Et le plus spectaculaire, le Warning dans les réponses est abandonné, car il était peu utilisé et souvent redondant avec l'information déjà présente dans la réponse.

Question mise en œuvre, notez qu'il existe un projet de tests des caches pour vérifier leur conformité.

Ce nouveau RFC normalise HTTP/1.1, la plus ancienne version de HTTP encore en service. Il décrit les détails de comment les messages sont représentés sur le réseau, la sémantique de haut niveau étant désormais dans un document séparé, le RFC 9110. Ensemble, ces deux RFC remplacent le RFC 7230.

HTTP est certainement le protocole Internet le plus connu. Il en existe plusieurs versions, ayant toutes en commun la sémantique normalisée dans le RFC 9110. Les versions les plus récentes, HTTP/2 et HTTP/3 sont loin d'avoir remplacé la version 1, plus précisément 1.1, objet de notre RFC et toujours largement répandue. Un serveur HTTP actuel doit donc gérer au moins cette version. (Par exemple, en octobre 2021, les ramasseurs de Google et Baidu utilisaient toujours exclusivement HTTP/1.1.)

Un des avantages de HTTP/1, et qui explique sa longévité, est que c'est un protocole simple, fondé sur du texte et qu'il est donc relativement facile d'écrire clients et serveurs. D'ailleurs, pour illustrer cet article, je vais prendre exemple sur un simple serveur HTTP/1 que j'ai écrit (le code source complet est disponible ici). Le serveur ne gère que HTTP/1 (les autres versions sont plus complexes) et ne vise pas l'utilisation en production : c'est une simple démonstration. Il est écrit en Elixir. Bien sûr, Elixir, comme tous les langages de programmation sérieux, dispose de bibliothèques pour créer des serveurs HTTP (notamment Cowboy). Le programme que j'ai écrit ne vise pas à les concurrencer : si on veut un serveur HTTP pour Elixir, Cowboy est un bien meilleur choix ! C'est en référence à Cowboy que mon modeste serveur se nomme Indian.

Commençons par le commencement, la section 1 de notre RFC rappelle les bases de HTTP (décrites plus en détail dans le RFC 9110).

La section 2 attaque ce qui est spécifique à la version 1 de HTTP. Avec les URL de plan http:, on commence par établir une connexion TCP avec le serveur. Ensuite, un message en HTTP/1 commence par une ligne de démarrage, suivie d'un CRLF (fin de ligne sous la forme des deux octets Carriage Return et Line Feed), d'une série d'en-têtes ressemblant à celui de l'IMF du RFC 5322 (par exemple Accept: text/*), d'une ligne vide et peut-être d'un corps du message. Les requêtes du client au serveur et les réponses du serveur au client sont toutes les deux des messages, la seule différence étant que, pour la requête, la ligne de démarrage est une ligne de requête et, pour la réponse, c'est une ligne d'état. (Le RFC note qu'on pourrait réaliser un logiciel HTTP qui soit à la fois serveur et client, distinguant requêtes et réponses d'après les formats distincts de ces deux lignes. En pratique, personne ne semble l'avoir fait.)

Pour une première démonstration de HTTP, on va utiliser le module http.server du langage Python, qui permet d'avoir un serveur HTTP opérationnel facilement :

% python3 -m http.server
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 (http://0.0.0.0:8000/) ...
  

Hop, nous avons un serveur HTTP qui tourne sur le port 8000. On va utiliser curl et son option -v, qui permet de voir le dialogue (le > indique ce qu'envoie curl, le < ce qu'il reçoit du serveur en Python) :

    
% curl -v http://localhost:8000/
> GET / HTTP/1.1
> Host: localhost:8000
> User-Agent: curl/7.68.0
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.0 200 OK
< Server: SimpleHTTP/0.6 Python/3.8.10
< Date: Thu, 06 Jan 2022 17:24:13 GMT
< Content-type: text/html; charset=utf-8
< Content-Length: 660
< 
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<html>
<head>
...

  

La ligne qui commence par GET est la ligne de démarrage, ici une requête, curl a envoyé trois lignes d'en-tête. La ligne qui commence par HTTP/1.0 est la ligne de démarrage de la réponse, et elle est suivie par quatre lignes d'en-tête. La requête n'avait pas de corps, mais la réponse en a un (il commence par <!DOCTYPE HTML PUBLIC), ici au format HTML. En dépit du H de son nom, HTTP n'a pas grand'chose de spécifiquement lié à l'hypertexte, et peut être utilisé pour tout type de données (le serveur Indian ne renvoie que du texte brut).

Pour le corps des messages, HTTP utilise certains concepts de MIME (RFC 2045). Mais HTTP n'est pas MIME : l'annexe B détaille les différences.

Le client est censé lire la réponse, commençant par la ligne d'état, puis tout l'en-tête jusqu'à une ligne vide, puis le corps, dont la taille est indiquée par le champ Content-Length:, ici 660 octets. (Sans ce champ, le client va lire jusqu'à la fin de la connexion TCP sous-jacente.) Notez qu'Indian ne fait pas cela bien : il fait une seule opération de lecture et analyse ensuite le résultat (alors qu'il faudra peut-être plusieurs opérations, et que, si on utilise les connexions persistentes, on ne peut découvrir la fin du corps que si on tient compte de Content-Length:, ou des délimiteurs de Transfer-Encxoding: chunked). Ce choix a été fait pour simplifier l'analyse syntaxique (qui devrait normalement être incrémentale, contrairement à ce que fait Indian, mais la bibliothèque utilisée ne le permet pas, contrairement à, par exemple tree-sitter). Rappelez-vous que ce n'est qu'un programme de démonstration.

Quand la réponse est du texte, le client ne doit pas supposer un encodage particulier, il doit lire des octets, quitte à les convertir dans des concepts de plus haut niveau (comme les caractères) plus tard.

Notez tout de suite qu'on trouve de tout dans le monde HTTP, et que beaucoup de clients et de serveurs ne suivent pas forcément rigoureusement la norme dans ses moindres détails. En général, Indian est plutôt strict et colle à la norme, sauf dans les cas où il était absolument nécessaire d'être plus tolérant pour pouvoir être testé avec les clients que j'ai utilisé. Comme souvent sur l'Internet, ces déviations par rapport à la norme permettent des attaques rigolotes comme le request smuggling (section 11.2 du RFC) ou le response splitting (section 11.1).

La réponse du serveur indique un numéro de version, sous la forme de deux chiffres séparés par un point. Ce RFC spécifie la version 1.1 de HTTP (Indian peut aussi gérer la version 1.0).

Commençons par la requête (section 3 du RFC). Elle commence par une ligne qui comprend la méthode, le chemin et la version de HTTP. Elles sont séparées par un espace. Pour analyser les requêtes, Indian utilise la combinaison d'analyseurs syntaxiques avec NimbleParsec, l'analyseur de la requête est donc : method |> ignore(string(" ")) |> concat(path) |> ignore(string(" ")) |> concat(version). (La norme ne prévoit qu'un seul espace, autrement, on aurait pu prévoir une répétition de string(" "). Le RFC suggère que cette version plus laxiste est acceptable mais peut être dangereuse.) La méthode indique ce que le client veut faire à la ressource désignée. La plus connue des méthodes est GET (récupérer la ressource) mais il en existe d'autres, et la liste peut changer. Indian ne met donc pas un choix limitatif mais accepte tout nom de méthode (method = ascii_string([not: ?\ ], min: 1)), quitte à vérifier plus tard. La ressource sur laquelle le client veut agir est indiquée par un chemin (ou, dans certains cas par l'URL complet). Ainsi, un client qui veut récupérer http://www.example.org/truc?machin va envoyer au serveur au moins :

GET /truc?machin HTTP/1.1
Host: www.example.org

Il existe d'autres formes pour la requête mais je ne les présente pas ici (lisez le RFC).

La première ligne de la requête est suivie de l'en-tête, composée de plusieurs champs (cf. section 5). Voici la requête que génère wget pour récupérer https://cis.cnrs.fr/a-travers-les-infrastructures-c-est-la-souverainete-numerique-des-etats-qui-se-joue/ :

 
% wget -d https://cis.cnrs.fr/a-travers-les-infrastructures-c-est-la-souverainete-numerique-des-etats-qui-se-joue/
...
GET /a-travers-les-infrastructures-c-est-la-souverainete-numerique-des-etats-qui-se-joue/ HTTP/1.1
User-Agent: Wget/1.20.3 (linux-gnu)
Accept: */*
Accept-Encoding: identity
Host: cis.cnrs.fr
Connection: Keep-Alive

Une particularité souvent oubliée de HTTP est qu'il n'y a pas de limite de taille à la plupart des éléments du protocole. Les programmeurs se demandent souvent « quelle place dois-je réserver pour tel élément ? » et la réponse est souvent qu'il n'y a pas de limite, juste des indications. Par exemple, notre RFC dit juste qu'il faut accepter des lignes de requête de 8 000 octets au moins.

Le serveur répond avec une ligne d'état et un autre en-tête (section 4). La ligne d'état comprend la version de HTTP, un code de retour formé de trois chiffres, et un message facultatif (là encore, avec un espace comme séparateur). Voici par exemple la réponse d'Indian :

HTTP/1.1 200
Content-Type: text/plain
Content-Length: 18
Server: myBeautifulServerWrittenInElixir

Le message est d'autant plus facultatif (Indian n'en met pas) qu'il n'est pas forcément dans la langue du destinataire et qu'il n'est pas structuré, donc pas analysable. Le RFC recommande de l'ignorer.

Beaucoup plus important est le code de retour. Ces trois chiffres indiquent si tout s'est bien passé ou pas. Ils sont décrits en détail dans le RFC 9110, section 15. Bien qu'il s'agisse normalement d'éléments de protocole, certains sont bien connus des utilisatrices et utilisateurs, comme le célèbre 404. Et ils ont une représentation en chats et on a proposé de les remplacer par des émojis.

L'en-tête, maintenant (section 5 du RFC). Il se compose de plusieurs lignes, chacune comportant le nom du champ, un deux-points (pas d'espace avant ce deux-points, insiste le RFC), puis la valeur du champ. Cela s'analyse dans Indian avec header_line = header_name |> ignore(string(":")) |> ignore(repeat(string(" "))) |> concat(header_value) |> ignore(eol). Les noms de champs possibles sont dans un registre IANA (on peut noter qu'avant ce RFC, ils étaient mêlés aux champs du courrier électronique dans un même registre).

Après les en-têtes, le corps. Il est en général absent des requêtes faites avec la méthode GET mais il est souvent présent pour les autres méthodes, et il est en général dans les réponses. Ici, une réponse d'un serveur avec le corps en JSON :

% curl -v https://atlas.ripe.net/api/v2/measurements/34762605/results/
...
< HTTP/1.1 200 OK
< Server: nginx
< Date: Tue, 11 Jan 2022 20:19:31 GMT
< Content-Type: application/json
< Transfer-Encoding: chunked
... 
[{"fw":5020,"mver":"2.2.0","lts":4,"resultset":[{"time":1641657433,"lts":4,"subid":1,"submax":1,"dst_addr":"127.0.0.1","dst_port":"53","af":4,"src_addr":"127.0.0.1","proto":"UDP","result":{"rt":487.455,"size":127,"abuf":"9+SBgAABA    ...

  

Le champ Content-Length: est normalement obligatoire dans la réponse, sauf s'il y a un champ Transfer-Encoding:, comme ici. Il permet au client de gérer sa mémoire, et de savoir s'il a bien tout récupéré. (Avec TLS, si on reçoit un signal de fin de l'application, on sait qu'on a toute les données mais, sans TLS, on ne pourrait pas être sûr, s'il n'y avait ce Content-Length:.)

HTTP/1.1 est un protocole simple (quoiqu'il y ait un certain nombre de pièges pour une mise en œuvre réelle) et on peut donc se contenter de telnet comme client HTTP :

% telnet evil.com 80
Trying 66.96.146.129...
Connected to evil.com.
Escape character is '^]'.
GET / HTTP/1.1
Host: evil.com

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sun, 16 Jan 2022 11:31:05 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 4166
Connection: keep-alive
Server: Apache/2
Last-Modified: Sat, 15 Jan 2022 23:21:33 GMT
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: max-age=3600
Etag: "1046-5d5a72e24309e"
Expires: Sun, 16 Jan 2022 12:14:45 GMT
Age: 980

<HTML>
<HEAD>
   <meta content="Microsoft FrontPage 6.0" name="GENERATOR">
   <meta content="FrontPage.Editor.Document" name="ProgId">

  

Les lignes GET / HTTP/1.1 et Host: evil.com ont été tapées à la main, une fois telnet connecté. HTTP/1.1 (contrairement aux versions 2 et 3) fait partie de ces protocoles en texte, qu'on peut déboguer à la main avec telnet.

En plus perfectionné que telnet, il y a netcat :

% echo   -n "GET /hello HTTP/1.1\r\nConnection: close\r\n\r\n" | nc ip6-localhost 8080
HTTP/1.1 200 
Content-Type: text/plain
Content-Length: 12
Server: myBeautifulServerWrittenInElixir

Hello, ::1!

On a dit plus haut que HTTP/1.1 fonctionnait au-dessus d'une connexion TCP. La section 9 de notre RFC décrit la gestion de cette connexion. (En HTTP 0.9, c'était simple, une transaction = une connexion, mais ça a changé avec HTTP 1.) HTTP n'a pas forcément besoin de TCP (d'ailleurs, HTTP/3 fonctionne sur QUIC), il lui faut juste une liaison fiable faisant passer les octets dans l'ordre et sans perte. Dans HTTP/1.1, c'est TCP qui fournit ce service. (Avec TLS si on fait du HTTPS.) L'établissement d'une connexion TCP prend du temps, et la latence est un des plus gros ennemis de HTTP. Il est donc recommandé de ne pas établir une connexion TCP par transaction HTTP, mais de réutiliser les connexions. Le problème est délicat car le serveur peut avoir envie de supprimer des connexions pour récupérer des ressources. Clients et serveurs doivent donc s'attendre à des comportements variés de la part de leur partenaire.

HTTP/1 n'a pas d'identificateur de requête (comme a, par exemple, le DNS). Les transactions doivent donc se faire dans l'ordre : si on envoie une requête A puis une requête B sur la même connexion TCP, on recevra forcément la réponse A puis la B. (HTTP/2 et encore plus HTTP/3 ont par contre une certaine dose de parallélisme.) Les connexions sont persistentes par défaut dans HTTP/1.1 (ce n'était pas le cas en HTTP/1.0) et des champs de l'en-tête servent à contrôler cette persistence (Connection: close indique qu'on ne gardera pas la connexion ouverte, et un client poli qui ne fait qu'une requête doit envoyer ce champ). Dans le code source d'Indian, les accès à context["persistent-connection"] vous montreront la gestion de connexion.

