Mon blog

Que doit faire un routeur BGP lorsque le pair en face ne traite manifestement plus ses messages ? Ce n'était pas précisé avant mais la réponse est évidente : raccrocher (mettre fin à la communication).

Un problème classique lors d'une connexion réseau, par exemple sur TCP, est de détecter si la machine en face est toujours là. Par défaut, TCP ne fournit pas ce service : s'il n'y a aucun trafic, vous ne pouvez pas savoir si votre partenaire est mort ou simplement s'il n'a rien à dire. Une coupure de réseau, par exemple, ne sera pas détectée tant que vous n'avez pas de trafic à transmettre (avec attente d'une réponse). Et BGP ne transmet que les changements donc l'absence de trafic ne signale pas forcément un problème. Il existe des solutions, comme d'envoyer périodiquement des messages même quand on n'a rien à dire (RFC 4271, section 4.4), mais aucune n'est parfaite : un programme qui utilise TCP ne sait typiquement pas immédiatement si ses messages sont vraiment partis (et l'alarme actuelle ne couvre que la réception des messages, pas leur envoi). Et BGP n'a pas de fonction « ping », qui exigerait une réponse.

Quand la coupure est franche et détectée, aucun problème, la session BGP (RFC 4271) s'arrête et les routes correspondantes sont retirées de la table de routage. Mais ce RFC traite le cas de où le routeur BGP d'en face a un problème mais qu'on ne détecte pas. Un exemple : si ce routeur en face a complètement fermé sa fenêtre TCP de réception (RFC 9293, notamment la section 3.8.6), on ne pourra pas lui envoyer de messages, mais la session BGP ne sera pas coupée et les paquets continueront à être transmis selon des annonces de routage dépassées, alors qu'ils finiront peut-être dans un trou noir (le problème des « zombies BGP »).

La solution (section 3 de notre RFC) est de modifier l'automate de BGP (RFC 4271, section 8), en ajoutant une alarme (RFC 4271, section 10), SendHoldTimer. Quand elle expire, on coupe la connexion TCP et on retire les routes qu'avait annoncé le pair dont on n'a plus de nouvelles. Le RFC recommande une configuration par défaut de huit minutes de patience avant de déclencher l'alarme.

L'erreur « Send Hold Timer Expired » est désormais dans le registre IANA des erreurs BGP et tcpdump sait l'afficher. Il existe plusieurs mises en œuvre de ce RFC :

• Celle d'OpenBGPD (son source),
• Celle de FRRouting (son source),
• Celle de BIRD (son source).

Si les processus IETF vous passionnent, il y a une documentation des discussions autour de ce RFC.

Voici une légère mise à jour de la grammaire du langage de description de schéma CDDL (Concise Data Definition Language), originellement normalisé dans le RFC 8610. Pas de gros changement.

Il y avait juste quelques errata à traiter, et des ambiguités concernant notamment les chaines de caractères. Il était devenu nécessaire de modifier l'ABNF. CDDL a été décrit dans le RFC 8610, puis étendu par le RFC 9165. Il vise à décrire un schéma pour des fichiers CBOR ou JSON. Depuis quatre ans qu'il est normalisé, plusieurs erreurs ont été relevées dans la norme. (Dont une, c'est amusant, causée par le traitement du source du RFC, traitement qui avait fait disparaitre accidentellement des barres obliques inversées.)

Donc, notre RFC 9682 modifie l'ABNF qui décrit les littéraux pour les chaines de caractères, ABNF qui était trop laxiste (section 2 du RFC). Il change également la grammaire générale (section 3) pour autoriser (au niveau syntaxique) des schémas vides (ils restent interdits au niveau sémantique). Ainsi, l'ancienne règle :

cddl = S 1*(rule S)
  

devient :

cddl = S *(rule S)        
  

Les normes publiées par l'IETF ne sont pas que des documents techniques à seule destination des techniciens. L'Internet et, de manière plus générale, les protocoles TCP/IP sont aussi une grosse industrie qui brasse beaucoup d'argent. Il y a donc un risque que des acteurs de cette industrie essaient d'influencer les normes à leur profit, par exemple en formant des alliances qui, dans certains pays, seraient illégales au regard des lois antitrust. Ce court RFC administratif explique aux participant·es IETF ce que sont ces lois et comment éviter de les violer.

En effet, les organisations, notamment les entreprises à but lucratif, qui participent à l'IETF peuvent être concurrentes sur leurs marchés. Or, le développement de normes nécessite de la collaboration entre ces concurrents. Pour maintenir une concurrence et pour éviter les ententes, plusieurs pays ont des lois, dites « antitrust », lois que des participant·es à l'IETF ne connaissent pas forcément bien. La justification idéologique de ces lois est rappelée par le RFC, dans le cas étatsunien mais d'autres pays capitalistes ont des principes similaires : « Competition in a free market benefits consumers through lower prices, better quality and greater choice. Competition provides businesses the opportunity to compete on price and quality, in an open market and on a level playing field, unhampered by anticompetitive restraints. » Que ce soit vrai ou pas, peu importe, les lois antitrust doivent être respectées. Ce RFC n'édicte pas de règles pour l'IETF (« respectez la loi » est de toute façon déjà obligatoire), mais il explique des subtilités juridiques aux participant·es à l'IETF.

Il y a en effet deux risques pour l'IETF, qu'un·e représentant officiel de l'IETF soit accusé de comportement anti-concurrentiel, engageant la responsabilité de l'organisation, ou que des participant·es soient accusés de comportement anti-concurrentiel, ce qui n'engagerait pas la responsabilité de l'IETF mais pourrait affecter sa réputation.

Les participant·es à l'IETF sont censés suivre des règles dont certaines limitent déjà le risque de comportement anti-concurrentiel, entre autres :

• Suivre les procédures officielles (RFC 2026, RFC 2418 et plusieurs autres),
• Agir en tant qu'individu (RFC 7154) et non pas en tant que représentant de son employeur (ce qui est assez théorique, il faut bien le dire…), voir aussi cet article de l'administration de l'IETF,
• Respecter les règles concernant la propriété intellectuelle (RFC 5378 et RFC 8179),
• Et les règles sur le conflit d'intérêt (il y a celle de l'IESG, celle de l'IAB et enfin celle de l'organisation administrative de l'IETF ; mais les trois politiques sont très semblables).

Maintenant, s'y ajoutent les questions spécifiques au respect des lois sur la concurrence. La section 4, le cœur de ce RFC, attire l'attention sur :

• La nécessité d'éviter de parler de certains sujets comme les prix des produits, les marges bénéficiaires, les accords avec des tiers, les analyses marketing, bref tout ce qui concerne le business, auquel le RFC ajoute les salaires et avantages divers (allez au bistrot le plus proche si vous voulez en parler librement). Des discussions sur ces sujets ne violent pas forcément les lois antitrust mais, dans le doute, mieux vaut être prudent.
• L'importance de consulter un·e expert·e juridique en cas de doute. (L'IETF ne fournit pas de conseils juridiques.)
• Le fait que les problèmes peuvent être signalés à l'équipe juridique de l'IETF (legal@ietf.org) ou via le service spécifique pour les lanceurs d'alerte.

Parmi les différentes options qui peuvent être placées dans un en-tête d'un paquet IPv6, certaines sont à traiter par chaque routeur situé sur le trajet. On les appelle les options « par saut » (hop-by-hop). Elles sont très peu utilisées en pratique, entre autres parce que leur traitement, tel que spécifié dans le RFC 8200, est trop contraignant pour les routeurs. Ce nouveau RFC change donc les règles, dans le sens d'un plus grand pragmatisme.

À part l'en-tête « Hop-by-hop Options » (RFC 8200, section 4.3), tous les en-têtes IPv6 ne concernent que les machines terminales. « Hop-by-hop Options », lui, concerne les routeurs et, avant le RFC 8200, tous les routeurs sur le trajet avaient l'obligation de le lire et d'agir en fonction des options qu'il contenait (la liste complète des options possibles est dans un registre IANA). Bien trop coûteuse pour les routeurs, cette obligation a été supprimée par le RFC 8200. Ce nouveau RFC 9673 modifie le traitement des options de cet en-tête (et donc le RFC 8200) dans l'espoir qu'il voit enfin un vrai déploiement dans l'Internet (actuellement, cet en-tête par saut - hop-by-hop - est quasiment inutilisé). Si vous concevez des routeurs, et êtes pressé·e, sautez directement à la section 5 du RFC, qui décrit les nouvelles règles, mais ce serait dommage.

Petite révision sur l'architecture des routeurs (section 3 du RFC). Les routeurs de haut de gamme ont une voie rapide (fast path) pour le traitement des paquets, lorsque ceux-ci n'ont pas de demande particulière. Mise en œuvre en dehors du processeur principal du routeur, cette voie rapide est traitée par des circuits spécialisés, typiquement des ASIC. Si le paquet nécessite des opérations plus complexes, on passe par une voie plus lente, utilisant des méthodes et du matériel plus proches de ceux d'un ordinateur classique. (Les RFC 6398 et RFC 6192 sont des lectures recommandées ici.) D'autre part, on distingue souvent, dans le routeur, la transmission (forwarding plane) et le contrôle (control plane). La transmission est le travail de base du routeur (transmettre les paquets reçus sur une interface via une autre interface, et le plus vite possible), le contrôle regroupe notamment les opérations de manipulation de la table de routage, par exemple lors de mises à jour reçues via des protocoles comme OSPF ou BGP. Contrairement à la transmission, le contrôle n'est pas en « temps réel ».

Aujourd'hui, un paquet IPv6 utilisant des options par saut risque fort de ne même pas arriver à destination, sacrifié par des routeurs qui ne veulent pas le traiter. (Voir le RFC 7872, l'exposé « Internet Measurements: IPv6 Extension Header Edition » ou l'article « Is it possible to extend IPv6? ».)

Que disent donc les nouvelles procédures (section 5) ?

• Un routeur ne devrait pas jeter un paquet uniquement parce que celui-ci contient l'en-tête par saut (voir aussi RFC 9288). Même si le routeur ne traite pas les options de cet en-tête, il devrait transmettre le paquet.
• Il est très recommandé que les routeurs disposent d'une option de configuration permettant d'indiquer s'il faut ou non traiter les options par saut. Et d'une autre pour indiquer quelles options dans l'en-tête doivent être gérées, que cela ne soit pas du tout ou rien.
• IPv6 dispose de deux bits dans chaque option par saut pour indiquer le traitement souhaité du paquet si le routeur ne connait pas l'option. La nouvelle procédure permet d'être plus indulgent et, par exemple, de ne pas jeter un paquet même si l'émetteur le demandait, si le routeur ne veut pas traiter cette option (cf. le premier item de cette liste de règles).
• Les émetteurs qui mettent l'en-tête par saut dans les paquets doivent être bien conscients que tous les routeurs ne le traiteront pas (c'est le cas depuis longtemps, le RFC ne fait que décrire cet état de fait).
• Les machines terminales devraient examiner cet en-tête et le traiter, il ne concerne pas que les routeurs.

Pour faciliter la tâche des routeurs, et toujours dans l'espoir que les options par saut deviennent enfin une possibilité réaliste, la section 6 du RFC encadre la définition de nouveaux en-têtes (le RFC 8200 recommandait carrément de ne plus en définir, tant qu'on n'avait pas mieux défini leur utilisation). Les éventuelles futures options doivent être simples à traiter et conçues en pensant au travail qu'elles imposeront au routeur. Le protocole qui les utilise doit intégrer le fait que le routeur est autorisé à ignorer cette option, voire qu'il puisse jeter le paquet.

Ah, et un mot sur la sécurité (section 8). Plusieurs RFC ont déjà documenté les problèmes de sécurité que peuvent poser les options par saut, notamment le risque qu'elles facilitent une attaque par déni de service sur le routeur : RFC 6398, RFC 6192, RFC 7045 et RFC 9098.

Est-ce que le déploiement de ce RFC va améliorer les choses pour l'en-tête par saut, qui est jusqu'à présent un exemple d'échec ? Je suis assez pessimiste, étant donné la difficulté à changer des comportements bien établis.

Un peu d'histoire pour terminer (section 4 du RFC) : les premières normes IPv6 (RFC 1883, puis RFC 2460) imposaient à tous les routeurs d'examiner et de traiter les options par saut. Le RFC 7045 avait été le premier à constater que cette règle n'était pas respectée et ne pouvait pas l'être vu l'architecture des routeurs modernes. Le problème de performance dans le traitement des options était d'autant plus grave que les options n'avaient pas toutes le même format (cela a été résolu par le RFC 6564, qui imposait un format unique). Le résultat, comme vu plus haut, était que les routeurs ignoraient les options par saut ou, pire, jetaient le paquet qui les contenait. (Le RFC 9288 et l'article « Threats and Surprises behind IPv6 Extension Headers » expliquent pourquoi c'est une mauvaise idée. L'Internet Draft draft-ietf-v6ops-hbh discute également cette question.)

On a souvent envie de faire tourner des programmes à soi dans le noyau du système d'exploitation, par exemple à des fins de débogage ou d'observation du système. Cela soulève plein de problèmes (programmer dans le noyau est délicat) et la technique eBPF permet, depuis de nombreuses années, de le faire avec moins de risques. Ce RFC spécifie le jeu d'instructions eBPF. Programmeureuses en langage d'assemblage, ce RFC est pour vous.

eBPF désigne ici un jeu d'instructions (comme ARM ou RISC-V). Programmer en eBPF, c'est donc programmer en langage d'assemblage et, en général, on ne le fait pas soi-même, on écrit dans un langage de plus haut niveau (non spécifié ici mais c'est souvent un sous-ensemble de C) et on confie à un compilateur le soin de générer les instructions. Ce jeu d'instructions a plusieurs particularités. Notamment, il est délibérément limité, puisque toute bogue dans le noyau est particulièrement sérieuse, pouvant planter la machine ou pire, permettre son piratage. Vous ne pouvez pas faire de boucles générales, par exemple. eBPF est surtout répandu dans le monde Linux (et c'est là où vous trouverez beaucoup de ressources) où il est une alternative aux modules chargés dans le noyau. Pas mal du code réseau d'Android est ainsi en eBPF. Normalisé ici, eBPF peut être mis en œuvre sur d'autres noyaux (il tourne sur Windows, par exemple). Le monde eBPF est très riche, il y a plein de logiciels (pas toujours faciles à utiliser), plein de tutoriels (pas toujours à jour et qui ne correspondent pas toujours à votre système d'exploitation) mais cet article se focalise sur le sujet du RFC : le jeu d'instructions.

On trouve de nombreux exemples d'utilisation en production par exemple le répartiteur de charge Katran chez Facebook, via lequel vous êtes certainement passé, si vous utilisez Facebook. En plus expérimental, j'ai trouvé amusant qu'on puisse modifier les réponses DNS en eBPF.

Passons tout de suite à la description de ce jeu d'instructions (ISA = Instruction Set Architecture). D'abord, les types (section 2.1) : u32 est un entier non signé sur 32 bits, s16, un signé sur 16 bits, etc. eBPF fournit des fonctions de conversions utiles (section 2.2) comme be16 qui convertit en gros boutien (le RFC cite IEN137…). Au passage, une mise en œuvre d'eBPF n'est pas obligée de tout fournir (section 2.4). La norme décrit des groupes de conformité et une implémentation d'eBPF doit lister quels groupes elle met en œuvre. Le groupe base32 (qui n'a rien à voir avec le Base32 du RFC 4648) est le minimum requis dans tous les cas. Par exemple, divmul32 ajoute multiplication et division. Tous ces groupes figurent dans un registre IANA.

Les instructions eBPF sont encodées en 64 ou 128 bits (section 3). On y trouve les instructions classiques de tout jeu, les opérations arithmétiques (comme ADD), logiques (comme AND), les sauts (JA, JEQ et autrs), qui se font toujours vers l'avant, pour, je suppose, ne pas permettre de boucles (souvenez-vous du problème de l'arrêt, qui n'a pas de solution avec un jeu d'instructions plus étendu), l'appel de fonction, etc.

En parlant de fonctions, eBPF ne peut pas appeler n'importe quelle fonction. Il y a deux sortes de fonctions utilisables, les fonctions d'aide (section 4.3.1), pré-définies par la plateforme utilisée, et non normalisées (pour celles de Linux, voir la documentation, qui est sous Documentation/bpf si vous avez les sources du noyau). Il y a aussi les fonctions locales (section 4.3.2), définies par le programme eBPF.

Il y a enfin des instructions pour lire et écrire dans la mémoire (LD, ST, etc). Pour mémoriser plus facilement, eBPF utilise des dictionnaires (maps, cf. section 5.4.1).

La section 6 concerne la sécurité, un point évidemment crucial puisque les programmes eBPF tournent dans le noyau, où les erreurs ne pardonnent pas. Un programme eBPF malveillant peut provoquer de nombreux dégâts. C'est pour cela que, sur Linux, seul root peut charger un tel programme dans le noyau. Le RFC recommande de faire tourner ces programmes dans un environnement limité (bac à sable), de limiter les ressources dont ils disposent et de faire tourner des vérifications sur le programme avant son exécution (par exemple, sur Linux, regardez cette documentation ou bien l'article « Simple and Precise Static Analysis of Untrusted Linux Kernel Extensions »).

Enfin, section 7, les registres (pas les registres du processeur, ceux où on enregistre les codes utilisés). Deux registres IANA sont créés, celui des groupes de conformité et celui du jeu d'instructions. L'annexe A du RFC donne les valeurs actuelles. Les registres sont extensibles et la politique d'enregistrement est « Spécification nécessaire » et « Examen par un expert », cf. RFC 8126. (J'avoue ne pas savoir pourquoi, si les opcodes sont enregistrés, les mnémoniques ne le sont pas, cela rend les registres difficiles à lire.)

Un peu d'histoire, au passage. eBPF est dérivé de BPF, ce qui voulait dire Berkeley Packet Filter, et était spécifique au filtrage des paquets réseau. Cet usage a été notamment popularisé par tcpdump. D'ailleurs, ce programme a une option pour afficher le code BPF produit :

% sudo tcpdump -d port 53
(000) ldh      [12]
(001) jeq      #0x86dd          jt 2    jf 10
(002) ldb      [20]
(003) jeq      #0x84            jt 6    jf 4
(004) jeq      #0x6             jt 6    jf 5
(005) jeq      #0x11            jt 6    jf 23
(006) ldh      [54]
…
(021) jeq      #0x35            jt 22   jf 23
(022) ret      #262144
(023) ret      #0

  

Si vous voulez vous mettre à eBPF (attention, la courbe d'apprentissage va être raide), man 4 bpf est utile. Typiquement, vous écrirez vos programmes dans un sous-ensemble de C et vous compilerez en eBPF, par exemple avec clang, après avoir installé tous les outils et bibliothèques nécessaires (il faut souvent des versions assez récentes) :

% cat count.c
…
int count_packets(struct __sk_buff *skb) {
    __u32 key = 0;
    __u64 *counter;

    counter = bpf_map_lookup_elem(&pkt_counter, &key);
    if (counter) {
        (*counter)++;
    }

    return 0;
}
…

% clang  -target bpf -c count.c

% file count.o
count.o: ELF 64-bit LSB relocatable, eBPF, version 1 (SYSV), not stripped

% objdump -d count.o
…
0000000000000000 <count_packets>:
   0:	7b 1a f8 ff 00 00 00 00 	stxdw [%r10-8],%r1
   8:	b7 01 00 00 00 00 00 00 	mov %r1,0
  10:	63 1a f4 ff 00 00 00 00 	stxw [%r10-12],%r1
  18:	18 01 00 00 00 00 00 00 	lddw %r1,0
  20:	00 00 00 00 00 00 00 00 
  28:	bf a2 00 00 00 00 00 00 	mov %r2,%r10
  30:	07 02 00 00 f4 ff ff ff 	add %r2,-12

  

(Notez l'utilisation du désassembleur objdump.) Vous pouvez alors charger le code eBPF dans votre noyau, par exemple avec bpftool (et souvent admirer de beaux messages d'erreur comme « libbpf: elf: legacy map definitions in 'maps' section are not supported by libbpf v1.0+ »). Si tout fonctionne, votre code eBPF sera appelé par le noyau lors d'événements particuliers que vous avez indiqués (par exemple la création d'un processus, ou bien l'arrivée d'un paquet par le réseau) et fera alors ce que vous avez programmé. Comme me le fait remarquer Pierre Lebeaupin, il y a une bogue dans le source ci-dessus : l'incrémentation du compteur n'est pas atomique et donc, si on a plusieurs CPU, on risque de perdre certaines incrémentations. La solution de ce problème est laissé à la lectrice.

Un exemple d'utilisation d'eBPF pour observer ce que fait le noyau (ici avec un outil qui fait partie de bcc), on regarde les exec :

% sudo /usr/sbin/execsnoop-bpfcc
PCOMM            PID     PPID    RET ARGS
check_disk       389622  1628      0 /usr/lib/nagios/plugins/check_disk -c 10% -w 20% -X none -X tmpfs -X sysfs -X proc -X configfs -X devtmpfs -X devfs -X 
check_disk       389623  1628      0 /usr/lib/nagios/plugins/check_disk -c 10% -w 20% -X none -X tmpfs -X sysfs -X proc -X configfs -X devtmpfs -X devfs -X 
check_swap       389624  1628      0 /usr/lib/nagios/plugins/check_swap -c 25% -w 50%
check_procs      389625  1628      0 /usr/lib/nagios/plugins/check_procs -c 400 -w 250
ps               389627  389625    0 /bin/ps axwwo stat uid pid ppid vsz rss pcpu etime comm args
sh               389632  389631    0 /bin/sh -c   [ -x /usr/lib/php/sessionclean ] && if [ ! -d /run/systemd/system ]; then /usr/lib/php/sessionclean; fi
sessionclean     389633  1         0 /usr/lib/php/sessionclean
sort             389635  389633    0 /usr/bin/sort -rn -t: -k2,2
phpquery         389638  389634    0 /usr/sbin/phpquery -V
expr             389639  389638    0 /usr/bin/expr 2 - 1
sort             389642  389638    0 /usr/bin/sort -rn

Le code eBPF est interprété par une machine virtuelle ou bien traduit à la volée en code natif.

Même ChatGPT peut écrire de l'eBPF (les tours de Hanoi et un serveur DNS).

De nombreux exemples se trouvent dans le répertoire samples/bpf des sources du noyau Linux. (Le fichier README.rst explique comment compiler mais seulement dans le cadre de la compilation d'un noyau. En gros, c'est make menuconfig , cd samples/bpf puis make -i.) Un bon exemple, relativement simple, pour commencer avec le réseau est tcp_clamp_kern.c.

Si vous préférez travailler en Go (là aussi, avec un Go récent…), il existe un bon projet. Si vous suivez bien la documentation, vous pourrez compiler des programmes et les charger :

% go mod init ebpf-test
% go mod tidy
% go get github.com/cilium/ebpf/cmd/bpf2go
% go generate
% go build 
% sudo ./ebpf-test
2024/08/20 15:21:43 Counting incoming packets on veth0..
…
2024/08/20 15:22:03 Received 25 packets
2024/08/20 15:22:04 Received 26 packets
2024/08/20 15:22:05 Received 27 packets 
2024/08/20 15:22:06 Received 502 packets    <- ping -f
2024/08/20 15:22:07 Received 57683 packets
2024/08/20 15:22:08 Received 75237 packets
^C2024/08/20 15:22:09 Received signal, exiting..

Vous trouverez beaucoup de ressources eBPF sur https://ebpf.io/. Et si vous voulez plonger dans les détails précis des choix de conception d'eBPF, je recommande ce document.

Ce RFC avait fait l'objet de pas mal de débats à l'IETF car, normalement, l'IETF ne normalise pas de langages de programmation ou de jeux d'instructions. (La première réunion était à l'IETF 116 en mars 2023 donc c'est quand même allé assez vite.)

Cette nouvelle option du DNS permet au client d'obtenir du serveur le numéro de version de la zone servie. (Et, non, le numéro de série dans l'enregistrement SOA ne suffit pas, lisez pour en savoir plus.)

Cela permettra de détecter les problèmes de mise à jour des serveurs faisant autorité si, par exemple, un des secondaires ne se met plus à jour. C'est surtout important pour l'anycast, qui complique le déboguage. En combinaison avec le NSID du RFC 5001, vous trouverez facilement le serveur qui a un problème. Cette nouvelle option ressemble d'ailleurs à NSID et s'utilise de la même façon.

Vous le savez, le DNS ne garantit pas que tous les serveurs faisant autorité d'une zone servent la même version de la zone au même moment. Si je regarde la zone .com à cet instant (14 juillet 2024, 09:48 UTC) avec check-soa, je vois :

% check-soa com
a.gtld-servers.net.
	2001:503:a83e::2:30: OK: 1720950475
	192.5.6.30: OK: 1720950475
b.gtld-servers.net.
	192.33.14.30: OK: 1720950475
	2001:503:231d::2:30: OK: 1720950475
c.gtld-servers.net.
	2001:503:83eb::30: OK: 1720950475
	192.26.92.30: OK: 1720950475
d.gtld-servers.net.
	2001:500:856e::30: OK: 1720950475
	192.31.80.30: OK: 1720950475
e.gtld-servers.net.
	2001:502:1ca1::30: OK: 1720950475
	192.12.94.30: OK: 1720950475
f.gtld-servers.net.
	2001:503:d414::30: OK: 1720950475
	192.35.51.30: OK: 1720950475
g.gtld-servers.net.
	192.42.93.30: OK: 1720950475
	2001:503:eea3::30: OK: 1720950475
h.gtld-servers.net.
	192.54.112.30: OK: 1720950475
	2001:502:8cc::30: OK: 1720950475
i.gtld-servers.net.
	2001:503:39c1::30: OK: 1720950460
	192.43.172.30: OK: 1720950475
j.gtld-servers.net.
	2001:502:7094::30: OK: 1720950475
	192.48.79.30: OK: 1720950475
k.gtld-servers.net.
	192.52.178.30: OK: 1720950460
	2001:503:d2d::30: OK: 1720950475
l.gtld-servers.net.
	192.41.162.30: OK: 1720950475
	2001:500:d937::30: OK: 1720950475
m.gtld-servers.net.
	2001:501:b1f9::30: OK: 1720950475
	192.55.83.30: OK: 1720950475

On observe que, bien que le numéro de série dans l'enregistrement SOA soit 1720950475, certains serveurs sont restés à 1720950460. Le DNS est « modérement cohérent » (RFC 3254, sur ce concept).

Dans l'exemple ci-dessus, check-soa a simplement fait une requête pour le type de données SOA (section 4.3.5 du RFC 1034). Une limite de cette méthode est que, si on observe des données d'autres types qui ne semblent pas à jour et que, pour vérifier, on fait une requête de type SOA, on n'a pas de garantie de tomber sur le même serveur, notamment en cas d'utilisation d'anycast (RFC 4786) ou bien s'il y a un répartiteur de charge avec plusieurs serveurs derrière. (D'ailleurs, dans l'exemple ci-dessus, vous avez remarqué que vous n'avez pas la même réponse en IPv4 et IPv6, probablement parce que vous arriviez sur deux instances différentes du nuage anycast.) Il faut donc un mécanisme à l'intérieur même de la requête qu'on utilise, comme pour le NSID. C'est le cas du ZONEVERSION de ce RFC, qui permet d'exprimer la version sous forme d'un numéro de série (comme avec le SOA) ou par d'autres moyens dans le futur, puisque toutes les zones n'utilisent pas le mécanisme de synchronisation habituel du DNS. On peut par exemple avoir des zones entièrement dynamiques et tirées d'une base de données, ou bien d'un calcul.

Notez aussi que certaines zones, comme .com, changent très vite, et que donc, même si on tombe sur le même serveur, le numéro de série aura pu changer entre une requête ordinaire et celle pour le SOA. C'est une raison supplémentaire pour avoir le mécanisme ZONEVERSION.

Bref, le nouveau mécanisme (section 2 du RFC), utilise EDNS (section 6.1.2 du RFC 6891). La nouvelle option EDNS porte le numéro 19. Encodée en TLV comme toutes les options EDNS, elle comprend une longueur et une chaine d'octets qui est la version de la zone. La longueur vaut zéro dans une requête (le client indique juste qu'il souhaite connaitre la version de la zone) et, dans la réponse, une valeur non nulle. La version est elle-même composée de trois champs :

• Le nombre de composants dans le nom de domaine pour la zone concernée. Si la requête DNS portait sur le nom de domaine foo.bar.example.org et que le serveur renvoie la version de la zone example.org, ce champ vaudra deux.
• Le type de la version. Différents serveurs faisant autorité utiliseront différentes méthodes pour se synchroniser et auront donc des types différents. Pour l'instant, un seul est normalisé, le 0 (alias SOA-SERIAL), qui est le numéro de série, celui qu'on trouverait dans le SOA, cf. section 3.3.13 du RFC 1035. La longueur sera donc de 6, les 4 octets de ce numéro, le type et le nombre de composants, un octet chacun. Un nouveau registre IANA accueillera peut-être d'autres types dans le futur, suivant la procédure « spécification nécessaire » du RFC 8126. (Cette procédure nécessite un examen par un expert, et la section 7.2.1 guide l'expert pour ce travail.)
• La valeur à proprement parler.

Si vous voulez voir dans un pcap, regardez zoneversion.pcap.

L'option ZONEVERSION n'est renvoyée au client qui si celui-ci l'avait demandé, ce qu'il fait en mettant une option ZONEVERSION vide dans sa requête (section 3 du RFC). Si le serveur fait autorité pour la zone concernée (ou une zone ancêtre), et qu'il gère cette nouvelle option, il répond avec une valeur. Même si le nom demandé n'existe pas (réponse NXDOMAIN), l'option est renvoyée dans la réponse.

Comme les autres options EDNS, elle n'est pas signée par DNSSEC (section 8). Il n'y a donc pas de moyen de vérifier son authenticité et elle ne doit donc être utilisée qu'à titre informatif, par exemple pour le déboguage. (En outre, elle peut être modifiée en route, sauf si on utilise un mécanisme comme DoT - RFC 7858.)

Question mises en œuvre de cette option, c'est surtout du code expérimental pour l'instant, voir cette liste (pas très à jour ?). Personnellement, j'ai ajouté ZONEVERSION à Drink, et écrit un article sur l'implémentation d'options EDNS (mais notez que l'option a changé de nom et de format depuis). Notez que, contrairement à presque toutes les options EDNS, ZONEVERSION est par zone, pas par serveur, ce qui est une contrainte pour le ou la programmeureuse, qui ne peut pas choisir la valeur avant de connaitre le nom demandé. Du côté des autres logiciels, NSD a vu un patch (mais apparemment abandonné). Voici ce que voit dig actuellement (en attendant une intégration officielle de l'option) :

% dig +ednsopt=19 @ns1-dyn.bortzmeyer.fr dyn.bortzmeyer.fr SOA 
…
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 64655
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
…
;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags: do; udp: 1440
; OPT=19: 03 00 78 a5 08 cc ("..x...")
…

;; ANSWER SECTION:
dyn.bortzmeyer.fr.	0 IN SOA ns1-dyn.bortzmeyer.fr. stephane.bortzmeyer.org. (
				2024081612 ; serial
…

Vous noterez que "03" indique trois composants (dyn.bortzmeyer.fr), "00" le SOA-SERIAL, et "78 a5 08 cc" égal 2024081612. Vous pouvez aussi tester ZONEVERSION avec le serveur de test 200.1.122.30 (un NSD modifié), avec le domaine example.com.

Plusieurs en-têtes HTTP sont structurés, c'est-à-dire que le contenu n'est pas juste une suite de caractères mais est composé d'éléments qu'un logiciel peut analyser. C'est par exemple le cas de Accept-Language: ou de Content-Disposition:. Mais chaque en-tête ainsi structuré a sa propre syntaxe, sans rien en commun avec les autres en-têtes structurés, ce qui en rend l'analyse pénible. Ce nouveau RFC (qui remplace le RFC 8941) propose donc des types de données et des algorithmes que les futurs en-têtes qui seront définis pourront utiliser pour standardiser un peu l'analyse d'en-têtes HTTP. Les en-têtes structurés anciens ne sont pas changés, pour préserver la compatibilité. De nombreux RFC utilisent déjà cette syntaxe (RFC 9209, RFC 9211, etc).

Imaginez : vous êtes un concepteur ou une conceptrice d'une extension au protocole HTTP qui va nécessiter la définition d'un nouvel en-tête. La norme HTTP, le RFC 9110, section 16.3.2, vous guide en expliquant ce à quoi il faut penser quand on conçoit un en-tête HTTP. Mais même avec ce guide, les pièges sont nombreux. Et, une fois votre en-tête spécifié, il vous faudra attendre que tous les logiciels, serveurs, clients, et autres (comme Varnish, pour lequel travaille un des auteurs du RFC) soient mis à jour, ce qui sera d'autant plus long que le nouvel en-tête aura sa syntaxe spécifique, avec ses amusantes particularités. Amusantes pour tout le monde, sauf pour le programmeur ou la programmeuse qui devra écrire l'analyse.

La solution est donc que les futurs en-têtes structurés réutilisent les éléments fournis par notre RFC, ainsi que son modèle abstrait, et la sérialisation proposée pour envoyer le résultat sur le réseau. Le RFC recommande d'appliquer strictement ces règles, le but étant de favoriser l'interopérabilité, au contraire du classique principe de robustesse, qui mène trop souvent à du code compliqué (et donc dangereux) car voulant traiter tous les cas et toutes les déviations. L'idée est que s'il y a la moindre erreur dans un en-tête structuré, celui-ci doit être ignoré complètement.

La syntaxe est malheureusement spécifiée sous forme d'algorithmes d'analyse. L'annexe C fournit toutefois aussi une grammaire en ABNF (RFC 5234).

Voici un exemple fictif d'en-tête structuré très simple (tellement simple que, si tous étaient comme lui, on n'aurait sans doute pas eu besoin de ce RFC) : Foo-Example: est défini comme ne prenant qu'un élément comme valeur, un entier compris entre 0 et 10. Voici à quoi il ressemblera en HTTP :

Foo-Example: 3
  

Il accepte des paramètres après un point-virgule, un seul paramètre est défini, foourl dont la valeur est un URI. Cela pourrait donner :

Foo-Example: 2; foourl="https://foo.example.com/"    
  

Donc, ces solutions pour les en-têtes structurés ne serviront que pour les futurs en-têtes, pas encore définis, et qui seront ajoutés au registre IANA. Imaginons donc que vous soyez en train de mettre au point une norme qui inclut, entre autres, un en-tête HTTP structuré. Que devez-vous mettre dans le texte de votre norme ? La section 2 de notre RFC vous le dit :

• Inclure une référence à ce RFC 9651.
• J'ai parlé jusqu'à présent d'en-tête structuré mais en fait ce RFC 9651 s'applique aussi aux pieds (trailers) (RFC 9110, section 6.5 ; en dépit de leur nom, les pieds sont des en-têtes eux aussi). La norme devra préciser si elle s'applique seulement aux en-têtes classiques ou bien aussi aux pieds.
• Spécifier si la valeur sera une liste, un dictionnaire ou juste un élément (ces termes sont définis en section 3). Dans l'exemple ci-dessus Foo-Example:, la valeur était un élément, de type entier.
• Penser à définir la sémantique.
• Et ajouter les règles supplémentaires sur la valeur du champ, s'il y en a. Ainsi, l'exemple avec Foo-Example: imposait une valeur entière entre 0 et 10.

Une spécification d'un en-tête structuré ne peut que rajouter des contraintes à ce que prévoit ce RFC 9651. S'il en retirait, on ne pourrait plus utiliser du code générique pour analyser tous les en-têtes structurés.

Rappelez-vous que notre RFC est strict : si une erreur est présente dans l'en-tête, il est ignoré. Ainsi, s'il était spécifié que la valeur est un élément de type entier et qu'on trouve une chaîne de caractères, on ignore l'en-tête. Idem dans l'exemple ci-dessus si on reçoit Foo-Example: 42, la valeur excessive mène au rejet de l'en-tête.

Les valeurs peuvent inclure des paramètres (comme le foourl donné en exemple plus haut), et le RFC recommande d'ignorer les paramètres inconnus, afin de permettre d'étendre leur nombre sans tout casser.

On a vu qu'une des plaies du Web était le laxisme trop grand dans l'analyse des données reçues (c'est particulièrement net pour HTML). Mais on rencontre aussi des cas contraires, des systèmes (par exemple les pare-feux applicatifs) qui, trop fragiles, chouinent lorsqu'ils rencontrent des cas imprévus, parce que leurs auteurs avaient mal lu le RFC. Cela peut mener à l'ossification, l'impossibilité de faire évoluer l'Internet parce que des nouveautés, pourtant prévues dès l'origine, sont refusées. Une solution récente est le graissage, la variation délibérée des messages pour utiliser toutes les possibilités du protocole. (Un exemple pour TLS est décrit dans le RFC 8701.) Cette technique est recommandée par notre RFC.

La section 3 du RFC décrit ensuite les types qui sont les briques de base avec lesquelles on va pouvoir définir les en-têtes structurés. La valeur d'un en-tête peut être une liste, un dictionnaire ou un élément. Les listes et les dictionnaires peuvent à leur tour contenir des listes. Une liste est une suite de termes qui, dans le cas de HTTP, sont séparés par des virgules :

ListOfStrings-Example: "foo", "bar", "It was the best of times."    
  

Et si les éléments d'une liste sont eux-mêmes des listes, on met ces listes internes entre parenthèses (et notez la liste vide à la fin, et l'espace comme séparateur) :

ListOfListsOfStrings-Example: ("foo" "bar"), ("baz"), ("bat" "one"), ()    
  

Un en-tête structuré dont la valeur est une liste a toujours une valeur, la liste vide, même si l'en-tête est absent.

