DNS传输协议解析！pcap报文中的域名获取-白红宇

DNS传输协议解析！pcap报文中的域名获取

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发布时间：2019-02-26

本文共 4886 字，大约阅读时间需要 16 分钟。

回想一下，当我们想访问谷歌的时候，通常输入域名(网址)：https://www.google.com，其实这就是一个域名。

DNS 解析过程涉及将主机名（例如 https://www.google.com）转换为计算机友好的 IP 地址（例如 172.217.27.142）。Internet 上的每个设备都被分配了一个 IP 地址，必须有该地址才能找到相应的 Internet 设备。就像使用街道地址来查找特定住所一样。

我们今天主要做的就是解析DNS协议中的域名。

域名系统（DNS）

IP地址是计算机识别Internet上其他计算机的方式。IP地址并不是特别友好。谁想记住一个地址为 34.25.19.8？或者更长的IPV6地址：2401:8954:3291:26a4:7830:8c12:78ce:95c1？

该域名系统（DNS）给了我们人类一种简单的方法来找出我们想要去访问的互联网。我们只需输入“ www.google.com”之类的域名。

一个域名是人类友好的地址，一个网站，东西很容易让我们记住。

DNS传输协议

DNS使用端口53上的用户数据报协议（UDP）来服务DNS查询。首选UDP协议，因为它速度快且开销低。DNS查询是来自DNS客户端的单个UDP请求，然后是来自服务器的单个UDP答复。

/* 用于DNS的端口。  */#define DEFAULT_DNS_PORT_RANGE   "53"#define DEFAULT_DNS_TCP_PORT_RANGE   "53,5353" /*包括mDNS  */#define SCTP_PORT_DNS             53#define UDP_PORT_MDNS           5353#define UDP_PORT_LLMNR          5355#define TCP_PORT_DNS_TLS         853#define UDP_PORT_DNS_DTLS        853

如果DNS响应大于512字节，或者DNS服务器正在管理区域传输之类的任务，则使用传输控制协议（TCP）代替UDP，以实现数据完整性检查。

DNS报文结构

DNS通信通过两种消息发生：查询和响应。DNS查询格式和响应格式都具有以下结构

在这里插入图片描述

Header部分包含标识、查询数量、响应数量、和其他资源记录数。
Flags字段包含1位或4位的部分，指示消息的类型，名称服务器是否权威；查询是否是递归的，请求是否被截断以及状态。
Questions部分包含要解析的域名和记录类型（A，AAAA，MX，TXT等）。域名中的每个标签都以其长度为前缀。
Answer 具有查询名称的资源记录。

DNS Questions

DNS Questions的格式为：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| || QNAME || |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| QTYPE |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| QCLASS |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

QNAME以标签序列表示的域名，其中每个标签由一个长度组成八位位组，后跟该八位位组的数量。域名以零长度结尾八位位组，表示根的空标签。

QTYPE一个两个八位字节的代码，用于指定查询的类型。您应该为此项目使用0x0001 ，代表A记录（主机地址）。如果您要完成此项目的研究生版本，您还需要将0x000f用于邮件服务器（MX）记录，并将0x0002用于名称服务器（NS）记录。

QCLASS一个两个八位字节的代码，用于指定查询的类。您应该为此始终使用0x0001项目，代表Internet地址。

Wireshark抓包报文查询格式：

DNS Answers

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| || || NAME || |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| TYPE |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| CLASS |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| TTL || |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+| RDLENGTH |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--|| RDATA || |+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

NAME查询的域名，与Questions中的QNAME格式相同。TYPE包含第一个类型代码的两个八位位组。此字段指定数据的含义RDATA字段。您应该准备好解释类型0x0001 （ A记录）和类型0x0005（ CNAME ）。

如果您要完成此项目的研究生版本，则还应该准备接受类型0x0002 （名称服务器）和0x000f （邮件服务器）。

CLASS两个八位字节，用于指定RDATA字段中数据的类别。您应该期望0x0001该项目的Internet地址。

TTL可缓存结果的秒数。

RDLENGTH RDATA字段的长度。

RDATA响应的数据。格式取决于TYPE字段

Wireshark抓包报文响应格式：

DNS协议解析主要代码实现：

struct dnshdr {   	uint16_t id;    uint16_t flags;	uint16_t quest;	uint16_t ans;	uint16_t auth;	uint16_t add;};struct dnshdr_name {   	const char *ns_name;	int ns_name_len;	unsigned int   labels;};/*	qname_labels_count函数计算'.'的数量，在字符串中加1，	以计算标签数。 */static unsigned int qname_labels_count(const  char* name, int name_len){       unsigned int labels = 0;    int i = 0;    if (name_len > 1) {           /* 这不是零长度的名称 */        for (i = 0; i < name_len; i++) {               if (name[i] == '.')                labels++;        }        labels++;    }    return labels;}int get_dns_name(u_char *dns_data, int offset, int max_len, int dns_data_offset,    const char **name, int* name_len){     int len;  len = expand_dns_name(dns_data, offset, max_len, dns_data_offset, name, name_len);  /* Zero-length name means "root server" */  if (**name == '\0' && len <= MIN_DNAME_LEN) {       *name="
   
    ";    *name_len = (int)strlen(*name);    return len;  }  if ((len < MIN_DNAME_LEN) || (len > MIN_DNAME_LEN && *name_len == 0)) {   	printf("ReportedBoundsError\n");  }  return len;}static void dissect_dns(u_char *data_info,int PayloadLen){   	int   used_bytes = 0;	dnshdr_name dns_domain;	  	//printf("DnsHdr 0x%.2X,0x%.2X,0x%.2X,0x%.2X\n",data_info[0],data_info[1],data_info[2],data_info[3]);			used_bytes = get_dns_name(data_info, DNS_HDRLEN, 0, 0, &dns_domain.ns_name, &dns_domain.ns_name_len);	dns_domain.labels = qname_labels_count(dns_domain.ns_name, dns_domain.ns_name_len);	//printf("used_bytes: %d\n",used_bytes);	printf("ns_name: %s\n",dns_domain.ns_name);	printf("ns_name_len: %d\n",dns_domain.ns_name_len);	printf("labels: %d\n",dns_domain.labels);		}static void confirm_dns_packet(struct ip *pIp){   	int iIpTotalLen = ntohs(pIp->ip_len);	int offset = 0;	int nFragSeq = 0;	struct udphdr* pUdpHdr = (struct udphdr*)((char*)pIp + (pIp->ip_hl<<2));	if (pIp->ip_p == IPPROTO_UDP && (ntohs(pUdpHdr->dest) == DEFAULT_DNS_PORT_RANGE) || (ntohs(pUdpHdr->source) == DEFAULT_DNS_PORT_RANGE) ) 	{   		printf("\n");		printf("info udp\n");				int iPayloadLen = iIpTotalLen - (pIp->ip_hl<<2) - 8;		printf("UDP Payload Len %d\n", iPayloadLen);				u_char *pDnsHdr = (u_char*)(pUdpHdr+1);		dissect_dns(pDnsHdr,iPayloadLen);			}	}

输出结果：

在这里插入图片描述

总结

DNS协议可帮助Internet用户和网络设备使用人提供可读的主机名，而不是数字IP地址来发现网站。

对于，深入的理解DNS协议，大家可以看看RFC官方文档。

参考：https://www.rfc-editor.org/info/rfc1035

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