Si le client et le serveur gère les connexions persistentes, le client peut aussi envoyer plusieurs requêtes à la suite, sans attendre les réponses (ce qu'on nomme le pipelining). Les réponses doivent parvenir dans le même ordre (puisqu'il n'y a pas d'identificateur de requête, qui permettrait de les associer à une requête), donc HTTP/1.1 ne permet pas un vrai parallélisme.

Pour économiser les ressources du serveur, un client ne devrait pas ouvrir « trop » de connexions vers un même serveur. (Le RFC 2616, section 8.1.4, mettait une limite de 2 connexions mais cette règle a disparu par la suite.)

Jusqu'à présent, on a parlé de HTTP tournant directement sur TCP. Mais cela fait passer toutes les données en clair, ce qui est inacceptable du point de vue sécurité, dans un monde de surveillance massive. Aujourd'hui, la grande majorité des connexions HTTP passent sur TLS, un mécanisme cryptographique qui assure notamment la confidentialité et l'authentification du serveur. HTTPS (HTTP sur TLS) était autrefois normalisé dans le RFC 2818 mais qui a désormais été abandonné au profit du RFC 9110 et de notre RFC 9112. Le principe pour HTTP/1.1 est simple : une fois la connexion TCP établie, le client HTTP démarre une session TLS (RFC 8446) par dessus et voilà. (L'ALPN à utiliser est http/1.1.) Lors de la fermeture de la connexion, TLS envoie normalement un message qui permet de différencier les coupures volontaires et les pannes (close_notify, RFC 8446, section 6.1). (Indian ne gère pas TLS, si on veut le sécuriser - mais ce n'est qu'un programme de démonstration, il faut le faire tourner derrière stunnel ou équivalent.)

Pour tester HTTPS à la main, on peut utiliser un programme distribué avec GnuTLS, ici pour récupérer https://fr.wikipedia.org/wiki/Hunga_Tonga :

    
% gnutls-cli fr.wikipedia.org     
...
Connecting to '2620:0:862:ed1a::1:443'...
 - subject `CN=*.wikipedia.org,O=Wikimedia Foundation\, Inc.,L=San Francisco,ST=California,C=US', issuer `CN=DigiCert ...
...
- Simple Client Mode:

GET /wiki/Hunga_Tonga HTTP/1.1
Host: fr.wikipedia.org
Connection: close

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sun, 16 Jan 2022 20:41:56 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 79568
...

<!DOCTYPE html>
<html class="client-nojs" lang="fr" dir="ltr">
<head>
<meta charset="UTF-8"/>
<title>Hunga Tonga — Wikipédia</title>
...

  

Les trois lignes commençant par GET ont été tapées à la main par l'utilisateur.

La section 10 de notre RFC traite d'une fonction plus rare : l'inclusion d'un message HTTP comme donnée d'un protocole (qui peut être HTTP ou un autre). Un tel message est étiqueté avec le type MIME application/http.

Quelques mots sur la sécurité pour finir (section 11) : en raison de la complexité du protocole (qui est moins simple qu'il n'en a l'air !) et des mauvaises mises en œuvre qu'il faut quand même gérer car elles sont largement présentes sur le Web, deux programmes peuvent interpréter la même session HTTP différemment. Cela permet par exemple l'attaque de response splitting (cf. l'article de Klein « Divide and Conquer - HTTP Response Splitting, Web Cache Poisoning Attacks, and Related Topics »). Autre attaque possible, le request smuggling (cf. l'article de Linhart, Klein, Heled et Orrin, « HTTP Request Smuggling »).

Notre section 11 rappelle aussi que HTTP tout seul ne fournit pas de mécanisme pour assurer l'intégrité et la confidentialité des communications. Il dépend pour cela d'un protocole sous-jacent, en pratique TLS (HTTP+TLS étant appelé HTTPS).

L'annexe C décrit les changements de HTTP jusqu'à cette version 1.1. Ainsi, HTTP/1.0 a introduit la notion d'en-têtes, qui a permis, entre autres, le virtual hosting, grâce au champ Host:. HTTP/1.1 a notamment changé la persistence par défaut des connexions (de non-persistente à désormais persistente). Et notre RFC, par rapport à la précédente norme de HTTP/1.1, le RFC 7230 ? Le plus gros changement est éditorial, toutes les parties indépendantes du numéro de version de HTTP ont été déplacées vers le RFC 9110, notre RFC ne gardant que ce qui est spécifique à HTTP/1.1. S'il y a beaucoup de changements de détail, le protocole n'est pas modifié, un client ou un serveur HTTP/1.1 reste compatible.

Vous noterez que j'ai fait un cours HTTP au CNAM, dont les supports et la vidéo sont disponibles. HTTP/1 est un protocole simple, très simple, et trivial à programmer. Cela en fait un favori des enseignants en informatique car on peut écrire un client (ou même un serveur) HTTP très facilement, et il peut être utilisé contre des serveurs (ou des clients) réels, ce qui est motivant pour les étudiant·es.

Une des particularités du protocole IP est que vous avez plusieurs protocoles de transport disponibles. TCP et UDP sont les plus connus mais SCTP, normalisé dans notre RFC, est également intéressant. C'est un protocole déjà ancien (il date de 2000) et ce RFC remplace son prédécesseur, le RFC 4960. Beaucoup de changements de détails, mais rien de crucial.

SCTP ressemble plutôt à TCP, notamment par le fait qu'il fournit un transport fiable. Mais il a plusieurs différences :

• il ne gère pas un flot d'octets continu mais une série de messages, bien séparés,
• il gère plusieurs flux de données séparés, qui partagent le même contrôle de congestion mais gèrent à part les pertes et retransmissions (un peu comme QUIC),
• il gère le cas où la machine a plusieurs adresses IP, ce qui lui fournit normalement plus de redondance, si on est connecté à plusieurs réseaux.

Cette dernière possibilité le rapproche des protocoles qui séparent l'identificateur et le localisateur et lui permet de gérer proprement le multihoming. Cela se fait en indiquant, au début du contact, toutes les adresses IP (autrefois, il y avait même les noms de domaines, cf. la section 3.3.2.1.4) de la machine.

SCTP tient également compte de l'expérience acquise avec TCP. par exemple, l'établissement d'une connexion (que SCTP nomme association) se fait avec un échange de quatre paquets (et non pas trois comme avec TCP), pour offrir une meilleure protection contre les dénis de service. Les SYN cookies, un ajout plus ou moins bancal en TCP, sont ici partie intégrante du protocole.

SCTP est surtout issu des demandes du monde de la téléphonie sur IP, qui avait besoin d'un tel protocole pour la signalisation mais il peut être aussi utilisé dans d'autres domaines.

Un excellent article du Linux Journal explique bien SCTP.

SCTP est depuis longtemps mis en œuvre dans Linux et dans FreeBSD. De même, des programmes de débogage comme Wireshark sont capables de décoder et d'afficher le SCTP. Voici par exemple un pcap entre deux machines dont l'une a envoyé (trame 3) la chaîne de caractères « toto ». (Vous avez également la version texte de ce dialogue.) Des exemples de programmes de tests SCTP se trouvent dans mon article sur le RFC 3286.

Comme tout « nouveau » protocole de transport, SCTP est handicapé par des coupe-feux mal programmés et/ou mal configurés. L'Internet s'ossifiant de plus en plus, il devient très difficile de déployer un nouveau protocole de transport. D'où le RFC 6951, pour faire tourner SCTP sur UDP (comme ce que fait QUIC).

Les changements qu'introduit ce nouveau RFC ne modifient pas en profondeur le protocole mais corrigent les nombreux problèmes survenus pendant ses premières années d'utilisation. Le RFC 8540 donne la liste complète des problèmes corrigés.

Vous savez sans doute que l'Internet repose sur le protocole de routage BGP et que ce protocole a été cité dans des accidents (voire des attaques) spectaculaires, par exemple lorsqu'un routeur BGP annonçait ou réannonçait des routes qu'il n'aurait pas dû annoncer (ce qu'on nomme une fuite de routes). Si BGP lui-même est pair-à-pair, en revanche, les relations entre les pairs ne sont pas forcément symétriques et des règles sont largement admises ; par exemple, on n'est pas censé annoncer à un transitaire des routes apprises d'un autre transitaire. Ce RFC étend BGP pour indiquer à l'ouverture de la session le type de relations qu'on a avec son pair BGP, ce qui permet de détecter plus facilement certaines fuites de routes.

La solution proposée s'appuie sur un modèle des relations entre opérateurs, le modèle « sans vallée » (valley-free, même si ce terme n'est pas utilisé dans le RFC). On le nomme aussi modèle Gao-Rexford. Ce modèle structure ces relations de telle façon à ce que le trafic aille forcément vers un opérateur aussi ou plus important (la « montagne »), avant de « redescendre » vers la destination ; le trafic ne descend pas dans une « vallée », sauf si elle est la destination finale. Le but est de permettre un routage optimum et d'éviter boucles et goulets d'étranglement, mais ce modèle a aussi une conséquence politico-économique, maintenir la domination des gros acteurs (typiquement les Tier-1). Les relations entre participants à une session BGP sont de type Client-Fournisseur ou Pair-Pair, et le trafic va toujours dans le sens du client vers le fournisseur, sauf pour les destinations finales (on n'utilise donc pas un pair pour du transit, c'est-à-dire pour joindre d'autres réseaux que ceux du pair).

En raison de ce modèle, un routeur BGP n'est pas censé annoncer à un transitaire des routes apprises d'un autre transitaire, ou annoncer à un pair des routes apprises d'un transitaire, ou bien apprises d'un autre pair (RFC 7908). Une fuite de routes est une annonce qui viole cette politique (qu'elle soit explicite ou implicite).

Traditionnellement, on empêche ces fuites par des règles dans la configuration du routeur. Par exemple, le client d'un transitaire va bloquer l'exportation par défaut, puis lister explicitement les routes qu'il veut annoncer. Et le transitaire va bloquer l'importation par défaut, et lister ensuite les routes qu'il acceptera de son client. Ce nouveau RFC ajoute un autre mécanisme, où la relation entre les deux partenaires BGP est explicitement marquée comme Client-Fournisseur ou Pair-Pair, facilitant la détection des fuites. Un concept qui était auparavant purement business, le type de relation entre acteurs BGP, passe ainsi dans le protocole.

Le RFC utilise donc ces termes, pour désigner la place d'un acteur BGP dans le processus de routage :

• Fournisseur (Provider) : peut envoyer n'importe quelle route (un transitaire est un Fournisseur).
• Client (Customer) : ne peut envoyer que ses propres routes, ou bien celles apprises d'un de ses clients (l'opérateur qui est Client pour une relation BGP peut être Fournisseur pour une autre).
• Serveur de routes (Route Server) : peut envoyer toutes les routes qu'il connait à ses clients.
• Client d'un serveur de routes (Route Server Client) : ne peut envoyer au serveur de routes que ses propres routes, ou bien celles apprises d'un de ses clients.
• Pair (Peer) : ne peut envoyer à un de ses pairs que ses propres routes, ou bien celles apprises d'un de ses clients.

Une violation de ces règles est une fuite de routes (RFC 7908). Le RFC précise qu'il s'agit de relations « techniques », qu'elles n'impliquent pas forcément une relation business mais, en pratique, l'échange entre pairs est souvent gratuit et la relation Client-Fournisseur payante. Le RFC précise aussi qu'il peut exister des cas plus complexes, comme une relation Client-Fournisseur pour certains préfixes IP et Pair-Pair pour d'autres.

Bon, assez de politique et de business, place à la technique et au protocole. Le RFC définit une nouvelle capacité (RFC 5492) BGP, Role, code 9 et dont la valeur, stockée sur un octet, indique un des rôles listés ci-dessus (0 pour Fournisseur, 3 pour Client, 4 pour Pair, etc). D'autres rôles pourront être ajoutés dans le futur (politique « Examen par l'IETF », cf. RFC 8126). Ce rôle indique la place de l'AS et est configuré avec la session BGP (rappelez-vous qu'un AS peut être Client d'un côté et Fournisseur de l'autre). À l'ouverture de la connexion, les routeurs vérifient la compatibilité des rôles (si tous les deux annoncent qu'ils sont Fournisseur, c'est un problème, d'où un nouveau code d'erreur BGP, Role mismatch).

Une fois que les deux routeurs sont d'accord sur les rôles respectifs de leurs AS, les routes annoncées peuvent être marquées avec un nouvel attribut, OTC (Only To Customer, code 35), dont la valeur est un numéro d'AS. Une route ainsi marquée ne sera acceptée que si elle vient d'un Fournisseur, ou d'un pair dont le numéro d'AS coïncide. Autrement, elle sera considérée comme résultant d'une fuite.

Ah, et pour les cas compliqués dont on a parlé plus haut, comme les rôles différents pour chaque préfixe ? Dans ce cas-là, le mécanisme des rôles de ce RFC n'est pas adapté et ne doit pas être utilisé.

Ce système des rôles est apparemment mis en œuvre dans des patches (non encore intégrés ?) pour FRRouting et BIRD. Par exemple, pour FRRouting, on configurerait :

neighbor 2001:db8:999::1 local-role customer
  

Pour BIRD, cela serait :

configuration
    ...
    protocol bgp {
        ...
        local_role customer;
    }
  

Et la gestion des rôles devrait être bientôt dans BGPkit. Et une version antérieure à la sortie du RFC tourne sur les routeurs MikroTik (voir leur documentation, local.role ebgp-customer…). Par contre, je ne sais pas pour Cisco ou Juniper. Si quelqu'un a des informations…

Le chiffrement est depuis longtemps un sujet de controverses. Indispensable pour assurer la sécurité des communications sur les réseaux informatiques (donc, tous les réseaux, y compris le téléphone), il est régulièrement attaqué par des politiciens qui l'accusent de permettre aux délinquants et aux criminels de dissimuler leurs communications. Mais il n'y a pas que ces attaques grossières, il y a aussi beaucoup de débats autour du chiffrement et de la meilleure façon de protéger les communications de M. et Mme Toutlemonde. Ce livre de deux chercheuses en sociologie explore de manière très claire mais aussi très approfondie ces débats. En bref, le chiffrement est nécessaire mais pas forcément suffisant. Ce livre est très recommandé à toutes les personnes qui veulent comprendre ce difficile problème.

Notez tout de suite avant d'acheter la version papier du livre qu'il est également gratuitement disponible en ligne. Même si vous achetez la version papier, la version numérique vous intéressera peut-être, par exemple pour rechercher un mot, ou pour copier-coller une citation.

Les informaticien·nes ont parfois tendance à avoir une approche strictement technique du chiffrement. On chiffre, et on est protégé, et les seuls débats concernent des points tels que « dois-je utiliser ECDSA ou EdDSA ? ». Mais les auteures montrent bien que bien d'autres questions se posent, et peuvent affecter la sécurité des communications. Par exemple, le livre contient une analyse du modèle de menaces. On veut se cacher de qui ? Le problème d'une militante féministe en Russie n'est pas forcément le même que celui d'un journaliste qui couvre des manifestations aux États-Unis ou que celui d'une femme qui veut se protéger d'un mari violent. L'adversaire n'a pas les mêmes moyens, et le niveau de risque est différent à chaque fois. Ainsi, de manière peut-être contre-intuitive, il peut être plus prudent d'utiliser un logiciel moins sûr, mais plus répandu, pour ne pas attirer l'attention. (Ce chapitre, comme d'autres dans le livre, est repris d'un précédent article des auteures.)

