SPEC.md

   1 % JSON Domain Format as Implemented by Pdns-Pipe-Nmc
   2
   3 This document is based on
   4 [Namecoin Domain Name Specification](https://wiki.namecoin.info/index.php?title=Domain_Name_Specification).
   5 It tries to follow it closely, and clarify parts that are not
   6 specified, or specified ambiguously, in the original document.
   7
   8 One notable deviation is the specification of `"delegate"` and `"import"`
   9 attributes: domain objects to which their value point are
  10 replacing/merging to the domain object in which they are defined.
  11 This seems to be in line with at least one existing "real world"
  12 implementation.
  13
  14 This specification is implemented by the `pdns-pipe-nmc` program.
  15
  16 ## Data Format
  17
  18 ### `DomObj` Object
  19
  20 `DomObj` is a data structure that is associated with an FQDN. It is
  21 either a `String` containing a dotted quad (see Note below), or a
  22 JSON `Map`, with the following attributes, all optional:
  23
  24 | Key         | Type                                  | Comment                                    |
  25 |-------------|---------------------------------------|--------------------------------------------|
  26 | service     | Array(SrvObj)                         | Located two levels above position          |
  27 | ip          | Array(String)                         | Dotted quad format "1.2.3.4"               |
  28 | ip6         | Array(String)                         | Semicolon format "DEAD::BEEF"              |
  29 | tor         | String                                | Onion name                                 |
  30 | i2p         | I2pObj                                |                                            |
  31 | freenet     | String                                |                                            |
  32 | alias       | String                                | Nullifies other attributes                 |
  33 | translate   | String                                | Nullifies the "map" attribute              |
  34 | email       | String                                | Used in `SOA`                              |
  35 | loc         | String                                | Format suitable for `LOC`                  |
  36 | info        | JsonObj                               | Currently unspecified                      |
  37 | ns          | Array(String)                         | Domain names as in `NS`                    |
  38 | delegate    | String                                | Replaces current object                    |
  39 | import      | Array(String)                         | "Deep" merges into current object          |
  40 | map         | Map(String:DomObj)                    | Tree of subdomain objects                  |
  41 | fingerprint | Array(String)                         |                                            |
  42 | tls         | Map(String:Map(String:Array(TlsObj))) | Outer `Map` by `Protocol`, inner by `Port` |
  43 | ds          | Array(DsObj)                          |                                            |
  44
  45 #### Notes:
  46
  47 * Any attribute specified as `Array(String)` may be present in the
  48   JSON document as a plain `String`, which is interpreted the same way
  49   as an `Array` containing a single `String` element. In other words,
  50   `"ip":"1.2.3.4"` is equivalent to `"ip":["1.2.3.4"]`. (This does not
  51   apply to non-string-array attributes, like "service" or "ds".)
  52 * If `DomObj` is a `String`, it is interpreted as an IPv4 address.
  53   In other words, string `"1.2.3.4"` is the same as the Map
  54   `"{\"ip\":\"1.2.3.4\"}"`. Such "shorthand" DomObj can be present at
  55   the top level or as a value in the `"map"` attribute.
  56
  57 ### `SrvObj` Object
  58
  59 `SrvObj` is a heterogenous Array of fixed size containing 6 elements:
  60
  61 | N | Type   | Meaning  |
  62 |---|--------|----------|
  63 | 0 | String | Service  |
  64 | 1 | String | Protocol |
  65 | 2 | Int    | Priority |
  66 | 3 | Int    | Weight   |
  67 | 4 | Int    | Port     |
  68 | 5 | String | FQDN     |
  69
  70 #### Notes
  71
  72 * `Service` and `Protocol` are two elements of the domain name, without
  73   the undescore '_'.
  74 * `SrvObj` with Service `"smtp"`, Protocol `"tcp"` and Port `25` is also
  75   interpteted as an `MX` DNS resource at the domain level containing the
  76   `"service"` object.
