DNS 線格式

DNS 查詢和回應以 12 位元組標頭開頭，後面依序是 Question、Answer、Authority 和 Additional 區段。所有多八位元組整數欄位都使用網路位元組順序。RFC 1035 定義了基本格式；EDNS、DNSSEC 以及後續擴充在不變更基本標頭的情況下新增記錄和標頭語意。

標頭 #

欄位	位元	用途
ID	16	由用戶端選取並在回應中回送的識別碼
QR	1	查詢（`0`）或回應（`1`）
Opcode	4	操作；`QUERY` 為零
AA	1	回應中的權威回答指示
TC	1	訊息已被截斷
RD	1	用戶端要求遞迴
RA	1	伺服器提供遞迴
Z	3	保留的基本位元；擴充使用 AD 和 CD
RCODE	4	基本回應碼
QDCOUNT	16	Question 數量
ANCOUNT	16	Answer 記錄數量
NSCOUNT	16	Authority 記錄數量
ARCOUNT	16	Additional 記錄數量

RD 要求接收伺服器執行遞迴；RA 宣告伺服器能夠執行遞迴。AA 表示回應伺服器對該回答具有權威性，不表示訊息中的每筆記錄都具有權威性。TC 告知用戶端，當遭截斷的回應不足以完成處理時，必須透過 TCP 或其他支援的傳輸方式重試。

名稱和 Question #

網域名稱是一連串的標籤。每個一般標籤都以長度介於 0 到 63 的八位元組開頭，而零長度的根標籤會終止名稱：

text

03 www 07 example 03 com 00

完整的編碼名稱（包括長度八位元組和根標籤）限制為 255 個八位元組。Question 包含 QNAME、16 位元的 QTYPE 和 16 位元的 QCLASS；網際網路類別（IN）的值為 1。

為避免重複的後綴，名稱可以使用壓縮指標。指標的前兩位元是 11，其餘 14 位元是相對於訊息起始位置的偏移量。指標只能指向較早的位置。由於 DNS 訊息是不受信任的輸入，剖析器必須限制指標深度、驗證偏移量並偵測迴圈。

Resource Record #

Answer、Authority 和 Additional 區段承載 Resource Record：

text

NAME | TYPE | CLASS | TTL | RDLENGTH | RDATA

TTL 編碼在 32 位元欄位中，並依據 RFC 2181 視為非負的快取存留期，有效範圍為 0 到 \(2^{31}-1\)。RDLENGTH 限定特定類型 RDATA 位元組的範圍。RRset 是具有相同 owner name、class 和 type 的記錄集合；DNSSEC 為 RRset 簽署，而不是為個別記錄簽署。

常見的 RDATA 包括四位元組 IPv4 位址（A）、16 位元組 IPv6 位址（AAAA）、網域名稱（NS、CNAME、PTR），以及結構化值，例如 MX 的 preference 加 exchange name，或 SOA 的計時器。RDATA 中的名稱也可以使用壓縮，但前提是適用的 RFC 允許如此。

EDNS 使用 Additional 區段中的 OPT pseudo-record，通告 UDP 負載大小、擴充的 RCODE 位元、旗標和選項。協商 EDNS 後，伺服器不得假設 UDP DNS 受限於 512 位元組；但用戶端仍必須處理截斷並重試。

安全剖析 #

將接收到的資料報或串流框架視為唯一有效的位元組範圍。在讀取每個固定寬度欄位、標籤、指標或 RDATA 值之前，驗證完整欄位仍位於該範圍內。區段計數不可信；如果宣告的記錄數量無法容納，便停止處理。

名稱解壓需要兩個位置：呼叫端下一個尚未讀取的偏移量，以及用於重建名稱的指標追蹤偏移量。計算指標跳轉次數或追蹤已造訪的偏移量以拒絕迴圈，拒絕保留的標籤前綴，強制執行 63 個八位元組的標籤限制和 255 個八位元組的展開名稱限制，並且絕不解讀訊息範圍之外的指標目標。

對於 TCP 和 TLS 傳輸，兩個八位元組的長度前綴會為每則 DNS 訊息提供框架，但它不是 DNS 標頭的一部分。剖析前必須精確讀取指定長度的位元組。對於 OPT 記錄，將其 TTL 欄位中的擴充 RCODE 與基本標頭 RCODE 合併，並在 RDLENGTH 與訊息範圍兩者之內剖析每個選項。