Un dictionnaire est une suite de termes nom=valeur. En HTTP, cela donnera :

Dictionary-Example: en="Applepie", fr="Tarte aux pommes"
  

Et nous avons déjà vu les éléments simples dans le premier exemple. Les éléments peuvent être de type entier, chaîne de caractères, booléen, identificateur, valeur binaire, date, et un dernier type plus exotique (lisez le RFC pour en savoir plus). L'exemple avec Foo-Example: utilisait un entier. Les exemples avec listes et dictionnaires se servaient de chaînes de caractères. Ces chaînes sont encadrées de guillemets (pas d'apostrophes). Compte-tenu des analyseurs HTTP existants, les chaînes de caractères ordinaires doivent être en ASCII (RFC 20). Si on veut envoyer de l'Unicode, il faut utiliser un autre type, Display String. Quant aux booléens, notez qu'il faut écrire 1 et 0 (pas true et false), et préfixé d'un point d'interrogation.

Toutes ces valeurs peuvent prendre des paramètres, qui sont eux-mêmes une suite de couples clé=valeur, après un point-virgule qui les sépare de la valeur principale (ici, on a deux paramètres) :

ListOfParameters: abc;a=1;b=2    
  

J'ai dit au début que ce RFC définit un modèle abstrait, et une sérialisation concrète pour HTTP. La section 4 du RFC spécifie cette sérialisation, et son inverse, l'analyse des en-têtes (pour les programmeur·ses seulement).

Ah, et si vous êtes fana de formats structurés, ne manquez pas l'annexe A du RFC, qui répond à la question que vous vous posez certainement depuis plusieurs paragraphes : pourquoi ne pas avoir tout simplement décidé que les en-têtes structurés auraient des valeurs en JSON (RFC 8259), ce qui évitait d'écrire un nouveau RFC, et permettait de profiter du code JSON existant ? Le RFC estime que le fait que les chaînes de caractères JSON soient de l'Unicode est trop risqué, par exemple pour l'interopérabilité. Autre problème de JSON, les structures de données peuvent être emboîtées indéfiniment, ce qui nécessiterait des analyseurs dont la consommation mémoire ne peut pas être connue et limitée. (Notre RFC permet des listes dans les listes mais cela s'arrête là : on ne peut pas poursuivre l'emboîtement.)

Une partie des problèmes avec JSON pourrait se résoudre en se limitant à un profil restreint de JSON, par exemple en utilisant le RFC 7493 comme point de départ. Mais, dans ce cas, l'argument « on a déjà un format normalisé, et mis en œuvre partout » tomberait.

Enfin, l'annexe A note également qu'il y avait des considérations d'ordre plutôt esthétiques contre JSON dans les en-têtes HTTP.

Toujours pour les programmeur·ses, l'annexe B du RFC donne quelques conseils pour les auteur·es de bibliothèques mettant en œuvre l'analyse d'en-têtes structurés. Pour les aider à suivre ces conseils, une suite de tests est disponible. Quant à une liste de mises en œuvre du RFC, vous pouvez regarder celle-ci.

Actuellement, il y a dans le registre des en-têtes plusieurs en-têtes structurés, comme le Accept-CH: du RFC 8942 (sa valeur est une liste d'identificateurs), le Cache-Status: du RFC 9211 ou le Client-Cert: du RFC 9440.

Si vous voulez un exposé synthétique sur ces en-têtes structurés, je vous recommande cet article par un des auteurs du RFC.

Voyons maintenant un peu de pratique avec une des mises en œuvre citées plus haut, http_sfv, une bibliothèque Python. Une fois installée :

  
% python3
>>> import http_sfv
>>> my_item=http_sfv.Item()
>>> my_item.parse(b"2")
>>> print(my_item)
2

On a analysé la valeur « 2 » en déclarant que cette valeur devait être un élément et, pas de surprise, ça marche. Avec une valeur syntaxiquement incorrecte :

     
>>> my_item.parse(b"2, 3")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/home/stephane/.local/lib/python3.12/site-packages/http_sfv/util.py", line 61, in parse
    raise ValueError("Trailing text after parsed value")
ValueError: Trailing text after parsed value

   

Et avec un paramètre (il sera accessible après l'analyse, via le dictionnaire Python params) :

     
>>> my_item.parse(b"2; foourl=\"https://foo.example.com/\"")
>>> print(my_item.params['foourl'])
https://foo.example.com/

   

Avec une liste :

     
>>> my_list=http_sfv.List()
>>> my_list.parse(b"\"foo\", \"bar\", \"It was the best of times.\"")
>>> print(my_list)
"foo", "bar", "It was the best of times."

   

Et avec un dictionnaire :

     
>>> my_dict=http_sfv.Dictionary()
>>> my_dict.parse(b"en=\"Applepie\", fr=\"Tarte aux pommes\"")
>>> print(my_dict)
en="Applepie", fr="Tarte aux pommes"
>>> print(my_dict["fr"])
"Tarte aux pommes"

  

L'annexe D résume les principaux changements depuis le RFC 8941. Rien de trop crucial, à part le fait que l'ABNF est reléguée à une annexe. Sinon, il y a deux nouveaux types de base, pour les dates et les chaines de caractères en Unicode (Display Strings).

Un RFC sur un format d'image : il décrit le format WebP et enregistre officiellement le type image/webp.

Bon, des images au format WebP, vous en avez forcément vu un peu partout sur le Web. Mais le format n'était pas encore documenté par un organisme de normalisation. C'est désormais fait. WebP s'appuie sur le format RIFF. Plus précisément, RIFF est un cadre générique qui peut se décliner en divers formats. C'est pour cela que les fichiers WebP commencent par les quatre codes ASCII correspondant à "RIFF".

WebP permet de la compression avec perte ou sans perte, et, d'une manière générale, tout ce qu'on attend d'un format graphique. C'est donc un concurrent de JPEG, PNG (RFC 2083), GIF… L'encodage lors de la compression avec perte est celui de VP8 (RFC 6386), produisant des images plus petites que ses prédécesseurs, ce qui est bon pour le réseau. La compression sans perte est faite en LZ77 et Huffman. WebP permet également le stockage de métadonnées codées en EXIF ou en XMP. Ah, et WebP permet des animations.

Cette image, sur un sujet politique qui est toujours d'actualité, est au format WebP :

La section 2 du RFC décrit le format en détail. Les trois premiers champs sont la chaine "RIFF", la taille du fichier en binaire et la chaine "WEBP", chacun sur quatre octets. Affichons ces trois champs :

% dd if=how-do-you-like-it-wrapped.webp bs=4 count=3
RIFFXWEBP
3+0 records in
3+0 records out
12 bytes copied…

La section 3 décrit ensuite le stockage des pixels sans perte.

Comme avec tout format, les logiciels qui lisent les fichiers WebP (qu'on télécharge souvent depuis l'Internet, via des sources pas forcément de confiance) doivent être prudents dans l'analyse des fichiers. Les fichiers peuvent être invalides, par accident ou délibérément, et mener le logiciel négligent à lire en dehors d'un tableau ou déréférencer un pointeur invalide. La paranoïa est recommandée quand on lit ces fichiers. Plusieurs failles ont touché la libwebp, l'implémentation de référence, dont la grave CVE-2023-4863 en 2023 qui avait fait, à juste titre, beaucoup de bruit.

Toujours question sécurité, WebP n'a pas de contenu exécutable (contrairement à, par exemple, TrueType). Mais les métadonnées EXIF ou en XMP peuvent poser des problèmes de sécurité et doivent donc être interprétées avec prudence.

Le type image/webp est désormais dans le registre des types de médias (cf. le formulaire rempli).

Si on regarde des fichiers WebP, on a ce genre d'informations :

% file resolution-dns.webp
resolution-dns.webp: RIFF (little-endian) data, Web/P image

% file --mime-type resolution-dns.webp
resolution-dns.webp: image/webp
   

Pour finir, produisons un peu d'images WebP pour voir. Si on utilise Asymptote, c'est facile :

%  asy -f webp -o resolution-dns.webp resolution-dns.asy
  

On peut aussi convertir depuis les formats existants, ici avec ImageMagick :

% convert -verbose resolution-dns.png resolution-dns.webp
resolution-dns.png PNG 823x508 823x508+0+0 8-bit sRGB 31713B 0.020u 0:00.011
resolution-dns.png=>resolution-dns.webp PNG 823x508 823x508+0+0 8-bit sRGB 16580B 0.040u 0:00.047
  

Si on fait des graphiques depuis ses programmes en Python avec Matplotlib, il suffit, depuis la version 3.6, de :

plot.savefig(fname="test.webp") # No need to indicate the format, it
                                  # is taken from the file extension.
  

(Voir aussi ce beau résultat sur Wikimedia Commons.)

Le format FLAC, normalisé dans ce RFC, permet de stocker et de transmettre du son sans perte (contrairement à des mécanismes de compression comme MP3). Il est donc utile, par exemple pour l'archivage à long terme (mais aussi pour la haute fidélité).

Le multimédia, c'est compliqué. Le RFC fait près de 100 pages, pour un format audio qui se veut pourtant simple. FLAC fait de la compression pour limiter l'espace de stockage nécessaire mais en prenant soin de permettre une décompression qui redonne exactement le fichier originel (d'où le « sans perte » dans son nom, qu'il partage avec d'autres formats, comme le FFV1 du RFC 9043). Je ne connais pas assez le domaine de l'audio pour faire un résumé intelligent du RFC donc je vous invite à le lire si vous voulez comprendre comment FLAC fonctionne (les sections 4 à 6 vous font une description de haut niveau).

Si on prend un fichier FLAC, un programme comme file peut le comprendre :

% file Thélème.flac
Thélème.flac: FLAC audio bitstream data, 24 bit, stereo, 44.1 kHz, length unknown  
  

Le fait que l'échantillonage soit à 44,1 kHz est encodé dans les métadonnées (cf. section 9.1.2 du RFC), que file a pu lire (section 9.1.3 pour le fait que le fichier soit en stéréo).

Il y a quelques fichiers FLAC sur Wikimedia Commons. Mais un bon exemple de l'utilisation de FLAC est donné par l'enregistrement des Variations Goldberg par Kimiko Ishizaka, que vous pouvez télécharger en FLAC et sous une licence libre (CC0).

La mise en œuvre de référence de FLAC est en logiciel libre et se nomme libFLAC. Mais il existe beaucoup d'autres programmes qui savent gérer FLAC (j'ai écouté plusieurs fichiers FLAC avec vlc pour cet article), le lire, l'écrire, l'analyser, etc. Une liste est disponible sur le site du groupe de travail IETF. Il faut dire que FLAC, bien qu'il vienne seulement d'être normalisé, est un format ancien, dont le développement a commencé en 2000, et il n'est donc pas étonnant que les programmeur·ses aient eu le temps de travailler.

Si vous voulez ajouter du code à cette liste, lisez bien la section 11 du RFC, sur la sécurité. Un programme qui lit du FLAC doit être paranoïaque (comme avec n'importe quel autre format, bien sûr) et se méfier des cas pathologiques. Ainsi, le RFC note qu'on peut facilement créer un fichier FLAC de 49 octets qui, décomprimé, ferait 2 mégaoctets, ce qui pourrait dépasser la mémoire qui avait été réservée. Ce genre de surprises peut arriver à plusieurs endroits. L'annexe D du RFC contient plusieurs fichiers FLAC intéressants (et vous pouvez les retrouver en ligne) et il existe également une collection de fichiers FLAC, dont certains sont délibérement anormaux, pour que vous puissiez tester la robustesse de votre programme. Autre piège (mais lisez toute la section 11, il y en a beaucoup), FLAC permet de mettre des URL dans les fichiers, URL qu'il ne faut évidemment pas déréférencer bêtement.

Ce RFC est également la documentation pour l'enregistrement du type MIME audio/flac (section 12.1).

Pour une analyse technique de la prétention « sans perte » de FLAC, voir cet article de Guillaume Seznec.

Le préfixe IPv6 normalisé pour les documentations, 2001:db8::/32 était trop petit pour vous ? Vous aviez du mal à exprimer des architectures réseau complexes, avec beaucoup de préfixes ? Ne pleurez plus, un nouveau préfixe a été alloué, c'est désormais un /20, le 3fff::/20.

Ce RFC modifie légèrement le RFC 3849, qui normalisait ce préfixe de documentation. Le but d'un préfixe IP de documentation est d'éviter que les auteur·es de ces documentations ne prennent des adresses IP qui existent par ailleurs, au risque que des administrateurices réseaux maladroit·es ne copient ces adresses IP (songez au nombre d'articles qui parlent d'IPv4 en utilisant des exemples comme les adresses 1.1.1.1 ou 1.2.3.4, qui existent réellement). On doit donc utiliser les noms de domaine du RFC 2606, les adresses IPv4 du RFC 5737, et les numéros d'AS du RFC 5398. Pour IPv6, l'espace de documentation est désormais 3fff::/20 (l'ancien préfixe 2001:db8::/32 reste réservé et valable donc pas besoin de modifier les documentations existantes).

Cette nouvelle taille permet de documenter des réseaux réalistes, par exemple où deux /32 se parlent.

Si ce préfixe est désormais dans le registre des adresses spéciales, il ne semble pas (encore ?) décrit dans la base d'un RIR, contrairement à son prédécesseur.

Ce nouveau RFC documente un format déjà ancien et largement déployé, TZif, un format de description des fuseaux horaires. Il définit également des types MIME pour ce format, application/tzif et application/tzif-leap. Il remplace le premier RFC de normalisation de ce format, le RFC 8536, mais il y a très peu de changements. Bienvenue donc à la version 4 du format, spécifiée dans ce RFC.

Ce format existe depuis quarante ans (et a pas mal évolué pendant ce temps) mais n'avait apparemment jamais fait l'objet d'une normalisation formelle avant le RFC 8536 en 2019. La connaissance des fuseaux horaires est indispensable à toute application qui va manipuler des dates, par exemple un agenda. Un fuseau horaire se définit par un décalage par rapport à UTC, les informations sur l'heure d'été, des abréviations pour désigner ce fuseau (comme CET pour l'heure de l'Europe dite « centrale ») et peut-être également des informations sur les secondes intercalaires. Le format iCalendar du RFC 5545 est un exemple de format décrivant les fuseaux horaires. TZif, qui fait l'objet de ce RFC, en est un autre. Contrairement à iCalendar, c'est un format binaire.

TZif vient à l'origine du monde Unix et est apparu dans les années 1980, quand le développement de l'Internet, qui connecte des machines situées dans des fuseaux horaires différents, a nécessité que les machines aient une meilleure compréhension de la date et de l'heure. Un exemple de source faisant autorité sur les fuseaux horaires est la base de l'IANA décrite dans le RFC 6557 et dont l'usage est documenté à l'IANA. Pour la récupérer, voir par exemple le RFC 7808.

La section 2 de notre RFC décrit la terminologie du domaine :

• Temps Universel Coordonné (UTC est le sigle officiel) : la base du temps légal. Par exemple, en hiver, la France métropolitaine est en UTC + 1. (GMT n'est utilisé que par les nostalgiques de l'Empire britannique.)
• Heure d'été (le terme français est incorrect, l'anglais DST - Daylight Saving Time est plus exact) : le décalage ajouté ou retiré à certaines périodes, pour que les activités humaines, et donc la consommation d'énergie, se fassent à des moments plus appropriés (cette idée est responsable d'une grande partie de la complexité des fuseaux horaires).
• Temps Atomique International (TAI) : contrairement à UTC, qui suit à peu près le soleil, TAI est déconnecté des phénomènes astronomiques. Cela lui donne des propriétés intéressantes, comme la prédictibilité (alors qu'on ne peut pas savoir à l'avance quelle sera l'heure UTC dans un milliard de secondes) et la monotonie (jamais de sauts, jamais de retour en arrière, ce qui peut arriver à UTC). Cela en fait un bon mécanisme pour les ordinateurs, mais moins bon pour les humains qui veulent organiser un pique-nique. Actuellement, il y a 37 secondes de décalage entre TAI et UTC.
• Secondes intercalaires : secondes ajoutées de temps en temps à UTC pour compenser les variations de la rotation de la Terre.
• Correction des secondes intercalaires : TAI - UTC - 10 (lisez le RFC pour savoir pourquoi 10). Actuellement 27 secondes.
• Heure locale : l'heure légale en un endroit donné. La différence avec UTC peut varier selon la période de l'année, en raison de l'heure d'été. En anglais, on dit aussi souvent « le temps au mur » (wall time) par référence à une horloge accrochée au mur. Quand on demande l'heure à M. Toutlemonde, il donne cette heure locale, jamais UTC ou TAI ou le temps Unix.
• Epoch : le point à partir duquel on compte le temps. Pour Posix, c'est le 1 janvier 1970 à 00h00 UTC.
• Temps standard : la date et heure « de base » d'un fuseau horaire, sans tenir compte de l'heure d'été. En France métropolitaine, c'est UTC+1.
• Base de données sur les fuseaux horaires : l'ensemble des informations sur les fuseaux horaires (cf. par exemple RFC 7808). Le format décrit dans ce RFC est un des formats possibles pour une telle base de données.
• Temps universel : depuis 1960, c'est équivalent à UTC, mais le RFC préfère utiliser UT.
• Temps Unix : c'est ce qui est renvoyé par la fonction time(), à savoir le nombre de secondes depuis l'epoch, donc depuis le 1 janvier 1970. Il ne tient pas compte des secondes intercalaires, donc il existe aussi un « temps Unix avec secondes intercalaires » (avertissement : tout ce qui touche au temps et aux calendriers est compliqué). C'est ce dernier qui est utilisé dans le format TZif, pour indiquer les dates et heures des moments où se fait une transition entre heure d'hiver et heure d'été.

La section 3 de notre RFC décrit le format lui-même. Un fichier TZif est composé d'un en-tête (taille fixe de 44 octets) indiquant entre autres le numéro de version de TZif. La version actuelle est 4. Ensuite, on trouve les données. Dans la version 1 de TZif, le bloc de données indiquait les dates de début et de fin des passages à l'heure d'été sur 32 bits, ce qui les limitait aux dates situées entre 1901 et 2038. Les versions ultérieures de TZif sont passées à 64 bits, ce qui permet de tenir environ 292 milliards d'années mais le bloc de données de la version 1 reste présent, au cas où il traine encore des logiciels ne comprenant que la version 1. Notez que ces 64 bits permettent de représenter des dates antérieures au Big Bang, mais certains logiciels ont du mal avec des valeurs situées trop loin dans le passé.

Les versions 2, 3 et 4 ont un second en-tête de 44 octets, et un bloc de données à elles. Les vieux logiciels arrêtent la lecture après le premier bloc de données et ne sont donc normalement pas gênés par cet en-tête et ce bloc supplémentaires. Les logiciels récents peuvent sauter le bloc de données de la version 1, qui ne les intéresse a priori pas (voir section 4 et annexe A). C'est au créateur du fichier de vérifier que les blocs de données destinés aux différentes versions sont raisonnablement synchrones, en tout cas pour les dates antérieures à 2038.

Nouveauté apparue avec la version 2, il y a aussi un pied de page à la fin. Les entiers sont stockés en gros boutien, et en complément à deux. L'en-tête commence par la chaîne magique « TZif » (U+0054 U+005A U+0069 U+0066), et comprend la longueur du bloc de données (qui dépend du nombre de transitions, de secondes intercalaires et d'autres informations à indiquer). Le bloc de données contient la liste des transitions, le décalage avec UT, le nom du fuseau horaire, la liste des secondes intercalaires, etc. Vu par le mode hexadécimal d'Emacs, voici le début d'un fichier Tzif version 2 (pris sur une Ubuntu, dans /usr/share/zoneinfo/Europe/Paris). On voit bien la chaîne magique, puis le numéro de version, et le début du bloc de données :

00000000: 545a 6966 3200 0000 0000 0000 0000 0000  TZif2...........
00000010: 0000 0000 0000 000d 0000 000d 0000 0000  ................
00000020: 0000 00b8 0000 000d 0000 001f 8000 0000  ................
00000030: 9160 508b 9b47 78f0 9bd7 2c70 9cbc 9170  .`P..Gx...,p...p
00000040: 9dc0 48f0 9e89 fe70 9fa0 2af0 a060 a5f0  ..H....p..*..`..
...
    

Avec od, ça donnerait :

% od -x -a /usr/share/zoneinfo/Europe/Paris
0000000    5a54    6669    0032    0000    0000    0000    0000    0000
          T   Z   i   f   2 nul nul nul nul nul nul nul nul nul nul nul
0000020    0000    0000    0000    0d00    0000    0d00    0000    0000
        nul nul nul nul nul nul nul  cr nul nul nul  cr nul nul nul nul
0000040    0000    b800    0000    0d00    0000    1f00    0080    0000
        nul nul nul   8 nul nul nul  cr nul nul nul  us nul nul nul nul
0000060    6091    8b50    479b    f078    d79b    702c    bc9c    7091
        dc1   `   P  vt esc   G   x   p esc   W   ,   p  fs   < dc1   p
...

    

Des exemples détaillés et commentés de fichiers TZif figurent en annexe B. À lire si vous voulez vraiment comprendre les détails du format.

Le pied de page indique notamment les extensions à la variable d'environnement TZ. Toujours avec le mode hexadécimal d'Emacs, ça donne :

00000b80: 4345 542d 3143 4553 542c 4d33 2e35 2e30  CET-1CEST,M3.5.0
00000b90: 2c4d 3130 2e35 2e30 2f33 0a              ,M10.5.0/3.
    

On a vu que le format TZif avait une histoire longue et compliquée. La section 4 du RFC est entièrement consacrée aux problèmes d'interopérabilité, liés à la coexistence de plusieurs versions du format, et de beaucoup de logiciels différents. Le RFC conseille (sections 4 et 5) :

• De ne plus générer de fichiers suivant la version 1, qui ne marchera de toute façon plus après 2038.
• Les logiciels qui en sont restés à la version 1 doivent faire attention à arrêter leur lecture après le premier bloc (dont la longueur figure dans l'en-tête).
• La version 4 n'apporte pas beaucoup par rapport à la 2 et à la 3 et donc, sauf si on utilise les nouveautés spécifiques de la 4, il est recommandé de produire plutôt des fichiers conformes à la version 2 ou 3.
• Un fichier TZif transmis via l'Internet devrait être étiqueté application/tzif-leap ou application/tzif (s'il n'indique pas les secondes intercalaires). Ces types MIME sont désormais dans le registre officiel (cf. section 9 du RFC).

L'annexe A du RFC en rajoute, tenant compte de l'expérience accumulée ; par exemple, certains lecteurs de TZif n'acceptent pas les noms de fuseaux horaires contenant des caractères non-ASCII et il peut donc être prudent de ne pas utiliser ces caractères. Plus gênant, il existe des lecteurs assez bêtes pour planter lorsque des temps sont négatifs. Or, les entiers utilisant dans TZif sont signés, afin de pouvoir représenter les moments antérieurs à l'epoch. Donc, attention si vous avez besoin de données avant le premier janvier 1970, cela perturbera certains logiciels bogués.

En parlant des noms de fuseaux horaires, le RFC rappelle (section 5) que le sigle utilisé dans le fichier Tzif (comme « CET ») est en anglais et que, si on veut le traduire, cela doit être fait dans l'application, pas dans le fichier. Le RFC donne comme exemple CST, qui peut être présenté comme « HNC », pour « Heure Normale du Centre ».

Autre piège avec ces sigles utilisés pour nommer les fuseaux horaires : ils sont ambigus. PST peut être la côte Ouest des USA mais aussi l'heure du Pakistan ou des Philippines.

La section 7 du RFC donne quelques conseils de sécurité :

• L'en-tête indique la taille des données mais le programme qui lit le fichier doit vérifier que ces indications sont correctes, et n'envoient pas au-delà de la fin du fichier.
• TZif, en lui-même, n'a pas de mécanisme de protection de l'intégrité, encore moins de mécanisme de signature. Il faut fournir ces services extérieurement (par exemple avec curl, en récupérant via HTTPS).

Enfin, l'annexe C du RFC liste les changements depuis le RFC 8536, changements qui mènent à cette nouvelle version, la 4. Rien de crucial mais :

• Formalisation de l'ancienne convention comme quoi un décalage de « - 0 » avec UTC indique qu'on ne connait pas le vrai décalage.
• Correction de plusieurs erreurs.

Une bonne liste de logiciels traitant ce format figure à l'IANA.

Voici un RFC explicitement politique, puisqu'il documente la façon dont les concepteur·rices de protocoles à l'IETF devraient examiner les conséquences de leurs protocoles sur l'exercice des droits humains. Si vous concevez un protocole réseau (IETF ou pas), c'est une lecture recommandée.

Les protocoles ne sont pas neutres puisqu'ils ont des conséquences concrètes sur les utilisateurices, conséquences positives ou négatives. S'ils n'en avaient pas, on ne passerait pas du temps à les développer, et on ne dépenserait pas d'argent à les déployer. Ces conséquences ne sont pas forcément faciles à déterminer, surtout avant tout déploiement effectif, mais ce RFC peut guider la réflexion et permettre d'identifier les points qui peuvent avoir des conséquences néfastes. Il comprend de nombreux exemples tirés de précédents RFC. Il met à jour partiellement le RFC 8280, dont il reprend la section 6, et s'inspire de la méthode du RFC 6973, qui documentait les conséquences des protocoles sur la vie privée.

La question est évidemment complexe. Les protocoles n'ont pas forcément un pouvoir direct sur ce que les utilisateurices peuvent faire ou pas (c'est l'argument central de ceux qui estiment que les techniques sont neutres : HTTP transférera aussi bien un article de la NASA qu'un texte complotiste sur les extra-terrestres). Leur rôle est plutôt indirect, en ce qu'ils encouragent ou découragent certaines choses, plutôt que d'autoriser ou interdire. Et puis, comme le note le RFC, cela dépend du déploiement. Par exemple, pour le courrier électronique, des faits politiques importants ne s'expliquent pas par le protocole. Ce ne sont pas les particularités de SMTP (RFC 5321) qui expliquent la domination de Gmail par exemple. Il ne faut en effet pas tomber dans le déterminisme technologique (comme le font par exemple les gens qui critiquent DoH) : l'effet dans le monde réel d'un protocole dépend de bien d'autres choses que le protocole.

Ah, et autre point dans l'introduction, la définition des droits humains. Notre RFC s'appuie sur la déclaration universelle des droits humains et sur d'autres documents comme le International Covenant on Economic, Social and Cultural Rights.

Parmi les droits humains cités dans cette déclaration universelle, nombreux sont ceux qui peuvent être remis en cause sur l'Internet : liberté d'expression, liberté d'association, droit à la vie privée, non-discrimination, etc. L'absence d'accès à l'Internet mène également à une remise en cause des droits humains, par exemple parce que cela empêche les lanceurs d'alerte de donner l'alerte. Les atteintes aux droits humains peuvent être directes (censure) ou indirectes (la surveillance des actions peut pousser à l'auto-censure, et c'est souvent le but poursuivi par les acteurs de la surveillance ; cf. « Chilling Effects: Online Surveillance and Wikipedia Use »). Et les dangers pour les individus ne sont pas seulement « virtuels », ce qui se passe en ligne a des conséquences physiques quand, par exemple, une campagne de haine contre des gens accusés d'attaques contre une religion mène à leur assassinat, ou quand un État emprisonne ou tue sur la base d'informations récoltées en ligne.

C'est pour cela que, par exemple, le conseil des droits humains de l'ONU mentionne que les droits qu'on a dans le monde physique doivent aussi exister en ligne. [La propagande des médias et des politiciens en France dit souvent que « l'Internet est une zone de non-droit » et que « ce qui est interdit dans le monde physique doit aussi l'être en ligne », afin de justifier des lois répressives. Mais c'est une inversion complète de la réalité. En raison des particularités du numérique, notamment la facilité de la surveillance de masse, et de l'organisation actuelle du Web, avec un petit nombre d'acteurs médiant le trafic entre particuliers, les droits humains sont bien davantage menacés en ligne.] Sur la question de l'application des droits humains à l'Internet, on peut aussi lire les « 10 Internet Rights & Principles> » et le « Catalog of Human Rights Related to ICT Activities ».

Comme les droits humains sont précieux, et sont menacés sur l'Internet, l'IETF doit donc veiller à ce que son travail, les protocoles développés, n'aggravent pas la situation. D'où la nécessité, qui fait le cœur de ce RFC, d'examiner les protocoles en cours de développement. Ces examens (reviews, section 3 du RFC) devraient être systématiques et, évidemment, faits en amont, pas une fois le protocole déployé. [En pratique, ces examens ont assez vite été arrêtés, et ce RFC ne reflète donc pas la situation actuelle.]

Vu la façon dont fonctionne l'IETF, il n'y a pas besoin d'une autorité particulière pour effectuer ces examens. Tout·e participant·e à l'IETF peut le faire. Ce RFC 9620 vise à guider les examinateurs (reviewers). L'examen peut porter sur le contenu d'un Internet Draft mais aussi être complété, par exemple, avec des interviews d'experts de la question (les conséquences de tel ou tel paragraphe dans un Internet Draft ne sont pas forcément évidentes à la première lecture, ou même à la seconde) mais aussi des gens qui seront affectés par le protocole en question. Si un futur RFC parle d'internationalisation, par exemple, il ne faut pas interviewer que des anglophones, et pas que des participants à l'IETF, puisque l'internationalisation concerne tout le monde.

Une grosse difficulté, bien sûr, est que le protocole n'est pas tout. Les conditions effectives de son déploiement, et son évolution dans le temps, sont cruciales. Ce n'est pas en lisant le RFC 5733 (ou le RFC 9083) qu'on va tout comprendre sur les enjeux de la protection des données personnelles des titulaires de noms de domaine ! Le RFC 8980 discute d'ailleurs de cette importante différence entre le protocole et son déploiement.

La plus importante section de notre RFC est sans doute la section 4, qui est une sorte de check-list pour les auteur·es de protocoles et les examinateurices. Idéalement, lors de la phase de conception d'un protocole, il faudrait passer toutes ces questions en revue. Bien évidemment, les réponses sont souvent complexes : la politique n'est pas un domaine simple.

Premier exemple (je ne vais pas tous les détailler, rassurez-vous), les intermédiaires. Est-ce que le protocole permet, voire impose, des intermédiaires dans la communication ? C'est une question importante car ces intermédiaires, s'ils ne sont pas sous le contrôle des deux parties qui communiquent, peuvent potentiellement surveiller la communication (risque pour la confidentialité) ou la perturber (risque pour la liberté de communication). Un exemple est l'interception HTTPS (cf. « The Security Impact of HTTPS Interception »). Le principe de bout en bout (RFC 1958 ou bien « End-to-End Arguments in System Design ») promeut plutôt une communication sans intermédiaires, mais on trouve de nombreuses exceptions dans les protocoles IETF (DNS, SMTP…) ou en dehors de l'IETF (ActivityPub), car les intermédiaires peuvent aussi rendre des services utiles. En outre, ces intermédiaires tendent à ossifier le protocole, en rendant plus difficile le déploiement de tout changement (cf. RFC 8446 pour les problèmes rencontrés par TLS 1.3).

Le RFC fait aussi une différence entre intermédiaires et services. Si vous êtes utilisateurice de Gmail, Gmail n'est pas un intermédiaire, mais un service car vous êtes conscient·e de sa présence et vous l'avez choisi. [L'argument me semble avoir des faiblesses : ce genre de services pose exactement les mêmes problèmes que les intermédiaires et n'est pas forcément davantage maitrisé.]

Un bon moyen de faire respecter le principe de bout en bout est de chiffrer au maximum. C'est pour cela que QUIC (RFC 9000) chiffre davantage de données que TLS. C'est aussi pour cela que l'IETF travaille au chiffrement du SNI (draft-ietf-tls-esni).

Autre exemple, la connectivité (section 4.2). Car, si on n'a pas accès à l'Internet du tout, ou bien si on y a accès dans des conditions très mauvaises, tout discussion sur les droits humains sur l'Internet devient oiseuse. L'accès à l'Internet est donc un droit nécessaire (cf. la décision du Conseil Constitutionnel sur Hadopi, qui posait le principe de ce droit d'accès à l'Internet). Pour le protocole, cela oblige à se pencher sur son comportement sur des liens de mauvaise qualité : est-ce que ce protocole peut fonctionner lorsque la liaison est mauvaise ?

Un sujet délicat (section 4.4) est celui des informations que le protocole laisse fuiter (l'« image vue du réseau » du RFC 8546). Il s'agit des données qui ne sont pas chiffrées, même avec un protocole qui fait de la cryptographie, et qui peuvent donc être utilisées par le réseau, par exemple pour du traitement différencié (de la discrimination, pour dire les choses franchement). Comme recommandé par le RFC 8558, tout protocole doit essayer de limiter cette fuite d'informations. C'est pour cela que TCP a tort d'exposer les numéros de port, par exemple, que QUIC va au contraire dissimuler.

L'Internet est mondial, on le sait. Il est utilisé par des gens qui ne parlent pas anglais et/ou qui n'utilisent pas l'alphabet latin. Il est donc crucial que le protocole fonctionne pour tout le monde (section 4.5). Si le protocole utilise des textes en anglais, cela doit être de manière purement interne (le GET de HTTP, le Received: de l'IMF, etc), sans être obligatoirement montré à l'utilisateurice. Ce principe, formulé dans le RFC 2277, dit que tout ce qui est montré à l'utilisateur doit pouvoir être traduit. (En pratique, il y a des cas limites, comme les noms de domaine, qui sont à la fois éléments du protocole, et montrés aux utilisateurs.)

Si le protocole sert à transporter du texte, il doit évidemment utiliser Unicode, de préférence encodé en UTF-8. S'il accepte d'autres encodages et/ou d'autres jeux de caractère (ce qui peut être dangereux pour l'interopérabilité), il doit permettre d'étiqueter ces textes, afin qu'il n'y ait pas d'ambiguité sur leurs caractéristiques. Pensez d'ailleurs à lire le RFC 6365.

Un contre-exemple est le vieux protocole whois (RFC 3912), qui ne prévoyait que l'ASCII et, si on peut l'utiliser avec d'autres jeux de caractères, comme il ne fournit pas d'étiquetage, le client doit essayer de deviner de quoi il s'agit. (Normalement, whois n'est plus utilisé, on a le Web et RDAP, mais les vieilles habitudes ont la vie dure.)

Toujours question étiquetage, notre RFC rappelle l'importance de pouvoir, dans le protocole, indiquer explicitement la langue des textes (RFC 5646). C'est indispensable afin de permettre aux divers logiciels de savoir quoi en faire, par exemple en cas de synthèse vocale.

Le RFC parle aussi de l'élaboration des normes techniques (section 4.7). Par exemple, sont-elles dépendantes de brevets (RFC 8179 et RFC 6701) ? [Personnellement, je pense que c'est une question complexe : les brevets ne sont valables que dans certains pays et, en outre, la plupart des brevets logiciels sont futiles, brevetant des technologies banales et déjà connues. Imposer, comme le proposent certains, de ne normaliser que des techniques sans brevet revient à donner un doit de veto à n'importe quelle entreprise qui brevète n'importe quoi. Par exemple, le RFC 9156 n'aurait jamais été publié si on s'était laissé arrêter par le brevet.]

Mais un autre problème avec les normes techniques concerne leur disponibilité. Si l'IETF, le W3C et même l'UIT publient leurs normes, ce n'est pas le cas de dinosaures comme l'AFNOR ou l'ISO, qui interdisent même la redistribution de normes qu'on a légalement acquises. Si les normes IETF sont de distribution libre, elles dépendent parfois d'autres normes qui, elles, ne le sont pas.

Un peu de sécurité informatique, pour continuer. La section 4.11 traite de l'authentification des données (ce que fait DNSSEC pour le DNS, par exemple). Cette possibilité d'authentification est évidemment cruciale pour la sécurité mais le RFC note qu'elle peut aussi être utilisée négativement, par exemple avec les menottes numériques.

Et il y a bien sûr la confidentialité (section 4.12 mais aussi RFC 6973), impérative depuis toujours mais qui était parfois sous-estimée, notamment avant les révélations Snowden. Les auteur·es de protocoles doivent veiller à ce que les données soient et restent confidentielles et ne puissent pas être interceptées par un tiers. Il y a longtemps que tout RFC doit contenir une section sur la sécurité (RFC 3552), exposant les menaces spécifiques à ce RFC et les contre-mesures prises, entre autre pour assurer la confidentialité. L'IETF refuse, à juste titre, toute limitation de la cryptographie, souvent demandée par les autorités (RFC 1984). Les exigences d'accès par ces autorités (en invoquant des arguments comme la lutte contre le terrorisme ou la protection de l'enfance) ne peuvent mener qu'à affaiblir la sécurité générale puisque ces accès seront aussi utilisés par les attaquants, ou par un État qui abuse de son pouvoir.

Le modèle de menace de l'Internet, depuis longtemps, est que tout ce qui est entre les deux machines situées aux extrémités de la communication doit être considéré comme un ennemi. Pas parce que les intermédiaires sont forcément méchants, loin de là, mais parce qu'ils ont des possibiliés techniques que certains exploiteront et il faut donc protéger la communication car on ne sait jamais ce que tel ou tel intermédiaire fera (RFC 7258 et RFC 7624). Bref, tout protocole doit chiffrer le contenu qu'il transporte (RFC 3365). Aujourd'hui, les principales exceptions à ce principe sont le très vieil whois (RFC 3912) et surtout le DNS qui a, certes, des solutions techniques pour le chiffrement (RFC 7858 et RFC 8484) mais qui sont loin d'être universellement déployées.

Ce chiffrement doit évidemment être fait de bout en bout, c'est-à-dire directement entre les deux machines qui communiquent, afin d'éviter qu'un intermédiaire n'ait accès à la version en clair. Cela pose un problème pour les services store-and-forward comme le courrier électronique (RFC 5321). De même, chiffrer lorsqu'on communique en HTTPS avec Gmail ne protège pas la communication contre Google, seulement contre les intermédiaires réseau ! Relire le RFC 7624 est recommandé.

Question vie privée, le RFC recommande également de faire attention aux métadonnées et à l'analyse de trafic. Les conseils du RFC 6973, section 7, sont ici utiles.