  77 * When lookup is performed for `SRV` records at fqdn
  78   `"_serv._proto.sub.dom.bit"`, domain object for `"sub.dom.bit"` must be
  79   fetched, and in this object, `SrvObj`s for the Service `"serv"` and
  80   Protocol `"proto"` selected from its `"service"` attribute.
  81
  82 ### `TlsObj` Object
  83
  84 `TlsObj` is a heterogenous Array of fixed size containing 3 elements:
  85
  86 | N | Type   | Meaning                                               |
  87 |---|--------|-------------------------------------------------------|
  88 | 0 | Int    | Match type - 0:Exact, 1:SHA-256, 2:SHA-512            |
  89 | 1 | String | Match value - certificate or hash of it as hex string |
  90 | 2 | Int    | Include subdomains - 0:No, 1:Yes                      |
  91
  92 #### Notes
  93
  94 * The fields of the object correspond to the attributes defined by
  95   [RFC-6698](http://tools.ietf.org/html/rfc6698) ("DANE").
  96
  97 ### `DsObj` Object
  98
  99 `DsObj` is a heterogenous Array of fixed size containing 4 elements:
 100
 101 | N | Type   | Meaning                  |
 102 |---|--------|--------------------------|
 103 | 0 | Int    | Key Tag                  |
 104 | 1 | Int    | Key Algorithm            |
 105 | 2 | Int    | Hash Type                |
 106 | 3 | String | Hash Value as hex string |
 107
 108 #### Notes
 109
 110 * The fields of the object correspond to the attributes defined by
 111   [RFC-3658](http://tools.ietf.org/html/rfc3658).
 112
 113 ## Data Interpretation
 114
 115 ### Semantics of the Attributes
 116
 117 #### service attribute
 118
 119 Translates to DNS `SRV` RR, only it is located in the subdomain tree
 120 two levels higher than the `SRV` record would. For example, a
 121 `"service"` attribute in the `"map"` hieararchy at the point
 122 corresponding to the FQDN "sub.dom.bit" with the value
 123
 124 ```
 125 "service": [ ["imap", "tcp", 0, 0, 143, "mail.host.com" ],
 126              ["smtp", "tcp", 0, 0,  25, "relay.host.com"] ]
 127 ```
 128
 129 corresponds to two `SRV` RRs at two different points in the
 130 subdomain tree:
 131
 132 ```
 133 _imap._tcp.sub.dom.bit. IN SRV 0 0 143 mail.host.com.
 134 _smtp._tcp.sub.dom.bit. IN SRV 0 0  25 relay.host.com.
 135 ```
 136
 137 In addition to these, an `MX` RR is syntesized at the "sub.dom.bit"
 138 level:
 139
 140 ```
 141 sub.dom.bit. IN MX 0 relay.host.com.
 142 ```
 143
 144 Note: Hostname element **must** be specified as fully qualified domain
 145 name of the host, and **must not** terminate with a dot.
 146 This requirement seems to be in line with many existing definitions in
 147 the blockchain; however it deviates from the BIND zone file format, in
 148 which names that have not terminating dot are automatically expanded
 149 by attaching the current origin zone to the end of the name.
 150
 151 #### ip attribute
 152
 153 Contains a list of strings representing IPv4 addresses in dotted
 154 quad notation. For example,
 155
 156 ```
 157 "ip": ["1.2.3.4", "5.6.7.8"]
 158 ```
 159
 160 translates into a series of `A` RRs:
 161
 162 ```
 163         IN A 1.2.3.4
 164         IN A 5.6.7.8
 165 ```
 166
 167 #### ip6 attribute
 168
 169 Contains a list of strings representing IPv6 addresses in semicolon
 170 quads notation. For example,
 171
 172 ```
 173 "ip6": ["2001:4860:0:1001::68"]
 174 ```
 175
 176 translates into one AAAA RR:
 177
 178 ```
 179         IN AAAA 2001:4860:0:1001::68
 180 ```
 181
 182 #### tor attribute
 183
 184 Does not translate into any DNS RR. Contains Tor hidden service address.
 185
 186 ```
 187 "tor": "eqt5g4fuenphqinx.onion"
 188 ```
 189
 190 #### i2p attribute
 191
 192 Does not translate into any DNS RR. It is a JSON Map with three
 193 optional String attributes: `"destination"`, `"name"` and `"b32"`.