Le livre s'appuie sur beaucoup d'ateliers et de formations où les auteures ont participé. Ici, un dessin du modèle de menaces par une militante russe lors d'un de ces ateliers, montrant les différents ennemis :

Dans bien des cas, le choix du système le plus sûr n'a pas de solution évidente, d'autant plus que bien des critères de choix se bousculent. Un chapitre est ainsi consacré au débat centralisation/décentralisation. Un système de communication centralisé est-il plus sûr ? La réponse n'est pas simple. Un système décentralisé a l'avantage de ne pas avoir de point de contrôle unique, susceptible d'être piraté, corrompu, ou soumis à des pressions financières ou juridiques. Utilisant des techniques standardisées, il est indépendant de tout fournisseur. Il règle de manière élégante la question du pouvoir et de ses abus en limitant la quantité de pouvoir dont dispose chaque acteur. Mais il a aussi des inconvénients : difficulté à faire évoluer techniquement (exemple du courrier électronique, réseau social décentralisé bien antérieur aux réseaux centralisés des GAFA, mais qui a du mal à déployer massivement des techniques de sécurité nouvelles), difficulté pour les utilisateurs à comprendre à qui il faut faire confiance (l'administrateur d'un serveur décentralisé n'est pas forcément « meilleur » que Gmail), risque d'invasion par des parasites contre lesquels il sera difficile de lutter (pensez au spam). Les auteures ne disent évidemment pas qu'il faut préférer les systèmes centralisés, simplement que le choix de la sécurité n'est pas toujours simple. (Une bonne partie du chapitre est consacrée aux controverses autour de Signal et du discours très pro-centralisation de son créateur, mais il parle aussi de systèmes moins connus comme Briar.) Et les arguments techniques cachent souvent des volontés de contrôle. Et parfois c'est la technique qui rend certaines solutions difficiles (faire du chiffrement de bout en bout est plus difficile si on veut des communications de groupe, faire de la distribution de message sans serveur est plus difficile si on veut épargner les batteries, etc).

La fédération (telle qu'utilisée par le fédivers) est souvent présentée comme la solution au problème du contrôle de la communication par quelques géants. Mais elle aussi pose ses propres problèmes, comme l'ont montré les difficultés de XMPP et Matrix à vaincre les messageries instantanées privatrices.

En parlant de messageries instantanées, un des chapitres les plus intéressants concerne l'analyse qu'avait publiée l'EFF pour aider les utilisateurices à choisir une messagerie instantanée sûre. La première version avait suscité de nombreuses critiques (pas toutes innocentes, et pas toutes intelligentes), portant par exemple sur la prépondérance excessive de critères purement techniques, ou s'inquiétant du fait de résumer un choix aussi complexe à un simple tableau de critères. Les auteurs détaillent longuement ces débats, et comment ils ont mené à une sérieuse réflexion sur la meilleure manière d'informer les utilisateurices.

Le livre est clairement écrit, et les auteures connaissent leur sujet (j'ai apprécié que le fédivers ne soit pas juste appelé Mastodon et que Pleroma soit aussi cité). Si vous croyez que le problème est simple, et que vous vous exprimez sèchement à ce sujet sur les réseaux sociaux, c'est le livre à lire d'abord.

Ce nouveau RFC complète la série des mécanismes de protection cryptographique du DNS. Après DoT (RFC 7858) et DoH (RFC 8484), voici DoQ, DNS sur QUIC. On notera que bien que QUIC ait été conçu essentiellement pour les besoins de HTTP, c'est le DNS qui a été la première application normalisée de QUIC.

Fonctionnellement, DoQ est très proche de ses prédécesseurs, et offre les mêmes services de sécurité, confidentialité, grâce au chiffrement, et authentification du serveur, via le certificat de celui-ci. L'utilisation du transport QUIC permet quelques améliorations, notamment dans le « vrai » parallélisme. Contrairement à DoT (RFC 7858) et DoH (RFC 8484), DoQ peut être utilisé pour parler à un serveur faisant autorité aussi bien qu'à un résolveur.

Notez que le terme de DoQ (DNS over QUIC) n'apparait pas dans le RFC de terminologie DNS, le RFC 8499. Il sera normalement dans son successeur.

Logiquement, DoQ devrait faire face aux mêmes problèmes politiques que ceux vécus par DoH (voir aussi mon article dans Terminal) mais cela n'a pas été encore le cas. Il faut dire qu'il y a peu de déploiements (ne comptez pas installer DoQ comme serveur ou client tout de suite, le code est loin d'être disponible partout).

Le cahier des charges de DoQ est (sections 1 et 3 du RFC) :

• Protection contre les attaques décrites dans le RFC 9076.
• Même niveau de protection que DoT (RFC 7858, avec notamment les capacités d'authentification variées du RFC 8310). Rappelez-vous que QUIC est toujours chiffré (actuellement avec TLS, cf. RFC 9001).
• Meilleure validation de l'adresse IP source qu'avec le classique DNS sur UDP, grâce à QUIC.
• Pas de limite de taille des réponses, quelle que soit la MTU du chemin.
• Diminution de la latence, toujours grâce à QUIC et notamment ses possibilités de connexion 0-RTT (RFC 9000, section 5), ses procédures de récupération en cas de perte de paquets (RFC 9002) et la réduction du head-of-line blocking, chaque couple requête/réponse étant dans son propre ruisseau.

En revanche, DoQ n'esssaie pas de :

• Contourner le blocage de QUIC que font certaines middleboxes (DoH est meilleur, de ce point de vue). La section 3.3 du RFC détaille cette limitation de DoQ : il peut être filtré trop facilement, son trafic se distinguant nettement d'autres trafics.
• Ou de permettre des messages du serveur non sollicités (pour cela, il faut utiliser le RFC 8490).

DoQ utilise QUIC. QUIC est un protocole de transport généraliste, un concurrent de TCP. Plusieurs protocoles applicatifs peuvent utiliser QUIC et, pour chacun de ces protocoles, cela implique de définir comment sont utilisés les ruisseaux (streams) de QUIC. Pour HTTP/3, cela a été fait dans le RFC 9113, publié plus tard. Ironiquement, le DNS est donc le premier protocole à être normalisé pour une utilisation sur QUIC. Notez qu'une autre façon de faire du DNS sur QUIC est de passer par DoH et HTTP/3 (c'est parfois appelé DoH3, terme trompeur) mais cette façon n'est pas couverte dans notre RFC, qui se concentre sur DoQ, du DNS directement sur QUIC, sans HTTP.

La spécification de DoQ se trouve en section 4. Elle est plutôt simple, DoQ étant une application assez directe de QUIC. Comme DoQ utilise QUIC, il y a forcément un ALPN, en l'occurrence via l'identificateur doq.

Le port, quant à lui, est par défaut 853, également nommé domain-s. C'est donc le même que DoT, et aussi le même que le DNS sur DTLS (RFC 8094, protocole expérimental, jamais vraiment mis en œuvre et encore moins déployé, et qui est de toute façon distinguable du trafic QUIC, cf. section 17.2 du RFC 9000). Bien sûr, un client et un serveur DNS majeurs et vaccinés peuvent toujours se mettre d'accord sur un autre port (mais pas 53, réservé au DNS classique). Cette utilisation d'un port spécifique à DoQ est un des points qui le rend vulnérable au filtrage, comme vu plus haut. Utiliser 443 peut aider. (Le point a été chaudement discuté à l'IETF, entre défenseurs de la vie privée et gestionnaires de réseau qui voulaient pouvoir filtrer facilement les protocoles de leur choix. Si on utilise le port 443, il faut se rappeler que l'ALPN est pour l'instant en clair, la lutte de l'épée et de la cuirasse va donc continuer.)

Plus important, la question de la correspondance entre les messages DNS et les ruisseaux QUIC. La règle est simple : pour chaque requête DNS, un ruisseau est créé. La première requête sur une connexion donnée sera donc sur le ruisseau 0 (RFC 9000, section 2.1), la deuxième sur le ruisseau 4, etc. Si les connexions QUIC sont potentiellement de longue durée, en revanche, les ruisseaux ne servent qu'une fois. Le démultiplexage des réponses est assuré par QUIC, pas par le DNS (et l'identificateur de requête DNS est donc obligatoirement à zéro, puisqu'inutile). Le parallélisme est également fourni par QUIC, client et serveur n'ont rien de particulier à faire. Il est donc recommandé de ne pas attendre une réponse pour envoyer les autres questions. Les messages DNS sont précédés de deux octets indiquant leur longueur, comme avec TCP.

Comme avec TCP, client et serveur ont le droit de garder un œil sur les ruisseaux et les connexions inactifs, et de les fermer d'autorité. La section 5.5 donne des détails sur cette gestion de connexion, mais le RFC 7766 est également une bonne lecture (voir aussi le RFC 9103 pour le cas des transferts de zones).

DoQ introduit quelques codes d'erreur à lui (RFC 9000, section 20.2), comme DOQ_INTERNAL_ERROR (quelque chose s'est mal passé), DOQ_PROTOCOL_ERROR (quelqu'un n'a pas lu le RFC, par exemple l'identificateur de requête était différent de zéro) ou DOQ_EXCESSIVE_LOAD (trop de travail tue le travail).

Un des gros avantages de QUIC est le 0-RTT, où des données sont envoyées dès le premier paquet, ce qui réduit nettement la latence. Cela implique que le client ait déjà contacté le serveur avant, mémorisant les informations qui seront données au serveur pour qu'il retrouve la session à reprendre. C'est cool, mais cela pose d'évidents problèmes de vie privée (ces informations mémorisées sont une sorte de cookie, et permettent le suivi à la trace d'un client). D'ailleurs, en parlant de vie privée, le RFC signale aussi (section 5.5.4) que la possibilité de migrer une connexion QUIC d'une adresse IP à l'autre a également des conséquences pour la traçabilité.

Autre piège avec le 0-RTT, il ne protège pas contre le rejeu et il ne faut donc l'utiliser que pour des requêtes DNS idempotentes comme QUERY (le cas le plus courant) ou NOTIFY (qui change l'état du serveur, mais est idempotent). Bon, de toute façon, un serveur peut toujours être configuré pour ne pas accepter de 0-RTT, et répondre alors REFUSED (avec un code d'erreur étendu - RFC 8914 - Too Early).

La section 5 du RFC liste les exigences auxquelles doivent se soumettre les mises en œuvre de DoQ. Le client doit authentifier le serveur (cf. RFC 7858 et RFC 8310, mais aussi RFC 8932, sur les bonnes pratiques). Comme tous les serveurs ne géreront pas DoQ, en tout cas dans un avenir prévisible, les clients doivent être préparés à ce que ça échoue et à réessayer, par exemple en DoT.

QUIC ne dissimule pas forcément la taille des messages échangés, et celle-ci peut être révélatrice. Malgré le chiffrement, la taille d'une requête ou surtout d'une réponse peut donner une idée sur le nom demandé. Le RFC impose donc l'utilisation du remplissage, soit par la méthode QUIC générique de la section 19.1 du RFC 9000, soit par la méthode spécifique au DNS du RFC 7830. La première méthode est en théorie meilleure car elle dissimule d'autres métadonnées, et qu'elle tient compte de davantage d'éléments, mais les bibliothèques QUIC n'exposent pas forcément dans leur API de moyen de contrôler ce remplissage. Le RFC recommande donc aux clients et serveurs DoQ de se préparer à faire le remplissage eux-mêmes (en relisant bien le RFC 8467 avant).

Un petit retour sur la protection de la vie privée en section 7. Cette section rappele l'importance de lire et suivre le RFC 8932 si vous gérez un service de résolution DNS sécurisé (DoQ ou pas DoQ). Et elle insiste sur le fait que des fonctions de QUIC très pratiques pour diminuer la latence à l'établissement de la connexion, notamment le 0-RTT, ont des conséquences pour la vie privée, en permettant de suivre un même utilisateur (plus exactement une même machine). Et cela marche même si la machine a changé d'adresse IP entretemps. On peut aussi dire que le problème de QUIC est de permettre des sessions de très longue durée (que ce soit une vraie session unique, ou bien une « session virtuelle », formée en reprenant une session existante avec le 0-RTT) et que de telles sessions longues, excellentes pour les performances, le sont forcément moins pour l'intimité.

Les mises en œuvre de DoQ, maintenant. La société AdGuard a produit du code, dont un serveur et un client en Go, dnslookup. (Regardez l'exposé du directeur technique de cette société à l'OARC.) Voici un exemple de compilation, puis d'utilisation de dnslookup :

% git clone https://github.com/ameshkov/dnslookup.git
%  cd dnslookup
% make
% ./dnslookup www.bortzmeyer.org quic://dns.adguard.com

On utilisait le serveur DoQ public d'AdGuard. Officiellement, NextDNS en a également un mais je n'arrive pas à l'utiliser :

% ./dnslookup www.bortzmeyer.org quic://3e4935.dns.nextdns.io
...
2022/05/22 08:16:33 Cannot make the DNS request: opening quic session to quic://3e4935.dns.nextdns.io:853: timeout: no recent network activity
  

Notez que si vous voulez utiliser dnslookup avec un serveur dont le certificat n'est pas valide, il faut mettre la variable d'environnement VERIFY à 0 (cela ne semble pas documenté).

Il existe une autre mise en œuvre de DoQ, quicdoq, écrite en C. Elle dépend de la bibliothèque QUIC picoquic qui, à son tour, dépend de picotls, dont la compilation n'est pas toujours évidente. D'une manière générale, les bibliothèques QUIC sont souvent récentes, parfois expérimentales, et ne marchent pas toujours du premier coup. Mais si vous arrivez à compiler les dépendances de quicdoq, vous pouvez lancer le serveur ainsi :

% ./quicdoq_app -p 8053 -d 9.9.9.9
  

Puis le client :

% ./quicdoq_app ::1 8053 foobar:SOA bv:NS www.bortzmeyer.org:AAAA
  

Le logiciel de test de performances Flamethrower, écrit en C++ a une branche DoQ en cours de développement.

Le logiciel en Python aioquic ne semble pouvoir interagir qu'avec lui-même. Vu les messages d'erreur (quelque chose à propos de not enough bytes), je soupçonne qu'il utilise l'encodage des débuts de DoQ, quand il n'y avait pas encore le champ de deux octets au début des messages. Même avec lui-même, il a des exigences pénibles en matière de certificat (pas de certificats auto-signés, obligation que le nom du serveur soit dans le SAN - Subject Alternative Name, pas seulement dans le sujet).