Un sujet encore plus délicat est celui de l'anonymat et du pseudonymat. On sait qu'il n'y a pas réellement d'anonymat sur l'Internet (quoiqu'en disent les politiciens malhonnêtes et les journalistes avides de sensationnalisme), le numérique permettant au contraire de récolter et de traiter beaucoup de traces de la communication. Néanmoins, le protocole doit permettre, autant que possible, de s'approcher de l'anonymat. Par exemple, les identificateurs persistents sont évidemment directement opposés à cet objectif puisqu'ils rendent l'anonymat impossible (rappel important : anonymat ≠ pseudonymat). Au minimum, il faudrait permettre à l'utilisateur de changer facilement et souvent ces identificateurs. Et, bien sûr, ne pas imposer qu'ils soient liés à l'identité étatique. Des exemples d'identificateurs qui sont parfois utilisés sur le long terme sont les adresses IP, les Connection ID de QUIC (un bon exemple d'un protocole qui permet leur changement facilement), les biscuits de HTTP, et les adresses du courrier électronique, certainement très difficiles à changer. Comme le montre l'exemple de ces adresses, les identificateurs stables sont utiles et on ne peut pas forcément les remplacer par des identificateurs temporaires. Ici, le souci de vie privée rentre en contradiction avec l'utilité des identificateurs, une tension courante en sécurité. Le fait qu'on ne puisse en général pas se passer d'identificateurs, à relativement longue durée de vie, est justement une des raisons pour lesquelles il n'y a pas de vrai anonymat sur l'Internet.

Notons que les politiciens de mauvaise foi et les journalistes incompétents parlent parfois d'anonymat dès qu'un identificateur stable n'est pas l'identité étatique (par exemple quand je crée un compte Gmail « anonymous652231 » au lieu d'utiliser le nom qui est sur ma carte d'identité). Mais tout identificateur stable peut finir par se retrouver lié à une autre identité, peut-être aussi à l'identité étatique, par exemple si deux identificateurs sont utilisés dans le même message. Et certains identificateurs sont particulièrement communs, avec plusieurs usages, ce qui les rend encore plus dangereux pour la vie privée. Le numéro de téléphone, que certaines messageries instantanées imposent, est particulièrement sensible et est donc déconseillé.

Donc, s'il faut utiliser des identificateurs stables, ils doivent au moins pouvoir être des pseudonymes.

D'autres façons de désanonymiser existent, par exemple quand les gens ont bêtement cru que condenser un identificateur n'était pas réversible (cf. l'article « Four cents to deanonymize: Companies reverse hashed email addresses »).

Notre RFC rappelle ainsi les discussions animées qu'avait connu l'IETF en raison d'un mécanisme d'allocation des adresses IPv6, qui les faisaient dériver d'un identificateur stable, l'adresse MAC, qui permettait de suivre à la trace un utilisateur mobile. Depuis, le RFC 8981 (et le RFC 7217 pour les cas où on veut une stabilité limitée dans l'espace) ont résolu ce problème (le RFC 7721 résume le débat). À noter que l'adresse MAC peut aussi devenir variable (draft-ietf-madinas-mac-address-randomization).

Autre exemple où un protocole IETF avait une utilisation imprudente des identificateurs, DHCP, avec ses identificateurs stables qui, certes, n'étaient pas obligatoires mais, en pratique, étaient largement utilisés (RFC 7844).

Une autre question très sensible est celle de la censure. Le protocole en cours de développement a-t-il des caractéristiques qui rendent la censure plus facile ou au contraire plus difficile (section 4.16) ? Par exemple, si le protocole fait passer par des points bien identifiés les communications, ces points vont certainement tenter les censeurs (pensez aux résolveurs DNS et à leur rôle dans la censure…). Les RFC 7754 et RFC 9505 décrivent les techniques de censure. Elles sont très variées. Par exemple, pour le Web, le censeur peut agir sur les résolveurs DNS mais aussi bloquer l'adresse IP ou bien, en faisant du DPI, bloquer les connexions TLS en regardant le SNI. Certains systèmes d'accès au contenu, comme Tor, ou de distribution du contenu, comme BitTorrent, résistent mieux à la censure que le Web mais ont d'autres défauts, par exemple en termes de performance. L'exemple du SNI montre en tout cas très bien une faiblesse de certains protocoles : exposer des identificateurs aux tierces parties (qui ne sont aucune des deux parties qui communiquent) facilite la censure. C'est pour cela que l'IETF développe ECH (cf. draft-ietf-tls-esni/).

Le protocole, tel que normalisé dans un RFC, c'est bien joli, mais il faut aussi tenir compte du déploiement effectif. Comme noté au début, ce n'est pas dans le RFC 5321 qu'on trouvera les causes de la domination de Gmail ! Les effets du protocole dans la nature sont en effet très difficiles à prévoir. La section 4.17 se penche sur cette question et demande qu'on considère, non seulement le protocole mais aussi les effets qu'il aura une fois déployé. [Ce qui, à mon avis, relève largement de la boule de cristal, surtout si on veut tenir compte d'effets économiques. Et les exemples du RFC ne sont pas géniaux, comme de reprocher au courrier sa gratuité, qui encourage le spam. L'exemple de l'absence de mécanisme de paiement sur le Web, qui pousse à développer des mécanismes néfastes comme la publicité, est meilleur.] La section 4.21 traite également ce sujet des conséquences, parfois inattendues, du déploiement d'un protocole.

Le RFC a aussi un mot (section 4.18) sur les questions d'accessibilité, notamment aux handicapés. Cette question, très présente dans les discussions autour des couches hautes du Web (cf. les réunions Paris Web) semble plus éloignée de ce que fait l'IETF mais le RFC cite quand même l'exemple du RFC 9071, sur l'utilisation de RTP dans des réunions en ligne, avec une alternative en texte pour les personnes malentendantes.

L'Internet est aujourd'hui très, trop, centralisé, notamment pour ce qui concerne les services (la connectivité, quoique imparfaitement répartie, est moins dépendante d'un petit nombre d'acteurs). Il est donc utile, lors de la conception d'un protocole, de réfléchir aux caractéristiques du protocole qui risquent d'encourager la centralisation (par exemple par la création d'un, ou d'un petit nombre de points de contrôle). Le RFC 3935 donne explicitement à l'IETF un objectif de promotion de la décentralisation.

En conclusion, même si l'activité organisée d'examen des futurs RFC n'a pas pris, ce RFC reste utile pour réfléchir à l'impact de nos protocoles sur les droits des humains.

Dans un message DNS, il y a quatre sections qui peuvent prendre un nombre variable d'enregistrements (resource records). Chaque section est précédée d'un chiffre qui indique ce nombre d'enregistrements. L'une de ces sections indique la question posée. Est-ce que cela a un sens de mettre plusieurs questions dans un message ? Non, répond, ce très court RFC, qui clarifie le RFC 1035 sur ce point.

Regardons une requête DNS avec tshark :

% tshark -V -r  dns.pcap
…
Domain Name System (query)
    Transaction ID: 0x0dfd
    Flags: 0x0120 Standard query
        0... .... .... .... = Response: Message is a query
        .000 0... .... .... = Opcode: Standard query (0)
…
    Questions: 1
    Answer RRs: 0
    Authority RRs: 0
    Additional RRs: 1
    Queries
        wylag.de: type A, class IN
            Name: wylag.de
            [Name Length: 8]
            [Label Count: 2]
            Type: A (Host Address) (1)
            Class: IN (0x0001)
    Additional records
        <Root>: type OPT
            Name: <Root>
            Type: OPT (41)
            UDP payload size: 4096
            Higher bits in extended RCODE: 0x00
            EDNS0 version: 0
            Z: 0x8000
                1... .... .... .... = DO bit: Accepts DNSSEC security RRs
                .000 0000 0000 0000 = Reserved: 0x0000
            Data length: 12
            Option: COOKIE
                Option Code: COOKIE (10)
                Option Length: 8
                Option Data: 93c545f2aaf3f12c
                Client Cookie: 93c545f2aaf3f12c
                Server Cookie: <MISSING>

  

Il s'agit d'une requête, pas d'une réponse, donc il est normal que les sections Answer et Authority soient vides (taille à zéro). La section Additional n'est pas vide car elle contient l'enregistrement EDNS. Et la section Question contient un seul enregistrement, la question (« quelle est l'adresse IPv4 de wylag.de ? »).

Tout le problème traitée par ce RFC est : que se passe t-il si la section Question d'une requête contient plus d'un enregistrement ? Je divulgâche tout de suite : c'est interdit, il ne faut pas. (Pour le cas des requêtes/réponses ordinaires, avec l'opcode 0 ; d'autres messages DNS peuvent avoir des règles différentes.) La principale raison pour cette interdiction est que, dans la réponse, certains champs sont globaux à toute la réponse (comme le code de réponse, le rcode) et on ne peut donc pas se permettre d'accepter des questions qui risqueraient de nécessiter des réponses différentes. Désormais, un serveur DNS qui voit passer une requête avec un nombre de questions supérieur à 1 doit répondre avec le code de retour FORMERR (format error).

Le RFC 1035, la norme originelle, traitait ce point mais restait flou.

Il y avait une autre façon de régler le problème, en imposant que, s'il y a plusieurs questions, toutes portent sur le même nom de domaine. Cela aurait réglé le doute sur le code de retour et aurait pu être pratique pour des cas comme la demande simultanée de l'adresse IPv4 et IPv6. Mais cette solution a été écartée au profit de la solution plus simple qui était d'interdire les questions multiples. (Et, de toute façon, on ne peut pas garantir que le code de retour sera le même pour tous les types, même si le nom est le même. Pensez aux serveurs DNS générant dynamiquement les données.)

Voici un RFC sur le protocole de routage Babel. Il normalise une extension au protocole pour tenir compte du RTT, le temps d'aller-retour sur un segment du réseau. C'est l'occasion de revenir sur ce critère de routage, souvent cité mais rarement utilisé (et pour de bonnes raisons).

On lit parfois des affirmations rapides comme « les routeurs Internet choisissent la route la plus rapide ». Outre que « rapide » n'a pas de définition précise (parle-t-on de la latence ? De la capacité ?), la phrase est fausse : le routage se fait sur des critères nettement moins dynamiques. Dans le cas de BGP, ce sont en bonne partie des critères de business. Das le cas d'un IGP, des critères de performance sont pris en compte, mais en se limitant à des critères assez statiques. En effet, si on prend en compte naïvement une variable très dynamique, qui change souvent, comme l'est le RTT, on risque d'avoir un routage très instable : un lien est peu utilisé, ses performances sont bonnes, les routeurs vont y envoyer tout le trafic, ses performances vont chuter, les routeurs vont tout envoyer ailleurs, les performances vont remonter, les routeurs vont encore changer d'avis, etc. Tenir compte des performances immédiates du lien est donc une fausse bonne idée ou, plus précisément, ne doit pas être fait naïvement.

C'est justement ce que fait ce RFC qui explique comment utiliser intelligemment un critère très mouvant, le RTT (la latence, mais mesurée en aller-retour), pour le choix des routes dans Babel. Babel est un protocole de routage de type IGP, normalisé dans le RFC 8966, surtout prévu pour des réseaux sans administration centrale.

Si par exemple (section 1 du RFC), une machine A à Paris a deux moyens de joindre une machine D également à Paris, une des routes passant par un routeur B à Paris et une autre par un routeur C à Tokyo, il est assez évident qu'il vaut mieux rester à Paris. Mais ce n'est pas forcément ce que feront les mises en œuvre de Babel, qui se disent simplement que les deux routes ont le même nombre de segments (deux). Bien sûr, attribuer manuellement des préférences aux segments résoudrait le problème (un lien vers le Japon est plus « cher ») mais l'un des buts de Babel est de ne pas requérir de configuration manuelle par un administrateur réseaux.

Utiliser le RTT, qui est relativement facile à évaluer (mais continuez la lecture : il y a des pièges) semble une solution évidente. Mais, comme dit plus haut, cela peut mener à de violentes instabilités du routage. Il faut donc évaluer le RTT, puis le traiter avant de l'utiliser, pour éviter des oscillations du routage. Et attention, la latence n'est pas toujours le meilleur critère de choix, d'autres, comme le coût monétaire, peuvent être pris en compte, par exemple pour privilégier un lien WiFi sur un lien 5G. Babel n'impose pas de critère unique de choix des routes.

Cette extension ne nécessite pas que les différents routeurs aient une horloge synchronisée (ce qui serait difficile à faire dans un réseau sans administration), juste que les horloges ne dérivent pas trop vite l'une par rapport à l'autre. D'autre part, comme l'algorithme essaie de limiter les oscillations de routes, il ne s'ajustera pas instantanément aux changements, et ne sera donc pas optimal dans tous les cas.

Commençons par l'évaluation du RTT. Il ne suffit pas de soustraire le temps de départ d'une question au temps d'arrivée d'une réponse, entre autre parce que la génération de la réponse peut prendre du temps (et puis un routeur Babel n'est pas obligé de répondre à tous les messages Hello). Et rappelez-vous que cette extension n'impose pas une synchronisation des horloges. L'algorithme est donc un peu plus compliqué, c'est celui créé par Mills et utilisé entre autres pour NTP. Un routeur nommé Alice qui envoie un message Hello (RFC 8966, section 3.4.1) ajoute à ces messages le temps de départ, appelé t1. Le routeur nommé Bob le reçoit à un temps t1'. Comme les horloges ne sont pas forcément synchronisées, on ne peut pas comparer directement t1 et t1'. Au lieu de cela, Bob, quand il enverra un message Babel IHU (I Heard yoU) indiquera à la fois t1 et t1' dans ce message, ainsi que le temps t2' d'émission. Alice, recevant ce message, n'aura qu'à calculer (t2 - t1) - (t2' - t1') et aura ainsi le RTT, même si les horloges sont différentes (tant qu'elles ne dérivent pas trop dans l'intervalle entre t1 et t2). Bon, j'ai simplifié, mais vous avez tous les détails dans le RFC, section 3.2.

Notez que cet algorithme impose aux deux routeurs de garder des informations supplémentaires sur leurs voisins, dans la table documentée dans la section 3.2.4 du RFC 8966. Celle-ci devra stocker les estampilles temporelles reçues.

Ces estampilles étant stockées sur 32 bits et ayant une résolution en microsecondes, elles reviendront à zéro toutes les 71 minutes. Le routeur doit donc prendre garde à ignorer les estampilles situées dans son futur (par exemple s'il a redémarré et perdu la notion du temps) ou trop éloignées. Sur un système POSIX, le routeur peut donc utiliser clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC).

Bon, désormais, nous avons le RTT. Qu'en faire ? Comme indiqué plus haut, il ne faut pas l'utiliser tel quel comme critère de sélection des routes, sous peine d'osccilations importantes des tables de routage. Il y a plusieurs opérations à faire (section 4). D'abord, il faut lisser le RTT, éliminant ainsi les cas extrêmes. Ainsi, on va utiliser la formule RTT ← α RTT + (1 - α) RTTn, où RTTn désigne la mesure qu'on vient juste de faire, et où la constante α a une valeur recommandée de 0,836. (Les détails figurent dans l'article « A delay-based routing metric ».)

Ensuite, pour nourrir l'algorithme de choix des routes, il faut convertir ce RTT en un coût. La fonction est simple : de 0 à une valeur rtt-min, le coût est constant, il augmente ensuite linéairement vers une valeur maximale, atteinte pour un RTT égal à rtt-max, et constante ensuite. Les valeurs par défaut recommandées sont de 10 ms pour rtt-min et 150 ms pour rtt-max. En d'autres termes, sur l'Internet, tout RTT inférieur à 10 ms est bon, tout RTT supérieur à 150 ms est à éviter autant que possible.

Enfin, car il reste encore des variations, la section 4 sur les traitements du RTT se termine en demandant l'application d'un mécanisme d'hystérésis, comme celui du RFC 8966, annexe A.3.

Le format des paquets, maintenant. Rappelons que Babel encode les données en TLV et permet des sous-TLV (la valeur d'un TLV est elle-même un TLV). Un routeur doit ignorer les sous-TLV qu'il ne comprend pas, ce qui permet d'ajouter des nouvelles informations sans risque (section 5).

Donc, notre RFC normalise le sous-TLV Timestamp (type 3), qui permet de stocker les estampilles temporelles, et peut apparaitre sous les sous-TLV Hello et IHU. Dans le premier cas, il stockera juste une valeur (t1 ou t2' dans l'exemple plus haut), dans le second, deux valeurs (t1 et t1' dans l'exemple plus haut).

La mise en œuvre « officielle » de Babel a, dans sa version de développement, la capacité de déterminer ces RTT (option enable-timestamps dans la configuration).

Traditionnellement, tous les résolveurs DNS fournissaient un service équivalent. Le client avait un résolveur configuré, soit statiquement, soit via DHCP, et ne se souciait pas vraiment du résolveur ainsi désigné, tous étaient pareils. Aujourd'hui, ce n'est plus vraiment le cas : les résolveurs fournissent des services très différents, par exemple en matière de chiffrement, ou de blocage de certains noms. Il est donc utile que le client puisse se renseigner sur son résolveur, ce que permet cette nouvelle technique, le type de données RESINFO, que le client va récupérer dans le DNS.

Voici une liste (non-limitative !) des caractéristiques d'un résolveur et qui peuvent être présentes ou pas :

• Chiffrement des requêtes, avec DoT, DoH ou DoQ.
• Blocage de certains noms, par exemple la publicité, ou le porno, ou bien les noms qui gênent le gouvernement, ou encore les noms des services qui osent enfreindre la propriété intellectuelle sacrée.
• Protection de la vie privée via la minimisation des requêtes (RFC 9156) et/ou l'absence de stockage de l'historique des requêtes.

Avant la solution de ce RFC, la seule manière pour le client DNS de savoir ce que son résolveur proposait était manuelle, en lisant des documentations (cf. par exemple celle de mon résolveur). Ce n'est pas pratique quand la configuration du résolveur est automatique ou semi-automatique, via DHCP, ou avec les solutions des RFC 9462 et RFC 9463.

Ce nouveau RFC propose donc un mécanisme qui permet au client de découvrir les caractéristiques d'un résolveur et de les analyser, avant de décider quel résolveur choisir. (Un point important est que ce RFC se veut neutre : il ne dit pas quelles sont les bonnes caractéristiques d'un résolveur, le client reçoit une information, il est libre de l'utiliser comme il veut.)

Place à la technique (section 3 du RFC) : un nouveau type de données DNS est défini, RESINFO (code 261). Son contenu est l'information recherchée, sous forme de couples clé=valeur. Le nom de domaine auquel il est rattaché est le nom du résolveur, récupéré par les méthodes des RFC 9462 et RFC 9463, ou manuellement configuré. Ce nom est désigné par le sigle ADN, pour Authentication Domain Name (RFC 9463, section 3.1.1). Si on a utilisé le nom spécial resolver.arpa (RFC 9462, section 4), on peut lui demander son RESINFO.

Le format du RESINFO (section 4 du RFC) est copié sur celui des enregistrements TXT. Chaque chaine de caractères suit le modèle clé=valeur du RFC 6763, section 6.3. Les clés inconnues doivent être ignorées, ce qui permettra dans le futur d'ajouter de nouvelles clés au registre des clés. Un exemple d'enregistrement RESINFO :

resolver IN RESINFO "qnamemin" "exterr=15,17" "infourl=https://resolver.example.com/guide"
  

Il indique (section 5, sur la signification des clés) que ce résolveur fait de la minimisation des requêtes (RFC 9156), et notez que cette clé n'a pas de valeur, c'est juste un booléen dont la présence indique la QNAME minimisation. L'enregistrement continue en donnant les codes EDE (Extended DNS Errors, RFC 8914) que peut renvoyer le résolveur. C'est surtout utile pour indiquer ce qu'il bloque (15 = bloqué par décision de l'administrateurice du résolveur, 17 = bloqué par demande de l'utilisateurice). Et enfin il donne un URL où on peut aller chercher davantage d'information en langue naturelle.

La section 7 du RFC donne quelques conseils de sécurité : avoir un lien sécurisé avec le résolveur qu'on interroge (par exemple avec DoT), pour éviter qu'un méchant ne modifie le RESINFO, et valider la réponse avec DNSSEC (sauf pour resolver.arpa, qui est un cas spécial).

La section 8 précise le registre des clés disponibles. Pour ajouter des clés (on note qu'à l'heure actuelle, il n'y en a pas pour indiquer la disponibilité de DoT ou DoH, ou pour la politique de conservation des requêtes), la procédure est « spécification nécessaire » (RFC 8126). Si on veut des clés non normalisées, on doit les préfixer par temp-.

RESINFO est récent et donc pas forcément mis en œuvre dans tous les logiciels DNS que vous utilisez. Un dig récent fonctionne :

% dig dot.bortzmeyer.fr RESINFO
…
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 34836
;; flags: qr rd ra ad; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
…
;; ANSWER SECTION:
dot.bortzmeyer.fr.	86369	IN	CNAME	radia.bortzmeyer.org.
radia.bortzmeyer.org.	86369	IN	RESINFO	"qnamemin" "infourl=https://doh.bortzmeyer.fr/policy"

;; Query time: 0 msec
;; SERVER: 192.168.2.254#53(192.168.2.254) (UDP)
;; WHEN: Sun Aug 18 08:15:55 UTC 2024
;; MSG SIZE  rcvd: 142

Si vous avez un dig plus ancien, il faudra demander TYPE261 et pas RESINFO. Notez que, physiquement, un RESINFO est juste un TXT, ce qui facilite sa mise en œuvre (dans le futur dnspython, la classe RESINFO hérite simplement de TXT).

Trouve-t-on beaucoup de RESINFO dans la nature ? La plupart des grands résolveurs DNS publics ne semblent pas en avoir. Une exception est DNS4ALL :

% dig +short dot.dns4all.eu RESINFO
"qnamemin exterr=0-1,3,5-12,18,20 infourl=https://dns4all.eu"
  

Et, comme vous le voyez plus haut, j'en ai mis un dans mon résolveur. Le logiciel du serveur primaire ne connaissant pas encore ce type, j'ai utilisé la technique des types inconnus du RFC 3597 :

; Pour le résolveur public :
; Type RESINFO (RFC 9606), enregistré à l'IANA mais pas encore connu des logiciels
radia IN TYPE261 \# 50 08716e616d656d696e 28696e666f75726c3d68747470733a2f2f646f682e626f72747a6d657965722e66722f706f6c696379
  

Cette série de chiffres hexadécimaux ayant été produite à partir de la version texte et du programme text-to-unknown-txt-type.py. On note que, comme ce résolveur public n'est pas menteur, je n'indique pas d'EDE (Extended DNS Errors, RFC 8914).

Ce RFC ajoute au format de données binaire CBOR la possibilité de stocker des données temporelles plus détaillées, incluant par exemple l'échelle utilisée (UTC ou TAI), ou bien ayant une précision supérieure.

Petit rappel : CBOR est normalisé dans le RFC 8949, il incluait deux étiquettes pour les données temporelles, permettant d'indiquer date et heure en format lisible par un humain, et sous forme d'un nombre de secondes depuis l'epoch, avec une résolution d'une seconde. Le RFC 8943 y ajoute les dates (sans indication de l'heure). Au passage, le concept d'étiquette en CBOR est normalisé dans la section 3.4 du RFC 8949.

Notre nouveau RFC 9581 ajoute :

• Une étiquette, 1001, pour un temps étendu, sous forme d'un dictionnaire CBOR. La clé 1 doit être présente, pour indiquer le temps de base, des clés négatives servent pour indiquer des fractions de seconde, la clé -1 sert pour l'échelle (UTC ou TAI, notamment).
• Une étiquette, 1002, pour indiquer une durée. C'est également un dictionnaire CBOR.
• Une étiquette, 1003, pour indiquer une période, représentée par une date de début et une date de fin.

Ces nouvelles étiquettes ont été ajoutées au registre des étiquettes CBOR. Les clés possibles pour les dictionnaires indiquant les temps étendus sont dans un nouveau registre à l'IANA. Ajouter une entrée à ce registre nécessite un RFC et un examen par un expert.

Un service sur ce blog, https://www.bortzmeyer.org/apps/date-in-cbor permet d'obtenir plusieurs valeurs utilisant ces formats. Si nous utilisons le gem Ruby cbor-diag, nous voyons :

% curl -s https://www.bortzmeyer.org/apps/date-in-cbor | cbor2diag.rb  
["Current date in CBOR, done with Python 3.11.2 (main, Mar 13 2023, 12:18:29) [GCC 12.2.0] and the flunn library <https://github.com/funny-falcon/flunn>", 
  0("2024-04-17T14:21:07Z"), 
  1(1713363667), 
  100(19830), 
  1004("2024-04-17"), 
  1001({1: 1713363667, -1: 0, -9: 193986759}), 
  1001({1: 1713363704, -1: 1}), 
  "Duration since boot: ", 
  1002({1: 1742903})]

On voit alors successivement :

• Les deux valeurs étiquetées 0 et 1 du RFC 8949 et les deux valeurs étiquetées 100 et 1004 du RFC 8943.
• Puis les nouveautés de notre RFC.
• D'abord, un temps étendu étiqueté 1001. Le dictionnaire a trois éléments, celui de clé 1 est la date et heure, celui de clé -1 indique qu'il s'agit d'un temps UTC, celui de clé -9 indique qu'il s'agit de nanosecondes (-3 : millisecondes, -6 : microsecondes, etc). On a ainsi une meilleure résolution.
• Un autre temps étendu est en TAI (la clé -1 a la valeur 1) et vous voyez qu'il est situé 37 secondes dans le futur (l'actuel décalage entre UTC et TAI).
• Une durée, qui est le temps écoulé (en secondes) depuis le démarrage de la machine.
• On n'indique pas des informations comme la qualité de l'horloge car, franchement, je n'ai pas vraiment compris comment elle était représentée.

Question programmation, le service a été écrit en Python. Ce langage a une fonction time_ns, qui permet d'obtenir les nanosecondes. Pour le TAI, cela a été un peu plus difficile, la machine doit être configurée spécialement.

Le logiciel PGP est synonyme de cryptographie pour beaucoup de gens. Un des plus anciens et des plus utilisés pour les fonctions de confidentialité mais aussi d'authentification. Le format de PGP, OpenPGP, est normalisé dans ce RFC, qui remplace le RFC 4880 (il n'y a pas de changement crucial, juste une mise à jour longtemps attendue).

PGP a vu son format de données normalisé pour la première fois en août 1996, dans le RFC 1991. Cette norme a été révisée par la suite, dans le RFC 2440, puis le RFC 4880, puis par des RFC ponctuels (comme les RFC 5581 et RFC 6637, désormais inclus) et notre RFC est la dernière version, qui synthétise tout. Sa gestation a été longue et douloureuse et a suscité des controverses, menant à un projet concurrent, LibrePGP (qui prévoit son propre RFC, actuellement draft-koch-librepgp, que j'avoue n'avoir pas lu).

Cette normalisation permet à diverses mises en œuvre de PGP d'interopérer. La plus connue aujourd'hui est la seule libre, GNU Privacy Guard (qui n'existait pas encore au moment de la publication du premier RFC). Il ne faut donc pas confondre le logiciel PGP, écrit à l'origine par Phil Zimmermann, et qui est non-libre, avec le format OpenPGP que décrit notre RFC (cf. section 1.1) et que des logiciels autres que PGP peuvent lire et écrire.

Le principe du chiffrement avec PGP est simple. Une clé de session (le terme est impropre puisqu'il n'y a pas de session au sens de TLS mais c'est celui utilisé par le RFC) est créée pour chaque destinataire, elle sert à chiffrer le message et cette clé est chiffrée avec la clé publique du destinataire (section 2.1 du RFC).

Pour l'authentification, c'est aussi simple conceptuellement. Le message est condensé et le condensé est chiffré avec la clé privée de l'émetteur (section 2.2 du RFC).

Le format OpenPGP permet également la compression (qui améliore la sécurité en supprimant les redondances) et l'encodage en Base64 (RFC 4648), baptisé ASCII armor, pour passer à travers des logiciels qui n'aiment pas le binaire (la section 6 détaille cet encodage).

La section 3 explique les éléments de base utilisés par le format PGP. L'un des plus importants est le concept d'entier de grande précision (MPI pour Multi-Precision Integers), qui permet de représenter des entiers de très grande taille, indispensables à la cryptographie, sous forme d'un doublet longueur + valeur.

Enfin les sections 4 et 5 expliquent le format lui-même. Un message PGP est constitué de paquets (rien à voir avec les paquets réseau). Chaque paquet a un type, une longueur et un contenu. Par exemple, un paquet de type 1 est une clé de session chiffrée, un paquet de type 2 une signature, un paquet de type 9 du contenu chiffré, etc.

La section 7 du RFC décrit un type de message un peu particulier, qui n'obéit pas à la syntaxe ci-dessus, les messages en clair mais signés. Ces messages ont l'avantage de pouvoir être lus sans avoir de logiciel PGP. Ils nécessitent donc des règles spéciales.

On notera que gpg permet d'afficher les paquets présents dans un message PGP, ce qui est pratique pour l'apprentissage ou le débogage. Voyons un exemple avec un fichier test.txt de 17 octets, signé mais non chiffré (j'ai un peu simplifié la sortie du logiciel) :

% gpg --list-packets test.gpg 
:compressed packet: algo=2
:onepass_sig packet: keyid 3FA836C996A4A254
	version 3, sigclass 0x00, digest 10, pubkey 1, last=1
:literal data packet:
	mode b (62), created 1721800388, name="test.txt",
	raw data: 17 bytes
:signature packet: algo 1, keyid 3FA836C996A4A254
	version 4, created 1721800388, md5len 0, sigclass 0x00
	digest algo 10, begin of digest 2b d9
	hashed subpkt 33 len 21 (issuer fpr v4 C760CAFC6387B0E8886C823B3FA836C996A4A254)
	hashed subpkt 2 len 4 (sig created 2024-07-24)
	subpkt 16 len 8 (issuer key ID 3FA836C996A4A254)
	data: [4096 bits]

Malheureusement, gpg n'affiche pas les valeurs numériques des types, telles que listées par le RFC. Mais les noms qu'il utilise sont les mêmes que dans le RFC, on peut donc facilement trouver la section qui explique ce qu'est un "onepass_sig packet" (section 5.4).

Avec un message chiffré, on obtient :

% gpg --list-packets test.txt.gpg
gpg: encrypted with 4096-bit RSA key, ID 9045E02757F02AA1, created 2014-02-09
      "Stéphane Bortzmeyer (Main key) <stephane@bortzmeyer.org>"
gpg: encrypted with 2048-bit RSA key, ID 516CB37B336525BB, created 2009-12-15
      "ISC Security Officer <security-officer@isc.org>"
gpg: decryption failed: No secret key
:pubkey enc packet: version 3, algo 1, keyid 516CB37B336525BB
	data: [2046 bits]
:pubkey enc packet: version 3, algo 1, keyid 9045E02757F02AA1
	data: [4096 bits]
:encrypted data packet:
	length: 78
	mdc_method: 2

Conformément au principe d'agilité cryptographique (RFC 7696), le format OpenPGP n'est pas lié à un algorithme cryptographique particulier, et permet d'en ajouter de nouveaux. La section 15 détaille comment demander à l'IANA d'ajouter de nouveaux paramètres dans les registres PGP.

L'annexe B, quant à elle, énumère les principaux changements depuis le RFC 4880. Ce dernier RFC a été publié il y a plus de seize ans mais son remplacement par notre nouveau RFC 9580 a été une opération longue et difficile, et les changements se sont accumulés (Daniel Huigens en a fait un bon résumé). Ceci dit, le format OpenPGP ne change pas radicalement, et l'interopérabilité avec les anciens programmes est maintenue. Parmi les principales modifications :

• des nouveaux algorithmes cryptographiques de signature comme Ed25519, ou bien ECDSA avec les courbes Brainpool (RFC 5639),
• des nouveaux algorithmes cryptographiques de chiffrement, comme X25519 ; comme pour ceux de signature, ils étaient parfois mentionnés dans le RFC 4880 sans que leur utilisation dans OpenPGP soit complètement spécifiée, et parfois avaient été intégrés via un RFC spécifique, comme le RFC 6637, sur certains algorithmes à courbe elliptique,
• des nouveaux modes pour le chiffrement intègre, comme GCM (nouveaux pour OpenPGP, mais anciens en cryptographie),
• des nouvelles fonctions de dérivation de clé comme Argon2 (RFC 9106) ou de condensation comme SHA-3,
• au contraire, certains algorithmes sont désormais marqués comme dépassés et ne devant plus être utilisés pour de nouveaux messages ; c'est le cas de DSA, ElGamal, MD5, SHA-1… (rappelez-vous que PGP peut avoir à lire des messages anciens et qu'on ne peut donc pas retirer purement et simplement ces algorithmes, d'autant plus qu'autrefois ils étaient parfois les seuls obligatoires pour une mise en œuvre standard d'OpenPGP),
• nouvelle version (version 6) pour plusieurs types de paquets,
• réduction de l'en-tête de la protection ASCII des messages (OpenPGP est du binaire mais peut être transcrit en ASCII armor, par exemple pour le courrier électronique) ; vous ne verrez plus le « Version: » dans cet en-tête,
• redressement de la terminologie, qui était parfois trop floue.

Enfin, un grand nombre d'errata ont été traités (la liste complète est dans l'annexe D).

Parmi les mises en œuvre de cette nouvelle version du format, on peut citer rsop ou rPGP.

Lorsqu'un résolveur DNS détecte un problème avec une zone, l'empêchant de résoudre les noms dans cette zone, il n'avait pas de moyen simple et automatique de prévenir les gérants des serveurs faisant autorité pour cette zone. Leur envoyer un message en utilisant l'information dans l'enregistrement SOA ou les adresses classiques du RFC 2142 ? Mais, justement, si la zone ne marche pas, le courrier ne partira pas forcément. Ce nouveau RFC propose un nouveau système. Les serveurs faisant autorité annoncent un domaine (qui marche, espérons-le), qui acceptera des requêtes DNS spéciales signalant le problème.

Cela dépend évidemment du problème pratique qui se pose. Si la zone n'a aucun serveur faisant autorité qui marche, il n'y a évidemment rien à faire. Mais s'ils marchent, tout en servant des données problématiques (par exemple des signatures DNSSEC expirées), alors, le résolveur pourra agir. Les serveurs faisant autorité mettent dans leurs réponses une option EDNS qui indique le domaine qui recevra les rapports (cela doit être un autre domaine, qui n'a pas de problème), le résolveur fera alors une requête DNS se terminant par le nom du domaine de signalement, et encodant le problème. L'agent, le domaine de signalement, pourra alors récolter ces requêtes et savoir qu'il y a un problème. Cela ne traite pas tous les cas (il faudra toujours utiliser RDAP ou whois pour récolter des informations sur les contacts du domaine erroné, puis leur écrire depuis un autre réseau) mais c'est simple, léger et automatisable. Les gérants de domaine sérieux, qui prennent au sérieux les signalements de problèmes techniques (soit 0,00001 % des domaines) pourront alors agir. (Note si vous gérez un résolveur et que vous constatez un problème avec un domaine et que les contacts ne répondent pas : un message méchant sur Twitter est souvent plus efficace.)

Donc, les détails techniques : le domaine qui veut recevoir les éventuels signalements va devoir configurer ses serveurs faisant autorité pour renvoyer une option EDNS, de numéro 18 (section 5 du RFC), indiquant l'agent, c'est-à-dire le domaine qui va recevoir les signalements (il faut évidemment veiller à ce qu'il n'ait pas de point de défaillance commun avec le domaine surveillé). Notez que cette option est systématiquement envoyée, le client (le résolveur) n'a pas à dire quoi que ce soit (la question avait fait l'objet d'un sérieux débat à l'IETF).

En cas de problème, notamment DNSSEC, le résolveur qui a noté le problème va alors construire un nom de domaine formé, successivement (section 6.1.1) par :

• Le composant _er,
• Le type de données qui posait problème (adresse IP, enregistrement de service, etc),
• Le nom de domaine qui était initialement demandé par le résolveur,
• L'erreur étendue (EDE, RFC 8914),
• Le composant _er (oui, encore),
• Le nom de domaine de l'agent.

Par exemple, si le domaine dyn.bortzmeyer.fr annonce comme agent report.dyn.sources.org, et qu'un résolveur découvre des signatures DNSSEC expirées (EDE 7) en cherchant à résoudre hello.dyn.bortzmeyer.fr / TXT (TXT a la valeur 16), la requête de signalement du résolveur sera _er.16.hello.dyn.bortzmeyer.fr.7._er.report.dyn.sources.org (ouf). Le type demandé est TXT. Lorsque cette requête arrivera au serveur faisant autorité pour report.dyn.sources.org, il pourra enregistrer qu'il y a eu un problème, et mettre cette information à la disposition de son administrateur système.

Ce serveur faisant autorité est censé répondre au signalement avec une réponse de type TXT comme ici :

% dig _er.16.hello.dyn.bortzmeyer.fr.7._er.report.dyn.sources.org TXT
…
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 12032
;; flags: qr rd ra ad; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
…
;; ANSWER SECTION:
_er.16.hello.dyn.bortzmeyer.fr.7._er.report.dyn.sources.org. 30	IN TXT "Thanks for the report of error 7 on hello.dyn.bortzmeyer.fr"
…

  

L'agent peut ensuite être interrogé, par des méthodes propres à la mise en œuvre utilisée :

% echo report | socat - UNIX-CONNECT:/home/drink/drink.sock
REPORT state:
hello.dyn.bortzmeyer.fr, 7
ip.dyn.bortzmeyer.fr, 7
  

Ici, on voit que deux domaines ont été signalés comme ayant des signatures expirées (rassurez-vous, c'était juste des tests). Le nombre de signalements n'est pas indiqué, ni la source des signalements (travail futur).

Quelques petits points de sécurité à garder en tête (section 9 du RFC) :

• Le fait de signaler va, par définition, donner au serveur faisant autorité des informations sur le résolveur (par exemple, un résolveur menteur qui signalerait les blocages informerait sur sa politique, ce que les censeurs ne font en général pas).
• Il en donnera aussi aux serveurs des zones parentes du domaine agent, et il est donc très recommandé de minimiser le nom (RFC 9156).
• Il n'y a pas spécialement d'authentification donc tous ces rapports doivent être traités avec prudence. Un méchant peut facilement fabriquer de faux rapports, de toute façon. Ils doivent donc toujours être vérifiés.

