在 Python 中读取 DNS 数据包答案

【问题标题】：reading DNS packets in Python在 Python 中读取 DNS 数据包
【发布时间】：2013-06-03 09:01:47
【问题描述】：

我正在玩 Python 套接字，并决定看看我是否可以实现一个非常基本的名称服务器（即一个域名到 IP 地址的查找表）。所以到目前为止我已经设置了我的服务器来转储接收到的数据。

#!/usr/bin/python
import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
host = ''
port = 53
size = 512
s.bind((host, port))
while True:
    data, addr = s.recvfrom(size)
    print repr(data)

当我运行上述代码并将我的 DNS 指向 127.0.0.1 时，我得到类似于以下内容：

'Y\x04\x01\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03www\x06google\x03com\x00\x00\x01\x00\x01'
'J\xaa\x01\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03www\x06google\x03com\x00\x00\x1c\x00\x01'
'Y\x04\x01\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03www\x06google\x03com\x00\x00\x01\x00\x01'

我假设这与 DNS 问题数据包结构有关，但我不确定。

A) 以上是转义字符吗？特定的文本编码？还是只是字节？

B) 我如何解释数据并使用它？

编辑：将套接字更改为采用原始而不是数据报会导致以下结果：

'E\x00$\x00\xe4\x96\x00\x00@\x01\x00\x00\x7f\x00\x00\x01\x7f\x00\x00\x01\x03\x03X\xb6\x00\x00\x00\x00E\x00V\x00m\x82\x00\x00\xff\x11\x00\x00\x7f\x00\x00\x01\x7f\x00\x00\x01\xf3\xe1\x005\x00B\x00\x00'

【问题讨论】：

如果你只需要ip域名..你可以socket.getfqdn("173.194.37.144")也可以socket.getfqdn("www.google.com")
谢谢，不过我对实现自己的简单解决方案很好奇，但请牢记这一点！
试试 scapy secdev.org/projects/scapy，它会为你解码
那么有没有办法将该数据作为字节数组获取？
map(ord, list(data)) 在 python2.x 和 list(data) 在 python3.x，但我强烈建议使用 struct 模块来解码它。

标签： python sockets character-encoding dns udp

【解决方案1】：

你可以这样开始：

#!/usr/bin/env python

import pprint
import socket
import struct


def decode_labels(message, offset):
    labels = []

    while True:
        length, = struct.unpack_from("!B", message, offset)

        if (length & 0xC0) == 0xC0:
            pointer, = struct.unpack_from("!H", message, offset)
            offset += 2

            return labels + decode_labels(message, pointer & 0x3FFF), offset

        if (length & 0xC0) != 0x00:
            raise StandardError("unknown label encoding")

        offset += 1

        if length == 0:
            return labels, offset

        labels.append(*struct.unpack_from("!%ds" % length, message, offset))
        offset += length


DNS_QUERY_SECTION_FORMAT = struct.Struct("!2H")

def decode_question_section(message, offset, qdcount):
    questions = []

    for _ in range(qdcount):
        qname, offset = decode_labels(message, offset)

        qtype, qclass = DNS_QUERY_SECTION_FORMAT.unpack_from(message, offset)
        offset += DNS_QUERY_SECTION_FORMAT.size

        question = {"domain_name": qname,
                    "query_type": qtype,
                    "query_class": qclass}

        questions.append(question)

    return questions, offset


DNS_QUERY_MESSAGE_HEADER = struct.Struct("!6H")

def decode_dns_message(message):

    id, misc, qdcount, ancount, nscount, arcount = DNS_QUERY_MESSAGE_HEADER.unpack_from(message)

    qr = (misc & 0x8000) != 0
    opcode = (misc & 0x7800) >> 11
    aa = (misc & 0x0400) != 0
    tc = (misc & 0x200) != 0
    rd = (misc & 0x100) != 0
    ra = (misc & 0x80) != 0
    z = (misc & 0x70) >> 4
    rcode = misc & 0xF

    offset = DNS_QUERY_MESSAGE_HEADER.size
    questions, offset = decode_question_section(message, offset, qdcount)

    result = {"id": id,
              "is_response": qr,
              "opcode": opcode,
              "is_authoritative": aa,
              "is_truncated": tc,
              "recursion_desired": rd,
              "recursion_available": ra,
              "reserved": z,
              "response_code": rcode,
              "question_count": qdcount,
              "answer_count": ancount,
              "authority_count": nscount,
              "additional_count": arcount,
              "questions": questions}

    return result


s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
host = ''
port = 53
size = 512
s.bind((host, port))
while True:
    data, addr = s.recvfrom(size)
    pprint.pprint(decode_dns_message(data))

然后填写剩余记录的解码函数。

【讨论】：

完整的 DNS 记录可以大于 512。另外，即使足够大，receive 也可能无法接收到整个缓冲区。
你是对的。我刚刚离开了 OP 的代码，并给了他们一些开始。但是，是的，如果您要将自己的实现投入生产，您需要了解如何正确处理数据包（以及扩展整个协议）。
经过进一步调查，我目前认为我错了，尽管 python 文档对此并不清楚。我现在认为上面的512 是在recv 返回之前要读取的最小字节数。它没有定义最大值。（Python recv 会自动生成必要的缓冲区，不管它有多大）。此外，我的印象是，对于 UDP/DNS，单个 DNS 事务始终适合单个 UDP 帧，并且 UDP 始终以原子方式传输（或失败）。所以你的代码是完美的，AFAIK。我自己的 DNS 测试显示 recv(1024) 的缓冲区大小为 4096。

【解决方案2】：

这是一个使用套接字和dnslib发送和接收dns数据包的示例：

import socket
from dnslib import DNSRecord

forward_addr = ("8.8.8.8", 53) # dns and port
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
qname = "duckgo.com" # query 
q = DNSRecord.question(qname)
client.sendto(bytes(q.pack()), forward_addr)
data, _ = client.recvfrom(1024)
d = DNSRecord.parse(data)
print("r", str(d.rr[0].rdata)) # prints the A record of duckgo.com

【讨论】：