Pour PowerDNS, il n'y a pour l'instant qu'un ticket. Et pour Unbound, c'est en cours, ainsi que pour Knot.

Dans les bibliothèques DNS, un travail est en cours pour go-dns.

Pour finir, vous pouvez regarder la présentation de DoQ par une des auteures du RFC au RIPE 84. Et un des premiers articles de recherche sur DoQ est « One to Rule them All? A First Look at DNS over QUIC ».

Voici une extension sympathique qui réjouira tous les amateurs de routage IP. Elle permet à un routeur qui parle le protocole de routage Babel d'annoncer un préfixe IPv4 où le routeur suivant pour ce préfixe n'a pas d'adresse IPv4 sur cette interface.

Un petit rappel de routage : les annonces d'un routeur qui parle un protocole de routage dynamique comme Babel (RFC 8966) comprennent un préfixe IP (comme 2001:db8:543::/48) et l'adresse IP du routeur suivant (next hop dans la langue de Radia Perlman). Traditionnellement, le préfixe et l'adresse du routeur suivant étaient de la même version (famille) : tous les deux en IPv4 ou tous les deux en IPv6. Mais, si on veut router IPv6 et IPv4, cela consomme une adresse IP par interface sur chaque routeur, or les adresses IPv4 sont désormais une denrée très rare. D'où la proposition de ce RFC : permettre des annonces d'un préfixe IPv4 avec une adresse de routeur suivant en IPv6. (Notez que cela ne concerne pas que Babel, cela pourrait être utilisé pour d'autres protocoles de routage dynamique.)

La section 1 du RFC résume ce que fait un protocole de routage. Son but est de construire des tables de routage, où chaque entrée de la table est indexée par un préfixe d'adresses IP et a une valeur, l'adresse du routeur suivant. Par exemple :

   destination                      next hop
2001:db8:0:1::/64               fe80::1234:5678%eth0
203.0.113.0/24                  192.0.2.1    
  

Lorsqu'un routeur doit transmettre un paquet, il regarde dans cette table et trouve l'adresse du routeur suivant. Il va alors utiliser un protocole de résolution d'adresses (ARP - RFC 826 - pour IPv4, ND - RFC 4861 - pour IPv6) pour trouver l'adresse MAC du routeur suivant. Rien dans cette procédure n'impose que le préfixe de destination et l'adresse du routeur suivant soient de la même version d'IP. Un routeur qui veut transmettre un paquet IPv4 vers un routeur dont il ne connait que l'adresse IPv6 procède à la résolution en adresse MAC, puis met simplement le paquet IPv4 dans une trame portant l'adresse MAC en question (l'adresse IPv6 du routeur suivant n'apparait pas dans le paquet).

En permettant des annonces de préfixes IPv4 avec un routeur suivant en IPv6, on économise des adresses IPv4. Un réseau peut fournir de la connectivité IPv4 sans avoir d'adresses IPv4, à part au bord. Et comme les adresses IPv6 des routeurs sont des adresses locales au lien allouées automatiquement (cf. RFC 7404), on peut avoir un réseau dont le cœur n'a aucune adresse statique, ce qui peut faciliter sa gestion.

Notre RFC documente donc une extension au protocole Babel (qui est normalisé dans le RFC 8966), nommée v4-via-v6. (Comme dit plus haut, le principe n'est pas spécifique à Babel, voir le RFC 5549 pour son équivalent pour BGP.)

Bon, le concret, maintenant. Les préfixes annoncés en Babel sont précédés de l'AE (Address Encoding), un entier qui indique la version (famille) du préfixe. Ce RFC crée un nouvel AE, portant le numéro 4, qui a le même format que l'AE 1 qui servait à IPv4. Une annonce d'un préfixe ayant l'AE 4 devra donc contenir un préfixe IPv4 et un routeur suivant en IPv6. Un routeur qui sait router IPv4 mais n'a pas d'adresse IPv4 sur une de ses interfaces peut donc quand même y annoncer les préfixes connus, en les marquant avec l'AE 4 et en mettant comme adresse l'adresse IPv6 pour cette interface. (Cet AE est uniquement pour les préfixes, pas pour l'indication du routeur suivant.)

Les routeurs qui ne gèrent pas l'extension v4-via-v6 ignoreront cette annonce, comme ils doivent ignorer toutes les annonces portant un AE inconnu (RFC 8966). Pour cette raison, si un routeur a une adresse IPv4 sur une interface, il faut qu'il utilise des annonces traditionnelles, avec l'AE 1, pour maximiser les chances que son annonce soit acceptée.

Arrivé ici, mes lectrices et mes lecteurs, qui sont très malins, se demandent depuis longtemps « mais un routeur doit parfois émettre des erreurs ICMP (RFC 792), par exemple s'il n'a pas d'entrée dans sa table pour cette destination ». Comment peut-il faire s'il n'a pas d'adresse sur l'interface où il a reçu le paquet coupable ? Ne rien émettre n'est pas acceptable, certains protocoles en dépendent. C'est par exemple le cas de la découverte de la MTU du chemin, documentée dans le RFC 1191, qui a besoin des messages ICMP Packet too big. Certes, il existe un algorithme de découverte de cette MTU du chemin qui est entièrement de bout en bout, et ne dépend donc pas des routeurs et de leurs messages (RFC 4821). Mais ICMP sert à d'autres choses, on ne peut pas y renoncer.

Si le routeur Babel a une adresse IPv4 quelque part, sur une de ses interfaces, il peut l'utiliser comme adresse IP source pour ses messages ICMP. S'il n'en a pas, il peut toujours utiliser 192.0.0.8 comme suggéré par la section 4.8 du RFC 7600. Bien sûr, si tout le monde le fait, des outils d'administration du réseau très pratiques comme traceroute seront moins utiles.

La nouvelle extension peut soulever des questions de sécurité (section 6 du RFC). Par exemple, si l'administrateur réseaux croyait que, parce que les routeurs n'avaient pas d'adresse IPv4 sur une interface, les paquets IPv4 ne seraient pas traités sur cette interface, cette supposition n'est plus vraie. Ainsi, une île de machines IPv4 qui se croyaient séparées de l'Internet IPv4 par un ensemble de routeurs qui n'avaient pas d'adresse IPv4 de leur côté peut se retrouver subitement connectée. Si ce n'est pas ce qu'on veut, il faut penser à ne pas se contenter du protocole de routage pour filtrer, mais aussi à filtrer explicitement IPv4.

Question mise en œuvre, cette extension figure dans babeld (voir ici un compte-rendu d'expérience) à partir de la version 1.12, ainsi que dans BIRD.

Ce RFC documente les types de médias pour le langage de programmation JavaScript (dont le nom officiel est ECMAScript, qu'on retrouve dans le titre de ce RFC). Il remplace le RFC 4329 et le principal changement est que le type recommandé est désormais text/javascript et non plus application/javascript.

Si vous voulez vous renseigner en détail sur JavaScript, notre RFC recommande de lire la norme ECMA, en https://262.ecma-international.org/12.0/. Cette norme est développée en dehors de l'IETF et le choix des types de médias (aussi appelés types MIME, cf. RFC 2046) n'est donc pas forcément en accord avec les règles de l'IETF (RFC 6838). C'est pour cela que l'IESG a ajouté une note d'avertissement au RFC. Mais, bon, ce n'est pas trop grave en pratique. Le type recommandé est donc désormais text/javascript. D'autres types existent, application/ecmascript, application/javascript, etc, mais ils sont maintenant considérés comme dépassés.

Il existe plusieurs versions de la norme JavaScript et d'autres apparaitront peut-être dans le futur. Mais le type officiel n'indique pas de version (il a existé des propositions comme text/javascript1.4) et compte que toutes ces versions sont suffisamment compatibles pour qu'on ne gère pas la complexité d'avoir plusieurs types. Normalement, ECMA s'engage à ne pas bouleverser le langage.

Le choix de text/ est contestable car la définition originale de text/ dans le RFC 2045 prévoyait plutôt application/ pour les programmes. Le RFC 4329 enregistrait les types text/javascript et application/javascript, et recommandait le application/javascript (en accord avec ce que dit le RFC 6838). Aujourd'hui, c'est le contraire, text/javascript est le préféré. D'une manière générale, application/ n'a guère été utilisé (pas seulement dans le cas de JavaScript). (Personnellement, cela me convient très bien : pour moi, si ça peut s'afficher avec cat et s'éditer avec vi, c'est du texte.)

JavaScript est donc officiellement du texte, et la section 4 de notre RFC précise : du texte en UTF-8. Le paramètre charset est donc facultatif (même si le RFC 6838 dit le contraire). Si vous aimez les détails d'encodage, la section 4 vous ravira (c'est l'un des points qui a suscité le plus de discussion à l'IETF).

Le type text/javascript est enregistré à l'IANA ; les types comme application/javascript sont marqués comme dépassés. Même chose pour text/ecmascript. Le nom officiel de JavaScript est ECMAscript, puisque normalisé à l'ECMA mais personne n'utilise ce terme. (Il faut quand même noter que JavaScript est un terme publicitaire mensonger puisqu'il avait été choisi par le marketing pour profiter de la popularité - à l'époque - de Java, un langage avec lequel il n'a rien à voir.) Enfin, les types comme text/x-javascript qu'on voit parfois trainer datent d'avant le RFC 6648, qui abandonnait les identificateurs semi-privés commençant par x-.

La section 5 couvre les questions de sécurité. Elle est très longue car l'envoi de JavaScript à un programme qui l'exécutera (ce qui est très courant sur le Web) pose plein de problèmes de sécurité. Le RFC rappelle que l'exécution automatique d'un programme fourni par un tiers est évidemment intrinsèquement dangereuse, et doit se faire dans un bac à sable. Parmi les dangers (mais il y en a beaucoup d'autres !) le déni de service puisque JavaScript est un langage de Turing et permet donc, par exemple, des boucles infinies.

L'annexe B du RFC résume les changements depuis le RFC 4329 : le principal est bien sûr l'abandon de application/javascript au profit de text/javascript. Il y a aussi l'ajout de quelques détails comme une faille de sécurité nouvelle, et le cas des modules JavaScript.

Ah, un point de détail cité au détour d'un paragraphe du RFC : il n'y a pas de norme pour les identificateurs de fragments dans un URI pointant vers une ressource de type text/javascript. Si https://code.example/js/foreach.js#l23 pointe vers du JavaScript, la signification du #l23 (l'identificateur de fragment) n'est pas spécifiée.

Lorsqu'on repère un problème de sécurité sur un site Web ou, plus généralement, dans l'informatique d'une organisation, de deux choses l'une : soit on est un méchant et on exploite l'information à son profit, soit on fait partie des bons et on va essayer de faire en sorte que le problème soit résolu. Une solution évidente est de signaler le problème à l'organisation qui gère le site Web. Mais comment ? Entre le formulaire de contact cassé qui refuse votre adresse de courrier en prétendant qu'elle est illégale, et le message envoyé à un humain sous-payé et sous-qualifié qui cliquera tout de suite sur « Problème résolu » pour faire grimper ses chiffres de résolution, prévenir quelqu'un de compétent et de responsable est souvent un parcours du combattant ! D'où le choix de ce RFC de proposer encore une nouvelle méthode : un fichier à un endroit bien connu sur le site Web, au format structuré, et contenant les informations essentielles, le security.txt.

Comme beaucoup de techniques utilisées sur l'Internet, ce format a été déployé bien avant d'être officiellement décrit dans un RFC. On trouve aujourd'hui de tels fichiers sur plusieurs sites, y compris sur ce blog (regardez-le tout de suite si vous voulez avoir une idée de ce qu'on y met).

La section 1 du RFC décrit plus en détail le problème. Toute personne qui a déjà essayé de signaler un problème de sécurité à une organisation reconnaitra ses propres mésaventures. Le RFC commence par rappeler que trouver un contact, quoique très difficile, n'est pas tout : il faut aussi s'informer sur la politique de traitement des signalements de cette organisation, car plus d'un citoyen ayant voulu signaler une vulnérabilité s'est retrouvé accusé d'être un vilain pirate, et a parfois réellement été poursuivi en justice. Et enfin il faut s'informer sur les moyens de communications sécurisés puisque, par définition, on va transmettre des informations délicates. Est-ce qu'on peut utiliser PGP (RFC 9580), par exemple ? Pour ce qui est des contacts, il existe en théorie plusieurs solutions :

• Le RFC 2142 exige un certain nombre d'adresses de courrier pour chaque domaine, comme security@LE-DOMAINE pour les signalements de sécurité. Il y a peu d'organisations où cette adresse fonctionne techniquement et, même quand c'est le cas, elle n'est pas forcément lue.
• Les RFC 3013 (section 2), RFC 2350 (section 3.2) et RFC 2196 (section 5.2) prévoient des adresses de contact pour différents types d'acteurs. (Même remarque que sur le point précédent.)
• Les bases des registres (de noms de domaine et d'adresses IP) contiennent également des adresses de contacts, en général accessibles via whois (cf. RFC 7485) ou RDAP. (Même remarque que sur le point précédent, en ajoutant que ces bases sont purement déclaratives, que leur exactitude est faible et baisse avec le temps.)
• Aucune de ces solutions ne donne facilement accès à la politique de divulgation de l'organisation. Et, surtout, même si le RFC garde un silence poli sur la question, toute personne qui a essayé de contacter une organisation sait bien que ces adresses de contact sont souvent erronées, dépassées, ou bien arrivent chez des gens qui s'en f...ent.

Le dernier point est à la fois une motivation important pour créer une nouvelle solution et une des principales critiques qui avaient été formulées à l'encontre du projet security.txt lors de la discussion à l'IETF : pourquoi est-ce que ça serait mieux avec un nouveau format ? Si une organisation est assez négligente pour ne pas tenir à jour les informations présentes chez le registre de son nom de domaine, comment espérer qu'elle tienne à jour son security.txt ? Il n'y a évidemment pas de certitude à ce sujet, juste l'espoir qu'un autre format, et surtout un autre mécanisme de mise à jour augmentera les chances que l'information soit correcte.

Le security.txt est un fichier analysable par un programme (mais quand même lisible par un humain), et qui permet d'indiquer tout ce qui est nécessaire, par exemple au chercheur de vulnérabilités qui a trouvé quelque chose. Il vise à signaler les vulnérabilités (pas encore exploitées), pas les incidents (car un attaquant qui a réussi a peut-être modifié le fichier security.txt).

La spécification, maintenant (section 2 du RFC). Le security.txt est un simple fichier texte qui doit être déposé à un endroit précis du site Web, /.well-known (RFC 8615, et security.txt a été enregistré dans le registre des URL bien connus). Son type doit être text/plain et il doit être accessible en HTTPS, pour d'évidentes raisons de sécurité. Il doit être en Unicode, utilisant le profil du RFC 5198. Analysable par un programme, il doit se conformer à la grammaire spécifiée dans le RFC. Il comporte plusieurs champs, chacun sur une ligne, et ayant un nom et une valeur. La plupart des champs sont optionnels. Le champ le plus connu est Contact, qui est obligatoire, et voici un exemple :

Contact: mailto:stephane%2Bsecurity@bortzmeyer.org
  

(Vous avez reconnu l'encodage de l'URI spécifié dans la section 2.1 du RFC 3986. %2B est le signe plus.) Les lignes commençant par un croisillon sont des commentaires.