Cette technique a été mise en œuvre dans Drink lors d'un hackathon IETF. Drink peut à la fois signaler un domaine agent, et être serveur pour un domaine agent.

Un exemple de signalisation EDNS de cette option, vu la version de développement de Wireshark (merci à Alexis La Goutte) :

Ce RFC normalise les UUID, une famille d'identificateurs uniques, obtenus sans registre central. Il remplace l'ancienne norme, le RFC 4122, avec pas mal de nouveautés et un RFC complètement refait.

Les UUID, également connus autrefois sous le nom de GUID (Globally Unique IDentifiers), sont issus à l'origine du système des Apollo, adopté ensuite dans la plate-forme DCE. Les UUID ont une taille fixe, 128 bits, et sont obtenus localement, par exemple à partir d'un autre identificateur unique comme un nom de domaine, ou bien en tirant au hasard, la grande taille de leur espace de nommage faisant que les collisions sont très improbables (section 6.7 du RFC). Ce RFC reprend la spécification (bien oubliée aujourd'hui) de DCE de l'Open Group (ex-OSF) et ajoute la définition d'un espace de noms pour des URN (sections 4 et 7). (Il existe aussi une norme ITU sur les UUID et un registre des UUID, pour ceux qui y tiennent.)

Les UUID peuvent donc convenir pour identifier une entité sur le réseau, par exemple une machine mais aussi, vu leur nombre, comme identificateur unique pour des transactions (ce qui était un de leurs usages dans DCE). En revanche, ils ne sont pas résolvables, contrairement aux noms de domaine. Mais ils sont présents dans beaucoup de logiciels (Windows, par exemple, les utilise intensivement). On les utilise comme clé primaire dans les bases de données, comme identificateur de transaction, comme nom de machine, etc.

Les UUID peuvent se représenter sous forme d'un nombre binaire de 128 bits (la section 5 du RFC décrit les différents champs qui peuvent apparaitre) ou bien sous forme texte. Sur Unix, on peut fabriquer un UUID avec la commande uuidgen, qui affiche la représentation texte standard que normalise notre RFC (section 4) :

% uuidgen 
317e8ed3-1428-4ef1-9dce-505ffbcba11a

% uuidgen
ec8638fd-c93d-4c6f-9826-f3c71436443a

Sur Linux, vous pouvez aussi simplement faire cat /proc/sys/kernel/random/uuid. Sur une machine FreeBSD, un UUID de la machine est automatiquement généré (par le script /etc/rc.d/hostid) et stocké dans le fichier /etc/hostid.

Pour l'affichage sous forme d'URN (RFC 8141), on ajoute juste l'espace uuid par exemple urn:uuid:ec8638fd-c93d-4c6f-9826-f3c71436443a. Il a été ajouté au registre IANA des espaces de noms des URN.

La section 4 du RFC détaille le format de l'UUID. En dépit des apparences, l'UUID n'est pas plat, il a une structure, mais il est très déconseillé aux applications de l'interpréter (section 6.12). Un des champs les plus importants est le champ Version (qui devrait plutôt s'appeler Type) car il existe plusieurs types d'UUID :

• UUID version 1, fondé sur le temps (notez tout de suite que les versions 6 et 7 sont recommandées à sa place).
• UUID version 2, réservé, non utilisé.
• UUID version 3, fondé sur un espace de noms (par exemple le DNS) et un nom qui est condensé en MD5 (la version 5 est préférable).
• UUID version 4, aléatoire.
• UUID version 5, fondé sur un espace de noms et un nom qui est condensé en SHA-1.
• UUID version 6, fondé sur le temps, avec les mêmes champs que la version 1, mais avec un format différent.
• UUID version 7, fondé sur le temps, avec une autre définition, et des champs différents.
• UUID version 8, pour les usages expérimentaux, si vous voulez jouer localement avec un nouveau mécanisme de génération.

Ces différents types / versions figurent dans un registre IANA. Ce registre ne peut être modifié que par une action de normalisation (cf. RFC 8126).

uuidgen, vu plus haut, peut générer des UUID de version 1 option -t, de version 3 (-m), de version 4 (c'est son comportement par défaut, mais on peut utiliser l'option -r si on veut être explicite) ou de version 5 (-s). Ici, on voit les UUID fondés sur une estampille temporelle (version 1) augmenter petit à petit :

% uuidgen -t
42ff1626-0fc7-11ef-8162-49e9505fb2f3

% uuidgen -t
4361fae8-0fc7-11ef-8162-49e9505fb2f3

% uuidgen -t
45381d02-0fc7-11ef-8162-49e9505fb2f3
  

Ici, dans le cas d'un UUID fondé sur un nom (version 3), l'UUID est stable (essayez chez vous, vous devriez obtenir le même résultat que moi), une propriété importante des UUID de version 3 et 5 :

 
% uuidgen -m -n @dns -N foobar.example
8796bf1a-793c-3c44-9ec5-a572635cd3d4

% uuidgen -m -n @dns -N foobar.example
8796bf1a-793c-3c44-9ec5-a572635cd3d4
  

Les espaces de noms sont enregistrés dans un registre IANA, d'autres peuvent être ajoutés si on écrit une spécification (cf. RFC 8126). Notez que chaque espace a son UUID (6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8 pour l'espace DNS).

Les UUID de version 6 et 7, nouveautés de ce RFC 9562, ne sont pas mis en œuvre par uuidgen, ni d'ailleurs par beaucoup d'autres programmes.

Les sections 6.1 et 6.2, elles, décrivent le processus de génération d'un UUID à base temporelle. Idéalement, il faut utiliser une graine enregistrée sur le disque (pour éviter de générer des UUID identiques) ainsi que l'instant de la génération. Mais lire sur le disque prend du temps (alors qu'on peut vouloir générer des UUID rapidement, par exemple pour identifier des transactions) et l'horloge de la machine n'a pas toujours une résolution suffisante pour éviter de lire deux fois de suite le même instant. Ces sections contiennent donc également des avis sur la génération fiable d'UUID, par exemple en gardant en mémoire le nombre d'UUID générés, pour les ajouter à l'heure.

La section 8, consacrée à la sécurité, rappelle qu'un UUID ne doit pas être utilisé comme capacité (car il est trop facile à deviner) et qu'il ne faut pas demander à un humain de comparer deux UUID (ils se ressemblent trop pour un œil humain).

Il est évidemment recommandé d'utiliser les UUID de version 5 plutôt que de version 3 (RFC 6151) mais SHA-1 a aussi ses problèmes (RFC 6194) et, de toute façon, pour la plupart des utilisations des UUID, les faiblesses cryptographiques de MD5 et de SHA-1 ne sont pas gênantes.

La section 2.1 du RFC détaille les motivations pour la mise à jour du RFC 4122 et quels sont les changements effectués. Certaines utilisations des UUID ont remis en cause des suppositions originales. Ainsi, les UUID sont souvent utilisés dans un contexte réparti, où leur capacité à être uniques sans registre central est très utile. Mais quelques points manquaient au RFC 4122 :

• UUID version 4 (aléatoire) avait une mauvaise localité : deux UUID créés l'un après l'autre en un temps très court n'ont aucun rapport, ce qui est gênant pour certains usages (par exemple comme étiquette dans un B-tree).
• UUID version 1 (fondé entre autre sur le temps écoulé depuis l'epoch) utilise un incrément peu pratique (cent nanosecondes).
• Certaines méthodes fabrication des UUID posaient des gros problèmes de vie privée, par exemple l'utilisation des adresses MAC dans UUID version 1, désormais déconseillée.
• Le RFC 4122 descendait trop dans les détails de mise en œuvre.
• Le RFC 4122 ne séparait pas les exigences pour la génération d'UUID et celles pour leur stockage.

Seize mises en œuvre des UUID ont été étudiées pour préparer le nouveau RFC (vous avez la liste dans la section 2.1), menant aux constations suivantes :

• Beaucoup d'errata dans le RFC 4122.
• Spécification du format qui mélangeait trop les diverses versions d'UUID.
• Absence de vecteurs de test (ils figurent désormais dans l'annexe A).

En Python, il existe un module UUID qui offre des fonctions de génération d'UUID de différentes versions (mais pas les plus récentes) :

import uuid

myuuid = uuid.uuid1() # Version 1, Time-based UUID
heruuid = uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_DNS, "foo.bar.example") # Version
            # 3, Name-based ("hash-based") UUID, a name hashed by MD5
otheruuid = uuid.uuid4() # Version 4, Random-based UUID
yetanotheruuid = uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_DNS,
                            "www.example.org")
                      # Version 5, a name hashed by SHA1
if (myuuid == otheruuid or \
    myuuid == heruuid or \
    myuuid == yetanotheruuid or \
    otheruuid == yetanotheruuid):
    raise Exception("They are equal, PANIC!")

print(myuuid)
print(heruuid) # Will always be the same
print(otheruuid)
print(yetanotheruuid) # Will always be the same

Et comme le dit la documentation, Note that uuid1() may compromise privacy since it creates a UUID containing the computer’s network address. (méthode de génération des UUID version 1 qui est désormais déconseillée).

Le SGBD PostgreSQL inclut un type UUID. Cela évite de stocker les UUID sous leur forme texte, ce qui est techniquement absurde et consomme 288 bits au lieu de 128 (section 6.13 du RFC).

essais=> CREATE TABLE Transactions (id uuid, value INT);
CREATE TABLE
essais=> INSERT INTO Transactions VALUES 
           ('74738ff5-5367-5958-9aee-98fffdcd1876', 42);
INSERT 0 1
essais=> INSERT INTO Transactions VALUES 
            ('88e6441b-5f5c-436b-8066-80dca8222abf', 6);
INSERT 0 1
essais=> INSERT INTO Transactions VALUES ('Pas correct', 3);
ERROR:  invalid input syntax for type uuid: "Pas correct"
LINE 1: INSERT INTO Transactions VALUES ('Pas correct', 3);
                                         ^
-- PostgreSQL peut seulement générer la version 4, les aléatoires
essais=> INSERT INTO Transactions VALUES (gen_random_uuid () , 0);
INSERT 0 1
essais=> SELECT * FROM Transactions;
                  id                  | value 
--------------------------------------+-------
 74738ff5-5367-5958-9aee-98fffdcd1876 |    42
 88e6441b-5f5c-436b-8066-80dca8222abf |     6
 41648aef-b123-496e-8a4c-52e573d17b6a |     0
(3 rows)

Attention, le RFC (section 6.13) déconseille l'utilisation des UUID fondés sur un nom pour servir de clé primaire dans la base de données, sauf si on est absolument certain (mais c'est rare) que les noms ne changeront pas.

Il existe plusieurs exemples d'utilisation des UUID. Par exemple, Linux s'en sert pour identifier les disques attachés à la machine, de préférence à l'ancien système où l'ajout d'un nouveau disque pouvait changer l'ordre des numéros sur le bus et empêcher le système de trouver un disque. Un /etc/fstab typique sur Linux contient donc des :

UUID=da8285a0-3a70-413d-baed-a1f48d7bf7b2       /home   ext3 defaults ...

plutôt que les anciens :

/dev/sda3       /home           ext3    defaults  

car sda3 n'est pas un identificateur stable. L'UUID, lui, est dans le système de fichiers et ne changera pas avec les changements sur le bus. On peut l'afficher avec dumpe2fs :

# dumpe2fs -h /dev/sda3
...
Filesystem UUID:          da8285a0-3a70-413d-baed-a1f48d7bf7b2
...

Un exemple d'utilisation de la nouvelle version 7 est décrit dans l'excellent article « Goodbye integers. Hello UUIDv7! ». Une mise en œuvre de cette version 7 apparait dans « UUIDv7 in 20 languages ».

La section 6 décrit les bonnes pratiques de génération d'un UUID. Ainsi :

• Pour tous les UUID fondés sur le temps, si vous avez besoin d'unicité des UUID, attention aux cas où l'horloge peut changer, en raison d'une modification manuelle, d'une seconde intercalaire ou d'un ajustement fait par NTP.
• Si vous générez des UUID de manière répartie, sur plusieurs machines, ce qui est un des points forts des UUID, mais que vous voulez quand même de l'unicité, vous pouvez préfixer vos UUID avec un identificateur de la machine, ou bien compter sur un registre central (mais, en général, c'est justement ce qu'on veut éviter avec des UUID).
• UUID rend les collisions (génération de deux UUID identiques) peu probables mais pas impossibles. Lorsque vous concevez une application, demandez-vous si une collision est juste un petit inconvénient ou bien si elle est inacceptable (le RFC cite l'exemple fictif d'un système de contrôle aérien où chaque avion serait identifié par un UUID ; l'attribution du même UUID à deux avions différents serait clairement catastrophique). Dans ce cas, vous devez trouver un moyen de ne pas avoir de collision.
• Si vous voulez des UUID qui ne soient pas prévisibles par un observateur extérieur, utilisez la version 4 et assurez vous que votre générateur de nombres aléatoires suit bien les prescriptions des RFC 4086 et RFC 8937, ainsi que « Random Number Generator Recommendations for Applications ».
• Les versions 6 et 7 (nouveautés de ce RFC 9562) sont prévues pour que les UUID soient triables chronologiquement, sans avoir besoin d'analyse, uniquement en triant la version binaire. Un des avantages est que des UUID générés à des moments proches ont des valeurs proches, ce qui peut être utile dans certaines applications.

Matroska est un format de conteneur pour du contenu multimédia (son, image, sous-titres, etc). Ce n'est pas un format de données (format utilisé par un codec), mais un moyen de regrouper de manière structurée des données différentes.

Je vous préviens tout de suite, le RFC fait 167 pages, et, en prime, le multimédia n'est pas ma spécialité. Donc, je vais faire court. Matroska est fondé sur un langage qui utilise le modèle de données XML, EBML (normalisé dans le RFC 8794). Notre nouveau RFC 9559 est donc surtout une très longue liste des éléments XML qu'on peut y trouver (Matroska est riche !), encodés en binaire. Matroska n'est pas nouveau (il en est à la version 4), mais c'est sa première normalisation. Notez que vous trouverez de l'information sur la page Web du projet.

Le caractère hiérarchique d'un fichier Matroska (des éléments dans d'autres éléments) est bien rendu par cet outil (qui fait partie de MKVToolNix, cité plus loin) :

    
% mkvinfo ./format/matroska/testdata/sweep-with-DC.mkvmerge13.mka
+ EBML head
|+ EBML version: 1
|+ EBML read version: 1
|+ Maximum EBML ID length: 4
|+ Maximum EBML size length: 8
|+ Document type: matroska
|+ Document type version: 4
|+ Document type read version: 2
+ Segment: size 18507
|+ Seek head (subentries will be skipped)
|+ EBML void: size 4031
|+ Segment information
| + Timestamp scale: 22674
| + Multiplexing application: libebml v1.4.2 + libmatroska v1.6.2
| + Writing application: mkvmerge v52.0.0 ('Secret For The Mad') 64-bit
| + Duration: 00:00:02.607714066
| + Date: 2022-08-28 18:32:21 UTC
| + Segment UID: 0x3b 0x9f 0x28 0xc7 0xc4 0x90 0x8a 0xe0 0xcd 0x66 0x8f 0x11 0x8f 0x7c 0x2f 0x54
|+ Tracks
| + Track
|  + Track number: 1 (track ID for mkvmerge & mkvextract: 0)
|  + Track UID: 3794791294650729286
|  + Track type: audio
|  + Codec ID: A_FLAC
|  + Codec's private data: size 133
|  + Default duration: 00:00:00.040634920 (24.609 frames/fields per second for a video track)
|  + Language: und
|  + Language (IETF BCP 47): und
|  + Audio track
|   + Sampling frequency: 44100
|   + Bit depth: 16
|+ EBML void: size 1063
|+ Cluster

  

On voit un document de la version 4 (celle du RFC), commençant (forcément, cf. section 4.5 du RFC) par un en-tête EBML, et comportant une seule piste (l'élément Tracks est décrit en section 5.1.4), un son au format FLAC (RFC 9639). L'extension .mka est souvent utilisée pour des conteneurs n'ayant que de l'audio (et .mkv s'il y a de la vidéo). La piste audio est dans une langue indéterminée, und. Plusieurs éléments existent pour noter la langue car Matroska n'utilisait autrefois que la norme ISO 639 mais la version 4 recommande les bien plus riches étiquettes de langue IETF (RFC 5646, alias « IETF BCP 47 »).

Un autre document a deux pistes, le son et l'image :

% mkvinfo ~/Videos/2022-01-22\ 13-17-28.mkv 
…
|+ Tracks
| + Track
|  + Track number: 1 (track ID for mkvmerge & mkvextract: 0)
|  + Track UID: 1
|  + "Lacing" flag: 0
|  + Language: und
|  + Codec ID: V_MPEG4/ISO/AVC
|  + Track type: video
|  + Default duration: 00:00:00.033333333 (30.000 frames/fields per second for a video track)
|  + Video track
|   + Pixel width: 852
|   + Pixel height: 480
|   + Display unit: 4
|  + Codec's private data: size 41 (H.264 profile: High @L3.1)
| + Track
|  + Track number: 2 (track ID for mkvmerge & mkvextract: 1)
|  + Track UID: 2
|  + "Lacing" flag: 0
|  + Name: simple_aac_recording
|  + Language: und
|  + Codec ID: A_AAC
|  + Track type: audio
|  + Audio track
|   + Channels: 2
|   + Sampling frequency: 44100
|   + Bit depth: 16
|  + Codec's private data: size 5

  

L'arborescence des fichiers Matroska peut être très profonde et ça se reflète dans la numérotation des sections du RFC (il y a une section 5.1.4.1.28.18 !).

Les types MIME à utiliser sont audio/matroska et video/matroska (section 27.3 du RFC).

Il existe plusieurs mises en œuvre de Matroska en logiciel libre comme MKVToolNix, qui sait faire beaucoup de choses (comme afficher les éléments Matroska comme vu plus haut) et qui existe en ligne de commande ou GUI. Et VLC sait évidemment jouer les fichiers Matroska. OBS, quant à lui, permet d'en produire. Par exemple, cette vidéo sans intérêt a été faite avec OBS.

Ce RFC marque l'arrivée d'un nouvel algorithme de signature dans les enregistrements DNSSEC, algorithme portant le numéro 23. Bienvenue au GOST R 34.10-2012 (alias ECC-GOST12), algorithme russe, spécifié en anglais dans le RFC 7091, une légère mise à jour de GOST R 34.10-2001.

La liste des algorithmes DNSSEC est un registre à l'IANA, https://www.iana.org/assignments/dns-sec-alg-numbers/dns-sec-alg-numbers.xml#dns-sec-alg-numbers-1. Elle comprend désormais GOST R 34.10-2012 (qui succède au R 34.10-2001 du RFC 5933). Notez que GOST désigne en fait une organisation de normalisation, le terme correct serait donc de ne jamais dire « GOST » tout court, mais plutôt « GOST R 34.10-2012 » pour l'algorithme de signature et « GOST R 34.11-2012 » pour celui de condensation, décrit dans le RFC 6986 (voir la section 1 de notre RFC 9558).

La section 2 décrit le format des enregistrements DNSKEY avec GOST, dans lequel on publie les clés GOST R 34.10-2012. Le champ Algorithme vaut 23, le format de la clé sur le réseau suit le RFC 7091. GOST est un algorithme à courbes elliptiques, courbes décrites par Q = (x,y). Les 32 premiers octets de la clé sont x et les 32 suivants y (en petit-boutien, attention, contrairement à la majorité des protocoles Internet).

Parmi les bibliothèques cryptographiques existantes, au moins OpenSSL met en œuvre GOST R 34.10-2012 (testé avec la version 3.3.2). Voir RFC 9215 pour de l'aide à ce sujet. Sinon, on trouve parfois seulement l'ancienne version dans certains logiciels et certaines bibliothèques.

La section 2.2 donne un exemple de clé GOST publiée dans le DNS, je n'ai pas trouvé d'exemple réel dans la nature, même en .ru.

La section 3 décrit le format des enregistrements RRSIG, les signatures (avec un exemple). On suit les RFC 5958 et RFC 7091. Attention, une particularité de GOST fait que deux signatures des mêmes données peuvent donner des résultats différents, car un élément aléatoire est présent dans la signature.

La section 4 décrit le format des enregistrements DS pour GOST. La clé publique de la zone fille est condensée par GOST R 34.11-2012, algorithme de numéro 5.

Les sections 5 et 6 couvrent des questions pratiques liées au développement et au déploiement de systèmes GOST, par exemple un rappel sur la taille de la clé (512 bits) et sur celle du condensat cryptographique (256 bits).

GOST peut se valider avec Unbound si la bibliothèque de cryptographie utilisée gère GOST. Et, comme indiqué plus haut, ce ne sera sans doute que l'ancienne version, celle du RFC 5933. Pour les programmeurs Java, DNSjava a le dernier GOST depuis la version 3.6.2. Pour le statut (recommandé ou non) de l'algorithme GOST pour DNSSEC, voir le RFC 8624. En Python, dnspython en version 2.7.0 n'a que l'ancien algorithme.

Ce RFC modifie légèrement le format des estampilles temporelles du RFC 3339, changeant à la marge une définition et, surtout, permettant d'y attacher des informations supplémentaires.

Le RFC 3339 décrit un des formats d'estampilles temporelles possibles sur l'Internet (car, malheureusement, toutes les normes Internet ne l'utilisent pas). Un exemple, sur Unix :

% date --rfc-3339=seconds 
2024-04-29 06:22:33+00:00
  

Le format du RFC 3339 est du type « YYYY-MM-DD HH:MM:SS » avec, à la fin, ajout d'une information sur le décalage avec le temps de référence (on verra que notre nouveau RFC 9557 change un peu cette dernière information). Un format gros boutien, donc, qui permet notamment de trier les dates-et-heures uniquement en suivant l'ordre lexicographique des caractères.

Mais certaines applications voudraient en savoir plus, et ajouter à ce format des détails. D'ailleurs, c'est déjà fait dans des solutions non normalisées, comme le format de Java, très populaire, qui permet des estampilles comme 2011-12-03T10:15:30+01:00[Europe/Paris] (fuseau horaire, ajouté après la date au format du RFC 3339 ; lisez le RFC 6557 pour en savoir davantage sur les fuseaux horaires).

Ce nouveau RFC prévoit donc une extension optionnelle (les dates-et-heures qui suivaient le format de l'ancien RFC restent parfaitement valdies), compatible avec celle de Java, et généraliste (on pourra indiquer autre chose que le fuseau horaire). Ce format étendu est baptisé IXDTF pour Internet Extended Date/Time Format. En revanche, le nouveau format ne gère pas des cas compliqués (la gestion du temps en informatique est toujours compliquée) comme les dates futures lorque la définition du fuseau horaire changera, par exemple en supprimant l'heure d'été, ou des échelles de temps différentes, comme TAI (le format IXDTF ne marche que pour l'échelle d'UTC).

Donc, concrètement, notre RFC commence par changer un peu la définition du décalage à la fin des estampilles. Dans le RFC 3339, il y avait trois cas subtilement différents pour une estampille indiquant l'absence de décalage :

• Une lettre Z indiquait qu'on utilisait UTC comme référence,
• Un +00:00 indiquait qu'on utilisait UTC comme référence (identique au cas précédent),
• Un -00:00 indiquait qu'on n'avait aucune idée sur la référence (typiquement parce qu'on voudrait connaitre l'heure locale mais qu'on ne la connait pas).

(Au passage, si vous ne connaissiez pas ces trois cas et leurs différences, ne vous inquiétez pas, vous n'étiez pas seul·e.) Notre RFC change cela (section 2) en décidant que Z est désormais synonyme de -00:00 plutôt que de +00:00, un changement qui aura sans doute peu d'importance en pratique.

L'autre nouveauté de ce RFC 9557 est plus marquante, c'est le format étendu IXDTF (section 3). Il consiste à ajouter à la fin de l'estampille une série (facultative) de couples {clé, valeur}, entre crochets. Si la clé est absente, c'est que la valeur est un fuseau horaire, suivant la syntaxe de la base TZ. Voici un exemple :

2022-07-08T12:14:37+02:00[Europe/Paris][u-ca=hebrew]
  

Cet exemple indique que le fuseau horaire était celui de Paris (cf. le format de ces noms de fuseaux) et que le calendrier préféré (clé u-ca), pour afficher cette date, serait le calendrier hébreu (ce qui indiquera 9 Tammouz 5782, sauf erreur).

Un point d'exclamation avant la clé indiquerait que la clé doit être comprise par le lecteur, sinon, il faut qu'il ignore l'estampille temporelle (la plupart du temps, l'application peut ignorer les clés et leurs valeurs). Un trait bas indique une clé expérimentale, non officiellement enregistrée.

Car notre RFC crée aussi un registre des clés. Pour l'instant, il ne compte qu'une seule clé, u-ca, pour indiquer le calendrier préféré. Pour enregistrer une nouvelle clé, il faut une spécification écrite (cf. RFC 8126), mais il y a aussi des enregistrements temporaires, plus légers.

Et on termine par un petit mot sur la sécurité (section 7). Le RFC rappelle que plus on donne d'informations, plus on risque d'en donner trop. Ainsi, l'indication du calendrier préféré peut indiquer une origine ethnique ou religieuse, qui peut être considérée comme privée, surtout s'il y a des risques d'attaques racistes.

Ce court RFC ajoute aux certificats PKIX du RFC 5280 la possibilité de contenir des adresses de courrier électronique dont la partie locale est en Unicode. Et il modifie légèrement les règles pour les noms de domaine en Unicode dans les certificats. Il remplace le RFC 8399, avec peu de changements.

Les certificats sur l'Internet sont normalisés dans le RFC 5280, qui décrit un profil de X.509 nommé PKIX (définir un profil était nécessaire car la norme X.509 est bien trop riche et complexe). Ce RFC 5280 permettait des noms de domaine en Unicode (sections 4.2.1.10 et 7 du RFC 5280) mais il suivait l'ancienne norme IDN, celle des RFC 3490 et suivants. Depuis, les IDN sont normalisés dans le RFC 5890 et suivants, et notre nouveau RFC 9549 modifie très légèrement le RFC 5280 pour s'adapter à cette nouvelle norme de noms de domaines en Unicode. Les noms de domaine dans un certificat peuvent être présents dans les champs Sujet (titulaire du certificat) et Émetteur (AC ayant signé le certificat) mais aussi dans les contraintes sur le nom (une autorité de certification peut être limitée à des noms se terminant en example.com, par exemple).

Notez que, comme avant, ces noms sont exprimés dans le certificat en Punycode (RFC 3492, xn--caf-dma.fr au lieu de café.fr), appelé A-label dans notre RFC. C'est un bon exemple du fait que les limites qui rendaient difficiles d'utiliser des noms de domaine en Unicode n'avaient rien à voir avec le DNS (qui n'a jamais été limité à ASCII, contrairement à ce qu'affirme une légende courante). En fait, le problème venait des applications (comme PKIX), qui ne s'attendaient pas à des noms en Unicode. Un logiciel qui traite des certificats aurait été bien étonné de voir des noms de domaines non-ASCII, et aurait peut-être planté. D'où ce choix du Punycode (A-label) par opposition à la forme plus lisible du U-label.

Nouveauté plus importante du RFC 8399, mis à jour par notre RFC 9549, les adresses de courrier électronique en Unicode (EAI pour Email Address Internationalization). Elles étaient déjà permises par la section 7.5 du RFC 5280, mais seulement pour la partie domaine (à droite du @). Désormais, elles sont également possibles dans la partie locale (à gauche du @). Le RFC 8398 donne tous les détails sur ce sujet.

Reste à savoir quelles AC acceptent Unicode. En 2018, j'avais testé avec Let's Encrypt (avec le client Dehydrated, en mettant le Punycode dans domains.txt) et ça marchait, regardez le certificat de https://www.potamochère.fr/. Le voici, affiché par GnuTLS :

% gnutls-cli www.potamochère.fr
...
- subject `CN=www.xn--potamochre-66a.fr', issuer `CN=R10,O=Let's Encrypt,C=US', serial 0x03a34cfc017b4311da0b21797cd250ebd3c0, RSA key 4096 bits, signed using RSA-SHA256, activated `2024-11-01 05:26:59 UTC', expires `2025-01-30 05:26:58 UTC', pin-sha256="6y…
    

D'autres AC acceptent ces noms en Unicode : Gandi le fait aussi, par exemple. On notera que le célèbre service de test de la qualité des configurations TLS, SSLlabs, gère bien les IDN :

Enfin, le registre du .ru a participé au développement de logiciels pour traiter l'Unicode dans les certificats.

La section 1.2 résume les changements depuis le RFC 8399. Notamment :

• Le RFC 8399 ne les mentionnait pas mais les emojis ne sont pas autorisés dans les noms de domaine (ils appartiennent à la catégorie Unicode So, « Autres symboles », que le RFC 5890 n'inclut pas). Comme le rappelle notre RFC 9549, un nom comme ♚.example ne serait pas légal. Ce point est désormais explicite.
• Si le RFC 8399 prescrivait certains traitements à faire sur la forme Unicode (U-label) des noms, désormais, tout se fait sur la forme en Punycode (A-label, donc xn--potamochre-66a.fr et pas potamochère.fr). Cela permet d'éviter de déclencher certaines failles de sécurité.

La question de l'empreinte environnementale du numérique suscite beaucoup de débats. L'IAB avait organisé en décembre 2022 un atelier sur le cas de l'empreinte environnementale de l'Internet dont ce RFC est le compte-rendu (tardif, oui, je sais, mais mon propre article de résumé du RFC est aussi en retard).

Le sujet est très complexe, relativement nouveau, et surtout noyé sous beaucoup d'approximations, voire de franches bêtises (l'ADEME s'en est fait une spécialité, avec des chiffres tirés du chapeau et à la méthodologie inconnue). Il y a donc du travail sur la planche. L'IAB commence par estimer que l'Internet a certes une empreinte environnementale mais peut aussi servir à diminuer l'empreinte environnementale globale, ce qui n'est franchement pas étayé (le RFC cite l'exemple de réunions physiques remplacées par des réunions en ligne, sans citer de calcul détaillé qui permettrait de voir s'il y a vraiment un gain, et en oubliant que de toute façon une réunion en ligne ne rend pas les mêmes services). Mais l'IAB note aussi que l'Internet a des effets indirects, et pas forcément positifs : il cite l'exemple de l'augmentation de la consommation de biens matériels que produit le commerce en ligne.

Clairement, l'Internet n'est pas virtuel, contrairement à ce que prétend le marketing qui abuse de termes comme cloud pour faire croire que le numérique est immatériel. A contrario, l'Internet dépend de machines, de l'électricité (et des humains qui font fonctionner ces machines). Que peut-on faire pour diminuer l'empreinte environnementale de l'Internet ? (Sans pour autant suivre les conseils débiles de l'ADEME, comme de supprimer ses messages.)

Comme tous les ateliers de l'IAB, celui-ci a fonctionné en demandant aux participants des position papers expliquant leur point de vue. Ne participent à l'atelier que des gens ayant écrit un de ces articles, ce qui garantit que tout le monde a dû travailler le sujet. Ces articles sont disponibles en ligne, plus exactement à cet endroit. (Tous les documents liés à cet atelier sont également disponibles.) Parmi les papiers acceptés :

• « Extending IPv6 to support Carbon Aware Networking », où comment rendre les équipements réseau plus conscients des conséquences environnementales,
• « Frugal Computing », sur la sobriété numérique,
• « Internet Infrastructure and Climate Justice », qui se focalise davantage sur l'aspect politique (il y a d'autres prises de position de l'auteure, et une collection de liens utiles),
• Et de nombreux autres, souvent très intéressants.

La section 2 du RFC détaille les sujets qui étaient dans le programme de l'atelier :

• Les impacts environnementaux directs de l'Internet (consommation électrique des machines, des routeurs aux serveurs en passant par les machines terminales, refroidissement, fabrication des machines, et leur traitement final, souvent oublié dans les études),
• Les impacts indirects de l'Internet, provenant des effets qu'il a sur la société,
• Les métriques (souvent très maltraitées dans les artcles parlant de l'empreinte environnementale du numérique, par exemple en confondant énergie et puissance), un sujet crucial puisqu'on ne peut pas améliorer ce qu'on ne peut pas mesurer,
• Les questions non techniques, comme les enjeux financiers ou comme la régulation,
• Les questions techniques où l'IETF pourrait travailler pour améliorer les choses (par exemple, mais non cité par le RFC, annoncer dans les réponses HTTP le coût environnemental de la requête),
• Mais aussi les questions liées aux usages et aux utilisateurices, qui sont souvent sollicités, mais en général de manière culpabilisatrice (« regardez les vidéos en basse définition et pas de porno »).

Ah et, si vous vous le demandez, l'atelier a été entièrement en ligne (section 2.1 du RFC).

La première des quatre sessions de l'atelier essayait d'aborder le problème de manière générale. Le problème du réchauffement climatique est évidemment bien plus vaste que l'Internet seul et n'a pas de solution simple et unique. Et les solutions ne sont pas toutes techniques, donc il y a des limites à ce que l'IETF peut faire (ce qui ne veut pas dire qu'il ne faut rien faire !). Même la publicité est mentionnée dans cette section du RFC, avec un très prudent « davantage d'études sont nécessaires » (opinion personnelle : son attitude au sujet de la publicité est un bon moyen de savoir si votre interlocuteur veut sérieusement lutter contre le réchauffement climatique, ou bien s'il veut juste faire des discours).

Ensuite, deuxième session sur les mesures et la récolte des faits. Par exemple, où sont les gros postes de consommation électrique dans le numérique ? Les serveurs ? Les routeurs ? Les terminaux ? C'est d'autant plus important que le RFC note la quantité de fausses informations qui circulent (citant par exemple un article qui confondait MB/s et Mb/s, soit un facteur 8 de différence). De même, contrairement à ce qui est encore souvent dit, la session a mis en évidence le fait que la consommation électrique n'est pas du tout proportionnelle au trafic. Des phrases comme « envoyer un courrier dégage autant de dioxyde de carbone qu'un vol Paris-Quelquepart » n'ont donc aucun sens. (Un des papiers acceptés, « Towards a power-proportional Internet » expliquait pourquoi il fallait changer cela et comment le faire.) Par contre, les usages impactent la consommation car ils peuvent nécessiter des mises à jour du réseau.

La troisième session regardait du côté des pistes d'amélioration, plus précisement de celles sur lesquelles l'IETF pouvait agir. Le premier point est celui des mesures (insuffisantes et parfois contradictoires). Le deuxième point concernait l'influence de phénomènes comme la gigue (RFC 4689) ou l'élongation du trajet (RFC 7980) sur la consommation énergétique (si on réduit ces phénomènes grâce à de meilleurs protocoles, est-ce qu'on diminue la consommation ?). Parmi les autres optimisations possibles, le choix de meilleurs formats, plus optimisés (CBOR - RFC 8949 - est cité). Notez qu'un des articles acceptés pour l'atelier faisait le point sur toutes les activités de l'IETF liées à l'énergie, draft-eckert-ietf-and-energy-overview.

Et la quatrième et dernière session portait sur les étapes suivantes du travail ; en résumé, il y a du travail et, même si l'IETF ne peut pas tout, elle doit en prendre sa part. Il faut toujours garder en tête que le but n'est pas de réduire l'empreinte environnementale de l'Internet mais de réduire celle de l'ensemble de la société. Éteindre l'Internet diminuerait certainement son empreinte environnementale mais pourrait avoir des effets négatifs sur d'autres secteurs, comme les transports. Pour améliorer l'Internet sans le supprimer, plusieurs axes ont été mis en avant :

• Mesurer, toujours mesurer, on manque d'informations,
• Pouvoir diminuer la consommation quand il n'y a pas de travail en cours, voire hiberner, serait utile (comme dans beaucoup de cas, le problème est complexe : un routeur ne peut pas hiberner car il ne sait pas quand arrivera le prochain paquet, et il ne peut pas se réveiller instantanément),
• Adopter de meilleurs formats de données. Comme le disait un des articles présentés, « CBOR est plus vert ».

Et les actions concrètes (section 2.4.3) ?

• Faut-il imposer dans chaque RFC une section Environmental considerations comme il y a déjà une Security considerations obligatoire ? (La question s'était déjà posée pour une éventuelle Human rights considerations.) Pour l'instant, ce n'est pas prévu notamment parce que, dans l'état actuel des choses, la plupart des auteurs de RFC n'ont pas de connaissances suffisamment approfondies ur le sujet pour écrire une section utile.
• Plusieurs groupes à l'IETF sont déjà au travail sur ce sujet environnemental : NMRG travaille sur les métriques (et a, par exemple, un Internet-Draft « Challenges and Opportunities in Management for Green Networking »), même chose à OPSAWG et le nouveau groupe TVR (Time-Variant Routing), comme il travaille sur le routage intermittent, a également un rôle, par exemple lorsqu'on coupe des liens pour économiser de l'énergie. Là, on est pile dans le rôle de l'IETF.
• Curieusement, le RFC parle aussi d'éviter les NFT, qui ne sont pourtant plus guère à la mode (et n'ont jamais suscité beaucoup d'intérêt à l'IETF, de toute façon). En outre, la plupart d'entre eux tournent sur Ethereum, qui n'utilise plus la preuve de travail et n'est donc pas crucial du point de vue environnemental.

Si vous voulez participer au nouveau programme de l'IAB E-IMPACT, tout est là.

Puisqu'on parlait de la section sur la sécurité qui est obligatoire dans les RFC, notre RFC en a une, qui rappelle que :

• Tout mécanisme par lequel on donne des pénalités (financières ou bien en terme de diminution des ressources allouées) en fonction de métriques d'empreinte environnementale doit se préparer à ce qu'il y ait des tricheurs (cf. P. McDaniel, « Sustainability is a Security Problem », à la conférence SIGSAC en 2022), qui faussent les mesures pour échapper à ces pénalités.
• De même, tout mécanisme qui va agir sur le réseau, par exemple pour diminuer l'empreinte environnementale, peut être détourné pour une attaque par déni de service, et doit donc prévoir le problème.