Le RFC recommande que les security.txt soient signés avec OpenPGP (RFC 9580). Naturellement, comme avec n'importe quelle signature, sa valeur dépend de si le vérificateur connait de manière certaine la clé publique qui a été utilisée.

Un certain nombre de champs sont définis aujourd'hui, la plupart optionnels. Parmi eux :

• Acknowledgments : un lien vers une page des remerciements, pour que la personne ayant l'intention de signaler un problème sache qu'elle pourra être remerciée publiquement. Question carotte pour les chercheurs de vulnérabilités, il y a aussi un champ Hiring ☺.
• Canonical : l'URL officiel de ce security.txt. Cela peut permettre de détecter certaines erreurs de configuration (security.txt copié sur le mauvais site).
• Contact : sans doute le champ le plus important, et un des rares qui soit obligatoire. Il contient un URI indiquant comment contacter quelqu'un de responsable, à qui confier le problème de sécurité. L'intérêt de définir la valeur de ce champ comme un URI est que cela permet de ne pas se limiter à une méthode de contact particulière. Puisque c'est un URI, les adresses de courrier électronique doivent être mises sous forme d'URI mailto: (RFC 6068). Pareil pour les numéros de téléphone (RFC 3966). Le champ Contact peut être répété, afin d'avoir plusieurs mécanismes de signalement (dans ce cas, l'ordre est important, la méthode recommandée est la première).
• Encryption : indique la clé de chiffrement à utiliser pour contacter. C'est encore un URI (qui peut être un URI de plan dns:, pour les clés stockées dans le DNS du RFC 7929).
• Expires : ce champ est obligatoire et indique (au format du RFC 3339) la date limite d'utilisation de ce security.txt (pour éviter que de vieux fichiers pas maintenus restent utilisés).
• Policy : un lien vers la page décrivant la politique de l'organisation en matière de signalement de vulnérabilités. Rappelez-vous qu'un problème de beaucoup de personnes qui ont détecté une vulnérabilité est le risque que le signalement de celle-ci leur vaille des ennuis juridiques, en raison de la politique de beaucoup d'organisations qui est de nier les problèmes et de poursuivre devant les tribunaux ceux qui les signalent.
• Preferred-Languages : des étiquettes de langue (RFC 5646) indiquant dans quelles langues on préfère recevoir les rapports (et là, je pense à cet informaticien étatsunien qui s'était étonné publiquement qu'un webmestre chinois ne répondait pas à ses signalements de vulnérabilité faits en anglais…).

Les champs figurent dans un registre IANA. D'autres champs pourront être rajoutés à ce registre dans le futur, en suivant la politique « Examen par un expert » (RFC 8126). Pour faciliter ces futurs ajouts, il faut ignorer les champs qu'on ne connait pas. Un exemple réel de security.txt ? Regardez celui de ce blog.

Le security.txt est publié via le site Web mais ne s'applique pas forcément qu'au Web, il peut aussi servir pour l'organisation en général. Par contre, il ne s'applique pas aux sous-domaines : un security.txt sur eu.org n'est pas valable pour exodus-privacy.eu.org.

Vu le but de ce security.txt, il n'est pas étonnant que la section 5 du RFC, consacrée à la sécurité, soit si détaillée, d'autant plus qu'elle a fait l'objet de vigoureuses discussions à l'IETF. Je n'en cite ici qu'une partie, n'hésitez pas à lire toute cette section 5. D'abord, l'objection la plus évidente : si le site Web a été piraté, le security.txt ne peut plus être considéré comme digne de confiance. Les signalements risquent d'être perdus ou même envoyés à l'attaquant qui aura mis son adresse dans le security.txt. C'est vrai, mais c'est le cas de toutes les informations de contact. Par exemple, si le compte de l'organisation auprès du BE a été piraté (comme dans l'attaque moyen-orientale de 2018), les informations attachées au nom de domaine, et récupérées par whois ou RDAP, sont également suspectes. Le RFC recommande que les organisations qui ont un security.txt le supervisent automatiquement et vérifient notamment le champ Canonical. Et, bien sûr, que le security.txt soit signé. Les personnes qui signalent une vulnérabilité ont tout intérêt à vérifier le security.txt. Et puis surtout, security.txt est conçu pour la réponse à vulnérabilité, pas la réponse à incident. L'utiliser pour signaler « vous avez une faille » est raisonnable, s'en servir pour signaler « vous êtes piraté » l'est moins.

Comme toutes les informations mises en ligne (cf. l'exemple des informations sociales sur un nom de domaine…), le security.txt peut être faux, soit dès le début, soit parce qu'il n'a pas été maintenu correctement. En tapant cet article, je regardais le security.txt d'une entreprise française de sécurité informatique et le champ Encryption contenait un URL qui pointait… vers un 404. Dans une très grosse entreprise française travaillant sur de la haute technologie, notamment en sécurité, un URL dans le security.txt donne… 403 ! Au même endroit, la signature du security.txt est incorrecte… Le champ Expires permet de détecter les security.txt trop vieux et pas maintenus mais le problème est vaste et on peut s'attendre à se casser souvent le nez sur des informations incorrectes. Comme pour toutes les informations en ligne, les organisations qui publient un security.txt devraient s'assurer, dans leurs procédures, qu'il est maintenu à jour.

Certains croient qu'ils ont le droit de se livrer à des tests d'attaques sur tout site Web trouvé sur l'Internet. C'est évidemment faux, de même qu'on n'a pas le droit dans le rue de tenter de crocheter toutes les serrures pour voir lesquelles sont vulnérables. Même l'existence d'un security.txt ne vaut pas autorisation de tester le site. Le champ Policy peut indiquer si des tests d'attaque sont autorisés et dans quelles conditions. Sinon, on doit se limiter aux failles découvertes dans le cours de l'utilisation normale du site (ceci n'est pas un conseil juridique : la loi est compliquée et dépend du pays).

Naturellement, comme toujours lorsqu'on publie une adresse de courrier, elle va recevoir du spam. Plus gênant, le fait que le security.txt soit analysable par un programme pourrait amener certains bots qui font des soi-disant tests de sécurité à envoyer des messages automatiques de faible valeur. (Par exemple, j'ai vu un bot qui regardait la version d'Apache et envoyait automatiquement un courrier si la version lui semblait trop vieille. Ce genre d'avertissements mécaniques n'a aucune valeur, notamment parce que certains systèmes d'exploitation bouchent les failles de sécurité sans changer la version et, surtout, parce qu'il y a peu de chance qu'un logiciel puisse faire avec succès quelque chose d'aussi délicat qu'une analyse de sécurité ; les logiciels sont utiles pour une première reconnaissance, mais il ne faut pas envoyer de message d'avertissement avant qu'un humain compétent n'ait vérifié.)

Voilà, nous avons fait le tour du RFC. Si vous êtes responsable de la sécurité d'une organisation, à vous de vous mettre au travail pour concevoir et documenter une politique de signalement des failles de sécurité (c'est le gros du travail), de rédiger un security.txt (c'est trivial) et de faire en sorte qu'il soit maintenu (ce n'est pas évident). Si vous avez trouvé une faille de sécurité dans un site Web ou ailleurs chez une organisation, pensez à regarder si elle a un security.txt mais ne l'utilisez pas aveuglément, comparez avec d'autres sources d'information. Pour vous instruire, vous pouvez regarder le site Web du projet. Il comprend notamment un bon formulaire pour aider à fabriquer son security.txt (mais rappelez-vous que ce qui est difficile, c'est l'élaboration de la politique). Ce site contient également une liste de logiciels qui peuvent aider. Le moteur de recherche Shodan lit les security.txt et les affiche proprement mais, avec le virtual hosting, comme Shodan travaille par adresse IP, ça ne marche pas souvent. Sinon, YesWeHack fournit une extension aux navigateurs Web pour afficher le security.txt (pas très utile, je trouve, elle se contente d'afficher le fichier tel quel, sans vraie valeur ajoutée).

Le security.txt est-il obligatoire ? Cela dépend de votre environnement. Le DHS étatsunien le recommande pour les organismes qui dépendent de lui. En France, l'arrêté du 18 septembre 2018 portant approbation du cahier des clauses simplifiées de cybersécurité, dans son article 6.4, dit que « Afin que ces signalements soient effectifs et efficaces, les conventions d'usage en cybersécurité sont respectées (security.txt, abuse@). Dans tous les cas, il faut moins d'une minute pour trouver le point d'entrée approprié du signalement. ».

Terminons par un tour des security.txt existants (mes commentaires concernent l'état de ce fichier en août 2021 ; il a pu changer depuis). Commençons par un exemple très simple, mais correct, celui de la société Cyberzen :

% curl https://www.cyberzen.com/.well-known/security.txt
Contact: contact@cyberzen.com
Expires: Sun, 31 Dec 2023 23:59 +0200
Preferred-Languages: fr, en
  

Ensuite le registre de .be a un très bon security.txt, très complet, avec commentaires :

%  curl https://www.dnsbelgium.be/.well-known/security.txt
# Our security address
Contact: mailto:csirt@dnsbelgium.be?subject=rdp_dnsbelgium.be
# Our OpenPGP key
Encryption: https://www.dnsbelgium.be/.well-known/pgp-key.txt
# Canonical URL
Canonical: https://www.dnsbelgium.be/.well-known/security.txt
# Our security policy
Policy: https://www.dnsbelgium.be/responsible-disclosure-policy
Preferred-Languages: en, nl, fr
Expires: Mon, 1 Nov 2021 00:00:00 +0100
  

Autre exemple, Google a un security.txt :

Contact: https://g.co/vulnz
Contact: mailto:security@google.com
Encryption: https://services.google.com/corporate/publickey.txt
Acknowledgements: https://bughunter.withgoogle.com/
Policy: https://g.co/vrp
Hiring: https://g.co/SecurityPrivacyEngJobs
  

Le champ Expires, pourtant obligatoire, manque encore (il a été ajouté dans les dernières révisions du projet de spécification).

En France, la Sécu en a un et, contrairement à celui de Google, il est signé avec OpenPGP :

% curl https://www.ameli.fr/.well-known/security.txt  
-----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE-----
Hash: SHA512

Contact: mailto:abuse@assurance-maladie.fr
Encryption: https://raw.githubusercontent.com/AssuranceMaladieSec/abuse/master/abuse-gpg-public-key.txt
Policy: https://assurancemaladiesec.github.io/abuse/reporting/
Acknowledgments: https://assurancemaladiesec.github.io/abuse/thanks/
Preferred-Languages: fr,en
-----BEGIN PGP SIGNATURE-----

iQIzBAEBCgAdFiEEDSx9bqnSlmkiIRXbSDqGYCymPFIFAl4V9/cACgkQSDqGYCym
PFIB7Q/9EI7fNOfyoCqnEH4chiTIW8fx32ldnlaE6WTgdMeQJmkyJrhd2osPAV/j
...
  

Ah, profitons-en pour vérifier la signature (la clé publique, curieusement, est hébergé chez un tiers, GitHub) :

% wget https://www.ameli.fr/.well-known/security.txt                                           
...
2020-04-08 18:41:10 (6.87 MB/s) - ‘security.txt’ saved [1189]

% wget https://raw.githubusercontent.com/AssuranceMaladieSec/abuse/master/abuse-gpg-public-key.txt
...
2021-08-12 09:03:52 (11,1 MB/s) - ‘abuse-gpg-public-key.txt’ saved [3159/3159]

% gpg --import abuse-gpg-public-key.txt 
gpg: key 483A86602CA63C52: public key "Abuse Assurance Maladie <abuse@assurance-maladie.fr>" imported
gpg: Total number processed: 1
gpg:               imported: 1
 
% gpg --verify security.txt 
gpg: Signature made Wed Jan  8 16:40:39 2020 CET
gpg:                using RSA key 0D2C7D6EA9D29669222115DB483A86602CA63C52
gpg: Good signature from "Abuse Assurance Maladie <abuse@assurance-maladie.fr>" [unknown]
gpg: WARNING: This key is not certified with a trusted signature!
gpg:          There is no indication that the signature belongs to the owner.
Primary key fingerprint: 0D2C 7D6E A9D2 9669 2221  15DB 483A 8660 2CA6 3C52
  

C'est parfait, tout fonctionne (et c'est documenté). Autre exemple en France, le service Flus, dont le security.txt est décrit dans un bon article. Voici le fichier :

% curl https://flus.fr/.well-known/security.txt
Contact: https://flus.fr/contact
Contact: security@flus.io
Expires: Fri, 01 Apr 2022 00:00 +0000
Policy: https://flus.fr/securite
Acknowledgments: https://flus.fr/securite
Canonical: https://flus.fr/.well-known/security.txt
Preferred-Languages: fr, en

OpenSSL a bien sûr un security.txt. À une époque, la signature PGP était incorrecte…

% gpg --verify security.txt.asc  security.txt
gpg: Signature made Thu Jan  4 04:22:26 2018 CET
gpg:                using RSA key EFC0A467D613CB83C7ED6D30D894E2CE8B3D79F5
gpg: BAD signature from "OpenSSL OMC <openssl-omc@openssl.org>" [unknown]
  

Cela illustre un problème commun à tous les mécanismes de publication d'information de contact : l'information n'est pas facile à maintenir et tend à se dégrader avec le temps.

Quelques lectures supplémentaires qui peuvent être intéressantes :

• Si vous êtes prêt à payer, la norme ISO ISO.29147.2018 parle de « Security techniques - Vulnerability disclosure ».
• CMU a un « CERT Guide to Coordinated Vulnerability Disclosure ».
• Le projet https://disclose.io/ a plein de ressources si vous travaillez dans la détection et signalement de vulnérabilités.
• Autres articles en français sur le security.txt : celui de Bruno Kerouanton et celui de y0no.
• Et un article de l'ANSSI sur le signalement de vulnérabilités.

Le choix est vaste parmi les algorithmes de cryptographie. Des protocoles comme TLS offrent de l'agilité cryptographique, c'est-à-dire la possibilité d'avoir différents algorithmes pour un même protocole. Pour l'administrateur système qui n'est pas un ou une expert en cryptographie, lesquels choisir ? Pour l'aider, les agences de sécurité nationales font souvent des documents synthétisant leur analyse des bons algorithmes du moment. C'est le cas du RGS en France, par exemple. Ce RFC définit le profil TLS de CNSA (Commercial National Security Algorithm), les bons algorithmes recommandés par la NSA.