RDAP est le protocole recommandé pour accéder aux données sociales sur un nom de domaine, comme le nom du titulaire ou son adresse postale. Pour d'évidentes raisons de vie privée, certains registres ne renvoient pas la totalité de l'information dont ils disposent. Que doit-on mettre dans RDAP dans ce cas ? La question n'était pas tranchée et chaque registre faisait différemment. Désormais, il existe une solution normalisée.

Au passage, oui, d'accord, il n'y a pas que RDAP pour obtenir les données sociales (cet article vous en indiquera d'autres). Mais c'est le service le plus moderne et le plus adapté aux programmeur·ses. Contacté en HTTPS, le serveur RDAP va renvoyer du JSON que le client n'aura plus qu'à filtrer et formatter. Voici par exemple une partie de la réponse RDAP obtenue en se renseignant sur nouveaufrontpopulaire.fr :

% curl -s https://rdap.nic.fr/domain/nouveaufrontpopulaire.fr | jq
…
          [
            "fn",
            {},
            "text",
            "Parti Socialiste"
          ],
          [
            "org",
            {},
            "text",
            "Parti Socialiste"
          ],
          [
            "adr",
            {},
            "text",
            [
              "",
              "",
              "99 Rue Moliere",
              "Ivry-sur-Seine",
              "",
              "94200",
              "FR"
            ]
          ],
…
  

Ici, il s'agit d'une personne morale donc les données sont toutes envoyées. Et s'il s'agissait d'une personne physique, pour laquelle la loi Informatique & et Libertés s'applique, depuis 1978 ? La solution évidente est de ne pas envoyer les données qu'on ne veut pas diffuser mais attention, il y a un piège, il ne faut pas casser la syntaxe JSON. Par exemple, RDAP utilise (c'est en cours de changement, cf. RFC 9553) jCard pour formater les adresses (RFC 7095) et les champs dans jCard ne sont pas étiquetés, c'est leur position dans le tableau qui indique leur rôle (c'est un des nombreux inconvénients de jCard). On ne peut donc pas supprimer, par exemple, la rue, en indiquant :

[
            "adr",
            {},
            "text",
            [
              "",
              "",
              "Ivry-sur-Seine",
              "",
              "94200",
              "FR"
            ]
],
          [
            "email",
            {},
            "text",
            "e5d92838d5f0268143ac47d86880b5f7-48916400@contact.gandi.net"
          ],

Car, alors, on ne saurait plus si "Ivry-sur-Seine" est la rue ou bien la ville.

Le principe de notre RFC est donc : si on peut, retirer le membre JSON. Si on ne peut pas (cas du tableau de taille fixe), mettre une valeur vide ou null.

Petit point de terminologie : comment traduire le redacted du titre ? « Censuré » est inadapté (l'intervention ne vient pas d'un tiers mais d'une des deux parties). Je vais dire « élidé », mais « caviardé », « biffé » et « expurgé » sont également de bonnes solutions. Le nom correspondant est « élision ». Évidemment, il ne faut surtout pas dire « anonymisé », il n'y a rien d'anonyme ici, puisque le registre connait toute l'information, il refuse simplement de la diffuser.

La section 1 du RFC expose les grands principes de l'élision. Elle explique notamment qu'en cas d'élision, il faut ajouter un membre (nommé redacted) à la réponse JSON, expliquant les raisons et utilisant le langage JSONPath (RFC 9535) pour désigner de manière formelle la partie élidée.

Compte-tenu des contraintes sur la syntaxe de la réponse JSON (RFC 9083), le RFC normalise quatre façons d'élider (section 3) :

• Suppression d'un champ, si possible (c'est la méthode préférée). Cela marche dans la plupart des cas. Par exemple, si on ne veut pas publier le titulaire d'un domaine, on ne l'inclut pas dans la réponse, point.
• Mettre une valeur vide. Quand les contraintes de syntaxe empêchent de supprimer complètement un champ, on lui met une valeur vide. C'est notamment nécessaire pour les tableaux que jCard utilise abondamment : le retrait d'un champ casserait le tableau, qui est censé avoir un nombre d'élements fixe.
• Une valeur trop détaillée peut être remplacée par une valeur partielle. L'adresse "label":"123 Maple Ave\nSuite 901\nVancouver BC\nCanada" (un exemple du RFC 7095) peut être remplacée par une valeur moins précise comme "label":"Vancouver\nBC\nCanada\n".
• Enfin, la dernière méthode est de remplacer une valeur par une autre, par exemple une adresse de courrier par une adresse qui masque la vraie, comme e5d92838d5f0268143ac47d86880b5f7-48916400@contact.gandi.net dans l'exemple plus haut.

Et le RFC insiste qu'il ne faut pas utiliser de texte bidon (« XXX », « lorem ipsum dolor » ou « Ano Nymous ») car ce texte ne correspond pas forcément aux règles de syntaxe du champ (et, j'ajoute, peut être difficile à identifier pour le lecteur, qui peut ne pas avoir la référence).

Pour la première méthode, la suppression d'un champ, si on supprime le titulaire, on aura un membre nommé redacted (élidé) ajouté ainsi :

    "redacted": [
     {
       "name": {
         "description": "Remove registrant"
       },
       "prePath": "$.entities[?(@.roles[0]=='registrant')]",
       "method": "removal"
     }
     ]
  

Notez le (difficile à lire) code JSONPath $.entities[?(@.roles[0]=='registrant')].

Le deuxième cas, celui d'une valeur vide, donnerait, pour le cas où on supprime juste le nom du titulaire (qui est en position 1 dans le jCard, et son nom en position 3 - sachant qu'on part de 0) :

   [
     "fn",
     {},
     "text",
     ""
   ]
   …
      "redacted": [
     {
       "name": {
         "description": "Registrant Name"
       },
       "postPath": "$.entities[?(@.roles[0]=='registrant')].
         vcardArray[1][?(@[0]=='fn')][3]",
       "pathLang": "jsonpath",
       "method": "emptyValue",
       "reason": {
         "description": "Server policy"
       }
     }
     ]
     

Troisième technique d'élision, réduire une valeur. Le redacted devient :

   
   "redacted": [
     {
       "name": {
         "description": "Home Address Label"
       },
       "postPath": "$.vcardArray[1][?(@[0]=='adr')][1].label",
       "pathLang": "jsonpath",
       "method": "partialValue",
       "reason": {
         "description": "Server policy"
       }
     }
   ]
  

Et pour finir, la quatrième et dernière méthode, le remplacement :

   "redacted": [
     {
       "name": {
         "description": "Registrant Email"
       },
       "postPath": "$.entities[?(@.roles[0]=='registrant')].
                  vcardArray[1][?(@[0]=='email')][3]",
       "pathLang": "jsonpath",
       "method": "replacementValue",
     }
     ]
  

Ce membre appelé redacted est spécifié en détail dans la section 4 du RFC. (Et il est enregistré à l'IANA parmi les extensions RDAP.) Pour signaler qu'il peut apparaitre, le membre rdapConformance de la réponse JSON va l'indiquer :

{
  "rdapConformance": [
    "itNic",
    "redacted",
    "rdap_level_0"
  ],
…

Dès qu'il y a élision, redacted doit être ajouté. Il contient un tableau JSON d'objets, dont les membres peuvent être (seul le premier est obligatoire) :

• name : un terme qui décrit le champ élidé,
• prePath et postPath : des expressions JSONPath (RFC 9535) qui dénotent le membre retiré ou modifié,
• method : la technique d'élision utilisée (suppression, nettoyage, remplacement, etc),
• reason : texte libre décrivant la raison de l'élision.

Ce RFC normalise une extension au protocole d'accès à l'information RDAP pour permettre des recherches inversées, des recherches par le contenu (« quels sont tous les noms de domaine de cette personne ? »).

Alors, tout d'abord, un avertissement. L'extension normalisée dans ce RFC est dangereuse pour la vie privée. Je détaille ce point plus loin mais ne réclamez pas tout de suite le déploiement de cette extension : lisez tout d'abord. C'est dès sa section 1 que le RFC met en garde contre un déploiement hâtif !

RDAP (normalisé dans les RFC 9082 et RFC 9083), comme son prédécesseur whois, permet d'obtenir des informations dites sociales (nom, adresse, numéro de téléphone, etc) sur les personnes (morales ou physiques) associées à une ressource Internet réservée, comme un nom de domaine ou un adresse IP. Une limite importante de ces deux protocoles est qu'il faut connaitre l'identifiant (nom de domaine, adresse IP) de la ressource. Or, certaines personnes seraient intéressés à faire l'inverse, découvrir les ressources à partir d'informations sociales. C'est le cas par exemple de juristes cherchant le portefeuille de noms de domaine de quelqu'un qu'ils soupçonnent de menacer leur propriété intellectuelle. Ou de chercheurs en sécurité informatique étudiant toutes les adresses IP utilisées par le C&C d'un botnet et voulant en découvrir d'autres. Ce RFC normalise justement un moyen de faire des recherches inverses. whois n'avait jamais eu une telle normalisation, à cause des risques pour la vie privée, risques qui sont peut-être moins importants avec RDAP.

(Notez quand même que le RFC 9082, section 3.2.1, prévoyait déjà certaines recherches inverses, d'un domaine à partir du nom ou de l'adresse d'un de ses serveurs de noms.)

Passons aux détails techniques (section 2). L'URL d'une requête inverse va inclure dans son chemin /reverse_search et, bien sûr, des critères de recherche. Par exemple, /domains/reverse_search/entity?fn=Jean%20Durand&role=registrant donnera tous les domaines dont le titulaire (registrant) se nomme Jean Durand (fn est défini dans la section 6.2.1 du RFC 6350). Le terme après /reverse_search indique le type des données auxquelles s'appliquent les critères de recherche (actuellement, c'est forcément entity, une personne morale ou physique).

La plupart des recherches inverses porteront sans doute sur quelques champs comme l'adresse de courrier électronique ou le handle (l'identifiant d'une entité). La section 8 décrit les possibilités typiques mais un serveur RDAP choisit de toute façon ce qu'il permet ou ne permet pas.

La sémantique exacte d'une recherche inverse est décrite en JSONPath (RFC 9535). Vous trouvez le JSONPath dans la réponse (section 5 du RFC), dans le membre reverse_search_properties_mapping. Par exemple :

"reverse_search_properties_mapping": [
    {
      "property": "fn",
      "propertyPath": "$.entities[*].vcardArray[1][?(@[0]=='fn')][3]"
    }
]
  

L'expression JSONPath $.entities[*].vcardArray[1][?(@[0]=='fn')][3] indique que le serveur va faire une recherche sur le membre fn du tableau vCard (RFC 7095). Oui, elle est compliquée, mais c'est parce que le format vCard est compliqué. Heureusement, on n'est pas obligé de connaitre JSONPath pour utiliser les recherches inverses, uniquement pour leur normalisation (section 3).

Pour savoir si le serveur RDAP que vous interrogez gère cette extension et quelles requêtes il permet, regardez sa réponse à la question help (RFC 9082, section 3.1.6, et RFC 9083, section 7) ; s'il accepte les requêtes inverses, vous y trouverez la valeur reverse_search dans le membre rdapConformance (section 9), par exemple :

"rdapConformance": [
    "rdap_level_0",
    "reverse_search"
]  
  

Pour les recherches acceptées, regardez le membre reverse_search_properties. Par exemple :

"reverse_search_properties": [
    {
      "searchableResourceType": "domains",
      "relatedResourceType": "entity",
      "property": "fn"
    }
]
  

Ici, le serveur indique qu'il accepte les requêtes inverses pour trouver des noms de domaine en fonction d'un nom d'entité (ce que nous avons fait dans l'exemple plus haut). Voir la section 4 pour les détails. Si vous tentez une requête inverse sur un serveur, et que le serveur n'accepte pas les requêtes inverses, ou tout simplement n'accepte pas ce type particulier de recherche inverse que vous avez demandé, il répondra avec le code de retour HTTP 501 (section 7). Vous aurez peut-être aussi un 400 si votre requête déplait au serveur pour une raison ou l'autre.

L'extension est désormais placée dans le registre des extensions RDAP. En outre, deux nouveaux registres sont créés, RDAP Reverse Search, pour les recherches possibles et RDAP Reverse Search Mapping pour les règles JSONPath. Pour y ajouter des valeurs, la politique (RFC 8126) est « spécification nécessaire ».

Revenons maintenant aux questions de vie privée (RFC 6973), que je vous avais promises. La section 12 du RFC détaille le problème. La puissance des recherches inverses les rend dangereuses. Une entreprise concurrente pourrait regarder vos noms de domaine et ainsi se tenir au courant, par exemple, d'un nouveau projet ou d'un nouveau produit. Un malveillant pourrait regarder les noms de domaine d'une personne et identifier ainsi des engagements associatifs que la personne ne souhaitait pas forcément rendre très visibles. Les données stockées par les registres sont souvent des données personnelles et donc protégées par des lois comme le RGPD. Le gestionnaire d'un serveur RDAP doit donc, avant d'activer la recherche inverse, bien étudier la sécurité du serveur (section 13) mais aussi (et ce point n'est hélas pas dans le RFC) se demander si cette activation est vraiment une bonne idée.

En théorie, RDAP pose moins de problème de sécurité que whois pour ce genre de recherches, car il repose sur HTTPS (le chiffrement empêche un tiers de voir questions et réponses) et, surtout, il permet l'authentification ce qui rend possible, par exemple, de réserver les recherches inverses à certains privilégiés, avec un grand choix de contrôle d'accès (cf. annexe A). Évidemment, cela laisse ouvertes d'autres questions comme « qui seront ces privilégiés ? » et « comment s'assurer qu'ils n'abusent pas ? » (là, les journaux sont indispensables pour la traçabilité, cf. l'affaire Haurus).

Notons qu'outre les problèmes de vie privée, la recherche inverse pose également des problèmes de performance (section 10). Attention avant de la déployer, des requêtes apparemment innocentes pourraient faire ramer sérieusement le serveur RDAP. Si vous programmez un serveur RDAP ayant des recherches inverses, lisez bien les recommandations d'optimisation de la section 10, par exemple en ajoutant des index dans votre SGBD. Et le serveur ne doit pas hésiter, en cas de surcharge, à répondre seulement de manière partielle (RFC 8982 ou RFC 8977).

Je n'ai pas trouvé de code public mettant en œuvre ces recherches inverses. De même, je ne connais pas encore de serveur RDAP déployé qui offre cette possibilité.

Comme beaucoup de protocoles très utilisés sur l'Internet, le DNS est ancien. Très ancien (la première norme, le RFC 882, date de 1983). Les normes techniques vieillissent, avec l'expérience, on comprend mieux, on change les points de vue et donc, pour la plupart des protocoles, on se lance de temps en temps dans une révision de la norme. Mais le DNS est une exception : la norme actuelle reste fondée sur des textes de 1987, les RFC 1034 et RFC 1035. Ces documents ne sont plus à jour, modifiés qu'ils ont été par des dizaines d'autres RFC. Bref, aujourd'hui, pour comprendre le DNS, il faut s'apprêter à lire de nombreux documents. En attendant qu'un courageux et charismatique participant à l'IETF se lance dans la tâche herculéenne de faire un jeu de documents propre et à jour, ce RFC 9499, successeur du RFC 8499 (il y a peu de modifications), se limite à une ambition plus modeste : fixer la terminologie du DNS. Ce n'est pas un tutoriel : vous n'y apprendrez pas le DNS. C'est plutôt une encyclopédie.

En effet, chacun peut constater que les discussions portant sur le DNS sont difficiles : on manque de terminologie standard, et celle des RFC officielles ne suffit pas, loin de là. Souvent, le DNS a tellement changé que le RFC officiel est même trompeur : les mots ne veulent plus dire la même chose. D'autres protocoles ont connu des mises à jour de la norme. Cela a été le cas de SMTP, passé successivement du RFC 772 à l'actuel RFC 5321, en passant par plusieurs révisions successives. Ou de XMPP, qui a vu sa norme originale mise à jour dans le RFC 6120. Et bien sûr de HTTP, qui a connu plusieurs toilettages complets (cf. RFC 9110). Mais personne n'a encore osé faire pareil pour le DNS. Au moins, ce RFC 9499, comme son prédécesseur RFC 8499, traite l'un des problèmes les plus criants, celui du vocabulaire. Le RFC est évidemment en anglais, les traductions proposées dans cet article, et qui n'ont pas de valeur « officielle » sont de moi seul.

Notre RFC 9499 rassemble donc des définitions pour des termes qui étaient parfois précisément définis dans d'autres RFC (et il fournit alors un lien vers ce RFC original), mais aussi qui n'étaient définis qu'approximativement ou parfois qui n'étaient pas définis du tout (et ce RFC fournit alors cette définition). Du fait du flou de certains RFC anciens, et des changements qui ont eu lieu depuis, certaines définitions sont différentes de l'original. Le document a fait l'objet d'un consensus relatif auprès des experts DNS mais quelques termes restent délicats. Notez aussi que d'autres organisations définissent des termes liés au DNS par exemple le WHATWG a sa définition de ce qu'est un domaine, et le RSSAC a développé une terminologie.

Ironiquement, un des termes les plus difficiles à définir est « DNS » lui-même (section 1 de notre RFC). D'accord, c'est le sigle de Domain Name System mais ça veut dire quoi ? « DNS » peut désigner le schéma de nommage (les noms de domaine comme signal.eu.org, leur syntaxe, leurs contraintes), la base de données répartie (et faiblement cohérente) qui associe à ces noms des informations (comme des certificats, des adresses IP, etc), ou le protocole requête/réponse (utilisant le port 53) qui permet d'interroger cette base. Parfois, « DNS » désigne uniquement le protocole, parfois, c'est une combinaison des trois éléments indiqués plus haut (personnellement, quand j'utilise « DNS », cela désigne uniquement le protocole, un protocole relativement simple, fondé sur l'idée « une requête => une réponse »).

Bon, et ces définitions rigoureuses et qui vont mettre fin aux discussions, ça vient ? Chaque section du RFC correspond à une catégorie particulière. D'abord, en section 2, les noms eux-même, ces fameux noms de domaine. Un système de nommage (naming system) a plusieurs aspects, la syntaxe des noms, la gestion des noms, le type de données qu'on peut associer à un nom, etc. D'autres systèmes de nommage que celui présenté dans ce RFC existent, et sont distincts du DNS sur certains aspects. Pour notre système de nommage, le RFC définit :

• Nom de domaine (domain name) : la définition est différente de celle du RFC 7719, qui avait simplement repris celle du RFC 1034, section 3.1. Elle est désormais plus abstraite, ce qui permet de l'utiliser pour d'autres systèmes de nommage. Un nom de domaine est désormais simplement une liste (ordonnée) de composants (labels). Aucune restriction n'est imposée dans ces composants, simplement formés d'octets (tant pis pour la légende comme quoi le DNS serait limité à ASCII). Comme on peut représenter les noms de domaine sous forme d'un arbre (la racine de l'arbre étant à la fin de la liste des composants) ou bien sous forme texte (www.madmoizelle.com), le vocabulaire s'en ressent. Par exemple, on va dire que com est « au-dessus de madmoizelle.com » (vision arborescente) ou bien « à la fin de www.madmoizelle.com » (vision texte). Notez aussi que la représentation des noms de domaine dans les paquets IP n'a rien à voir avec leur représentation texte (par exemple, les points n'apparaissent pas). Enfin, il faut rappeler que le vocabulaire « standard » n'est pas utilisé partout, même à l'IETF, et qu'on voit parfois « nom de domaine » utilisé dans un sens plus restrictif (par exemple uniquement pour parler des noms pouvant être résolus avec le DNS, pour lesquels il avait été proposé de parler de DNS names).
• FQDN (Fully Qualified Domain Name, nom de domaine complet) : apparu dans le RFC 819, ce terme désigne un nom de domaine où tous les composants sont cités (par exemple, ldap.potamochère.fr. est un FQDN alors que ldap tout court ne l'est pas). En toute rigueur, un FQDN devrait toujours s'écrire avec un point à la fin (pour représenter la racine) mais ce n'est pas toujours le cas. (Notre RFC parle de « format de présentation » et de « format courant d'affichage » pour distinguer le cas où on met systématiquement le point à la fin et le cas où on l'oublie.)
• Composant (label) : un nœud de l'arbre des noms de domaine, dans la chaîne qui compose un FQDN. Dans www.laquadrature.net, il y a trois composants, www, laquadrature et net.
• Nom de machine (host name) : ce n'est pas la même chose qu'un nom de domaine. Utilisé dans de nombreux RFC (par exemple RFC 952) mais jamais défini, un nom de machine est un nom de domaine avec une syntaxe plus restrictive, définie dans la section 3.5 du RFC 1035 et amendée par la section 2.1 du RFC 1123 : uniquement des lettres, chiffres, points et le tiret. Ainsi, brienne.tarth.got.example peut être un nom de machine mais www.&#$%?.example ne peut pas l'être. Le terme de « nom de machine » est parfois aussi utilisé pour parler du premier composant d'un nom de domaine (brienne dans brienne.tarth.got.example).
• TLD (Top Level Domain, domaine de premier niveau ou domaine de tête) : le dernier composant d'un nom de domaine, celui juste avant (ou juste en dessous) de la racine. Ainsi, fr ou name sont des TLD. N'utilisez surtout pas le terme erroné d'« extension ». Et ne dites pas que le TLD est le composant le plus à droite, ce n'est pas vrai dans l'alphabet arabe. La distinction courante entre gTLD, gérés par l'ICANN, et ccTLD, indépendants de l'ICANN, est purement politique et ne se reflète pas dans le DNS.
• DNS mondial (Global DNS), nouveauté du RFC 8499, désigne l'ensemble des noms qui obéissent aux règles plus restrictives des RFC 1034 et RFC 1035 (limitation à 255 octets, par exemple). En outre, les noms dans ce « DNS mondial » sont rattachés à la racine officiellement gérée par l'ICANN, via le service Public Technical Identifiers (PTI). Une racine alternative, si elle sert un contenu différent de celui de PTI, n'est donc pas le « DNS mondial » mais ce que le RFC nomme « DNS privé » (private DNS). Évidemment, un système de nommage qui n'utilise pas le DNS du tout mais qui repose, par exemple, sur le pair-à-pair, ne doit pas être appelé DNS (« DNS pair-à-pair » est un oxymore, une contradiction dans les termes.)
• IDN (Internationalized Domain Name, nom de domaine internationalisé) : un nom de domaine en Unicode, normalisé dans le RFC 5890, qui définit des termes comme U-label (le nom Unicode) et A-label (sa représentation en Punycode). Sur l'internationalisation des noms, vous pouvez aussi consulter le RFC de terminologie RFC 6365.
• Sous-domaine (subdomain) : domaine situé sous un autre, dans l'arbre des noms de domaines. Sous forme texte, un domaine est sous-domaine d'un autre si cet autre est un suffixe. Ainsi, www.cl.cam.ac.uk est un sous-domaine de cl.cam.ac.uk, qui est un sous-domaine de cam.ac.uk et ainsi de suite, jusqu'à la racine, le seul domaine à n'être sous-domaine de personne. Quand le RFC parle de suffixe, il s'agit d'un suffixe de composants, pas de caractères : foo.example.net n'est pas un sous-domaine de oo.example.net.
• Alias (alias) : attention, il y a un piège. Le DNS permet à un nom d'être un alias d'un autre, avec le type d'enregistrement CNAME (voir la définition suivante). L'alias est le terme de gauche de l'enregistrement CNAME. Ainsi, si on met dans un fichier de zone vader IN CNAME anakin, l'alias est vader (et c'est une erreur de dire que c'est « le CNAME »).
• CNAME (Canonical Name, nom canonique, le « vrai » nom) : le membre droit dans l'enregistrement CNAME. Dans l'exemple de la définition précédente, anakin est le CNAME, le « nom canonique ».

Fini avec les noms, passons à l'en-tête des messages DNS et aux codes qu'il peut contenir. Cet en-tête est défini dans le RFC 1035, section 4.1. Il donne des noms aux champs mais pas forcément aux codes. Ainsi, le code de réponse 3 indiquant qu'un domaine demandé n'existe pas est juste décrit comme name error et n'a reçu son mnémonique de NXDOMAIN (No Such Domain) que plus tard. Notre RFC définit également, dans sa section 3 :

• NODATA : un mnémonique pour une réponse où le nom de domaine demandé existe bien mais ne contient aucun enregistrement du type souhaité. Le code de retour est 0, NOERROR, et le nombre de réponses (ANCOUNT pour Answer Count) est nul.
• Réponse négative (negative answer) : le terme recouvre deux choses, une réponse disant que le nom de domaine demandé n'existe pas (code de retour NXDOMAIN), ou bien une réponse indiquant que le serveur ne peut pas répondre (code de retour SERVFAIL ou REFUSED). Voir le RFC 2308.
• Renvoi (referral) : le DNS étant décentralisé, il arrive qu'on pose une question à un serveur qui ne fait pas autorité pour le domaine demandé, mais qui sait vous renvoyer à un serveur plus proche. Ces renvois sont indiqués dans la section Authority d'une réponse.

Voici un renvoi depuis la racine vers .fr :

% dig @l.root-servers.net A blog.imirhil.fr 
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16572
;; flags: qr rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 5, ADDITIONAL: 11
...
;; AUTHORITY SECTION:
fr.			172800 IN NS d.ext.nic.fr.
fr.			172800 IN NS d.nic.fr.
fr.			172800 IN NS e.ext.nic.fr.
fr.			172800 IN NS f.ext.nic.fr.
fr.			172800 IN NS g.ext.nic.fr.

    

La section 4 s'intéresse aux transactions DNS. Un des termes définis est celui de QNAME (Query NAME), nouveauté du RFC 8499. Il y a trois sens possibles (le premier étant de très loin le plus commun) :

• Le sens original, le QNAME est la question posée (le nom de domaine demandé),
• Le sens du RFC 2308, la question finale (qui n'est pas la question posée s'il y a des CNAME sur le trajet),
• Un sens qui n'apparait pas dans les RFC mais est parfois présent dans les discussions, une question intermédiaire (dans une chaîne de CNAME).

Le RFC 2308 est clairement en tort ici. Il aurait dû utiliser un terme nouveau, pour le sens nouveau qu'il utilisait.

Passons maintenant aux enregistrements DNS, stockés dans cette base de données répartie (section 5 du RFC) :

• RR (Resource Record) : un enregistrement DNS.
• Enregistrements d'adresses (Address records) : enregistrements DNS A (adresses IPv4) et AAAA (adresses IPv6). Beaucoup de gens croient d'ailleurs que ce sont les seuls types d'enregistrements possibles (« le DNS sert à traduire les noms en adresses IP » est une des synthèses erronées du DNS les plus fréquentes).
• Ensemble d'enregistrements (RRset pour Resource Record set) : un ensemble d'enregistrements ayant le même nom (la même clé d'accès à la base), la même classe, le même type et le même TTL. Cette notion avait été introduite par le RFC 2181. Notez que la définition originale parle malheureusement de label dans un sens incorrect. La terminologie du DNS est vraiment compliquée !
• Fichier maître (master file) : un fichier texte contenant des ensembles d'enregistrement. Également appelé fichier de zone, car son utilisation la plus courante est pour décrire les enregistrements que chargera le serveur maître au démarrage. (Ce format peut aussi servir à un résolveur quand il écrit le contenu de sa mémoire sur disque.)
• EDNS (Extension for DNS, également appelé EDNS0) : normalisé dans le RFC 6891, EDNS permet d'étendre l'en-tête du DNS, en spécifiant de nouvelles options, en faisant sauter l'antique limitation de taille de réponses à 512 octets, etc.
• OPT (pour Option) : une astuce d'EDNS pour encoder les informations de l'en-tête étendu. C'est un enregistrement DNS un peu spécial, défini dans le RFC 6891, section 6.1.1.
• Propriétaire (owner ou owner name) : le nom de domaine d'un enregistrement. Ce terme est très rarement utilisé, même par les experts.
• Champs du SOA (SOA field names) : ces noms des enregistrements SOA (comme MNAME ou RNAME) sont peu connus et malheureusement peu utilisés (RFC 1035, section 3.3.13). Notez que la sémantique du champ MINIMUM a complètement changé avec le RFC 2308.
• TTL (Time To Live) : la durée de vie maximale d'un enregistrement dans les caches des résolveurs. C'est un entier non signé (même si le RFC 1035 dit le contraire), en secondes.

Voici un ensemble d'enregistrements (RRset), comptant ici deux enregistrements :

rue89.com.		600 IN MX 50 mx2.typhon.net.
rue89.com.		600 IN MX 10 mx1.typhon.net.	       
	       
    

(Depuis, ça a changé.)

Et voici un pseudo-enregistrement OPT, tel qu'affiché par dig, avec une indication de la taille maximale et l'option client subnet (RFC 7871) :

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags: do; udp: 512
; CLIENT-SUBNET: 13.176.144.0/24/0
    

Ensuite, un sujet chaud où le vocabulaire est particulièrement peu défini, et très mal utilisé (voir les forums grand public sur le DNS où les discussions prennent un temps fou car les gens utilisent mal les mots) : les différents types de serveurs et clients DNS (section 6). Pour commencer, il est crucial de se méfier quand un texte parle de « serveur DNS » tout court. Si le contexte ne permet pas de savoir de quel genre de serveur DNS on parle, cela indique un manque de compréhension du DNS par l'auteur du texte. Serveurs faisant autorité et serveurs résolveurs, quoique utilisant le même protocole, sont en effet très différents.

• Résolveur (resolver) : un client DNS qui va produire une réponse finale (pas juste un renvoi, pas juste une information ponctuelle comme le fait dig). Il existe plusieurs types de résolveurs (voir ci-dessous) et, en pratique, quand on dit « résolveur » tout court, c'est en général un « résolveur complet ».
• Résolveur minimum (stub resolver) : un résolveur qui ne sait pas suivre les renvois et qui dépend donc d'un ou de plusieurs résolveurs complets pour faire son travail. Ce type est défini dans la section 6.1.3.1 du RFC 1123. C'est ce résolveur minimum qu'appellent les applications lorsqu'elles font un getaddrinfo() ou getnameinfo(). Sur Unix, le résolveur minimum fait en général partie de la libc et trouve l'adresse du ou des résolveurs complets dans /etc/resolv.conf.
• Résolveur complet (full resolver) : un résolveur qui sait suivre les renvois et donc fournir un service de résolution complet. Des logiciels comme Unbound ou PowerDNS Resolver assurent cette fonction. Le résolveur complet est en général situé chez le FAI ou dans le réseau local de l'organisation où on travaille, mais il peut aussi être sur la machine locale. On le nomme aussi « résolveur récursif ». Notez que « résolveur complet » fait partie de ces nombreux termes qui étaient utilisés sans jamais avoir été définis rigoureusement.
• Resolveur complet avec mémoire (full-service resolver) : un résolveur complet, qui dispose en plus d'une mémoire (cache) des enregistrements DNS récoltés.
• Serveur faisant autorité (authoritative server et traduire ce terme par « serveur autoritaire » montre une grande ignorance de l'anglais ; un adjudant est autoritaire, un serveur DNS fait autorité) : un serveur DNS qui connait une partie des données du DNS (il « fait autorité » pour une ou plusieurs zones) et peut donc y répondre (RFC 2182, section 2). Ainsi, au moment de l'écriture de cet article, f.root-servers.net fait autorité pour la racine, d.nic.fr fait autorité pour pm, etc. Des logiciels comme NSD ou Knot assurent cette fonction. Les serveurs faisant autorité sont gérés par divers acteurs, les registres, les hébergeurs DNS (qui sont souvent en même temps bureaux d'enregistrement), mais aussi parfois par M. Michu. La commande dig NS $ZONE vous donnera la liste des serveurs faisant autorité pour la zone $ZONE. Ou bien vous pouvez utiliser un service sur le Web en visitant https://dns.bortzmeyer.org/DOMAIN/NS où DOMAIN est le nom de domaine qui vous intéresse.
• Serveur mixte : ce terme n'est pas dans ce RFC. Autrefois, il était courant que des serveurs DNS fassent à la fois résolveur et serveur faisant autorité. Cette pratique est fortement déconseillée depuis de nombreuses années (entre autres parce qu'elle complique sérieusement le débogage, mais aussi pour des raisons de sécurité parce qu'elle mène à du code plus complexe) et n'est donc pas dans ce RFC.
• Initialisation (priming) : le processus par lequel un résolveur complet vérifie l'information sur les serveurs de la racine. Ce concept est décrit en détail dans le RFC 8109. Au démarrage, le résolveur ne sait rien. Pour pouvoir commencer la résolution de noms, il doit demander aux serveurs de la racine. Il a donc dans sa configuration leur liste. Mais ces configurations ne sont pas forcément mises à jour souvent. La liste peut donc être trop vieille. La première chose que fait un résolveur est donc d'envoyer une requête « NS . » à un des serveurs de sa liste. Ainsi, tant qu'au moins un des serveurs de la vieille liste répond, le résolveur est sûr d'apprendre la liste actuelle.
• Indications de la racine (root hints) : la liste des noms et adresses des serveurs racine, utilisée pour l'initialisation. L'administrateur d'un résolveur utilisant une racine alternative changera cette liste.
• Mémorisation des négations (negative caching, ou « cache négatif ») : mémoriser le fait qu'il n'y a pas eu de réponse, ou bien une réponse disant qu'un nom de domaine n'existe pas.
• Serveur primaire (primary server mais on dit aussi serveur maître, master server) : un serveur faisant autorité qui a accès à la source des données (fichier de zone, base de données, etc). Attention, il peut y avoir plusieurs serveurs primaires (autrefois, ce n'était pas clair et beaucoup de gens croient qu'il y a un serveur primaire, et qu'il est indiqué dans l'enregistrement SOA). Attention bis, le terme ne s'applique qu'à des serveurs faisant autorité, l'utiliser pour les résolveurs (« on met en premier dans /etc/resolv.conf le serveur primaire ») n'a pas de sens.
• Serveur secondaire (secondary server mais on dit aussi « serveur esclave », slave server) : un serveur faisant autorité qui n'est pas la source des données, qui les a prises d'un serveur primaire (dit aussi serveur maître), via un transfert de zone (RFC 5936).
• Serveur furtif (stealth server) : un serveur faisant autorité mais qui n'apparait pas dans l'ensemble des enregistrements NS. (Définition du RFC 1996, section 2.1.)
• Maître caché (hidden master) : un serveur primaire qui n'est pas annoncé publiquement (et n'est donc accessible qu'aux secondaires). C'est notamment utile avec DNSSEC : s'il signe, et donc a une copie de la clé privée, il vaut mieux qu'il ne soit pas accessible de tout l'Internet (RFC 6781, section 3.4.3).
• Transmission (forwarding) : le fait, pour un résolveur, de faire suivre les requêtes à un autre résolveur (probablement mieux connecté et ayant un cache partagé plus grand). On distingue parfois (mais ce n'est pas forcément clair, même dans le RFC 5625) la transmission, où on émet une nouvelle requête, du simple relayage de requêtes sans modification.
• Transmetteur (forwarder) : le terme est parfois utilisé confusément. Il désigne tantôt la machine qui transmet une requête et tantôt celle vers laquelle on transmet (c'est dans ce sens qu'il est utilisé dans la configuration de BIND, avec la directive forwarders). La définition de notre RFC est le premier sens.
• Résolveur politique (policy-implementing resolver) : un résolveur qui modifie les réponses reçues, selon sa politique. On dit aussi, moins diplomatiquement, un « résolveur menteur ». C'est ce que permet, par exemple, le système RPZ. Sur l'utilisation de ces « résolveurs politiques » pour mettre en œuvre la censure, voir entre autres mon article aux RIPE Labs. Notez que le résolveur politique a pu être choisi librement par l'utilisateur (par exemple comme élément d'une solution de blocage des publicités) ou bien qu'il lui a été imposé.
• Résolveur ouvert (open resolver) : un résolveur qui accepte des requêtes DNS depuis tout l'Internet. C'est une mauvaise pratique (cf. RFC 5358) et la plupart de ces résolveurs ouverts sont des erreurs de configuration. Quand ils sont délibérement ouverts, comme Google Public DNS ou Quad9, on parle plutôt de résolveurs publics.
• Collecte DNS passive (passive DNS) : désigne les systèmes qui écoutent le trafic DNS, et stockent tout ou partie des informations échangées. Le cas le plus courant est celui où le système de collecte ne garde que les réponses (ignorant donc les adresses IP des clients et serveurs), afin de constituer une base historique du contenu du DNS (c'est ce que font DNSDB ou le système de PassiveDNS.cn).
• Serveur protégeant la vie privée (privacy-enabled server) : ce terme désigne un serveur, typiquement un résolveur, qui permet les requêtes DNS chiffrées, avec DNS-sur-TLS (RFC 7858) ou avec DoH (RFC 8484).
• Anycast : le fait d'avoir un service en plusieurs sites physiques, chacun annonçant la même adresse IP de service (RFC 4786). Cela résiste mieux à la charge, et permet davantage de robustesse en cas d'attaque par déni de service. Les serveurs de la racine, ceux des « grands » TLD, et ceux des importants hébergeurs DNS sont ainsi « anycastés ». Chaque machine répondant à l'adresse IP de service est appelée une instance.
• DNS divisé (split DNS) : le fait de donner des réponses différentes selon que le client est interne à une organisation ou externe. Le but est, par exemple, de faire en sorte que www.organisation.example aille sur le site public quand on vient de l'Internet mais sur un site interne de la boîte quand on est sur le réseau local des employés.

Voici, vu par tcpdump, un exemple d'initialisation d'un résolveur BIND utilisant la racineYeti (RFC 8483) :

15:07:36.736031 IP6 2a01:e35:8bd9:8bb0:21e:8cff:fe76:29b6.35721 > 2001:6d0:6d06::53.53: \
       21476% [1au] NS? . (28)
15:07:36.801982 IP6 2001:6d0:6d06::53.53 > 2a01:e35:8bd9:8bb0:21e:8cff:fe76:29b6.35721: \
       21476*- 16/0/1 NS yeti-ns.tisf.net., NS yeti-ns.lab.nic.cl., NS yeti-ns.wide.ad.jp., NS yeti.ipv6.ernet.in., NS yeti-ns.as59715.net., NS ns-yeti.bondis.org., NS yeti-dns01.dnsworkshop.org., NS dahu2.yeti.eu.org., NS dahu1.yeti.eu.org., NS yeti-ns.switch.ch., NS bii.dns-lab.net., NS yeti.bofh.priv.at., NS yeti-ns.conit.co., NS yeti.aquaray.com., NS yeti-ns.ix.ru., RRSIG (619)
    

La question était « NS . » (quels sont les serveurs de la racine) et la réponse contenait les noms des seize serveurs racine qu'avait Yeti à l'époque.