C'est d'ailleurs le deuxième RFC écrit par un employé de cette agence étatsunienne, après le RFC 5903 mais il est évidemment possible que certains auteurs aient été discrets sur leur affiliation.

Ce profil CNSA (Commercial National Security Algorithm) est destiné à être utilisé dans le cadre de TLS, plus exactement ses versions 1.2 (RFC 5246) et 1.3 (RFC 8446). Le cadre réglementaire étatsunien est SP 80059. Un rappel : il s'agit d'un profil, une restriction des algorithmes possibles, il ne définit pas de nouvel algorithme, il liste juste ceux à utiliser, par exemple ceux des RFC 5288 et RFC 5289. C'est en effet une de missions de la NSA que de conseiller l'État et les entreprises en matière de cryptographie. (La NSA a également une mission offensive, qui va en sens inverse, les encourageant par exemple à garder secrètes des vulnérabilités, pour qu'elle puisse les exploiter.) Cette suite CNSA n'a rien de très novateur, elle est dans la continuation des précédentes, le prochain grand changement, estime la NSA, sera le passage aux algorithmes post-quantiques. (Notez que l'analyse de la NSA sur les mesures à prendre en attendant les calculateurs quantiques est très discutée.)

Après ces préliminaires, la suite CNSA elle-même (section 4). Elle inclut les grands classiques, Diffie-Hellman avec les corps finis, les courbes elliptiques du NIST et encore RSA, les signatures avec les courbes elliptiques (ECDSA seulement) et RSA, et l'algorithme de chiffrement symétrique AES en intègre avec GCM (ChaCha - RFC 8439, sans doute pas assez officiel, n'est pas cité). CNSA impose des tailles minimales de clés, par exemple 3 072 bits pour une signature avec RSA. Pour la condensation, c'est SHA-384 seulement (j'ignore pourquoi SHA-256 et les autres ne sont pas cités).

Pour la version de TLS, la section 5 de notre RFC impose au minimum 1.2 (c'est un des points où le blog que vous êtes en train de lire n'est pas conforme aux recommandations de la NSA…). Si on utilise une courbe elliptique (cf. RFC 8422), cela doit être la P-384 du NIST. (Saviez-vous d'ailleurs qu'il existe une courbe elliptique française, « FRP256 », publiée au Journal officiel ?) Et au passage, les certificats doivent suivre le profil du RFC 8603.

Pour TLS 1.3 (RFC 8446), CNSA impose de tirer profit de certaines nouveautés de cette version, comme l'extension signature_algorithms. Par contre, il faut refuser early_data (les raisons sont dans la section 2.3 du RFC 8446).

Le protocole RDAP d'accès à l'information sur les objets (noms de domaines, adresses IP, etc) stockés dans un registre fonctionne en interrogeant le serveur en HTTP. Encore faut-il trouver le serveur à interroger. Comment le client RDAP qui veut des informations sur 2001:67c:288::2 sait-il à quel serveur demander ? Ce RFC décrit le mécanisme choisi. En gros, l'IANA gère des « méta-services » qui donnent la liste de serveurs RDAP, mais il peut aussi y avoir redirection d'un serveur RDAP vers un autre. Ce RFC remplace le premier RFC sur le sujet, le RFC 7484, avec très peu de changements.

Le protocole RDAP est décrit entre autres dans le RFC 7480 qui précise comment utiliser HTTP pour transporter les requêtes et réponses RDAP. Comme indiqué plus haut, il ne précise pas comment trouver le serveur RDAP responsable d'un objet donné. Le prédécesseur de RDAP, whois, avait exactement le même problème, résolu par exemple en mettant en dur dans le logiciel client tous les serveurs whois connus. En pratique, beaucoup de gens font simplement une requête Google et accordent une confiance aveugle auu premier résultat venu, quel que soit sa source. Au contraire, ce RFC vise à fournir un mécanisme pour trouver la source faisant autorité.

Avant d'exposer la solution utilisée, la section 1 de notre RFC rappelle comment ces objets (noms de domaine, adresses IP, numéros d'AS, etc) sont alloués et délégués. L'IANA délégue les TLD aux registres de noms de domaines, des grands préfixes IP et les blocs de numéros d'AS aux RIR. Il est donc logique que RDAP suive le même chemin : pour trouver le serveur responsable, on commence par demander à l'IANA, qui a déjà les processus pour cela, et maintient les registres correspondants (adresses IPv4, adresses IPv6, numéros d'AS et domaines).

Pour permettre à RDAP de fonctionner, ce RFC demande donc à l'IANA quelques fichiers supplémentaires, au format JSON (RFC 8259), dont le contenu dérive des registres cités plus haut. Et l'IANA doit aussi prévoir des serveurs adaptés à servir ces fichiers, nommés RDAP Bootstrap Service, à de nombreux clients RDAP.

Le format de ces fichiers JSON est décrit dans la section 3 de notre RFC. Chaque bootstrap service contient des métadonnées comme un numéro de version et une date de publication, et il contient un membre nommé services qui indique les URL où aller chercher l'information (la syntaxe formelle figure en section 10). Voici un extrait d'un des fichiers actuels :

 
% curl https://data.iana.org/rdap/ipv4.json
  "description": "RDAP bootstrap file for IPv4 address allocations",
  "publication": "2019-06-07T19:00:02Z",
  "services": [
    [
      [
        "41.0.0.0/8",
        "102.0.0.0/8",
        "105.0.0.0/8",
        "154.0.0.0/8",
        "196.0.0.0/8",
        "197.0.0.0/8"
      ],
      [
        "https://rdap.afrinic.net/rdap/",
        "http://rdap.afrinic.net/rdap/"
      ]
    ],
    ...

On voit que le contenu est un tableau donnant, pour des objets donnés, les URL des serveurs RDAP à contacter pour ces objets indiqués, par exemple pour l'adresse IP 154.3.2.1, on ira demander au serveur RDAP d'AfriNIC en https://rdap.afrinic.net/rdap/.

Le membre publication indique la date de parution au format du RFC 3339. Les URL indiqués se terminent par une barre oblique, le client RDAP a juste à leur ajouter une requête formulée selon la syntaxe du RFC 9082. Ainsi, cherchant des informations sur 192.0.2.24, on ajoutera ip/192.0.2.24 à l'URL de base.

Pour les adresses IP (section 5), les entrées sont des préfixes, comme dans le premier exemple montré plus haut et la correspondance se fait avec le préfixe le plus spécifique (comme pour le routage IP). Les préfixes IPv4 suivent la syntaxe du RFC 4632 et les IPv6 celle du RFC 5952. Voici un exemple IPv6 (légèrement modifié d'un cas réel) :

   [
      [
        "2001:200::/23",
        "2001:4400::/23",
        "2001:8000::/19",
        "2001:a000::/20",
        "2001:b000::/20",
        "2001:c00::/23",
        "2001:e00::/23",
        "2400::/12"
      ],
      [
        "https://rdap.apnic.net/"
      ]
    ],
    [
      [
        "2001:200:1000::/36"
      ],
      [
        "https://example.net/rdaprir2/"
      ]

Si on cherche de l'information sur le préfixe 2001:200:1000::/48, il correspond à deux entrées dans le tableau des services (2001:200::/23 et 2001:200:1000::/36) mais la règle du préfixe le plus long (le plus spécifique) fait qu'on va utiliser 2001:200:1000::/36, et la requête finale sera donc https://example.net/rdaprir2/ip/2001:200:1000::/48.

Pour les domaines (section 4), les entrées des services sont des noms de domaine :

...
       "services": [
         [
           ["net", "com", "org"],
           [
             "https://registry.example.com/myrdap/"
           ]
         ],
         [
           ["foobar.org", "mytld"],
           [
             "https://example.org/"
           ]
         ],
...

L'entrée sélectionnée est la plus longue (en nombre de composants du nom, pas en nombre de caractères) qui correspond. Dans l'exemple ci-dessus, si on cherche des informations sur foobar.org, on ira voir le serveur RDAP en https://example.org/, si on en cherche sur toto.org, on ira en https://registry.example.com/myrdap/. (En pratique, aujourd'hui, le tableau des serveurs RDAP ne contient que des TLD.)

Pour les numéros d'AS (section 5.3), on se sert d'intervalles de numéros et de la syntaxe du RFC 5396 :

"services": [
         [
           ["2045-2045"],
           [
             "https://rir3.example.com/myrdap/"
           ]
         ],
         [
           ["10000-12000", "300000-400000"],
           [
             "http://example.org/"
           ]
         ],
...

Les entités (section 6 de notre RFC) posent un problème particulier, elles ne se situent pas dans un espace arborescent, contrairement aux autres objets utilisable avec RDAP. (Rappel : les entités sont les contacts, les titulaires, les BE…) Il n'existe donc pas de bootstrap service pour les entités (ni, d'ailleurs, pour les serveurs de noms, cf. section 9). En pratique, si une requête RDAP renvoie une réponse incluant un handle pour une entité, il n'est pas idiot d'envoyer les requêtes d'information sur cette entité au même serveur RDAP mais il n'est pas garanti que cela marche.

Notez (section 7) que le tableau services ne sera pas forcément complet et que certains objets peuvent ne pas s'y trouver. Par exemple, dans un tableau pour les TLD, les registres n'ayant pas encore de serveur RDAP ne seront logiquement pas cités. On peut toujours tenter un autre serveur, en espérant qu'il utilisera les redirections HTTP. Par exemple, ici, on demande au serveur RDAP de l'APNIC pour une adresse RIPE. On est bien redirigé avec un code 301 (RFC 7231, section 6.4.2) :

%  curl -v http://rdap.apnic.net/ip/2001:67c:288::2
...
> GET /ip/2001:67c:288::2 HTTP/1.1
> User-Agent: curl/7.38.0
> Host: rdap.apnic.net
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.1 301 Moved Permanently
< Date: Wed, 01 Apr 2015 13:07:00 GMT
< Location: http://rdap.db.ripe.net/ip/2001:67c:288::2
< Content-Type: application/rdap+json
...

La section 8 couvre quelques détails liés au déploiement de ce service. C'est que le Bootstrap Service est différent des autres registres IANA. Ces autres registres ne sont consultés que rarement (par exemple, lors de l'écriture d'un logiciel) et jamais en temps réel. Si le serveur HTTP de l'IANA plante, ce n'est donc pas trop grave. Au contraire, le Bootstrap Service doit marcher en permanence, car un client RDAP en a besoin. Pour limiter la pression sur les serveurs de l'IANA, notre RFC recommande que les clients RDAP ne consultent pas ce service à chaque requête RDAP, mais qu'au contraire ils mémorisent le JSON récupéré, en utilisant le champ Expires: de HTTP (RFC 7234, section 5.3) pour déterminer combien de temps doit durer cette mémorisation. Néanmoins, l'IANA a dû ajuster ses serveurs HTTP et louer les services d'un CDN pour assurer ce rôle relativement nouveau.

Le client RDAP doit d'autre part être conscient que le registre n'est pas mis à jour instantanément. Par exemple, si un nouveau TLD est ajouté par le gouvernement états-unien, via Verisign, TLD dont le registre a un serveur RDAP, cette information ne sera pas disponible immédiatement pour tous les clients RDAP.

Comme son ancêtre whois, RDAP soulève plein de questions de sécurité intéressantes, détaillées plus précisement dans le RFC 7481.

La section 12 de notre RFC détaille les processus IANA à l'œuvre. En effet, et c'est une autre différence avec les registres IANA habituels, il n'y a pas de mise à jour explicite des registres du bootstrap service, ils sont mis à jour implicitement comme effet de bord des allocations et modifications d'allocation dans les registres d'adresses IPv4, adresses IPv6, numéros d'AS et domaines. Il a juste fallu modifier les procédures de gestion de ces registres existants, pour permettre d'indiquer le serveur RDAP. Ainsi, le formulaire de gestion d'un TLD par son responsable a été modifié pour ajouter un champ "serveur RDAP" comme il y avait un champ "serveur Whois".

Aujourd'hui, les fichiers de ce service sont :

• https://data.iana.org/rdap/dns.json
• https://data.iana.org/rdap/ipv4.json
• https://data.iana.org/rdap/ipv6.json
• https://data.iana.org/rdap/asn.json

Voici, par exemple, celui d'IPv6 (notez le champ Expires: dans la réponse) :

%  curl -v https://data.iana.org/rdap/ipv6.json
...
* Connected to data.iana.org (2606:2800:11f:bb5:f27:227f:1bbf:a0e) port 80 (#0)
> GET /rdap/ipv6.json HTTP/1.1
> Host: data.iana.org
> User-Agent: curl/7.68.0
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.1 200 OK
< Expires: Tue, 26 Apr 2022 12:30:52 GMT
< Last-Modified: Wed, 06 Nov 2019 19:00:04 GMT
...
{
  "description": "RDAP bootstrap file for IPv6 address allocations",
  "publication": "2019-11-06T19:00:04Z",
  "services": [
    [
      [
        "2001:4200::/23",
        "2c00::/12"
      ],
      [
        "https://rdap.afrinic.net/rdap/",
        "http://rdap.afrinic.net/rdap/"
...

Et celui des TLD :

% curl -v http://data.iana.org/rdap/dns.json
...
  "description": "RDAP bootstrap file for Domain Name System registrations",
  "publication": "2022-04-22T16:00:01Z",
  "services": [
    [
      [
        "nowruz",
        "pars",
        "shia",
        "tci",
        "xn--mgbt3dhd"
      ],
      [
        "https://api.rdap.agitsys.net/"
      ]
    ],

Testons si cela marche vraiment :

% curl -v https://api.rdap.agitsys.net/domain/www.nowruz
...
 "nameservers": [
    {
      "objectClassName": "nameserver",
      "ldhName": "ns1.aftermarket.pl.",
      "unicodeName": "ns1.aftermarket.pl."
    },
    {
      "objectClassName": "nameserver",
      "ldhName": "ns2.aftermarket.pl.",
      "unicodeName": "ns2.aftermarket.pl."
    }
  ]

Parfait, tout marche.

Il y a très peu de changements depuis le RFC précédent, le RFC 7484, quelques nettoyages seulement, et un changement de statut sur le chemin des normes.

Si vous aimez lire des programmes, j'ai fait deux mises en œuvre de ce RFC, la première en Python est incluse dans le code utilisé pour mon article « Récupérer la date d'expiration d'un domaine en RDAP ». Le code principal est ianardap.py mais vous noterez que, contrairement à ce que demande le RFC dans sa section 8, la mémorisation du bootstreap registry n'utilise pas le champ HTTP Expires:. La deuxième, en Elixir, est plus correcte et est disponible dans find-rdap-elixir.tar. Lorsque la constante @verbose est vraie, le programme affiche les étapes. S'il n'a pas mémorisé de données :

% mix run find_rdap.exs quimper.bzh
Starting
No expiration known
Retrieving from https://data.iana.org/rdap/dns.json
Updating the cache
RDAP bootstrap file for Domain Name System registrations published on 2022-04-22T16:00:01Z
RDAP server for quimper.bzh is https://rdap.nic.bzh/
Retrieving RDAP info at https://rdap.nic.bzh/domain/quimper.bzh
{"rdapConformance":["rdap_level_0","...
  

S'il en a mémorisé :

% mix run find_rdap.exs quimper.bzh
Starting
Expiration is 2022-04-26 12:44:48Z
Using the cache ./iana-rdap-bootstrap.json
RDAP bootstrap file for Domain Name System registrations published on 2022-04-22T16:00:01Z
RDAP server for quimper.bzh is https://rdap.nic.bzh/
Retrieving RDAP info at https://rdap.nic.bzh/domain/quimper.bzh
{"rdapConformance":["rdap_level_0", ...

Mais il existe évidemment une mise en œuvre de ce RFC dans tous les clients RDAP comme :

• L'application de Viagenie,
• Celle de l'ICANN (application Web),
• L'ARIN a un service de redirection, https://rdap-bootstrap.arin.net/bootstrap, qui lit la base IANA et envoie les redirections appropriées, quand un client RDAP l'interroge.

La norme pour les noms de domaine en Unicode, dite « IDNA 2008 », prévoit une révision à chaque nouvelle version d'Unicode pour éventuellement s'adapter à des changements dus à ces nouvelles versions. Ce processus de révision a pas mal cafouillé (euphémisme), et ce RFC doit donc traiter d'un coup les versions 6 à 12 d'Unicode.

Le fond du problème est que l'ancienne norme sur les IDN (RFC 3490) était strictement liée à une version donnée d'Unicode et qu'il fallait donc une nouvelle norme pour chacune des versions annuelles d'Unicode. Vu le processus de publication d'une norme à l'IETF, ce n'était pas réaliste. La seconde norme IDN, « IDN 2 » ou « IDN 2008 » (bien qu'elle soit sortie en 2010) remplaçait les anciennes tables fixes de caractères autorisés ou interdits par un algorithme, à faire tourner à chaque sortie d'une version d'Unicode pour produire les tables listant les caractères qu'on peut accepter dans un nom de domaine internationalisé (le mécanisme exact, utilisant les propriétés des caractères listées dans la norme Unicode, figure dans le RFC 5892). En théorie, c'était très bien. En pratique, malgré les règles de stabilité d'Unicode, il se produisait parfois des problèmes. Comme le documente le RFC 8753, un caractère peut ainsi passer d'interdit à autorisé, ce qui n'est pas grave mais aussi dans certains cas d'autorisé à interdit ce qui est bien plus embêtant : que faire des noms déjà réservés qui utilisent ce caractère ? En général, il faut ajouter une exception manuelle, ce qui justifie un mécanisme de révision de la norme IDN, mis en place par ce RFC 8753. Ce nouveau RFC 9233 est le premier RFC de révision. Heureusement, cette fois, aucune exception manuelle n'a été nécessaire.

La précédente crise était due à Unicode version 6 qui avait créé trois incompatibilités (RFC 6452). Une seule était vraiment gênante, le caractère ᧚, qui, autorisé auparavant, était devenu interdit suite au changement de ses propriétés dans la norme Unicode. Le RFC 6452 avait documenté la décision de ne rien faire pour ce cas, ce caractère n'ayant apparemment jamais été utilisé. Unicode 7 a ajouté un autre problème, le ࢡ, qui était un cas différent (la possibilité de l'écrire de plusieurs façons), et la décision a été prise de faire désormais un examen formel de chaque nouvelle version d'Unicode. Mais cet examen a été souvent retardé et voilà pourquoi, alors qu'Unicode 13 est sorti (ainsi qu'Unicode 14 depuis), ce nouveau RFC ne traite que jusqu'à la version 12.

Passons maintenant à l'examen des changements apportés par les versions 7 à 12 d'Unicode, fait en section 3 du RFC :

• À part le cas du ࢡ cité plus haut, Unicode 7 n'a pas apporté de changements gênants pour IDN (par exemple, U+17B4 (caractère non visible) a changé de propriétés mais il était interdit pour IDN et le reste),
• Unicode 8, Unicode 9 et Unicode 10 n'ont appporté aucun changement gênant,
• Unicode 11 a changé les propriétés de certains caractères existants mais le résultat pour IDN ne change pas (par exemple, 𑨇, qui était autorisé, le reste),
• Et Unicode 12 ? Rien de problématique.

En Unicode 11, 𑇉 qui passe d'interdit à autorisé, était un cas peu gênant. Le RFC prend donc la décision de ne pas ajouter d'exception pour ce caractère peu commun.

Voilà, arrivé ici, vous pensez peut-être que cela fait beaucoup de bruit pour rien puisque finalement les différentes versions d'Unicode n'ont pas créé de problème. Mais c'est justement pour s'assurer de cela que cet examen était nécessaire.

Pour compliquer davantage les choses, on notera qu'il existe encore sans doute (section 2.3 du RFC) des déploiements d'IDN qui en sont restés à la première version (celle du RFC 3490) voire qui sont un mélange des deux versions d'IDN, en ce qui concerne l'acceptation ou le refus des caractères.

En avril 2022, le travail pour Unicode 13 ou Unicode 14 n'a apparemment pas encore commencé…

Ce nouveau RFC normalise des algorithmes pour le protocole de sécurité TLS, qui ne fournissent pas de chiffrement (seulement authentification et intégrité). C'est évidemment une option très contestée et l'IETF ne suggère pas d'utiliser ces algorithmes mais, bon, certaines personnes y voient une utilité.

La section 1 du RFC décrit des scénarios d'usage (souvent tirés du monde de l'IoT) où cela peut avoir un sens de ne pas chiffrer. Le premier exemple est celui d'un bras robotique commandé via un protocole TCP/IP. L'authentification est importante mais la confidentialité ne l'est peut-être pas, ce qui rendrait acceptable l'absence de chiffrement. Autre exemple, des rapports météo, ou bien l'envoi de signaux d'horloges, qu'il faut évidemment authentifier mais qui ne sont pas secrets. Le RFC cite aussi des exemples de communication avec des trains ou des avions, où l'intégrité des données est cruciale, mais pas leur confidentialité. Mais attention avant de jeter le chiffrement à la poubelle, le RFC dit bien qu'il faut faire une analyse soignée de la menace. Pour reprendre l'exemple du bras robotique, l'écoute des messages pourrait permettre la rétro-ingénierie, ce qu'on ne souhaite pas forcément.

Mais pourquoi se passer de chiffrement, d'ailleurs, alors qu'il est plus simple de l'utiliser systématiquement ? Parce que dans certains cas, il coûte cher, notamment en latence. En outre, certains équipements, notamment du genre objets connectés, ont des capacités de calcul très limitées. Bref, si le chiffrement systématique et par défaut reste la politique de l'IETF, ce RFC présente quelques façons de s'en passer, si on sait ce qu'on fait (si vous ne savez pas, continuez à chiffrer !).

Les algorithmes sans chiffrement sont présentés dans la section 4. Ils se nomment TLS_SHA256_SHA256 et TLS_SHA384_SHA384, et sont évidemment dans le registre IANA. Ils utilisent une fonction de condensation comme SHA-256 pour faire du HMAC, protégeant ainsi l'intégrité des communications.

Rappelez-vous bien : aucun chiffrement n'est fourni. Les certificats client, par exemple, qui sont normalement chiffrés depuis TLS 1.3, seront envoyés en clair.

Publier un tel RFC n'a pas été facile, la crainte de beaucoup étant que des gens qui ne comprennent pas bien les conséquences utilise ces algorithmes sans mesurer les risques. Le RFC demande (section 9) donc qu'ils ne soient pas utilisés par défaut et qu'ils requièrent une configuration explicite. Et rappelez-vous que ce RFC n'est que « pour information » et ne fait pas l'objet d'un consensus à l'IETF.

Pour sécuriser vos applications TCP sur l'Internet, vous utilisez TLS, pas vrai ? Et si vos applications préfèrent UDP, par exemple pour faire de la voix sur IP ? La solution est alors DTLS, dont la nouvelle version, la 1.3, est normalisée dans ce RFC 9147. Elle a vocation à remplacer l'ancienne version 1.2, qui était dans le RFC 6347.

DTLS fournit normalement les mêmes services de sécurité que TLS, notamment la confidentialité (via un chiffrement du trafic) et l'authentification (via une signature). Les seuls services TLS que DTLS ne peut pas rendre sont la protection de l'ordre des messages (ce qui est logique pour UDP) et, selon les options choisies, la protection contre le rejeu. DTLS a été conçu pour être aussi proche que possible de TLS, pour pouvoir réutiliser le code et s'appuyer sur des propriétés de sécurité déjà établies. DTLS 1.0 et 1.2 (il n'y a jamais eu de 1.1) avaient été normalisés sous forme de différences avec la version de TLS correspondante. De même, DTLS 1.3, objet de notre RFC, est défini en décrivant les différences avec TLS 1.3. Il faut donc lire le RFC 8446 avant. À propos de lectures, il faut aussi lire le RFC 9146, pour le concept d'identificateur de connexion (Connection ID).

La section 3 du RFC pose le problème : on veut un truc comme TLS mais qui marche sur un service de datagrammes, en général UDP (RFC 768). Un service de datagrammes ne garantit pas l'ordre d'arrivée, ni même que les datagrammes arrivent. DTLS ajoute de la sécurité au service de datagrammes mais ne change pas ses propriétés fondamentales : une application qui utilise DTLS ne doit pas s'étonner que les messages n'arrivent pas tous, ou bien arrivent dans le désordre. C'est un comportement connu des applications de diffusion vidéo ou de jeu en ligne, qui préfèrent sauter les parties manquantes plutôt que de les attendre.

Pourquoi un protocole distinct, DTLS, plutôt que de reprendre TLS ? C'est parce que TLS ne marche que si le service de transport sous-jacent garantit certaines propriétés qu'UDP ne fournit pas. TLS a besoin de :

• Une numérotation croissante des données. Ces numéros ne sont pas explicites dans TLS, ils sont déduits de l'ordre d'arrivée. DTLS les rend explicites.
• L'établissement d'une association TLS nécessite un échange fiable, où les messages arrivent dans l'ordre d'émission. Là aussi, DTLS doit ajouter des numéros de séquence explicites pour pouvoir remettre dans l'ordre les messages d'établissement d'association (cf. section 4.2).
• Certains messages TLS n'ont pas d'accusé de réception explicite, TLS compte sur les messages suivants pour savoir si son message a été reçu. Avec DTLS, ces messages doivent avoir un accusé de réception puisque la couche transport ne nous dit plus si le message a été perdu.
• Certains messages TLS peuvent être de grande taille (chaines de certificats, par exemple), supérieure à celle du datagramme (qui est typiquement de 1 500 octets) et DTLS doit donc être capable de les fragmenter et de les réassembler (la fragmentation IP étant hélas souvent bloquée par des équipements réseau mal programmés et/ou mal configurés).
• Tout protocole utilisant les datagrammes doit se méfier des attaques par réflexion, où l'attaquant ment sur son adresse IP. TCP protège contre cela, mais DTLS, ne pouvant compter sur TCP, doit avoir son propre mécanisme de test de réversibilité.

La section 4 présente la couche Enregistrements de DTLS, c'est-à-dire le format des paquets sur le réseau. Les messages sont transportés dans des enregistrements (record) TLS, et il peut y avoir plusieurs messages dans un seul datagramme UDP. Le format des messages est différent de celui de TLS (ajout d'un numéro de séquence) et de celui de DTLS 1.2 :

struct {
           ContentType type;
           ProtocolVersion legacy_record_version;
           uint16 epoch = 0
           uint48 sequence_number;
           uint16 length;
           opaque fragment[DTLSPlaintext.length];
       } DTLSPlaintext;

struct {
           opaque unified_hdr[variable];
           opaque encrypted_record[length];
} DTLSCiphertext;
  

La première structure est en clair, la seconde contient des données chiffrées. Un message dans un datagramme est, soit un DTLSPlaintext (ils sont notamment utilisés pour l'ouverture de connexion, quand on ne connait pas encore le matériel cryptographique à utiliser) ou bien un DTLSCiphertext. La partie chiffrée du DTLSCiphertext est composée d'un :

struct {
            opaque content[DTLSPlaintext.length];
            ContentType type;
            uint8 zeros[length_of_padding];
} DTLSInnerPlaintext;

Comme pour TLS 1.3, le champ legacy_record_version est ignoré (il n'est là que pour tromper les middleboxes). Le unified_hdr contient notamment l'identificateur de connexion (Connection ID), concept expliqué dans le RFC 9146 (comme avec QUIC, ils peuvent augmenter la traçabilité). Les détails de la structure des messages figurent dans l'annexe A du RFC.

À l'arrivée d'un datagramme, c'est un peu compliqué, vu la variété de formats. La section 4.1 suggère un mécanisme de démultiplexage, permettant de déterminer rapidement si le message était du DTLSPlaintext, du DTLSCipherext, ou une erreur. Un datagramme invalide doit être silencieusement ignoré (c'est peut-être une tentative d'un méchant pour essayer d'injecter des données ; couper la connexion au premier datagramme invalide ouvrirait une facile voie d'attaque par déni de service).

Qui dit datagramme dit problèmes de MTU, une des plaies de l'Internet. Normalement, c'est l'application qui doit les gérer, après tout le principe d'un service de datagrammes, c'est que l'application fait tout. Mais DTLS ne lui facilite pas la tâche, car le chiffrement augmente la taille des données, « dans le dos » de l'application. Et, avant même que l'application envoie ses premières données, la poignée de main DTLS peut avoir des datagrammes dépassant la MTU, par exemple en raison de la taille des certificats. Et puis dans certains cas, le système d'exploitation ne transmet pas à l'application les signaux indispensables, comme les messages ICMP Packet Too Big. Bref, pour aider, DTLS devrait transmettre à l'application, s'il la connait, la PMTU (la MTU du chemin complet, que la couche Transport a peut-être indiqué à DTLS). Et DTLS doit gérer la découverte de la PMTU tout seul pour la phase initiale de connexion.