Voici aussi des exemples de résultats avec un résolveur ou bien avec un serveur faisant autorité. Si je demande à un serveur faisant autorité (ici, un serveur racine), avec mon client DNS qui, par défaut, demande un service récursif (flag RD, Recursion Desired) :

% dig @2001:620:0:ff::29 AAAA www.iab.org 
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 54197
;; flags: qr rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 9, ADDITIONAL: 13
;; WARNING: recursion requested but not available
...
;; AUTHORITY SECTION:
org.			172800 IN NS b0.org.afilias-nst.org.	       
...
	       
    

C'est pour cela que dig affiche WARNING: recursion requested but not available. Notez aussi que le serveur, ne faisant autorité que pour la racine, n'a pas donné la réponse mais juste un renvoi aux serveurs d'Afilias. Maintenant, interrogeons un serveur récursif (le service de résolveur public Yandex DNS) :

% dig @2a02:6b8::feed:0ff AAAA www.iab.org           
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 63304
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
...
;; ANSWER SECTION:
www.iab.org.		1800 IN	AAAA 2001:1900:3001:11::2c
	       
    

Cette fois, j'ai obtenu une réponse, et avec le flag RA, Recursion Available. Si je pose une question sans le flag RD (Recursion Desired, avec l'option +norecurse de dig) :

% dig +norecurse @2a02:6b8::feed:0ff AAAA www.gq.com  
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 59438
;; flags: qr ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
...
;; ANSWER SECTION:
www.gq.com.		293 IN CNAME condenast.map.fastly.net.
	       
    

J'ai obtenu ici une réponse car l'information était déjà dans le cache (la mémoire) de Yandex DNS (on le voit au TTL, qui n'est pas un chiffre rond, il a été décrémenté du temps passé dans le cache). Si l'information n'est pas dans le cache :

    
% dig +norecurse @2a02:6b8::feed:0ff AAAA blog.keltia.net
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 19893
;; flags: qr ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
...
	       
    

Je n'obtiens alors pas de réponse (ANSWER: 0, donc NODATA). Si je demande au serveur faisant autorité pour cette zone :

% dig +norecurse @2a01:e0d:1:3:58bf:fa61:0:1 AAAA blog.keltia.net  
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 62908
;; flags: qr aa; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 6, ADDITIONAL: 15
...
;; ANSWER SECTION:
blog.keltia.net.	86400 IN AAAA 2a01:240:fe5c:1::2
...
	       
    

J'ai évidemment une réponse et, comme il s'agit d'un serveur faisant autorité, elle porte le flag AA (Authoritative Answer, qu'un résolveur ne mettrait pas). Notez aussi le TTL qui est un chiffre rond (et qui ne change pas si on rejoue la commande).

Passons maintenant à un concept relativement peu connu, celui de zones, et le vocabulaire associé (section 7) :

• Zone : un groupe de domaines contigus dans l'arbre des noms, et gérés ensemble, par le même ensemble de serveurs de noms (ma définition, celle du RFC étant très abstraite). Beaucoup de gens croient que tout domaine est une zone, mais c'est faux. Ainsi, au moment de la publication de ce RFC, gouv.fr n'est pas une zone séparée, il est dans la même zone que fr (cela se teste facilement : gouv.fr n'a pas d'enregistrement NS ou de SOA).
• Parent : le domaine « du dessus ». Ainsi, le parent de wikipedia.org est org, le parent de .org est la racine.
• Apex : le sommet d'une zone, là où on trouve les enregistrements NS et SOA. Si la zone ne comprend qu'un domaine, l'apex est ce domaine. Si la zone est plus complexe, l'apex est le domaine le plus court. (On voit parfois des gens utiliser le terme erroné de racine pour parler de l'apex.)
• Coupure de zone (zone cut) : l'endroit où on passe d'une zone à l'autre. Au-dessus de la coupure, la zone parente, en dessous, la zone fille.
• Délégation (delegation) : un concept évidemment central dans le DNS, qui est un système décentralisé. En ajoutant un ensemble d'enregistrements NS pointant vers les serveurs de la zone fille, une zone parente délègue une partie de l'arbre des noms de domaine à une autre entité. L'endroit où se fait la délégation est donc une coupure de zone.
• Colle (glue records) : lorsqu'une zone est déléguée à des serveurs dont le nom est dans la zone fille, la résolution DNS se heurte à un problème d'œuf et de poule. Pour trouver l'adresse de ns1.mazone.example, le résolveur doit passer par les serveurs de mazone.example, qui est déléguée à ns1.mazone.example et ainsi de suite... On rompt ce cercle vicieux en ajoutant, dans la zone parente, des données qui ne font pas autorité sur les adresses de ces serveurs (RFC 1034, section 4.2.1). Il faut donc bien veiller à les garder synchrones avec la zone fille. (Tanguy Ortolo me suggère d'utiliser « enregistrement de raccord » plutôt que « colle ». Cela décrit bien leur rôle, en effet.)
• Délégation boiteuse (lame delegation) : un ou plusieurs des serveurs à qui la zone est déléguée ne sont pas configurés pour servir cette zone. La délégation peut avoir été boiteuse depuis le début (parce que le titulaire a indiqué des noms un peu au hasard) ou bien l'être devenue par la suite. C'est certainement une des erreurs techniques les plus courantes. Mais le RFC note que l'usage du terme a dérivé et qu'aujourd'hui, il est devenu plus flou, désignant hélas des erreurs très variées.
• Dans le bailliage (in bailiwick) : terme absent des textes DNS originaux et qui peut désigner plusieurs choses. (La définition du RFC 8499, embrouillée, a été heureusement remplacée.) « Dans le bailliage » est (très rarement, selon mon expérience) parfois utilisé pour parler d'un serveur de noms dont le nom est dans la zone servie (et qui nécessite donc de la colle, voir la définition plus haut), mais le sens le plus courant désigne des données pour lesquelles le serveur qui a répondu fait autorité, soit pour la zone, soit pour un ancêtre de cette zone. L'idée est qu'il est normal dans la réponse d'un serveur de trouver des données situées dans le bailliage et, par contre, que les données hors-bailliage sont suspectes (elles peuvent être là suite à une tentative d'empoisonnement DNS). Un résolveur DNS prudent ignorera donc les données hors-bailliage.
• ENT (Empty Non-Terminal pour nœud non-feuille mais vide) : un domaine qui n'a pas d'enregistrements mais a des sous-domaines. C'est fréquent, par exemple, sous ip6.arpa ou sous les domaines très longs de certains CDN. Cela se trouve aussi avec les enregistrements de service : dans _sip._tcp.example.com, _tcp.example.com est probablement un ENT. La réponse correcte à une requête DNS pour un ENT est NODATA (code de réponse NOERROR, liste des répoonses vide) mais certains serveurs bogués, par exemple, à une époque, ceux d'Akamai, répondaient NXDOMAIN.
• Zone de délégation (delegation-centric zone) : zone composée essentiellement de délégations vers d'autres zones. C'est typiquement le cas des TLD et autres suffixes publics. Il est amusant de noter que les RFC 4956 et RFC 5155 utilisaient ce terme sans le définir.
• Changement rapide (fast flux) : une technique notamment utilisée par les botnets pour mettre leur centre de commande à l'abri des filtrages ou destructions. Elle consiste à avoir des enregistrements d'adresses IP avec des TTL très courts et à en changer fréquemment.
• DNS inverse (reverse DNS) : terme qui désigne en général les requêtes pour des enregistrements de type PTR, permettant de trouver le nom d'une machine à partir de son adresse IP. À ne pas confondre avec les vraies requêtes inverses, qui avaient été normalisées dans le RFC 1035, avec le code IQUERY, mais qui, jamais vraiment utilisées, ont été abandonnées dans le RFC 3425.

Voyons ici la colle retournée par un serveur faisant autorité (en l'occurrence un serveur de .net) :

% dig @a.gtld-servers.net AAAA labs.ripe.net 
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 18272
;; flags: qr rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 8, ADDITIONAL: 9
...
;; AUTHORITY SECTION:
ripe.net.		172800 IN NS ns3.nic.fr.
ripe.net.		172800 IN NS sec1.apnic.net.
ripe.net.		172800 IN NS sec3.apnic.net.
ripe.net.		172800 IN NS tinnie.arin.net.
ripe.net.		172800 IN NS sns-pb.isc.org.
ripe.net.		172800 IN NS pri.authdns.ripe.net.
...
;; ADDITIONAL SECTION:
sec1.apnic.net.		172800 IN AAAA 2001:dc0:2001:a:4608::59
sec1.apnic.net.		172800 IN A 202.12.29.59
sec3.apnic.net.		172800 IN AAAA 2001:dc0:1:0:4777::140
sec3.apnic.net.		172800 IN A 202.12.28.140
tinnie.arin.net.	172800 IN A 199.212.0.53
tinnie.arin.net.	172800 IN AAAA 2001:500:13::c7d4:35
pri.authdns.ripe.net.	172800 IN A 193.0.9.5
pri.authdns.ripe.net.	172800 IN AAAA 2001:67c:e0::5
	     
    

On notera :

• La section ANSWER est vide, c'est un renvoi.
• Le serveur indique la colle pour pri.authdns.ripe.net : ce serveur étant dans la zone qu'il sert, sans son adresse IP, on ne pourrait jamais le joindre.
• Le serveur envoie également les adresses IP d'autres machines comme sec1.apnic.net. Ce n'est pas strictement indispensable (on pourrait l'obtenir par une nouvelle requête), juste une optimisation.
• Les adresses de ns3.nic.fr et sns-pb.isc.org ne sont pas renvoyées. Le serveur ne les connait probablement pas et, de toute façon, elles seraient hors-bailliage, donc ignorées par un résolveur prudent.

Voyons maintenant, un ENT, gouv.fr (notez que, depuis, ce domaine n'est plus un ENT) :

   
% dig @d.nic.fr ANY gouv.fr 
...
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 42219
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 2, ADDITIONAL: 1

    

Le serveur fait bien autorité pour ce domaine (flag AA dans la réponse), le domaine existe (autrement, le status aurait été NXDOMAIN, pas NOERROR) mais il n'y a aucun enregistrement (ANSWER: 0).

Et, ici, une délégation boiteuse, pour .ni :

% check-soa ni   
dns.nic.cr.
	2001:13c7:7004:1::d100: ERROR: SERVFAIL
	200.107.82.100: ERROR: SERVFAIL
ns.ideay.net.ni.
	186.1.31.8: OK: 2013093010
ns.ni.
	165.98.1.2: ERROR: read udp 10.10.86.133:59569->165.98.1.2:53: i/o timeout
ns.uu.net.
	137.39.1.3: OK: 2013093010
ns2.ni.
	200.9.187.2: ERROR: read udp 10.10.86.133:52393->200.9.187.2:53: i/o timeout
    

Le serveur dns.nic.cr est déclaré comme faisant autorité pour .ni mais il ne le sait pas, et répond donc SERVFAIL.

Les jokers ont une section à eux, la section 8 du RFC. S'appuyant sur le RFC 4592, elle définit, entre autres :

• Joker (wildcard) : une source de confusion considérable depuis les débuts du DNS. Si on pouvait refaire le DNS en partant de zéro, ces jokers seraient la première chose à supprimer. Pour les résumer, le nom * dans une zone déclenche la synthèse automatique de réponses pour les noms qui n'existent pas dans la zone. Si la zone foo.example contient bar.foo.example et *.foo.example, une requête pour thing.foo.example renverra le contenu de l'enregistrement avec le joker, une requête pour bar.foo.example donnera les données de bar.foo.example. Attention, l'astérisque n'a son rôle particulier que s'il est le composant le plus spécifique (le premier). Dans foo.*.bar.example, il n'y a pas de joker.
• Ancêtre le plus proche (closest encloser) : c'est le plus long ancêtre existant d'un nom. Si foo.bar.baz.example n'existe pas, que bar.baz.example n'existe pas non plus, mais que baz.example existe, alors baz.example est l'ancêtre le plus proche de foo.bar.baz.example. Ce concept est nécessaire pour le RFC 5155.

Allez courage, ne faiblissons pas, il reste encore la question de l'enregistrement des noms de domaine (section 9) :

• Registre (registry) : l'organisation ou la personne qui gère les délégations d'une zone. Le terme est parfois employé uniquement pour les gérants de grandes zones de délégation, mais ce n'est pas obligatoire. Je suis à moi tout seul le registre de bortzmeyer.org 😁. C'est le registre qui décide de la politique d'enregistrement, qui peut être très variable selon les zones (sauf dans celles contrôlées par l'ICANN, où une certaine uniformité est imposée). Mes lecteurs français noteront que, comme le terme « registre » est court et largement utilisé, le gouvernement a inventé un nouveau mot, plus long et jamais vu auparavant, « office d'enregistrement ».
• Titulaire (registrant, parfois holder) : la personne ou l'organisation qui a enregistré un nom de domaine.
• Bureau d'enregistrement (registrar) : dans le modèle RRR (Registry-Registrar-Registrant, mais ce modèle n'est pas obligatoire et pas universel), c'est un intermédiaire entre le titulaire et le registre.
• Hébergeur DNS (DNS operator) : la personne ou l'organisation qui gère les serveurs DNS. Cela peut être le titulaire, son bureau d'enregistrement, ou encore un acteur spécialisé dans cette gestion.
• Suffixe public (public suffix) : ce terme pas très officiel est parfois utilisé pour désigner un suffixe de noms de domaine qui est contrôlé par un registre public (au sens où il accepte des enregistrements du public). Mais le terme est trompeur car, par exemple, .aquarelle se trouve dans la Public Suffix List alors qu'il s'agit d'un « .marque », un de ces TLD où une seule entreprise peut enregistrer des noms. Le terme est ancien mais est apparu pour la première fois dans un RFC avec le RFC 6265, section 5.3. com, co.uk et eu.org sont des suffixes publics. Rien dans la syntaxe du nom n'indique qu'un nom de domaine est un suffixe public, puisque ce statut ne dépend que d'une politique d'enregistrement (qui peut changer). Il est parfaitement possible qu'un domaine, et un de ses enfants, soient tous les deux un suffixe public (c'est le cas de .org et eu.org).
• EPP (Extensible Provisioning Protocol) : normalisé dans le RFC 5730, c'est le protocole standard entre bureau d'enregistrement et registre. Ce protocole n'a pas de lien avec le DNS, et tous les registres ne l'utilisent pas.
• Whois (nommé d'après la question Who Is?) : un protocole réseau, sans lien avec le DNS, normalisé dans le RFC 3912. Il permet d'interroger les bases de données du registre pour trouver les informations dites « sociales », informations qui ne sont pas dans le DNS (comme le nom du titulaire, et des moyens de le contacter). Les termes de « base Whois » ou de « données Whois » sont parfois utilisés mais ils sont erronés puisque les mêmes bases peuvent être interrogées par d'autres protocoles que Whois, comme RDAP (voir définition suivante).
• RDAP (Registration Data Access Protocol) : un protocole concurrent de Whois, mais plus moderne. RDAP est décrit notamment dans les RFC 9082 et RFC 9083.

Prenons par exemple le domaine eff.org. Au moment de la publication du RFC :

• Le titulaire est l'EFF,
• Le registre est Afilias, registre du .org,
• Le bureau d'enregistrement est Gandi (cela peut se voir avec whois),
• L'hébergeur DNS est l'EFF elle-même (cela peut se voir avec n'importe quel client DNS par exemple https://dns.bortzmeyer.org/eff.org/NS).

Enfin, pour terminer, les sections 10 et 11 de notre RFC couvrent DNSSEC. Pas grand'chose de nouveau ici, DNSSEC étant plus récent et donc mieux défini.

L'annexe A de notre RFC indique quelles définitions existaient dans de précédents RFC mais ont été mises à jour par le nôtre. (C'est rare, puisque le but de ce RFC de terminologie est de rassembler les définitions, pas de les changer.) Par exemple, la définition de QNAME du RFC 2308 est corrigée ici.

L'annexe B liste les termes dont la première définition formelle se trouve dans ce RFC (ou dans un de ses prédécesseurs, les RFC 7719 et "RFC 8499). Cette liste est bien plus longue que celle de l'annexe A, vu le nombre de termes courants qui n'avaient jamais eu l'honneur d'une définition stricte.

Notre RFC ne contient pas une liste exhaustive des changements depuis son prédécesseur, le RFC 8499, mais ils sont peu importants. Parmi les changements sérieux :

• DoT (RFC 7858), DoH (RFC 8484) et DoQ (RFC 9250) ont maintenant une définition complète.
• Par contraste, le DNS traditionnel (Classic DNS), celui qui tourne directement sur UDP ou TCP, et en clair, a sa définition.
• L'importance de TLS se traduit aussi par l'arrivée des définitions de DoT vers le résolveur (RDoT, pour Recursive DNS over TLS), de DoT vers le serveur faisant autorité (ADoT pour Authoritative DNS over TLS) et XoT (zone transfer over TLS, normalisé dans le RFC 9103).
• Le RFC prend également acte du fait que le terme désignant les délégations invalides, lame delegation, a beaucoup dérivé.

Aujourd'hui, l'essentiel du trafic sur l'Internet est chiffré, et pour d'excellentes raisons. Pas question de revenir là-dessus, mais, ceci dit, il va falloir adapter certaines pratiques de gestion des réseaux. L'IAB a organisé en 2022 un atelier sur ce sujet, dont ce RFC est le compte-rendu.

Comme les autres ateliers de l'IAB, il s'agit de faire s'exprimer diverses personnes, pas forcément d'arriver à une position commune (surtout sur un sujet… sensible). Tenu entièrement en ligne, cet atelier commençait par la soumission d'articles, qui devaient être lus d'abord, et discutés lors de l'atelier. La liste des articles figure dans l'annexe A du RFC, et les articles sont disponibles en ligne.

D'abord, notre RFC réaffirme que la cryptographie est absolument nécessaire à la protection de la vie privée. Les difficultés réelles qu'elle peut poser ne doivent jamais être un prétexte pour réduire ou affaiblir le chiffrement. Qu'il y ait une tension entre l'impératif du chiffrement et certaines méthodes de gestion du réseau, OK, mais la priorité reste la lutte contre la surveillance (RFC 7258).

Ensuite (section 1), le RFC pose le paysage : le trafic étant largement chiffré, des méthodes traditionnelles de gestion du réseau ne fonctionnent plus. tcpdump ne montre plus les données, on ne peut donc pas distinguer différentes méthodes HTTP, par exemple. Avec QUIC (RFC 9000), c'est même une partie de la couche transport qui est chiffrée donc un observateur extérieur ne peut plus, par exemple, évaluer le RTT d'une session qu'il observe (ce qui était possible avec TCP). Il va donc falloir s'adapter notamment en coopérant davantage avec les applications qui, elles, ont accès à tout. Pour l'instant, on a vu surtout passer des récriminations d'acteurs habitués à surveiller le trafic et qui se plaignent que le chiffrement les en empêchent (le RFC 8404 est un bon exemple de ces récriminations). Au contraire, il faut chercher à résoudre une contradiction : permettre aux réseaux d'appliquer leur politique sans céder d'un millimètre sur le principe du chiffrement.

Outre le cas des opérateurs réseau qui veulent examiner le trafic, à des fins louables (améliorer le réseau) ou critiquables (défavoriser certains usages), on peut aussi citer, parmi les intermédiaires qui voudraient observer et/ou interférer avec le trafic réseau, les réseaux d'entreprise qui veulent, par exemple, empêcher les employés d'accéder à certains services, ou bien les mécanismes de contrôle des enfants (appelés à tort « contrôle parental », alors que leur but est justement de remplacer les parents).

Trois thèmes importants étaient discutés à l'atelier : la situation actuelle, les futures techniques et la façon dont on pourrait arriver à déployer ces futures techniques.

Pour la situation actuelle, on sait que, depuis longtemps, les administrateurices réseau comptent sur de l'observation passive, par exemple pour classer le trafic (tant de HTTP, tant de SSH, etc). C'est à la base de techniques comme IPFIX (RFC 7011), qui permet de produire de beaux camemberts. Outre la production de rapports, cette observation passive peut (mais n'est pas forcément) être utilisée pour prévoir les évolutions futures, prioriser certains types de trafic, détecter des comportements malveillants, etc. Les protocoles Internet étaient en effet traditionnellement trop bavards, faisant fuiter des informations vers des observateurs passifs (cf. le concept de « vue depuis le réseau », RFC 8546).

La lutte de l'épée et de la cuirasse étant éternelle, il y a évidemment eu des travaux sur des mécanismes pour empêcher ce genre d'analyses comme l'article soumis pour l'atelier « WAN Traffic Obfuscation at Line Rate ». (Au passage, sur cette idée d'obfuscation, je recommande le livre de Brunton et Nissenbaum.) Le RFC mentionne aussi une discussion sur l'idée d'exiger une permission explicite des utilisateurs pour les analyses du trafic (je ne vous dis pas les difficultés pratiques…). Voir l'Internet-Draft draft-irtf-pearg-safe-internet-measurement.

Dans un monde idéal, le réseau et les applications coopéreraient (et, dans un monde idéal, licornes et bisounours s'embrasseraient tous les jours) mais on voit plutôt une lutte, le réseau essayant d'en savoir plus, les applications de préserver leur intimité. Pourtant, le RFC note qu'une coopération pourrait être dans leur intérêt réciproque. Bien sûr, des applications comme Tor refuseraient certainement toute coopération puisque leur but est de laisser fuiter le moins d'information possible, mais d'autres applications pourraient être tentées, par exemple en échange d'informations du réseau sur la capacité disponible. Après tout, certaines techniques sont justement conçues pour cela, comme ECN (RFC 3168).

OK, maintenant, quelles sont les techniques et méthodes pour résoudre le problème de la gestion des réseaux chiffrés (section 2.2) ? Le RFC exprime bien le fait que le but du chiffrement est d'empêcher tout tiers d'accéder aux informations. Donc, sauf faille de sécurité, par exemple suite à une faiblesse du chiffrement, tout accès à l'information impose la coopération d'une des deux parties qui communiquent. Cette question du consentement est cruciale. Si on n'a pas le consentement d'une des deux extrémités de la communication, on n'a pas le droit d'accéder aux données, point. Cf. la contribution « What’s In It For Me? Revisiting the reasons people collaborate ». Comme le répète souvent Eric Rescorla « Sur l'Internet, tout ce qui n'est pas une des extrémités est un ennemi. » (Cela inclut donc tous les équipements réseaux et les organisations qui les contrôlent.) Bref, les utilisateurs doivent pouvoir donner un consentement éclairé, et juger si les bénéfices de la visibilité l'emportent sur les risques. Évidemment, ce principe correct va poser de sérieuses difficultés d'application, car il n'est pas évident d'analyser proprement les bénéfices, et les risques (songez aux bandeaux cookies ou aux permissions des application sur votre ordiphone). Développer des nouveaux mécanismes de communication avec l'utilisateurice sont nécessaires, sinon, comme le note le RFC, « les ingénieurs devront choisir pour les utilisateurs ». Le RFC estime que les utilisateurs donneront toujours la priorité à leur vie privée (notamment parce qu'ils ne comprennent pas l'administration de réseaux et ses exigences), mais cela ne me semble pas si évident que cela. Personnellement, il me semble que le choix par défaut est crucial, car peu d'utilisateurices le modifieront.

Une des techniques qui permettent d'avoir accès à de l'information sans avoir toute l'information est celle des relais (cf. « Relying on Relays: The future of secure communication ». Le principe est de séparer les fonctions : l'utilisateur parle à un relais qui parle au serveur final. Le relais ne connait pas le contenu de la demande, le serveur ne connait pas le demandeur. C'est utilisé dans des techniques comme Oblivious HTTP (RFC 9458) ou Oblivious DNS (RFC 9230). La préservation de la vie privée est donc bien meilleure qu'avec, par exemple, un VPN, où l'opérateur du VPN voit tout, le demandeur et la demande (contrairement à ce que prétendent les publicités pour NordVPN que de nombreux youtubeurs transmettent avec leurs vidéos). Le relais permet donc un accès à une information limitée, ce qui permet d'assurer certaines fonctions (comme le filtrage de contenu malveillant) sans avoir un accès complet.

Un exemple souvent cité par les opérateurs de l'intérêt d'accéder à la communication et de la modifier est celui de l'optimisation des flux TCP. Des PEP (Performance Enhancing Proxies) violant le modèle en couches (car, normalement, TCP est de bout en bout) sont souvent déployés, notamment sur les liaisons satellites, dont les performances sont plus mauvaises, et les caractéristiques techniques très spéciales. (Cf. l'exposé de Nicolas Kuhn, « QUIC for satellite communications » à la Journée du Conseil Scientifique de l'Afnic en 2021.) Le PEP va modifier les en-têtes TCP, voire parfois boucler la connexion TCP et en faire une autre lui-même. Cette technique ne marche évidemment plus avec QUIC, qui chiffre même la couche transport. Et elle mène à l'ossification de l'Internet puisqu'elle rend plus difficile de faire évoluer TCP, car toute évolution risque de perturber les PEP. QUIC avait en partie été explicitement développé pour empêcher ces intermédiaires de bricoler la session. Une autre approche est celle proposée dans « The Sidecar: "Opting in" to PEP Functions ».

Bon, maintenant, comment arriver à déployer de meilleures méthodes ? Dans un environnement fermé ou semi-fermé, cela doit être possible de faire en sorte que, par exemple, toutes les machines mettent en œuvre telle fonction (cf. RFC 8520 pour un exemple). Mais cela ne marche clairement pas pour l'Internet.

Parmi les moyens proposés de résolution de la contradiction entre visibilité par le réseau et protection de la vie privée, le RFC mentionne les Zero-Knowledge Middleboxes. Décrites dans l'article du même nom, cette méthode utilise les preuves à divulgation nulle de connaissance pour prouver à l'intermédiaire qui fait le filtrage qu'on a bien respecté sa politique de filtrage, sans lui dire ce qu'on a fait. L'article détaille par exemple comment cela peut s'appliquer au DNS, qui est le principal outil de censure de l'Internet dans l'Union européenne. Ces preuves à divulgation nulle de connaissance ayant toujours été mystérieuses pour moi, je ne vous expliquerai pas comment elles marchent, mais notez que les auteurs ont fait un article pédagogique.

Enfin, le RFC mentionne la proposition Red Rover, qui propose encore un arrangement bisounours où les utilisateurs et les opérateurs collaboreraient pour un filtrage géré en commun. Les auteurs disent que ça marcherait car les utilisateurs « ne veulent probablement pas violer les CGU » (ben si : ils veulent utiliser Sci-Hub même si c'est censuré).

En conclusion, le RFC note en effet qu'on peut être sceptique quant aux chances d'une solution négociée. Mais il met aussi en avant le fait qu'il va être très difficile de trouver une solution qui marche pour toute la variété des réseaux. Et que l'expérience prouve largement que toute nouvelle technique va avoir des effets inattendus et que, par exemple, une solution qui visait à donner aux opérateurs des informations utiles pour la gestion de réseaux, va parfois être détournée pour d'autres buts.

Sinon, sur la question du déboguage des applications dans un monde où tout est chiffré, j'avais fait un exposé à Capitole du Libre.

Le TLD .alt a été réservé pour les utilisations non-DNS. Si demain je crée une chaine de blocs nommée Catena et que j'enregistre des noms dessus, il est recommandé qu'ils se terminent par catena.alt (mais comme toujours sur l'Internet, il n'y a pas de police mondiale chargée de faire respecter les RFC).

Ce nouveau RFC est l'occasion de rappeler que noms de domaine et DNS, ce n'est pas pareil. Les noms de domaine existaient avant le DNS et, même aujourd'hui, peuvent être résolus par d'autres techniques que le DNS (par exemple votre fichier local /etc/hosts ou équivalent).

Mais le DNS est un tel succès que cette « marque » est utilisée partout. On voit ainsi des systèmes de résolution de noms n'ayant rien à voir avec le DNS se prétendre « DNS pair-à-pair » ou « DNS sur la blockchain », ce qui n'a aucun sens. Ce nouveau RFC, lui, vise clairement uniquement les systèmes non-DNS. Ainsi, des racines alternatives ou des domaines privés comme le .local du RFC 6762 ne rentrent pas dans son champ d'application. De plus, il ne s'applique qu'aux noms de domaine ou en tout cas aux identificateurs qui leur ressemblent suffisamment. Si vous créez un système complètement disruptif où les identificateurs ne ressemblent pas à des noms de domaine, ce RFC ne vous concerne pas non plus. Mais si, pour des raisons techniques (être compatible avec les applications existantes) ou marketing (les noms de domaine, c'est bien, tout le monde les reconnait), vous choisissez des noms de domaine comme identificateurs, lisez ce RFC.

En effet, il existe plusieurs de ces systèmes. Ils permettent, en indiquant un nom de domaine (c'est-à-dire une série de composants séparés par des points comme truc.machin.chose.example) d'obtenir des informations techniques, permettant, par exemple, de trouver un serveur ou de s'y connecter. Un exemple d'un tel système est le mécanisme de résolution utilisé par Tor. Les identificateurs sont construits à partir d'une clé cryptographique et suffixés d'un .onion (réservé par le RFC 7686). Ainsi, ce blog est en http://sjnrk23rmcl4ie5atmz664v7o7k5nkk4jh7mm6lor2n4hxz2tos3eyid.onion/. N'essayez pas ce nom dans le DNS : vous ne le trouverez pas, il se résout via Tor.

Pendant longtemps, cette pratique de prendre, un peu au hasard, un nom et de l'utiliser comme TLD a été la façon la plus courante de créer des noms de domaine dans son espace à soi. C'est ainsi que Namecoin a utilisé le .bit, ENS (Ethereum Name Service) le .eth et GNUnet le .gnu. Chacun prenait son nom comme il voulait, sans concertation (il n'existe pas de forum ou d'organisation pour discuter de ces allocations). Cela entraine deux risques, celui de collision (deux systèmes de nommage utilisent le même TLD, ou bien un système de nommage utilise un TLD qui est finalement alloué dans le DNS, ce qui est d'autant plus probable qu'il n'existe pas de liste de ces TLD non-DNS). Il y a plusieurs solutions à ce problème, et l'IETF en a longuement discuté (cf. par exemple l'atelier EName de 2017, ou bien le très contestable RFC 8244). Ce RFC a donc mis des années à sortir. L'ICANN, par exemple, a essayé de diaboliser ces noms, attirant surtout l'attention sur leurs dangers. Autre méthode, il a été suggéré de créer un mécanisme de concertation pour éviter les collisions, création qui n'a jamais eu lieu, et pas pour des raisons techniques. Ce RFC 9476 propose simplement de mettre les noms non-DNS sous un TLD unique, le .alt. Ce TLD est réservé dans le registre des noms spéciaux (créé par le RFC 6761). Ainsi, si le système de résolution de Tor était créé aujourd'hui, on lui proposerait d'être en .onion.alt. Est-ce que les concepteurs de futurs systèmes de résolution non-DNS se plieront à cette demande ? Je suis assez pessimiste à ce sujet. Et il serait encore plus utopique de penser que les TLD non-DNS existants migrent vers .alt.

Comme .alt, par construction, regroupe des noms qui ne sont pas résolvables dans le DNS, un résolveur purement DNS ne peut que répondre tout de suite NXDOMAIN (ce nom n'existe pas) alors qu'un résolveur qui parle plusieurs protocoles peut utiliser le suffixe du nom comme une indication qu'il faut utiliser tel ou tel protocole. Si jamais des noms sous .alt sont réellement utilisés, ils ne devraient jamais apparaitre dans le DNS (par exemple dans les requêtes aux serveurs racine) mais, compte-tenu de l'expérience, il n'y a aucun doute qu'on les verra fuiter dans le DNS. Espérons que des techniques comme celles du RFC 8020, du RFC 8198 ou du RFC 9156 réduiront la charge sur les serveurs de la racine; et préserveront un peu la vie privée (section 4 du RFC).

Le nom .alt est évidemment une référence à alternative mais il rappelera des souvenirs aux utilisateurs d'Usenet. D'autres noms avaient été sérieusement discutés comme de préfixer tous les TLD non-DNS par un tiret bas. Mon catena.alt aurait été _catena :-) Tout ce qui touche à la terminologie est évidemment très sensible, et le RFC prend soin de souligner que le terme de « pseudo-TLD », qu'il utilise pour désigner les TLD non-DNS n'est pas péjoratif…

On note que le risque de collision existe toujours, mais sous .alt. Notre RFC ne prévoit pas de registre des noms sous .alt (en partie parce que l'IETF ne veut pas s'en mêler, son protocole, c'est le DNS, et en partie parce que ce milieu des mécanismes de résolution différents est très individualiste et pas du tout organisé).

Ces deux nouveaux types d'enregistrement DNS, SVCB et sa variante HTTPS, permettent de donner des informations supplémentaires à un client réseau avant qu'il ne tente de se connecter à un serveur. On peut envoyer ainsi des indications sur les versions des protocoles gérées, des clés cryptographiques ou des noms de serveurs supplémentaires.

Un client d'un service réseau a en effet plein de questions à se poser avant de tenter une connexion. Quelle adresse IP utiliser ? Quel port ? Chiffrement ou pas ? Les anciens mécanismes traitent la question de l'adresse IP (on la trouve par une requête DNS) et celle du port, si on se limite aux ports bien connus (comme 43 pour whois). Mais cela ne dit pas, par exemple, si le serveur HTTP distant accepte ou non HTTP/3 (RFC 9114). Par contre, cet enregistrement HTTPS de Cloudflare va bien nous dire que ce serveur accepte HTTP/2 et 3 :

% dig cloudflare.com HTTPS
…
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 28399
;; flags: qr rd ra ad; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
…
;; ANSWER SECTION:
cloudflare.com.		300 IN HTTPS 1 . alpn="h3,h2" ipv4hint=104.16.132.229,104.16.133.229 ipv6hint=2606:4700::6810:84e5,2606:4700::6810:85e5
…
;; WHEN: Mon Apr 08 09:27:01 CEST 2024
;; MSG SIZE  rcvd: 226

  

Bon, en quoi consiste cet enregistrement SVCB ? Il a deux modes de fonctionnement, alias et service. Le premier mode sert à faire d'un nom une version canonique d'un autre, un peu comme le CNAME mais en étant utilisable à l'apex d'une zone. Le second mode sert à indiquer les paramètres techniques de la connexion. Un enregistrement SVCB (ou HTTPS) a trois champs dans ses données :

• SvcPriority : quand il vaut zéro, il indique le mode alias. Autrement (par exemple dans le cas ci-dessus), il indique la priorité de ces paramètres.
• TargetName : en mode alias, il indique le nom canonique, ou autrement un nom alternatif (pour un service accessible via plusieurs noms). Dans l'exemple Cloudflare ci-desssus, il valait la racine (un point) ce qui indique l'absence de nom alternatif (section 2.5).
• SvcParams : une liste de couples {clé,valeur} pour les paramètres de connexion (uniquement en mode service). Dans le cas avec Cloudflare, c'était alpn="h3,h2" ipv4hint=104.16.132.229,104.16.133.229 ipv6hint=2606:4700::6810:84e5,2606:4700::6810:85e5. (Si vous vous intéressez aux débats à l'IETF, la question de la syntaxe de ces paramètres avait suscité une longue discussion.)

Les enregistrements SVCB ont le type 64 (enregistré à l'IANA) et les HTTPS, qui ont la même syntaxe et le même contenu, mais sont spécifiques à HTTP, ont le 65 (SVCB est générique). Les enregistrements HTTPS (et de futurs enregistrements pour d'autres protocoles) sont dits « compatibles avec SVCB » car ils ont la même syntaxe et la même sémantique.

Notre RFC définit (section 7) une liste de paramètres possibles mais d'autres peuvent être ajoutés dans un registre IANA, via la procédure « Examen par un expert » (RFC 8126). Pour l'instant, il y a, entre autres :

• alpn : indique l'ALPN (RFC 7301).
• ech : il servira à indiquer la clé à utiliser pour chiffrer le SNI.
• port : comme son nom l'indique.
• ipv4hint et ipv6hint : les adresses IP du service.

L'enregistrement peut (cela dépend des protocoles qui l'utilisent, HTTP ne le fait pas) être placé sur un sous-domaine indiquant le service, par exemple _8765._baz.api.example.com (section 10.4.5).

Idéalement, un serveur faisant autorité devrait renvoyer les SVCB et les HTTPS, s'ils sont présents, dans la section additionnelle de la réponse, lorsque le type demandé était une adresse IP. Mais ceux de Cloudflare ne semblent pas le faire actuellement. (PowerDNS le fait.)

Si vous vous intéressez aux questions opérationnelles, et que vous voulez mettre des enregistrements SVCB/HTTPS dans votre zone, la section 10 du RFC est faite pour vous. J'ai des enregistrements HTTPS pour ce blog :

# Un alias à l'apex (la priorité 0 indique le mode alias)
% dig +short +nodnssec bortzmeyer.org HTTPS
0 www.bortzmeyer.org.

# J'ai HTTP/2 (mais pas encore HTTP/3)
% dig +short +nodnssec www.bortzmeyer.org HTTPS
1 . alpn="h2"

Pour cela, j'ai mis dans le fichier de zone :

; Enregistrements SVCB (HTTPS).     

; HTTP/2 (mais pas encore - au 2024-04-08 - de HTTP/3)               
www IN HTTPS 1 . alpn="h2"

; alias                               
@ IN HTTPS 0 www.bortzmeyer.org.

Les clients HTTP récents, qui gèrent SVCB/HTTPS vont alors se connecter directement en HTTP/2 à https://www.bortzmeyer.org/ même si l'utilisateur demandait originellement http://bortzmeyer.org/ (le type d'enregistrement HTTPS, comme son nom l'indique, sert aussi à annoncer qu'on accepte HTTPS, ce qui permettra d'abandonner HSTS). Les clients HTTP plus anciens, évidemment, ne connaissent pas le système SVCB/HTTPS et il faut donc garder une configuration pour eux (par exemple des adresses IP à l'apex). Il y a aussi les autres méthodes, comme le Alt-Svc: du RFC 7838. La section 9.3 du RFC décrit le comportement attendu lorsque les différentes méthodes coexistent.

Faites attention toutefois, lorsque vous mettez ce type d'enregistrements dans votre zone, je ne connais pas encore d'outils de test permettant de vérifier la syntaxe des enregistrements, encore moins leur correspondance avec la réalité (par exemple, SSLLabs ne semble pas le faire). C'est un problème général de la signalisation sur l'Internet, quand on signale (notamment via le DNS) les capacités d'un serveur : le logiciel client doit de toute façon être prêt à tout, car il ne peut jamais être sûr que le signal est conforme aux faits.

En parlant d'anciens logiciels (clients et serveurs), vous pouvez trouver une liste de mises en œuvre de SVCB/HTTPS. Attention, elle est incomplète et pas à jour. Notez qu'il y a parfois des contraintes particulières, ainsi, il semble que Firefox ne demande des enregistrements HTTPS que s'il utilise DoH. iOS envoie des requêtes HTTPS depuis iOS 14, publié en septembre 2020, ce qui avait étonné, à l'époque.

En parlant de Firefox, s'il est assez récent, et s'il est configuré pour faire du DoH, vous pouvez tester le SVCB/HTTPS en allant dans about:networking#dnslookuptool. En entrant un nom de domaine, le champ « RR HTTP » doit renvoyer l'enregistrement HTTPS.

Avec un tcpdump récent, voici le trafic DNS utilisant le nouvel enregistrement DNS, qu'on peut observer sur un serveur faisant autorité pour bortzmeyer.org :

09:49:23.354974 IP6 2a04….31362 > 2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f.53: 13024% [1au] HTTPS? www.bortzmeyer.org. (47)
09:52:06.094314 IP6 2a00….56551 > 2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f.53: 40948% [1au] HTTPS? wWw.bOrTZmEyER.ORg. (62)
10:06:21.501437 IP6 2400….11624 > 2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f.53: 59956 [1au] HTTPS? doh.bortzmeyer.fr. (46)
10:06:21.999608 IP6 2400….36887 > 2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f.53: 17231 [1au] HTTPS? radia.bortzmeyer.org. (49)
10:25:53.947096 IP6 2001….54476 > 2001:4b98:dc0:41:216:3eff:fe27:3d3f.53: 26123% [1au] HTTPS? www.bortzmeyer.org. (47)
  

Si votre tcpdump est plus ancien, vous verrez Type65 au lieu de HTTPS.

Sinon, si vous aimez les bricolages (et celui-ci sera de moins en moins utile avec le temps, au fur et à mesure que les serveurs géreront ce type), pour fabriquer les enregistrements, vous pouvez utiliser cet outil, qui va fabriquer la forme binaire, directement chargeable par les serveurs faisant autorité :

% perl type65_https.pl 'example.net HTTPS 1 . alpn="h3,h2" ipv4hint="192.0.2.42" ipv6hint="2001:db8::42"'
example.net. TYPE65 ( \# 41 00010000010006026833026832000400
	04c000022a0006001020010db8000000 000000000000000042 )
  

(Il faut un Net::DNS récent sinon « unknown type "HTTPS" at /usr/share/perl5/Net/DNS/RR.pm line 671. in new Net::DNS::RR( www.bortzmeyer.org HTTPS 1 . alpn="h2" ) at type65_https.pl line 30. ».)

Quelques articles pas mal :

• Simple HTTPS Records par Kal Feher.
• Use of HTTPS Resource Records avec le résultat de mesures sur le déploiement effectif.
• Autres mesures dans le monde, l'article Deciphering the Digital Veil: Exploring the Ecosystem of DNS HTTPS Resource Records.

L'idée de base de ces « zones catalogue » est d'automatiser la configuration d'une nouvelle zone DNS sur les serveurs secondaires, en publiant dans le DNS les caractéristiques des zones qu'ils devront servir. Cela concerne donc surtout les gros hébergeurs qui ont beaucoup de zones.

Petit rappel : une zone, dans le DNS, est une partie contigüe de l'arbre des noms de domaine, gérée comme un tout (mêmes serveurs faisant autorité). Ainsi, si vous venez de louer le nom machin.example, un hébergeur DNS va configurer ses serveurs pour faire autorité pour ce nom. Par exemple, avec le logiciel NSD, sur le primaire (serveur maitre) :

zone:
        name: "machin.example"
        zonefile: "primary/machin.example"
        # Les serveurs secondaires :
        notify: 2001:db8:1::53
        provide-xfr: 2001:db8:1::53
        …

Et, sur un serveur secondaire (serveur esclave), qui transférera la zone depuis le primaire (RFC 5936) :

zone:
   name: "machin.example"
   # Le primaire :
   allow-notify: 2001:db8:cafe::1 NOKEY
   request-xfr: AXFR 2001:db8:cafe::1 NOKEY

Si on gère beaucoup de zones, avec des ajouts et des retraits tout le temps, l'avitaillement manuel est long et risqué (et si on oublie un serveur ?). Éditer ces fichiers sur tous les serveurs secondaires devient vite pénible. Et si les logiciels sur les secondaires sont différents les uns des autres (ce qui est recommandé, pour la robustesse), il faut se souvenir des différentes syntaxes. Pourquoi faire manuellement ce qu'on peut automatiser ? C'est le principe des zones catalogue.

Le principe est simple : une zone catalogue est une zone comme une autre, produite par les mêmes mécanismes (par exemple emacs) et qui sera servie par un serveur primaire à tous les secondaires, qui changeront alors automatiquement leur configuration en fonction du contenu de la zone catalogue. Chaque zone à configurer est un enregistrement de type PTR, dont la partie gauche est une étiquette interne et la partie droite indique le nom de la zone. Ici, on configure la zone rutaba.ga, l'étiquette (qui doit être unique) label1 est à usage interne (section 4.1 du RFC) :

label1.zones.catalog.example. IN PTR rutaba.ga.

Le reste est listé sous forme de propriétés (section 4.2). Une propriété évidente est l'adresse IP du primaire. Pour l'instant, elle doit être indiquée via le composant ext qui désigne les propriétés pas encore normalisées :

primaries.ext.catalog.example.    IN AAAA 2001:db8:bad:dcaf::42

La liste des propriétés figure dans un registre IANA.

À l'heure actuelle, de nombreux logiciels gèrent ces zones catalogues. Le site Web du projet (pas mis à jour depuis très longtemps) en liste plusieurs.

Voici un exemple complet de zone catalogue :

; -*- zone -*-
catalog.example.    IN SOA ns4.bortzmeyer.org. stephane.bortzmeyer.org. 2023120902 900 600 86400 1
catalog.example.    IN NS invalid.   ; Le NS est inutile mais
                         ; obligatoire et "invalid" est la valeur
                         ; recommandée (section 4).
version.catalog.example.    IN TXT "2"  ; Obligatoire, section 4.2.1

label1.zones.catalog.example. IN PTR rutaba.ga.
primaries.ext.catalog.example.    IN AAAA 2001:db8:bad:dcaf::42

La configuration de BIND pour l'utiliser :

# La zone catalogue se charge comme n'importe quelle zone. Ceci dit,
# vu le caractère critique de la zone catalogue, la section 7 du RFC
# insiste sur l'importance de sécuriser ce transfert, par exemple avec
# TSIG (RFC 8945) :
zone "catalog.example" {
        type slave;
        file "catalog.example";
        masters {
              2001:db8:666::;
        };            

};

# Et, ici, on la désigne comme spéciale :
options {
   ...      
   catalog-zones {
     zone "catalog.example"
              in-memory no;
   };
};

Naturellement, comme toujours lorsque on automatise, on risque le syndrome de l'apprenti sorcier. Attention donc en générant la zone catalogue. Comme le note le RFC (section 6) : « Great power comes with great responsibility. Catalog zones simplify zone provisioning by orchestrating zones on secondary name servers from a single data source: the catalog. Hence, the catalog producer has great power and changes must be treated carefully. For example, if the catalog is generated by some script and this script generates an empty catalog, millions of member zones may get deleted from their secondaries within seconds, and all the affected domains may be offline in a blink of an eye. »

Voici un RFC assez futuriste qui explore à quoi pourrait ressembler un futur « Internet » quantique. Je divulgâche tout de suite : ce ne sera pas de si tôt.

Quelques avertissements s'imposent d'abord. Avant tout, rappelez-vous que la quantique produit des résultats qui sont parfaitement cohérents théoriquement et très bien vérifiés expérimentalement mais qui sont hautement non-intuitifs. Avant d'aborder le monde merveilleux de la quantique, n'oubliez pas d'oublier tout ce que vous croyez savoir sur le monde physique. Et ne comptez pas trop sur moi comme guide, on sort nettement ici de mon domaine de compétence. Ensuite, « quantique » est un terme à très forte charge marketing (moins que « IA » mais davantage que « métavers » ou même « blockchain », qui semblent bien passés de mode). Il faut donc être prudent chaque fois qu'un commercial ou un éditorialiste va dire que « c'est quantique » ou que « la quantique va bouleverser tel ou tel domaine ». Enfin, il y a loin de la coupe aux lèvres : de même qu'on n'a pas encore d'ordinateur quantique utile, on n'a pas encore de réseau quantique. Le RFC est à juste titre prudent, pointant les différents obstacles qui restent sur le chemin de l'Internet quantique.

Bon, ces précautions étant posées, qu'est-ce qu'un réseau quantique et pourquoi y consacrer un RFC ? La section 1 du RFC le résume : un réseau quantique est un réseau qui ferait communiquer des dispositifs quantiques pour faire des choses inimaginables avec un réseau classique. Il s'appuierait sur des propriétés spécifiques au monde quantique, notamment l'intrication, propriétés qui n'ont pas d'équivalent dans le monde classique. Attention, et le RFC insiste bien là-dessus, personne n'envisage de remplacer l'Internet classique par un Internet quantique (de la même façon que les futurs ordinateurs quantiques, étant loin d'être généralistes, ne remplaceront pas les ordinateurs classiques). Au contraire, le scénario envisagé est celui d'un réseau hybride, partiellement quantique. (Une lecture recommandée par le RFC est « The quantum internet ».)

Un exemple typique qui ne serait pas possible avec un réseau classique est celui de la distribution quantique de clés (parfois appelée du terme erroné de « cryptographie quantique »), dont l'utilité pratique est douteuse mais qui est assez spectaculaire et, contrairement à d'autres applications, est assez avancée techniquement. D'autres applications sont envisageables à plus long terme. C'est le cas par exemple du blind quantum computation, qui n'a pas encore d'article Wikipédia mais est expliqué dans cet article.

En laboratoire, beaucoup de résultats ont été obtenus. Les chercheurs et chercheuses ont déjà mis au point bien des dispositifs physiques étonnants. Mais à l'échelle du réseau, il n'y a pas encore eu beaucoup de travaux. Le RFC compare cette situation à celle d'un réseau classique où on aurait des fibres optiques et des lasers pour les illuminer mais aucun protocole de transport, aucun mécanisme de routage, encore moins de moyens de gérer le réseau. Développer une application pour un réseau quantique revient à toucher directement au matériel, comme, pour un réseau classique, s'il fallait que chaque application parle aux interfaces physiques, sans avoir d'interface de plus haut niveau comme les prises.

La section 2 du RFC est un rappel sur la quantique. Comme dit plus haut, c'est un domaine riche et complexe, où l'intuition ordinaire ne sert pas à grand'chose. Donc, lire ce rappel est une bonne idée mais n'espérez pas tout comprendre si vous n'êtes pas spécialiste de la question. Cette section est conçue pour des gens qui ne connaissent rien à la physique quantique, elle recommande, pour aller plus loin, le livre de Sutor Dancing with Qubits ou bien celui de Nielsen et Chuang, Quantum Computation and Quantum Information.

Le rappel commence avec la notion d'état quantique. Vous avez sans doute déjà entendu dire qu'un bit classique peut prendre deux valeurs, 0 ou 1, alors que son équivalent quantique, le qubit, a un état qui est une superposition de valeurs possibles, avec des probabilités. Lorsqu'on le mesure, on trouve un 0 ou un 1. (Oui, comme le célèbre chat qui est à la fois vivant et mort.) Attention, ces non-certitudes ne sont pas la conséquence d'un manque d'information mais sont une propriété fondamentale du monde quantique (Alain Aspect a eu un prix Nobel pour avoir prouvé cela). Notez que les versions HTML ou PDF du RFC sont recommandées ici, car il y a quelques équations. Comme un qubit est dans un état qui superpose les deux valeurs possibles, les opérations quantiques agissent sur tout l'état, par exemple l'équivalent quantique d'une porte NOT va inverser les probabilités du 0 et du 1 mais pas transformer un 0 en 1.

Le terme « qubit » (et cette distinction revient souvent dans le RFC) peut désigner aussi bien le concept abstrait que le truc physique qui va le mettre en œuvre (il existe plusieurs techniques pour fabriquer un engin qui gérera des qubits).

On peut ensuite assembler des qubits et, très vite, le nombre de possibilités croît. Mais l'intérêt de mettre des qubits ensemble est qu'on peut les intriquer et ce concept est au cœur de beaucoup de solutions quantiques, notamment du réseau quantique. Une fois intriqués, les deux qubits verront leur sort lié. Une mesure sur l'un affectera l'autre. (Rappel : la quantique n'est pas intuitive et l'intrication n'a pas d'équivalent dans le monde non-quantique, celui sur lequel a été bâtie notre intuition.) La mesure, comme toujours en quantique, est « destructive » au sens où elle ramène à un système classique (le qubit vaut 0 ou 1 quand on le mesure, pas un mélange des deux, et le chat est vivant ou mort quand on ouvre la boite).

Cette intrication est au cœur des réseaux quantiques (section 3 du RFC). Tous les projets de réseaux quantiques utilisent cette propriété (qui, rappelons-le, n'a pas d'équivalent non-quantique). L'intrication permet de corréler deux nœuds du réseau. Par exemple, pour se mettre d'accord sur une valeur, deux machines n'ont pas besoin de faire tourner des algorithmes de consensus, elles peuvent utiliser deux qubits intriqués, chacune en gardant un. Quand une machine lira la valeur de son qubit, elle sera certaine de la valeur lue par l'autre. Et l'intrication ne peut pas être partagée : un tiers ne peut pas s'intriquer avec une intrication existante, ce qui peut avoir des applications en sécurité.

Un réseau quantique est donc défini par notre RFC comme un ensemble de nœuds qui peuvent échanger des qubits intriqués.

Bon, tout ça, c'est très joli, mais comment on le réalise, ce réseau quantique ? La section 4 se penche sur les défis :

• Comme toute mesure détruit le caractère quantique du qubit et le transforme en un bit ordinaire, des opérations banales dans le monde classique, comme la copie d'un bit, deviennent non triviales.
• Et copier un qubit sans le mesurer ? On ne peut pas (c'est le théorème d'impossibilité du clonage).
• Tout cela rend très difficile la correction d'erreurs. Un réseau réel, reposant sur des objets physiques, va forcément voir des erreurs (un rayon cosmique passe et paf, un 0 est transformé en 1) et de nombreuses techniques existent pour gérer ce problème dans le monde classique. Mais elles ne peuvent en général pas s'appliquer dans le monde quantique, qui va donc avoir un problème de fidélité : la fidélité est la conformité à ce qu'on souhaitait (elle va de 0 à 1), et les applications doivent en tenir compte.

Distribuer sur le réseau des qubits quelconques n'est pas forcément facile, donc le RFC suggère de plutôt distribuer des paires de Bell. On peut alors plus facilement (tout est relatif) faire de la téléportation, c'est-à-dire « transporter » un qubit d'un point à un autre. Ce n'est pas une violation du théorème d'impossibilité du clonage puisque le qubit n'est pas copié (il disparait de son point de départ). Notez que le terme de « téléportation » est surtout marketing : vous ne pourrez pas déplacer votre chat ou vous-même de cette façon.

Dernier problème, amplifier le signal (sans le copier !) pour tenir compte de sa dégradation avec la distance. Il existe une astuce, l'échange d'intrication, que je ne vais pas essayer d'expliquer, mais qui permet des réseaux quantiques sur des distances importantes.

Revenons à la correction d'erreurs. Les réseaux quantiques ne sont pas complètement démunis, et ont des solutions possibles, comme les codes quantiques.

OK, on a vu que le monde quantique était très spécial. Donc, le réseau quantique va être bizarre aussi, aux yeux de quelqu'un qui a l'habitude des réseaux classiques (section 5 du RFC). Par exemple, il fera face à ces problèmes :

• C'est bien joli, les paires de Bell, mais ce n'est pas l'équivalent d'un paquet portant une charge utile. Il n'y a pas l'équivalent de l'en-tête du paquet, et le réseau quantique va donc devoir utiliser un réseau classique pour l'information de contrôle. On ne fera pas un réseau purement quantique.
• Toute action sur des qubits intriqués doit être coordonnée entre les nœuds puisque l'action sur un qubit va déterminer le résultat d'une action sur les autres (il faut donc que chaque nœud sache contacter les autres).

Répétons-le, chaque nœud du réseau quantique devra également être relié à un réseau classique. Le réseau sera donc complexe et son administration pas évidente.

Une fois qu'on a accepté cela, le réseau classique pourra s'occuper d'opérations comme la construction des tables de routage, pour laquelle les algorithmes et méthodes classiques semblent suffire. On n'aura donc peut-être qu'un seul plan de contrôle (le classique) mais deux plans de données, le classique et le quantique.

Que faut-il construire comme machines pour le plan de données quantique ? D'abord, des répéteurs quantiques qui vont pouvoir créer les intrications, les échanger et contrôler la fidélité. Ensuite :

• Des routeurs quantiques, qui, en plus des fonctions ci-dessus, participeront au routage.
• Les nœuds ordinaires, des répéteurs qui ne participent pas au routage.
• Les nœuds terminaux, qui pourront émettre et recevoir des qubits mais pas faire d'échange d'intrication. C'est là que tourneront les applications.

Facile, me direz-vous ? Non, construire ces machines va nécessiter de s'attaquer à quelques problèmes physiques :

• Stocker un qubit est un défi ! Le monde classique n'aime pas les objets quantiques et essaie régulièrement de les rappeler à ses lois. Les bruits divers de l'environnement font rapidement perdre aux qubits leurs propriétés quantiques. (C'est d'ailleurs pour cela que vous ne rencontrez pas de chats de Schrödinger dans la vraie vie.) Cela se nomme la décohérence et c'est l'un des principaux obstacles sur la route des réseaux quantiques (ou des calculateurs quantiques). Les durées de vie qu'on atteint étaient, lors de la rédaction du RFC, de l'ordre de la seconde (ou de la minute si on n'est pas connecté au réseau, source de perturbations).
• La capacité des liens quantiques est un autre problème. Générer des qubits intriqués prend du temps. Quand on en fabrique dix par seconde, on est contents. Bien sûr, la technique progresse sans cesse (pas mal des références du RFC sont un peu datées, car il a mis du temps à sortir) mais pas assez.
• On l'a dit, on peut réaliser des qubits intriqués par différentes méthodes physiques, avec des performances différentes selon la métrique utilisée. Mais ces méthodes ne communiquent pas entre elles, ce qui veut dire que tous les nœuds du réseau doivent utiliser la même.

Si vous n'êtes pas découragé·e (mais il ne faut pas l'être : même si les difficultés sont colossales, le chemin est rigolo), il faut maintenant, en supposant qu'on aura les composants de base d'un réseau, les assembler. (À moins que le choix décrit dans le RFC des paires de Bell et de l'échange d'intrication ne soit remis en cause par les futurs progrès…) La section 6 se penche sur la question. Elle démarre par un bel excès d'optimisme, en expliquant que, contrairement à ce qui s'est passé avec l'Internet classique, on a de l'expérience sur la construction de réseau, et qu'on pourra donc ne pas faire d'erreur comme la taille trop réduite des adresses IPv4.

Des services essentiels pour un réseau réel seront difficiles à assurer sur un réseau quantique. Par exemple, l'impossibilité du clonage interdira d'utiliser un logiciel équivalent à tcpdump (remarquez, pour la sécurité, c'est un plus). Le RFC liste les principes de base d'un réseau quantique :

• Le service de base sera l'intrication.
• La fidélité est aussi un service (contrairement au réseau classique où on peut espérer une fidélité parfaite).
• Le temps va être un facteur crucial, compte tenu de la décohérence. Pas question de faire patienter des qubits trop longtemps dans une file d'attente, par exemple.
• Il faudra être flexible, notamment parce que le matériel va continuer à évoluer.

Et le RFC se termine par une exploration d'une architecture de réseau quantique possible, inspirée de MPLS. Dans ce réseau (pour l'instant) imaginaire, tout fonctionne en mode connecté (comme MPLS) : on doit d'abord créer un circuit virtuel (car créer les paires de Bell et les utiliser va nécessiter de la coordination, donc il vaut mieux établir d'abord une connexion). Ce QVC (Quantum Virtual Circuit) a des caractéristiques comme une qualité de service choisie, qui se décline en, par exemple, une capacité mesurée en nombre de paires de Bell par seconde et bien sûr une fidélité (toutes les applications des réseaux quantiques n'ont pas les mêmes exigences en terme de fidélité). La signalisation peut être décentralisée (comme avec RSVP) ou centralisée (comme avec OpenFlow). Comme vous le verrez en lisant cette conclusion du RFC, les détails sont encore approximatifs.

Ce RFC a mis longtemps à être écrit, vous pouvez trouver une description ancienne du projet sur le blog de l'IETF. Notez que l'écriture de ce RFC a été en partie financée par la Quantum Internet Alliance européenne.

N'hésitez pas à vous plonger dans la bibliographie très détaillée de ce RFC, vous y trouverez beaucoup de lectures passionnantes. Il y a même déjà des livres entiers sur les réseaux quantiques comme celui de Van Meter.

L'IETF, l'organisation qui normalise les protocoles de l'Internet a toujours prôné le pragmatisme et le réalisme : ce n'est pas tout d'écrire des normes, il faut encore qu'elles fonctionnent en vrai. Un des outils pour cela est le hackathon qui se déroule traditionnellement le week-end avant les réunions physiques de l'IETF. Ce RFC, écrit par le responsable de ces hackathons, décrit l'organisation de ces événements.

La salle (en cours d'installation) du hackathon à Yokohama en 2023 :

Paradoxalement, alors que cette ambition de réalisme (« we believe in rough consensus and running code ») est ancienne à l'IETF, les hackathons sont relativement récents. Le premier était en 2015 à Dallas. Mais les hackathons font désormais partie de la culture IETF et on n'imagine plus de réunion sans eux. Ils accueillent désormais systématiquement plusieurs centaines de participant·es (cf. section 6 du RFC). (Mon premier était à Chicago.) Au passage, si vous êtes programmeur·se et que vous allez à une réunion IETF, ne ratez pas le hackathon, il en vaut la peine. Le prochain commence ce samedi, le 2 novembre 2024, à Dublin.

Donc, le but du hackathon à l'IETF (section 1 du RFC) est de tester les normes en cours d'élaboration, de voir si la future spécification est claire et réaliste, et de faire en sorte que les gens qui écrivent les normes (qui ne sont pas forcément des développeur·ses) interagissent avec ceux et celles qui mettent en œuvre les normes. (Cela peut paraitre étonnant, mais beaucoup de SDO ne fonctionnent pas comme cela ; la norme est écrite par des gens qui sont très loin du terrain et qui se moquent du caractère réaliste et effectif de leurs textes.) Le code qui tourne est souvent plus significatif qu'une opinion exprimée pendant la réunion. Et le hackathon est aussi l'occasion de travailler en commun (surtout si on est présent·e physiquement), ce qui fait avancer les projets.

Ah, et puisqu'on parle de collaboration, contrairement à certains hackathons, ceux de l'IETF n'ont plus aucune forme de compétition : pas de classement, pas de prix. (Voir la section 7.6 sur le rôle qu'avaient les juges de la compétition et pourquoi cela a été vite supprimé.) En outre, la plupart du code écrit pendant les hackathons est sous une licence libre (la principale exception concerne les gens qui ont modifié un logiciel privateur, par exemple le code de certains routeurs). Du point de vue « juridique », notez que le hackathon est un événement de l'IETF et donc soumis aux règles IETF (voir aussi la section 5.3).

Les hackathons de l'IETF sont gratuits (et il n'est pas forcément nécessaire de payer son voyage, on peut le faire à distance, voir plus loin) et ouverts à tous (cf. section 5.3). On s'inscrit en ligne puis on y va. Si vous êtes débutant·e, ne vous inquiétez pas, on a tous été débutant·es et les hackathons sont justement l'occasion de mêler étudiant·es, expert·es, etc. Une large participation est encouragée.

Comment organise t-on un tel événement ? Charles Eckel, l'auteur du RFC, est pour l'instant le pilier de ces hackathons. Le RFC a été écrit, entre autres, pour transmettre son expérience et permette à d'autres de le seconder ou de lui succéder. La section 2 du RFC détaille les choix effectués. Le hackathon se tient le week-end pour faciliter la participation des gens qui travaillent, notamment de ceux et celles qui ne viennent pas à la réunion IETF la semaine suivante. Et puis ça renforce le côté informel.

Questions horaires, le hackathon de l'IETF n'essaie pas de faire travailler les gens 24 heures sur 24 tout le week-end. La majorité des participant·es au hackathon viennent à l'IETF ensuite et doivent donc rester frai·ches. Le hackathon dure typiquement le samedi de 09:00 à 22:00 et le dimanche de 09:00 à 16:00 (il y a déjà des réunions IETF le dimanche en fin d'après-midi). Si des gens veulent travailler toute la nuit, ielles doivent le faire dans leur chambre.

La nourriture est fournie sur place pour éviter qu'on doive sortir (mais on a évidemment le droit de sortir, les participant·es ne sont pas attaché·es et peuvent estimer plus important d'aller discuter avec d'autres participant·es en dehors du hackathon). Et, comme le note le RFC, c'est une motivation supplémentaire pour faire venir les gens (on mange bien).

Et pour les gens qui sont à distance ? Le problème avait commencé à se poser pour la réunion IETF 107 prévue à Vancouver et annulée au dernier moment pour cause de Covid. Il y avait eu un effort pour maintenir un hackathon en distanciel mais cela n'avait pas intéressé grand'monde. (Un des plus gros problèmes du distanciel est le décalage horaire. Les gens qui n'étaient pas en PST n'avaient montré aucun enthousiasme pour le hackathon.) Cela s'est mieux passé par la suite, avec des réunions entièrement en ligne pendant la pandémie. Aujourd'hui, les réunions ont repris en présentiel mais une partie des participant·es, aussi bien à l'IETF qu'au hackathon, sont à distance. (Mon opinion personnelle est que c'est peu utile ; l'intérêt du hackathon est la collaboration intense avec les gens qui sont juste là. En travaillant à distance, on perd cette collaboration. Autant travailler tout seul dans son coin.) Une approche intermédiaire, très utilisée à Maurice, est d'avoir une réunion en présentiel locale, où les gens travaillent à distance sur le hackathon. Cela permet de garder un côté collectif sympa.

Tout cela (à commencer par les repas, et bien sûr la salle, mais elle est parfois incluse dans le contrat global de l'IETF pour sa réunion) coûte de l'argent. La section 3 décrit les sources de financement, qui permettent de garder le hackathon gratuit pour les participant·es. Il y a, comme souvent dans les conférences techniques, des sponsors. (Pour le prochain hackathon, ce seront Ericsson, Meta et l'ICANN.) Mais il y a aussi un financement par l'IETF elle-même (car on ne trouve pas toujours des sponsors). Le RFC précise même quels repas seront sacrifiés s'il n'y a pas assez d'argent (le diner du samedi est considéré comme moins important que les déjeuners, car les participant·es pourront toujours diner en rentrant).

Ah, et les T-shirts ? Pas de hackathon sans T-shirt. Le RFC donne des statistiques intéressantes, comme la répartition par taille aux précédents hackathons.

La participation à distance dispense du coût des repas mais il faut ajouter celle des systèmes de communication utilisés, notamment Meetecho et Gather. (Avant de proposer un autre système, rappelez-vous qu'il y a des centaines de participant·es actif·ves au hackathon et qu'il faut une solution qui tienne la charge.)

À la fin du hackathon, les participant·es présentent leur travail, les résultats obtenus et les conclusions qu'on peut en tirer pour les normes en cours de développement (section 4). Au début, il y avait également une session de présentation des projets au début du hackathon mais elle a dû être abandonnée au fur et à mesure que le hackathon grossissait. La présentation initiale se fait désormais sur le Wiki (voir par exemple la prochaine et la page où on peut aller si on cherche une équipe ou bien des volontaires). C'est sur ce Wiki que les champions (les gens qui ont une idée et organisent une activité particulière au hackathon, cf section 7.4) essaient de recruter. Quant aux présentations finales, elles sont publiées sur Github. C'est aussi là qu'on trouvera le code produit lorsqu'il n'est pas sur un dépôt extérieur (section 5.6).

La liste des projets affichés dans la salle du hackathon de Yokohama en 2023 :

On a parlé des outils utilisés, lors de la section sur le financement. La section 5 dresse une liste plus complète des outils logiciels qui servent pour le hackathon. Il y a évidemment, comme pour tout travail IETF, le Datatracker (qui a une section sur le hackathon). Tout aussi évidemment, puisque l'IETF travaille largement avec des listes de diffusion, il y a une liste des participant·es au hackathon.

Pour profiter de tous ces outils, il faut un réseau à forte capacité, fiable, et évidemment sans aucun filtrage. Lors de la réunion de Beijing, les négociations avec les autorités avaient été serrées et l'accord final imposait un contrôle d'accès aux salles de l'IETF, pour éviter que des citoyens chinois n'en profitent. (Normalement, il n'y a aucun contrôle à l'entrée de l'IETF, personne ne vérifie les badges.) Le groupe qui s'occupe de monter et de démonter le réseau de l'IETF a donc en plus la charge du réseau du hackathon. Celui-ci peut en outre nécessiter des services spéciaux, afin de tester en présence de tels services (NAT64, prefix delegation, etc). Il y a même un accès VPN, pour celles et ceux qui travaillent à distance.

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.

Comme pour tous les protocoles de séparation de l'identificateur et du localisateur, le protocole LISP, normalisé dans le RFC 9300, doit faire face au problème de la correspondance (mapping) entre les deux informations. Comment trouver un localisateur, en ne connaissant que l'identificateur ? LISP n'a pas de solution unique et plusieurs protocoles de correspondance peuvent être utilisés. La stabilité du logiciel des routeurs imposait une interface stable avec le système de résolution des identificateurs en localisateurs. C'est ce que fournit notre RFC 9301, qui spécifie l'interface, vue du routeur, et qui ne devrait pas changer, même si de nouveaux systèmes de correspondance/résolution apparaissent. Ce RFC remplace le RFC 6833. L'interface change assez peu mais le texte est sérieusement réorganisé, et la spécification a désormais le statut de norme et plus simplement d'expérimentation.

LISP prévoit deux sortes de machines impliquées dans la résolution d'identificateurs (les EID, Endpoint ID) en localisateurs (les RLOC, Routing Locator). Ces deux machines sont les Map-Resolver et les Map-Server. Pour ceux qui connaissent le DNS, on peut dire que le Map-Server est à peu près l'équivalent du serveur faisant autorité et le Map-Resolver joue quasiment le même rôle que celui du résolveur. Toutefois, il ne faut pas pousser la comparaison trop loin, LISP a ses propres règles. Pour résumer en deux phrases, un routeur LISP d'entrée de tunnel (un ITR, Ingress Tunnel Router), ayant reçu un paquet à destination d'une machine dont il connait l'identificateur (l'EID), va interroger un Map-Resolver pour connaître le localisateur (le RLOC, auquel l'ITR enverra le paquet). Pour accomplir sa tâche, le Map-Resolver fera suivre les requêtes au Map-Server, qui la transmettra finalement au routeur de sortie du tunnel (l'ETR, Egress Tunnel Router), qui est la vraie source faisant autorité.

C'est entre le Map-Resolver et le Map-Server que se trouvent les détails du système de correspondance. Ils peuvent être connectés par ALT (RFC 6836), par CONS (RFC jamais publié), par NERD (RFC 6837), par DDT (RFC 8111) ou bien par tout autre système de résolution, existant ou encore à créer (ils ne peuvent pas être connectés avec simplement LISP, puisqu'on aurait alors un problème d'œuf et de poule, LISP ayant besoin de ALT qui aurait besoin de LISP… cf. section 8.1). Rappelez-vous que notre RFC 9301 ne décrit qu'une interface, celle des ITR et ETR avec les Map-Resolver et Map-Server. Il est donc relativement court.

Comme avec toute technique nouvelle, il est prudent d'apprendre le vocabulaire (section 3, puis section 4 pour un survol général du système). Il y a deux types d'acteurs, les Map-Server et les Map-Resolver que nous avons déjà vu, et trois types importants de messages, Map-Register (un ETR l'envoie au Map-Server pour indiquer les RLOC des EID dont il est responsable), Map-Request (un ITR l'envoie à un Map-Resolver pour obtenir les RLOC ; le Map-Resolver fait suivre jusqu'au Map-Server, puis à l'ETR) et enfin Map-Reply, la réponse au précédent. Notons que ces types de messages ont leur description complète (avec leur format) dans le RFC 9300. Notez aussi que Map-Resolver et Map-Server sont des fonctions, et que les deux peuvent être assurés par la même machine, qui serait à la fois Map-Resolver et Map-Server (dans le DNS, un tel mélange est déconseillé).

Schéma général du système de correspondance LISP :

La section 8 de notre RFC plonge dans les détails. Accrochez-vous. Voyons d'abord le premier routeur LISP que rencontrera le paquet. On le nomme ITR pour Ingress Tunnel Router. Les routeurs précédents traitaient l'adresse de destination du paquet comme une adresse IP ordinaire. L'ITR, lui, va la traiter comme un identificateur (EID pour Endpoint IDentification). L'EID n'est pas routable sur l'Internet. Il faut donc encapsuler le paquet en LISP pour l'envoyer dans le tunnel. La nouvelle adresse IP de destination est le localisateur (RLOC pour Routing LOCator). Pour trouver le localisateur, l'ITR va demander à un ou plusieurs Map-Resolver. Il a été configuré (typiquement, à la main) avec leurs adresses IP (qui doivent être des localisateurs, pour éviter un amusant problème d'œuf et de poule; notez que plusieurs Map-Resolver peuvent avoir la même adresse, grâce à l'anycast). L'ITR ne connait que le protocole de résolution, envoi d'une Map-Request et récupération d'une Map-Reply (en termes DNS, l'ITR est un stub resolver). L'ITR ne connait donc pas les protocoles utilisés en interne par le système de correspondance, il ne connait pas ALT (ou ses concurrents). Cette communication avec le Map-Resolver peut être testée et déboguée avec l'outil lig (RFC 6835).

La réponse du Map-Resolver ne sera pas forcément positive. L'ITR recevra peut-être une negative Map-Reply, envoyée en réponse si un Map-Resolver ne trouve pas de localisateur pour l'identificateur qu'on lui a passé. Cela veut dire que le site final n'utilise pas LISP, et qu'il faut alors router le paquet avec les méthodes habituelles d'IP. (Il n'est évidemment pas prévu que tout l'Internet passe à LISP du jour au lendemain, le routeur LISP doit donc aussi pouvoir joindre les sites non-LISP.)

Si la réponse est positive, l'ITR peut alors encapsuler le paquet et le transmettre. Comment le Map-Resolver a-t-il trouvé la réponse qu'il a envoyé ? Contrairement aux routeurs LISP comme l'ITR, le Map-Resolver et le Map-Server connaissent le système de correspondance utilisé (si c'est ALT, ils sont tous les deux routeurs ALT) et c'est celui-ci (non traité dans ce RFC) qu'ils utilisent pour savoir s'il y a une réponse et laquelle.

Et, à l'autre bout du tunnel, que s'était-il passé ? Le routeur de fin de tunnel (l'ETR, pour Egress Tunnel Router), avait été configuré par un administrateur réseaux avec une liste d'EID dont il est responsable. Pour que le reste du monde connaisse ces EID, il les publie auprès d'un Map-Server en envoyant à ce dernier des messages Map-Register. Pour d'évidentes raisons de sécurité, ces messages doivent être authentifiés (champ Authentication Data du message Map-Register, avec clés gérées à la main pour l'instant, avec SHA-256 au minimum), alors que les Map-Request ne l'étaient pas (la base de données consultée par les routeurs LISP est publique, pas besoin d'authentification pour la lire, seulement pour y écrire). Ces Map-Request sont renvoyés périodiquement (le RFC suggère toutes les minutes) pour que le Map-Server sache si l'information est toujours à jour. Ainsi, si un ETR est éteint, l'information obsolète dans les Map-Server disparaîtra en trois minutes maximum (des messages peuvent être perdus, le RFC demande donc de patienter un peu en cas de non-réception). Cela veut aussi dire que LISP ne convient pas forcément tel quel pour les situations où on exige une mobilité très rapide.

Notez que je ne décris pas tous les détails (comme la possibilité pour un ETR de demander un accusé de réception au Map-Server, chose que ce dernier ne fait pas par défaut), voyez le RFC si vous êtes curieux.

Arrivés là, nous avons un Map-Server qui connait les EID que gère l'ETR. Désormais, si ce Map-Server reçoit une demande Map-Request, il peut la faire suivre à l'ETR (si vous connaissez le DNS, vous avez vu que le Map-Register n'est pas tout à fait l'équivalent des mises à jour dynamiques du RFC 2136 : avec ces dernières, le serveur de noms qui a reçu la mise à jour répondra ensuite lui-même aux requêtes). Le Map-Server ne sert donc que de relais, il ne modifie pas la requête Map-Request, il la transmet telle quelle à l'ETR. Le rôle des Map-Resolver et des Map-Server est donc simplement de trouver l'ETR responsable et de lui faire suivre (sans utiliser l'encapsulation LISP) les requêtes, pas de répondre à sa place. Cela se fera peut-être dans le futur lorsque des mécanismes de cache seront ajoutés. Pour le moment, les Map-Resolver n'ont pas de cache, de mémoire (section 4), une grosse différence avec le DNS (section 1).