La section 5 du RFC décrit le protocole d'établissement de l'association entre client et serveur (on peut aussi dire connexion, si on veut, mais pas session, ce dernier terme devrait être réservé au cas où on reprend une même session sur une connexion différente). Il est proche de celui de TLS 1.3 mais il a fallu ajouter tout ce qu'UDP ne fournit pas, la détection de la MTU (Path MTU, la MTU du chemin complet), des accusés de réception explicites et la gestion des cas de pertes de paquets. Voici l'allure d'un message DTLS d'établissement de connexion :

 enum {
     client_hello(1),
     server_hello(2),
     new_session_ticket(4),
     end_of_early_data(5),
     encrypted_extensions(8),
     certificate(11),
     certificate_request(13),
     certificate_verify(15),
     finished(20),
     key_update(24),
     message_hash(254),
     (255)
 } HandshakeType;

 struct {
     HandshakeType msg_type;    /* handshake type */
     uint24 length;             /* bytes in message */
     uint16 message_seq;        /* DTLS-required field */
     uint24 fragment_offset;    /* DTLS-required field */
     uint24 fragment_length;    /* DTLS-required field */
     select (msg_type) {
         case client_hello:          ClientHello;
         case server_hello:          ServerHello;
         case end_of_early_data:     EndOfEarlyData;
         case encrypted_extensions:  EncryptedExtensions;
         case certificate_request:   CertificateRequest;
         case certificate:           Certificate;
         case certificate_verify:    CertificateVerify;
         case finished:              Finished;
         case new_session_ticket:    NewSessionTicket;
         case key_update:            KeyUpdate;
     } body;
 } Handshake;
 

Le message ClientHello, comme en TLS 1.3, a un champ legacy_version qui sert à faire croire aux middleboxes (et aux serveurs bogués qui ne gèrent pas correctement la négociation de version) qu'il s'agit d'un TLS ancien.

Un établissement de connexion DTLS typique est :

• Le client envoie un ClientHello,
• le serveur répond avec un HelloRetryRequest qui contient le cookie,
• le client renvoie le ClientHello, cette fois avec le cookie (le serveur est désormais certain que le client ne ment pas sur son adresse IP),
• le serveur peut alors transmettre son ServerHello,
• le client peut alors envoyer un message Finished et transmettre des données.

Il existe également, comme en TLS 1.3, un mode rapide, quand le client a déjà contacté ce serveur et obtenu du matériel cryptographique qu'il peut ré-utiliser. (C'est ce qu'on appelle aussi le « 0-RTT » ou la « reprise de session », et ça existe aussi dans des protocoles comme QUIC.) Tous les paquets pouvant se perdre, DTLS doit avoir un mécanisme de réémission.

Les risques d'attaques par déni de service sont très élevés dans le cas où on utilise des datagrammes. Un méchant peut envoyer des demandes de connexion répétées, pour forcer le serveur à faire des calculs cryptographiques et surtout à allouer de la mémoire pour les connexions en attente. Pire, il peut utiliser un serveur DTLS pour des attaques par réflexion où le méchant ment sur son adresse IP pour que le serveur dirige ses réponses vers une victime innocente. Les attaques par réflexion sont encore pires lorsqu'elles sont combinées à une amplification, quand la réponse est plus grosse que la question.

Pour éviter ces attaques, DTLS reprend, comme vu plus haut, le principe des cookies sans état de Photuris (RFC 2522) et IKE (RFC 7296).

L'extension connection_id (cf. RFC 9146) peut être mise dans le ClientHello. Notez qu'une nouveauté par rapport au RFC 9146 est la possibilité de changer les identifiants de connexion pendant une association.

En section 7, une nouveauté de DTLS 1.3, et qui n'a pas d'équivalent dans TLS, les accusés de réception (ACK), nécessaires puisqu'on fonctionne au-dessus d'un service de datagrammes, qui ne garantit pas l'arrivée de tous les paquets. Un ACK permet d'indiquer les numéros de séquence qu'on a vu. Typiquement, on envoie des ACK quand on a l'impression que le partenaire est trop silencieux (ce qui peut vouloir dire que ses messages se sont perdus). Ces accusés de réception sont facultatifs, on peut décider que la réception des messages (par exemple un ServerHello quand on a envoyé un ClientHello) vaut accusé de réception. Ils servent surtout à exprimer son impatience « allô ? tu ne dis rien ? »

Dans sa section 11, notre RFC résume les points importants, question sécurité (en plus de celles communes à TLS et DTLS, qui sont traitées dans le RFC 8446). Le principal risque, qui n'a pas vraiment d'équivalent dans TLS, est celui de déni de service via une consommation de ressources déclenchée par un partenaire malveillant. Les cookies à la connexion ne sont pas obligatoires mais fortement recommandés. Pour être vraiment sûrs, ces cookies doivent dépendre de l'adresse IP du partenaire, et d'une information secrète pour empêcher un tiers de les générer.

À noter d'autre part que, si DTLS garantit plusieurs propriétés de sécurité identiques à celle de TLS (confidentialité et authentification du serveur), il ne garantit pas l'ordre d'arrivée des messages (normal, on fait du datagramme…) et ne protège pas parfaitement contre le rejeu (sections 3.4 et 4.5.1 du RFC si vous voulez le faire).

Les sections 12 et 13 résument les principaux changements depuis DTLS 1.2 (seulement les principaux car DTLS 1.3 est très différent de 1.2) :

• n'accepte désormais que du chiffrement intègre,
• le mécanisme de reprise de session est différent, et la terminologie a changé (on parle désormais de PSK, Pre-Shared Key pour désigner les données stockées chez le client),
• la négociation de version a changé, pour tenir compte des nombreuses middleboxes boguées,
• les numéros de séquence sont chiffrées (sans cela, corréler deux échanges utilisant des adresses IP différentes serait trivial). En fait, c'est plus compliqué que cela, il y a le numéro de séquence complet dans la partie chiffrée, et un numéro réduit à ses derniers bits en clair.

Si jamais vous vous lancez dans la programmation d'une bibliothèque DTLS, lisez l'annexe C, qui vous avertit sur quelques pièges typiques de DTLS.

En octobre 2021, il n'y avait pas encore de DTLS 1.3 dans GnuTLS (ticket en cours), BoringSSL ou dans OpenSSL (ticket en cours).

Merci à Manuel Pégourié-Gonnard pour sa relecture attentive.

Vous connaissez peut-être Gee pour ses dessins pour Framasoft. Mais il fait aussi des romans comme ce livre à mystère.

Il y a en effet une grosse énigme (que se passe-t-il dans cette curieuse auberge où Nathalie est arrivée par hasard ?) et plein d'autres questions qui viennent successivement. L'héroïne est informaticienne mais ce n'est pas pour cela que j'ai aimé, c'est pour le style, l'humour, les innombrables choses bizarres à comprendre et le dénouement. Pas de sang ni de violence, cela repose de certains polars.

Le livre est sous une licence libre et vous pouvez le télécharger (ou bien acheter l'édition papier).

Ce nouveau RFC décrit les exigences opérationnelles pour le DNS, plus précisement pour son protocole de transport TCP. Le RFC 7766 décrivait la norme technique, et s'imposait donc aux programmeur·ses, ce RFC 9210 est plus opérationnel et concerne donc ceux et celles qui installent et configurent les serveurs DNS et les réseaux qui y mènent.

Les messages DNS sont historiquement surtout transportés sur UDP. Mais le DNS a toujours permis TCP et, de nos jours, il est fréquemment utilisé notamment en conjonction avec TLS (cf. RFC 7858). Il est d'autant plus important que TCP marche bien qu'il est parfois nécessaire pour certains usages, par exemple pour des enregistrements de grande taille (ce qui arrive souvent avec DNSSEC). Une mise en œuvre du DNS doit donc inclure TCP, comme clarifié par le RFC 7766 (les RFC précédents n'étaient pas sans ambiguité). Mais cela ne signifiait pas forcément que les serveurs DNS avaient activé TCP ou que celui-ci marchait bien (par exemple, une stupide middlebox pouvait avoir bloqué TCP). Ce nouveau RFC 9210 ajoute donc que l'obligation d'avoir TCP s'applique aussi aux serveurs effectifs, pas juste au logiciel.

DNS sur TCP a une histoire compliquée (section 2 du RFC). Franchement, le fait que le DNS marche sur TCP aussi bien que sur UDP n'a pas toujours été clairement formulé, même dans les RFC. Et, en dehors de l'IETF, beaucoup de gens ont raconté n'importe quoi dans des articles et des documentations, par exemple que TCP n'était utile qu'aux transferts de zone, ceux normalisés dans le RFC 5936. Cette légende a été propagée par certains auteurs (comme Cheswick et Bellovin dans leur livre Firewalls and Internet Security: Repelling the Wily Hacker) ou par des gens qui ne mesuraient pas les limites de leurs compétences DNS comme Dan Bernstein. Pourtant, TCP a toujours été nécessaire, par exemple pour transporter des données des grande taille (que DNSSEC a rendu bien plus fréquentes). Le RFC 1123, en 1989, insistait déjà sur ce rôle. Certes, EDNS (RFC 6891) permettait déjà des données de taille supérieure aux 512 octets de la norme originelle. Mais il ne dispense pas de TCP. Par exemple, des données de taille supérieure à 1 460 octets (le maximum qui peut tenir avec le MTU typique) seront fragmentées et les fragments, hélas, ne passent pas partout sur l'Internet. (Cf. le « DNS Flag Day » de 2020 et lire « DNS XL » et « Dealing with IPv6 fragmentation in the DNS ».) Et la fragmentation pose également des problèmes de sécurité, voir par exemple « Fragmentation Considered Poisonous ».

Bon, en pratique, la part de TCP reste faible mais elle augmente. Mais, trop souvent, le serveur ne répond pas en TCP (ou bien ce protocole est bloqué par le réseau), ce qui entraine des tas de problèmes, voir par exemple le récit dans « DNS Anomalies and Their Impacts on DNS Cache Servers ».

Notons enfin que TCP a toujours permis que plusieurs requêtes se succèdent sur une seule connexion TCP, même si les premières normes n'étaient pas aussi claires qu'il aurait fallu. L'ordre des réponses n'est pas forcément préservé (cf. RFC 5966), ce qui évite aux requêtes rapides d'attendre le résultat des lentes. Et un client peut envoyer plusieurs requêtes sans attendre les réponses (RFC 7766). Par contre, la perte d'un paquet va entrainer un ralentissement de toute la connexion, et donc des autres requêtes (QUIC résout ce problème et il y a un projet de DNS sur QUIC).

Vous pouvez tester qu'un serveur DNS accepte de faire passer plusieurs requêtes sur une même connexion TCP avec dig et son option +keepopen (qui n'est pas activée par défaut). Ici, on demande à ns4.bortzmeyer.org les adresses IP de www.bortzmeyer.org et mail.bortzmeyer.org :

% dig +keepopen +tcp @ns4.bortzmeyer.org www.bortzmeyer.org AAAA mail.bortzmeyer.org AAAA
  

Vous pouvez vérifier avec tcpdump qu'il n'y a bien eu qu'une seule connexion TCP, ce qui ne serait pas le cas sans +keepopen.

Les exigences opérationnelles pour le DNS sur TCP figurent dans la section 3 du RFC. Il est désormais obligatoire non seulement d'avoir la possibilité de TCP dans le code mais en outre que cela soit activé partout. (En termes du RFC 2119, on est passé de SHOULD à MUST.)

La section 4 discute de certaines considérations opérationnelles que cela pourrait poser. D'abord, certains serveurs ne sont pas joignables en TCP. C'était déjà mal avant notre RFC mais c'est encore pire maintenant. Mais cela arrive (ce n'est pas forcément la faute du serveur, cela peut être dû à une middlebox boguée sur le trajet). Les clients doivent donc être préparés à ce que TCP échoue (de toute façon, sur l'Internet, tout peut toujours échouer). D'autre part, diverses attaques par déni de service sont possibles, aussi bien contre le serveur (SYN flooding, contre lequel la meilleure protection est l'utilisation de cookies, cf. RFC 4987), que contre des machines tierces, le serveur étant utilisé comme réflecteur.

Aussi bien le client DNS que le serveur n'ont pas des ressources illimitées et doivent donc gérer les connexions TCP. Dit plus brutalement, il faut être prêt à couper les connexions qui semblent inutilisées. Bien sûr, il faut aussi laisser les connexions ouvertes suffisamment longtemps pour amortir leur création sur le plus grand nombre de requêtes possibles, mais il y a des limites à tout. (Le RFC suggère une durée maximale dans les dizaines de secondes, pouvant être abaissée à quelques secondes pour les serveurs très chargés.)

TCP est particulièrement intéressant pour le DNS quand TLS est inséré (RFC 7858). Mais il va alors consommer davantage de temps de CPU et, dans certains cas, l'établissement de connexion sera plus lent.

Le RFC donne quelques conseils quantitatifs (à ne pas appliquer aveuglément, bien sûr). Un maximum de 150 connexions TCP simultanées semble raisonnable pour un serveur ordinaire, avec un maximum de 25 par adresse IP source. Un délai de garde après inactivité de 10 secondes est suggéré. Par contre, le RFC ne propose pas de valeur maximale au nombre de requêtes par connexion TCP, ni de durée maximale à une connexion.

Les fanas des questions de sécurité noteront que les systèmes de journalisation et de surveillance peuvent ne pas être adaptés à TCP. Par exemple, un méchant pourrait mettre la requête DNS dans plusieurs segments TCP et donc plusieurs paquets IP. Un système de surveillance qui considérerait qu'une requête = un paquet serait alors aveugle. Notez qu'un logiciel comme dnscap a pensé à cela, et réassemble les paquets. Mais il est sans doute préférable, de nos jours, de se brancher sur le serveur, par exemple avec dnstap, notamment pour éviter de faire le réassemblage deux fois. (Ceux qui lisent mes articles depuis longtemps savent que je donnais autrefois le conseil inverse. Mais le déploiement de plus en plus important de TCP et surtout de TLS impose de changer de tactique.)

Le courrier électronique est souvent plus compliqué et plus varié que ne le croient certains utilisateurs. Par exemple, rien ne garantit que l'adresse à laquelle un message est livré soit listée dans les champs de l'en-tête (RFC 5322) comme To: ou Cc:. Cette adresse de destination est en effet séparément gérée, dans le protocole SMTP (RFC 5321) et ses comandes RCPT TO. Et puis un message peut être relayé, il peut y avoir plusieurs livraisons successives. Bref, quand on a un message dans sa boite aux lettres, on ne sait pas forcément quelle adresse avait servi. D'où ce RFC expérimental qui propose d'élargir le rôle du champ Delivered-To: pour en faire un bon outil d'information.

Ce champ existe déjà et on le voit parfois apparaitre dans les en-têtes, par exemple dans un message que je viens de recevoir :

Delivered-To: monpseudo@sources.org
  

Mais il n'est pas vraiment normalisé, son contenu exact peut varier et, en pratique, lorsqu'il y a eu plusieurs délivrances successives suivies de transmissions à une autre adresse, il ne reste parfois qu'une occurrence de ce champ, la plus récente. Difficile donc de compter dessus.

Mais c'est quoi, la livraison d'un message ? Comme définie par le RFC 5598, dans sa section 4.3.3, c'est un transfert de responsabilité d'un MTA vers un MDA comme procmail. Il peut y avoir plusieurs délivrances successives par exemple si le MDA, au lieu de simplement écrire dans la boite aux lettres de l'utilisateur, fait suivre le message à une autre adresse. Un exemple typique est celui d'une liste de diffusion, où le message va être délivré à la liste puis, après transmission par le logiciel de gestion de listes, à chaque utilisateur (dont les MDA renverront peut-être le message, créant de nouvelles livraisons).