La section 9 fait le tour des questions de sécurité liées au service de résolution. Comme les requêtes sont faites avec le format de paquets de LISP, elles héritent des services de sécurité de LISP comme le nonce qui permet de limiter les risques d'usurpation ou comme la sécurité LISP du RFC 9303. Par contre, comme pour les protocoles utilisés dans l'Internet actuel, il n'y a pas de vraie protection contre les annonces faites à tort (un Map-Server qui annoncerait un EID qui n'est pas à lui). C'est un problème très proche de celui de la sécurité de BGP et qui utilisera peut-être le même genre de solutions.

Notez qu'en théorie, l'interface spécifiée dans ce RFC pourrait servir à d'autres protocoles que celui du RFC 9300, comme par exemple GRE (RFC 2890) ou VXLAN (RFC 7348). Mais, pour l'instant, ce n'est pas le cas.

Il y a apparemment trois mises en œuvre. Outre l'outil de débogage lig (RFC 6835), il y a celle de Cisco pour ses routeurs, mais je ne connais pas les autres, sans doute dans des Unix.

Et les changements depuis le précédent RFC ? Ils sont résumés dans la section 11 :

• Ajout du type de message Map-Notify-Ack, un accusé de réception,
• Plein de bits supplémentaires dans les en-têtes des messages,
• Dans les actions qu'un routeur peut prendre lorsqu'un paquet arrive, ajout de possibilités de rejet du paquet (section 5.4).

Le protocole LISP (qui n'a rien à voir avec le langage de programmation du même nom), vise à résoudre un problème documenté dans le RFC 4984 : les difficultés que rencontre le système de routage de l'Internet devant les pressions imposées par la croissance du réseau et par le désir des utilisateurs de ne pas être lié à un unique fournisseur d'accès. Actuellement, tout changement de routage sur n'importe quel site se propage à tous les autres routeurs de la DFZ. Un tel système ne passe pas réellement à l'échelle (il ne peut pas croitre indéfiniment). LISP propose une solution, dans un ensemble de RFC dont ce RFC 9300 (qui succède au RFC 6830) est le principal. LISP n'est désormais plus considéré comme expérimental et ce nouveau RFC est sur le chemin des normes (Standards Track) mais, en pratique, le projet LISP semble plutôt en panne.

Avant de plonger dans ce RFC, voyons les motivations pour LISP et ses principes essentiels (si vous préférez les lire dans le RFC et pas dans mon article, c'est en section 4 mais la lecture recommandée est le RFC 9299). Aujourd'hui, les adresses IP ont deux rôles, localisation (où suis-je connecté au réseau) et identité (qui suis-je). Une adresse IP est un localisateur car changer de point d'attachement (par exemple parce qu'on change de FAI) vous fait changer d'adresse IP, et c'est un identificateur car c'est ce qui est utilisé par les protocoles de transport comme TCP pour identifier une session en cours : changer d'adresse IP casse les connexions existantes.

Le principal problème de cet approche concerne le routage. Un routage efficace nécessiterait une cohérence entre les adresses et la topologie du réseau, par exemple que deux sites proches sur le réseau aient des adresses proches. Mais on n'a pas cette cohérence actuellement. On notera qu'IPv6 ne résolvait pas ce problème, et délibérement (le cahier des charges d'IPv6 ne prévoyait pas de changer le modèle de routage).

Résultat, les routeurs doivent gérer bien plus de routes que nécessaire, augmentant leur prix (en attendant le jour où, même en payant, on n'arrivera pas à manipuler autant de routes, avec leurs changements fréquents). Le RFC 4984 insistait sur ce problème en affirmant que « The workshop participants believe that routing scalability is the most important problem facing the Internet today and must be solved, although the time frame in which these problems need solutions was not directly specified. »

Cette croissance de la table de routage peut être suivie sur le célèbre site de Geoff Huston. Notez que la taille n'est pas le seul aspect, le rythme de changement (le nombre d'updates BGP par seconde) est au moins aussi important.

LISP vise donc à résoudre ce problème par une technique connue sous le nom de séparation du localisateur et de l'identificateur (son nom, « Locator/ID Separation Protocol », en dérive d'ailleurs, bien qu'il soit loin d'être le seul protocole dans cette catégorie). Au lieu que tous les préfixes IP aillent dans la DFZ, seuls les localisateurs, les RLOC (Routing LOCators) y iront. Les identificateurs, les EID (Endpoint IDentifiers) sont dans un nouveau système, le système de correspondance (mapping, RFC 9301), qui permettra de trouver un RLOC à partir d'un EID. LISP est donc l'application d'un vieux principe de l'informatique : « Tout problème peut être résolu en ajoutant un niveau d'indirection. »

À quoi ressemblent RLOC et EID ? Physiquement, ce sont juste des adresses IP (v4 ou v6), avec une nouvelle sémantique. Le RFC 8060 décrit plus en détail comment représenter les EID.

Par rapport aux autres solutions de séparation de l'identificateur et du localisateur (la plus achevée étant HIP), LISP s'identifie par les points suivants :

• Solution dans le réseau, pas dans les machines terminales. Seuls des routeurs (mais pas tous les routeurs de l'Internet) seront modifiés pour gérer LISP.
• Déployable de manière incrémentale (il n'est pas nécessaire que tout le monde passe à LISP).
• Pas de cryptographie (et donc pas plus de sécurité que l'IP d'aujourd'hui).
• Indépendant de la famille IP utilisée (v4 ou v6).
• Outre une solution au problème du passage à l'échelle du système de routage, LISP se veut aussi utilisable pour la mobilité et la virtualisation de réseaux (imaginez une machine virtuelle migrant d'un centre d'hébergement à un autre sans changer d'identificateur...).

Comment se passe l'envoi d'un paquet avec LISP ? Supposons qu'une machine veuille écrire à www.example.com. Elle utilise le DNS comme aujourd'hui, pour trouver que l'adresse est 2001:db8:110:2::e9 (c'est un EID, un identificateur, mais la machine n'a pas besoin de le savoir, les machines terminales ne connaissent pas LISP et ne savent même pas qu'elles l'utilisent). Elle envoie le paquet à son routeur habituel. À un moment dans le réseau, le paquet va arriver dans un routeur LISP (qui, lui, a été modifié pour gérer LISP). Il va alors chercher le RLOC (le localisateur). Il demande au système de correspondance (l'équivalent LISP du DNS) qui va lui dire « le RLOC de 2001:db8:110:2::e9 est 198.51.100.178 » (notez au passage que RLOC et EID peuvent être des adresses v4 ou v6). (L'information est stockée dans un cache du routeur, pour le prochain paquet.) Le paquet est alors encapsulé dans un paquet LISP qui est transmis en UDP (port 4341) à 198.51.100.178. (En raison de ces deux étapes, correspondance puis encapsulation, LISP fait partie des protocoles nommés Map and Encap.) 198.51.100.178 décapsule et le paquet suit ensuite un chemin normal vers la machine 2001:db8:110:2::e9. Pendant le trajet dans le tunnel, le paquet aura donc deux en-têtes, l'interne (celui placé par la machine d'origine et qui utilise des EID dans les champs « Adresse IP source » et « Adresse IP destination ») et l'externe (celui placé par le routeur d'entrée du tunnel, et qui utilise des RLOC).

Si le système de correspondance avait répondu négativement « Ce n'est pas un EID, je n'ai pas de RLOC pour 2001:db8:110:2::e9 » (Negative map reply) ? Cela aurait voulu dire que le site cible n'utilise pas LISP et, dans ce cas, on lui transmet le paquet par les mécanismes habituels d'IP.

Ainsi, pour prendre le scénario d'usage principal de LISP, un site qui veut être multi-homé n'aura pas besoin de BGP et d'annoncer ses routes dans la DFZ. Il aura ses identificateurs, ses EID, et les paquets entrant ou sortant de son réseau seront encapsulés en LISP (le système de correspondance peut renvoyer plusieurs RLOC pour un EID, avec des préférences différentes, pour faire de l'ingénierie de trafic). Pour les routeurs de la DFZ, ce seront juste des paquets IP ordinaires. Seules les deux extrémités du tunnel sauront que LISP est utilisé.

Le système de correspondance de LISP n'est pas unique : plusieurs choix sont possibles comme ALT (RFC 6836). Comme le DNS, il fonctionne en tirant les informations nécessaires (pas en les poussant vers tout le monde, comme le fait BGP), ce qui devrait lui donner une bonne capacité de croissance. De toute façon, LISP spécifie une interface vers le système de correspondance (RFC 9301) et les différents systèmes ont juste à mettre en œuvre cette interface pour qu'on puisse en changer facilement. Ainsi, ALT pourra être remplacé par un de ses concurrents, CONS, EMACS ou NERD (leurs noms sont des références au langage de programmation). NERD est documenté dans le RFC 6837.

LISP est aujourd'hui essentiellement promu par Cisco, qui avait monté un réseau mondial de test.

Ce RFC est un gros morceau (d'autant plus que d'autres parties de LISP sont dans d'autres RFC). Je ne vais pas le couvrir en entier. Mais quelques points méritent d'être gardés en tête :

• Un paquet dont l'adresse de destination est un EID ne peut être acheminé que via LISP. L'EID n'est pas routé sur l'Internet habituel. (Les EID peuvent être des adresses RFC 1918, par exemple.)
• Pour éviter que la base des EID ne pose les mêmes problèmes de croissance que la DFZ d'aujoud'hui, les EID seront agrégés, mais cela sera fait de manière indépendante de la topologie : si on change de FAI, cette agrégation ne changera pas.

Pour les fanas de format de paquets, la section 5 décrit l'encapsulation. LISP est indépendant de la famille d'adresses, donc on peut avoir un paquet IP où les EID sont IPv4 qui soit tunnelé avec des RLOC IPv6 ou bien le contraire. Devant le paquet normal, LISP va ajouter un en-tête IP standard pour les RLOC, où la source sera l'ITR (routeur d'entrée du tunnel) et la destination l'ETR (routeur de sortie du tunnel), puis un en-tête UDP (l'UDP a davantage de chances de passer les middleboxes que de l'IP mis directement dans l'IP, des protocoles comme QUIC ont le même problème), avec le port de destination à 4341, puis un en-tête spécifique à LISP et enfin le paquet original. Donc, pour résumer :

• En-tête du paquet original (inner header en terminologie LISP) : les adresses IP source et destination sont des identificateurs, des EID,
• En-tête vus par les routeurs situés entre l'ITR et l'ETR (outer header) : les adresses IP source et destination sont des localisateurs, des RLOC.

L'en-tête spécifique à LISP contient notamment (section 5 si vous voulez tout connaître) :

• Cinq bits de contrôle, nommés N, L, E, V et I
• Si le bit N est à 1, un champ Nonce (section 10.1). Il s'agit d'un nombre tiré au hasard : si le destinataire d'un paquet peut le renvoyer, cela prouve qu'il avait reçu le message original (et qu'on parle donc bien au bon destinataire : ce numnique sert à éviter les attaques en aveugle).
• Si le bit L est à 1, un champ Locator Status Bits, qui indique l'état (joignable ou pas) des machines situées sur le site de départ du paquet. (À ne pas utiliser sur l'Internet public, cf. section 4.1.)

Comme toutes les solutions à base de tunnel, LISP va souffrir de la mauvaise gestion de la PMTUD dans l'Internet d'aujourd'hui (cf. RFC 4459), l'en-tête LISP supplémentaire réduisant la MTU (cf. section 7 pour des solutions possibles).

La section 5 décrivait les paquets de données, ceux encapsulant les données envoyées par le site original. La section 6 couvre les paquets de contrôle, utilisés par LISP pour ses propres besoins, notamment le système de correspondance (cf. RFC 9301 pour les détails). On y retrouve l'utilisation d'UDP :

• Map Requests, où le port de destination est 4342,
• Map Replies,
• et quelques autres qui partagent des formats proches.

Il est évidemment essentiel qu'on sache si son correspondant est joignable ou pas. Comment cette « joignabilité » est-elle vérifiée ? La section 6.3 énumère les mécanismes disponibles. Entre autres :

• Les Locator Status Bits où un ITR (le routeur LISP à l'entrée du tunnel) indique si les sites qu'il contrôle sont joignables. Si on souhaite répondre à un message transmis en LISP, c'est une information cruciale. (Ils ne doivent pas être utilisés sur l'Internet public, voir la section 4.1 pour les détails.)
• Les classiques messages ICMP comme Host Unreachable. Comme ils ne sont pas authentifiés, les croire aveuglément est dangereux. Mais les ignorer totalement serait dommage.
• La réception récente d'un message Map Reply est une bonne indication que le site à l'autre bout fonctionne.

Mais on peut aussi tester explicitement, par le mécanisme Echo Nonce de la section 10.1. Le testeur émet un message LISP avec les bits N (numnique présent) et E (écho demandé), met le numnique à une valeur aléatoire (RFC 4086), et envoie le paquet. (La section 4.1 précise toutefois que cela ne doit pas être utilisé sur l'Internet public.) L'ETR à l'autre bout doit normalement renvoyer ce numnique dans son prochain paquet. Notons que cela teste la bidirectionnalité de la connexion. Si on n'obtient pas de réponse, cela peut signifier que la connexion est complètement coupée ou tout simplement qu'elle ne marche que dans un seul sens. Mais, surtout, l'absence de réponse peut indiquer le cas où l'ETR qui reçoit le trafic pour un site n'est pas le même routeur que l'ITR qui génère le trafic sortant. Dans ce cas, l'absence de réponse n'est pas un problème. Enfin, le routeur en face peut tout simplement être configuré pour ignorer les demandes d'écho.

Une autre solution pour tester est donc d'utiliser les messages du système de correspondance EID->RLOC, les Map Request et Map Reply. Ces messages ont un bit P (pour probe) qui indique que le demandeur est intéressé par la joignabilité du site demandé.

LISP impose donc des traitements supplémentaires, par rapport à ceux de l'IP classique. Est-ce que cela ne ralentit pas trop les routeurs ? La section 15 explore le problème et explique pourquoi LISP ne nécessite pas de changement du matériel de forwarding (les ASIC du routeur). La plupart des routeurs ont déjà du code prévu pour gérer des tunnels (encapsuler et décapsuler) rapidement.

Comment sera déployé LISP ? Le RFC 7215 décrit plusieurs scénarios possibles et les détails. Principal problème : combien d'ITR et d'ETR pour un opérateur ? Grâce aux tunnels, on peut n'avoir qu'un seul ITR et un seul ETR pour tout le trafic. Cela poserait évidemment des problèmes de redondance et de performance. Mais avoir beaucoup de xTR peut poser des problèmes d'administration. Si les ITR sont largement automatiques (leur cache des correspondance EID->RLOC est bâti dynamiquement), avoir beaucoup d'ETR risque d'être compliqué à maintenir (car l'ETR doit avoir dans sa configuration une liste des EID qu'il va gérerà).

Un des gros problèmes que pose la séparation de l'identificateur et du localisateur est la sécurité : nouvelles attaques (par exemple contre le système de correspondance), nouveaux pièges (une machine qui utiliserait le vrai RLOC mais mentirait sur l'EID, par exemple). La section 16 du RFC examine les risques théoriquement présents dans LISP, mais lisez aussi les RFC 7835 et RFC 9303.

Comme avec toutes les techniques de tunnel, un émetteur peut facilement tricher sur l'adresse source interne (celle qui sera utilisée après décapsulation par l'ETR). Pour se protéger, un ITR devrait n'encapsuler un paquet que si l'adresse source est un EID qu'il contrôle. Et un ETR ne devrait transmettre un paquet que si la destination est un EID sous sa responsabilité.

Le test de la réversibilité (via les numniques, cf. section 3) est essentiel contre ces risques. Sans ce test, un ETR pirate pourrait par exemple envoyer un Map Reply en réponse aveugle à un Map Request, et le voir accepté, avec des données mensongères (naturellement, l'ITR n'accepte que des Map Replies qui sont en réponse à un Map Request de sa part). Avec ce système de numnique que le récepteur doit mettre dans sa réponse, un attaquant aveugle (qui n'est pas situé sur le chemin des paquets et ne peut donc pas les observer) aura donc peu de chances de réussir à faire accepter ses paquets.

En revanche, un attaquant situé sur le chemin, et qui peut observer les paquets qui passent, a la possibilité de commettre bien plus de dégâts. Mais c'est déjà le cas avec les protocoles actuels (par exemple, les numéros de séquence difficiles à deviner du RFC 6528 ne protègent pas TCP contre des attaquants situés sur le chemin).

Les attaques par déni de service sont évidemment possibles avec LISP : une des précautions recommandées est de limiter le trafic des Map Requests et Map Replies. Autre attaque par déni de service, un ITR peut être victime d'une machine qui essaie de remplir la table des correspondances EID->RLOC du routeur. Il est donc important d'envisager ce cas, par exemple en permettant de garder dans le cache les entrées les plus fréquemment accédées (pour éviter qu'elles ne soient retirées automatiquement pour faire de la place). Mais il n'existe pas de solution miracle contre ce problème d'envahissement de cache.

Le fonctionnement de LISP est schématisé sur ce dessin : Alice a l'identificateur (EID) 2001:db8:1::1 et veut écrire à Bob qui a le 2001:db8:2::42 (dans la plupart des cas, Alice aura trouvé l'adresse de Bob dans le DNS, comme aujourd'hui). Ni Alice, ni Bob n'ont à connaître LISP, chacun croit utiliser de l'IP normal. Alice envoie donc un paquet standard, à destination de 2001:db8:2::42. Mais, sur le trajet, il y a un ITR, un routeur LISP. Celui-ci va chercher (dans le système de correspondance, non montré ici) le RLOC (le localisateur) de Bob (ou, plus exactement, de son site). Une fois qu'il a trouvé 2001:db8:ff::666, il encapsule le paquet derrière un en-tête LISP et envoie ce paquet à l'ETR, l'autre routeur LISP en face, 2001:db8:ff::666. Les routeurs de l'Internet, entre l'ITR et l'ETR, ne connaissent pas LISP non plus et routent ce qui leur semble un paquet IP normal. Arrivé à l'ETR, le paquet est décapsulé et poursuit son chemin par du routage IP classique. Sur tout le schéma, seuls l'ITR et l'ETR sont des nouveautés LISP.

Modifions légèrement le schéma pour y mettre le système de correspondance : On y voir l'ITR demander à son résolveur « Quel est le localisateur de 2001:db8:2::42 ? » et son résolveur lui répondre. Le résolveur avait demandé au serveur qui avait reçu de l'ETR un enregistrement disans « Le localisateur de 2001:db8:2::42 est 2001:db8:ff::666 ». Entre le résolveur et le serveur se trouve le cœur du système de correspondance. LISP en a plusieurs possibles, comme le ALT du RFC 6836.

Où trouve-t-on du code LISP aujourd'hui ?

• Bien sûr dans IOS puisque LISP est l'enfant de Cisco.
• FreeBSD avait OpenLISP, qui semble abandonné (ou intégré dans le système ? Quelqu'un sait ?).
• Pour Linux, je ne connais que LispMob, qui traite un besoin spécifique (la mobilité).
• Il parait qu'un code Cisco mettant en œuvre LISP tourne sur Android.

Comme pour tous les protocoles fondés sur le principe de la séparation de l'identificateur et du localisateur, il est toujours utile, si on veut en comprendre les principes, de (re)lire l'article fondateur de Chiappa, « Endpoints and Endpoint names: A Proposed Enhancement to the Internet Architecture ». Autres articles à lire :

• Le RFC 9299, une introduction à LISP et ses concepts,
• Un bon résumé de LISP.
• Le premier article pratique sur le protocole. Avec instructions, commandes, et résultat (sur des routeurs Cisco). Parfait pour les ingénieurs qui ont du mal à se taper les RFC LISP mais veulent quand même comprendre comment ça marche. Très détaillé. Le même auteur a d'autres articles sur LISP comme celui expliquant comment tunneler IPv6 sur IPv4.
• Le compte-rendu de la connexion de Facebook à LISP (Facebook a été le premier gros site à sauter le pas mais je ne sais pas si cela fonctionne toujours aujourd'hui).

La section 18 de notre RFC décrit les changements depuis le RFC 6830. Le principal est bien sûr que LISP n'est plus considéré comme expérimental, on peut le déployer sur l'Internet public, modulo les précautions de la section 4.1. Sinon :

• Les trois bits qui étaient réservés dans l'en-tête ont été alloués par le RFC 8061,
• La récolte automatique d'informations de corerspondance entre EID et RLOC (gleaning) est désormais optionnelle,
• Sur la forme, notons que bien des points, notamment le mécanisme de contrôle (et pas seulement d'acheminement de données) ont été déplacés vers le RFC 9301.

La section 4.1 décrit ce qu'il faut faire et ne pas faire lorsqu'on déploie LSIP « en vrai » sur l'Internet public. Quand on n'est plus expérimental, il faut faire attention. Bien des techniques de LISP (comme la mise à jour automatique des données des routeurs juste en regardant un paquet qui passe, le gleaning, clairement dangereux) ne sont sûres que dans un environnement fermé.

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.

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.

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…).

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.

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.

Si vous êtes responsable d'une zone DNS, et que vous la testez régulièrement avec des outils comme Zonemaster ou DNSviz (ce que font tous les responsables sérieux), vous avez peut-être eu des avertissements comme quoi vos « paramètres NSEC3 » n'étaient pas ceux conseillés. C'est parce que les recommandations en ce sens ont changé avec ce RFC. Lisez-le donc si vous voulez comprendre les recommandations actuelles.

D'abord, un peu de contexte. Ce RFC concerne les zones qui sont signées avec DNSSEC et qui utilisent les enregistrements NSEC3 du RFC 5155. Aujourd'hui, par exemple, c'est le cas de .fr, .com mais aussi de bortzmeyer.org grâce à qui vous êtes arrivés sur cet article. Mais ce n'est pas le cas de la racine des noms de domaine, qui utilise NSEC (RFC 4035). Pour comprendre la dfifférence entre les deux, je vous renvoie à mon article sur le RFC 5155.

Un exemple où Zonemaster proteste, sur icann.org :

Ce RFC 5155 donnait des conseils de sécurité cryptographiques qui, avec le recul et l'expérience se sont avérés sous-optimaux. Ce nouveau RFC 9276 les modifie donc et suggère fortement de ne plus utiliser de sel, ni d'itérations successives, dans le calcul des condensats pour NSEC3.

Lorsqu'une zone est signée avec utilisation de NSEC3, elle comprend un enregistrement de type NSEC3PARAM qui indique quatre choses :

• L'algorithme de condensation utilisé (presque toujours SHA-1, aujourd'hui, c'est le seul normalisé). Il n'est pas discuté ici (voir le RFC 8624 sur le choix des algorithmes).
• Les options, notamment celle nommée opt-out et qui est un avantage souvent oublié de NSEC3 par rapport à NSEC : la possibilité de ne pas avoir un enregistrement NSEC3 par nom mais seulement par nom signé. C'est un peu moins sûr (les noms non signés, typiquement les délégations DNS, ne sont pas protégés) mais ça fait une grosse économie de mémoire pour les zones qui comprennent beaucoup de délégations non signées (et cela évite de passer trop de temps à modifier les chaines NSEC3 dans des zones qui changent souvent). C'est typiquement la cas des gros TLD et cela explique pourquoi .fr ou .com utilisent NSEC3, même s'il n'y a pas de problème avec l'énumération des noms (.fr distribue la liste). (Notez que si l'option est à 0 dans le NSEC3PARAM, cela ne signifie pas qu'il n'y a pas d'opt-out, celui-ci est typiquement indiqué uniquement dans les enregistrements NSEC3.)
• Le nombre d'itérations supplémentaires (RFC 5155, sections 3.1.3 et 4.1.3) faites lorsqu'on condense un nom.
• Le sel utilisé.

Voici par exemple l'enregistrement de icann.org en août 2024 :

% dig +short icann.org NSEC3PARAM
1 0 5 A4196F45E2097176
  

Utilisation de SHA-1 (le 1 est le code de SHA-1), pas d'opt-out (mais prudence, son utilisation n'est pas obligatoirement signalée dans les options, voir plus haut), cinq itérations supplémentaires (donc six au total) et un sel apparemment aléatoire, A4196F45E2097176.

La première recommandation du RFC concerne le nombre d'itérations. Comme le sel, le but est de rendre plus difficile l'utilisation de tables calculées à l'avance par un attaquant. Sans sel et avec une seule itération, un attaquant qui a à l'avance calculé tout un dictionnaire et sait donc que le condensat de foobar est 8843d7f92416211de9ebb963ff4ce28125932878 pourra donc facilement inverser le condensat dans un enregistrement NSEC3. C'est pour cela que le RFC 5155 recommandait un nombre variable d'itérations, indiqué par l'enregistrement NSEC3PARAM. Mais, en pratique, la protection contre l'énumération n'est pas si solide que ça. Bien des noms peuvent être devinés (www étant le plus évident mais il y a aussi les mots d'un dictionnaire de la langue), d'autant plus qu'on choisit en général un nom de domaine pour être simple et facilement mémorisable. Et que ces noms se retrouvent à plein d'endroits comme les journaux Certificate Transparency (RFC 9162). L'opinion d'aujourd'hui est que le jeu (la protection contre l'énumération) n'en vaut pas la chandelle (le coût de signature et de validation). Notez aussi une externalité négative : les résolveurs aussi devront effectuer ces itérations et sont donc concernés. Bon, en prime, les techniques modernes rendent la protection peu efficace de toute façon (cf. « GPU-Based NSEC3 Hash Breaking »). La recommandation du RFC est donc de ne pas avoir d'itérations supplémentaires, donc de mettre ce nombre à zéro.

Et la deuxième recommandation concerne le sel. Il y a dans NSEC3 un sel implicite, c'est le nom de domaine (RFC 5155, section 5). D'ailleurs, mon exemple de condensat de foobar était faux, puisque j'avais omis cette étape. Si on l'inclut, le sel supplémentaire indiqué dans l'enregistrement NSEC3PARAM perd de son intérêt. En outre, en pratique, on change rarement le sel (cela nécessite de modifier toute la chaine NSEC3) ce qui diminue la protection qu'il offre. La recommandation actuelle est donc de ne pas utiliser de sel (ce qui se note avec un tiret, pas avec une chaine vide).

Si on suit les recommandations du RFC, le NSEC3PARAM aura cette allure :

% dig +short fr NSEC3PARAM
1 0 0 -

  

Et un des NSEC3 sera du genre :

% dig nexistesurementpas.fr 
qu7kmgn3e….fr. 594 IN NSEC3 1 1 0 - (
                                QU7MMK1…
                                NS DS RRSIG )


  

Notez aussi que le RFC recommande (section 3), avant de réfléchir aux paramètres de NSEC3, de réfléchir à NSEC3 lui-même. Sur une grosse zone de délégation, changeant souvent, comme .fr, NSEC3 est tout à fait justifié en raison des avantages de l'opt-out. Mais sur la zone DNS typique d'une petite organisation, qui ne compte souvent que des noms prévisibles (l'apex, www et mail), NSEC3 peut avantageusement être remplacé par NSEC, qui consomme moins de ressources. (NSEC3, ou d'ailleurs les couvertures minimales du RFC 4470, peut, dans le pire des cas, faciliter certaines attaques par déni de service.)

Les recommandations précédentes s'appliquaient aux signeurs de zone (côté serveurs faisant autorité, donc). Mais la section 3 a aussi des recommandations pour les résolveurs : compte-tenu du coût que représente pour eux les itérations NSEC3, ils ont le droit d'imposer un maximum, et de le diminuer petit à petit. Ces résolveurs peuvent refuser de répondre (réponse SERVFAIL) ou bien traiter la zone come n'étant pas signée (cf. section 6). Un nouveau code d'erreur étendu (RFC 8914), le numéro 27, Unsupported NSEC3 iterations value, a été réservé pour qu'ils puissent informer leurs clients.

Revenons aux serveurs faisant autorité : le RFC précise aussi qu'un hébergeur DNS devrait informer clairement ses utilisateurs des paramètres NSEC3 qu'il accepte. Il ne faudrait pas qu'on choisisse N itérations et qu'on s'aperçoive au déploiement qu'un des secondaires n'accepte pas d'en faire autant.

Aujourd'hui, la grande majorité des zones utilisant NSEC3 est passée aux recommandations de ce RFC (comme par exemple .fr en 2022). Notons que .org a un sel mais pas d'itérations supplémentaires.

 % dig +short org NSEC3PARAM
1 0 0 332539EE7F95C32A
  

Si vous utilisez OpenDNSSEC pour automatiser les opérations DNSSEC sur vos zones, voici la configuration conforme au RFC que j'utilise :

<Denial>
        <NSEC3>
                <!-- <OptOut/> -->
                <Resalt>P100D</Resalt> 
                <Hash>
                        <Algorithm>1</Algorithm>
                        <Iterations>0</Iterations>
                        <Salt length="0"/>
                </Hash>
        </NSEC3>
</Denial>

  

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)
  

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.

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.

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 ».

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.

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…

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…

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
  

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.

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).

Pourquoi est-il utile d'avoir de l'information sur ces livraisons successives ? Outre la curiosité, une motivation importante est le débogage. S'il y a des problèmes de livraison, la traçabilité est essentielle à l'analyse. Une autre motivation est la détection automatique de boucles, un problème souvent compliqué.

On l'a dit, Delivered-To: existe déjà, même s'il n'était normalisé dans aucun RFC, bien qu'il soit cité dans des exemples, comme dans le RFC 5193. Ce RFC 9228 enregistre le champ (selon la procédure du RFC 3864), et prévoit d'étendre son application. (Une tentative de normalisation est en cours dans draft-duklev-deliveredto.) Du fait de cette absence de normalisation, il existe de nombreuses variations dans l'utilisation de Delivered-To:. Par exemple, si la plupart des logiciels mettent comme valeur une adresse de courrier et rien d'autre, certains ajoutent des commentaires. Notons que le champ Received: est souvent utilisé de la même façon, via sa clause for. On peut ainsi trouver (regardez le for) :

    
Received: from bendel.debian.org (bendel.debian.org [82.195.75.100])
        (using TLSv1.3 with cipher TLS_AES_256_GCM_SHA384 (256/256 bits)
        key-exchange X25519 server-signature RSA-PSS (2048 bits) server-digest SHA256)
        (No client certificate requested)
        by ayla.bortzmeyer.org (Postfix) with ESMTPS id 6D245A00D9
        for <monpseudo@sources.org>; Wed, 16 Feb 2022 13:22:03 +0100 (CET)

  

Là encore, il n'y a pas de normalisation et il semble qu'on ne puisse pas compter sur cette clause for. Par exemple, elle n'indique pas forcément une livraison mais peut être utilisée pour une simple transmission d'un serveur à un autre.

Venons-en à la définition de l'utilisation de Delivered-To: proposée par notre RFC dans sa section 4 :

• Le champ Delivered-To: est ajouté uniquement lors d'une livraison,
• sa valeur est l'adresse de courrier utilisée pour cette livraison (une adresse unique, jamais de liste),
• si une réécriture de l'adresse est faite, on rajoute un Delivered-To: avec l'adresse réécrite,
• comme il peut y avoir plusieurs Delivered-To: (en cas de livraisons multiples), le logiciel qui en ajoute un doit le mettre en haut (comme pour les autres champs de trace de l'en-tête, par exemple Received:, cf. RFC 5321, section, 4.1.1.4), l'ordre chronologique des Delivered-To: sera donc de bas en haut,
• et donc les logiciels ne doivent pas réordonner les Delivered-To: ou en supprimer, sous peine de casser cette chronologie.

En conséquence, si un logiciel qui va ajouter un Delivered-To: avec une certaine adresse voit un Delivered-To: avec la même adresse, il peut être sûr qu'il y a une boucle. Voici un exemple de deux Delivered-To: différents, en raison du passage par une liste de diffusion (le message comportait évidemment bien d'autres champs dans son en-tête). La liste a été la première à traiter le message, la livraison finale ayant eu lieu après (donc plus haut dans le message, cf. section 5 du RFC) :

Delivered-To: monpseudo@sources.org
Delivered-To: lists-debian-user-french@bendel.debian.org
  

Le RFC donne un exemple imaginaire mais plus détaillé (j'ai raccourci les exemples du RFC, référez-vous à lui pour avoir les Received: et autres détails). D'abord, le message est émis par Ann :

From: Ann Author <aauthor@com.example>
Date: Mon, 25 Jan 2021 18:29:00 -0500
To: list@org.example
Subject: Sending through a list and alias
Sender: Ann Author <aauthor@com.example>   

  

Ce message a été envoyé à une liste de diffusion. Il est donc désormais :

Delivered-To: list@org.example
From: Ann Author <aauthor@com.example>
Date: Mon, 25 Jan 2021 18:29:06 -0500
To: list@org.example
Subject: Sending through a list and alias

  

Un des abonnés à la liste est alumn@edu.example. Chez lui, le message sera :

Delivered-To: alumn@edu.example
Delivered-To: list@org.example
From: Ann Author <aauthor@com.example>
Date: Mon, 25 Jan 2021 18:29:06 -0500
To: list@org.example
Subject: Sending through a list and alias

Et cet abonné fait suivre automatiquement son courrier à theRecipient@example.net. Le message, dans son état final, sera :

  

Delivered-To: theRecipient@example.net
Delivered-To: alumn@edu.example
Delivered-To: list@org.example
From: Ann Author <aauthor@com.example>
Date: Mon, 25 Jan 2021 18:29:06 -0500
To: list@org.example
Subject: Sending through a list and alias

Voilà, vous savez tout désormais sur l'extension proposée de l'utilisation de Delivered-To:. La section 6 attire toutefois notre attention sur quelques risques. Delivered-To: a comme valeur une donnée personnelle. Donc, attention, cela peut poser des questions de vie privée. Par exemple, la liste des adresses par lesquelles est passé un message peut en révéler plus que ce que le destinataire connaissait. Le problème risque surtout de se poser si quelqu'un fait suivre manuellement un message en incluant tous les en-têtes.

Autre problème potentiel, certains systèmes stockent les messages identiques en un seul exemplaire. Si on écrit à alice@example.com et bob@example.com, le serveur d'example.com pourrait décider de ne stocker qu'un seul exemplaire du message, avec des liens depuis les boites aux lettres d'Alice et Bob. Ce serait évidemment incompatible avec Delivered-To: (et pas question de mettre deux Delivered-To:, on ne veut pas révéler à Alice que Bob a reçu le message et réciproquement).

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.

Le protocole QUIC fournit, comme son concurrent TCP, un canal fiable d'envoi de données. Mais certaines applications n'ont pas impérativement besoin de cette fiabilité et se contenteraient très bien d'un service de type datagramme. Ce nouveau RFC ajoute donc un nouveau type de trame QUIC, DATAGRAM, pour fournir un tel service.

Dit comme cela, évidemment, ça semble drôle, de bâtir un service non fiable au-dessus du service fiable que rend QUIC. Mais cela permet plusieurs choses très intéressantes, notamment si deux machines qui communiquent ont besoin des deux types de service : elles pourront utiliser une seule session QUIC pour les deux.

Un petit rappel (mais relisez le RFC 9000 pour les détails) : dans une connexion QUIC sont envoyés des paquets et chaque paquet QUIC contient une ou plusieurs trames. Chaque trame a un type et ce type indique si la trame sera retransmise ou non en cas de perte. Le service habituel (utilisé par exemple par HTTP/3) se sert de trames de type STREAM, qui fournissent un service fiable (les données perdues sont retransmises par QUIC). Mais toutes les applications ne veulent pas d'une telle fiabilité ou, plus précisement, ne sont pas prêtes à en payer le coût en termes de performance. Ces applications sont celles qui préféraient utiliser UDP (RFC 768) plutôt que TCP. Pour rajouter de la sécurité, elles utilisaient DTLS (RFC 6347). Si QUIC remplace TCP, comment remplacer UDP+DTLS ?

D'ailleurs, faut-il le remplacer ? La section 2 du RFC donne les raisons suivantes :

• Les applications qui ont besoin à la fois d'un canal fiable et d'un canal qui ne l'est pas (par exemple une application de communication qui veut un canal fiable pour la signalisation et un pas forcément fiable pour les données multimédia) peuvent avec QUIC n'avoir qu'une seule session (et donc ne « payer » l'établissement de la session qu'une fois, ce qui diminuera la latence),
• QUIC a un meilleur mécanisme de récupération des pertes que DTLS, lors de l'établissement de la connexion,
• contrairement à UDP+DTLS, QUIC a un mécanisme de contrôle de la congestion, ce qui simplifie la tâche de l'application (cf. RFC 8085).

Ces raisons sont particulièrement importantes pour le streaming audio/vidéo, pour les jeux en ligne, etc. Les datagrammes dans QUIC peuvent aussi être utiles pour un service de VPN. Là aussi, le VPN a besoin à la fois d'un canal fiable pour la configuration de la communication, mais peut se satisfaire d'un service de type datagramme ensuite (puisque les machines connectées via le VPN auront leur propre mécanisme de récupération des données perdues). Permettre la création de VPN au-dessus de QUIC est le projet du groupe de travail MASQUE.

Bien, normalement, maintenant, vous êtes convaincu·es de l'intérêt des datagrammes au-dessus de QUIC. Pour en envoyer, il faut toutefois que les deux parties qui communiquent soient d'accord. C'est le rôle du paramètre de transport QUIC max_datagram_frame_size, à utiliser lors de l'établissement de la session. (Ce paramètre est enregistré à l'IANA.) S'il est absent, on ne peut pas envoyer de datagrammes (et le partenaire coupe la connexion si on le fait quand même). S'il est présent, il indique la taille maximale acceptée, typiquement 65 535 octets. Sa valeur peut être stockée dans la mémoire d'une machine, de façon à permettre son utilisation lors du 0-RTT (commencer une session QUIC directement sans perdre du temps en négociations). Un paquet QUIC 0-RTT peut donc inclure des trames de type DATAGRAM.