 194
 195 ```
 196 "i2p": { "destination": "XaZscx...0jGAAAA"
 197        , "name": "example.i2p"
 198        , "b32" : "ukeu...nkdq.b32.i2p"
 199        }
 200 ```
 201
 202 #### freenet attribute
 203
 204 Does not translate into any DNS RR. Contains Freesite key.
 205
 206 ```
 207 "freenet": "USK@0I8g...xbZ4,AQACAAE/Example/42/"
 208 ```
 209
 210 #### alias attribute
 211
 212 Translates into `CNAME` RR. Invalidates all other attributes.
 213
 214 ```
 215 "alias": "realhost.example.bit"
 216 ```
 217
 218 Notes:
 219 * Hostname **must** be specified as fully qualified domain
 220   name of the host, and **must not** terminate with a dot.
 221 * Element of the `"map"` with empty key, `"delegate"` and `"import"`
 222   are processed before this invalidation takes place.
 223
 224 #### translate attribute
 225
 226 Translates into `DNAME` RR. Invalidates the contents of the `"map"`
 227 attribute.
 228
 229 ```
 230 "translate": "otherhost.bit"
 231 ```
 232
 233 Notes:
 234 * Hostname **must** be specified as fully qualified domain
 235   name of the host, and **must not** terminate with a dot.
 236 * Element of the `"map"` with empty key, `"delegate"` and `"import"`
 237   are processed before this invalidation takes place.
 238
 239 #### email attribute
 240
 241 Translates into the `email` element of the SOA and RP RRs. The
 242 value `"email":"user@domain.tld"` becomes `user.domain.tld.`
 243 in the DNS record.
 244
 245 ```
 246 "email": "hostmaster@example.bit"
 247 ```
 248
 249 #### loc attribute
 250
 251 Translates into `LOC` RR. Value must conform to the format defined
 252 by [RFC-1876](http://tools.ietf.org/html/rfc1876).
 253
 254 ```
 255 "loc": "46 31 18.000 N 6 34 26.000 E 401.00m 1m 10000m 10m"
 256 ```
 257
 258 #### info attribute
 259
 260 Does not translate into any DNS RR. Contains a JSON object with
 261 format unspecified at the time of this writing. Intented for
 262 the registrant information.
 263
 264 #### ns attribute
 265
 266 Translates into `NS` RR. Because it effectively delegates all
 267 control over the domain to external nameservers, it also invalidates
 268 all other attributes.
 269
 270 ```
 271 "ns": ["ns.myserver.net", "192.168.3.4"]
 272 ```
 273
 274 Notes:
 275 * Hostname **must** be specified as fully qualified domain
 276   name of the host, and **must not** terminate with a dot.
 277 * Element of the `"map"` with empty key, `"delegate"` and `"import"`
 278   are processed before this invalidation takes place.
 279
 280 #### delegate attribute
 281
 282 Does not translate into any DNS RR. Instead, the value is used as
 283 a key for namecoin lookup (i.e. the value must be specified with
 284 the namespace prefix), and the result of the lookup replaces all
 285 other attributes
 286
 287 ```
 288 "delegate": "s/example74845"
 289 ```
 290
 291 Notes:
 292 * Element of the `"map"` with empty key, `"delegate"` and
 293   `"import"` are processed before this invalidation takes place.
 294 * Unlike many other attributes, this can only contain a single
 295   string as the value, rather than a list.
 296
 297 #### import attribute
 298
 299 Does not translate into any DNS RR. Instead, the value is used as
 300 the key for namecoin lookup (i.e. the value must be specified with
 301 the namespace prefix), and the result of the lookup is merged with
 302 the current domain object.
 303
 304 ```
 305 "import": ["dd/example", "s/example6473"]
 306 ```
 307
 308 #### map attribute
 309
 310 JSON Map object containing subdomain names as its keys and domain
 311 objects as values. Element of the map with empty key "" has special
 312 meaning: the value of this map element is merged into the current
 313 domain object. This operaton happens first when a new domain object
 314 is analyzed, and is performed recursively. In the result of the
 315 merge, the `"map"` does not contain the element with empty key.
 316 Further operatons that can potentially modify the contents of the
 317 current domain object (`import` and `delegate` lookups) start when
 318 the empty element of the `"map"` has been recursively merged into
 319 the current object.
 320
 321 ```
 322 "map": { "www": { "alias" : "www.example.com" }
 323        , "www2": { "delegate": "d/example" }
 324        }
 325 ```
 326
 327 Note: When a key contains dots ".", it is converted to a nested
 328 map.  If empty element appears as a result of split, such as when
 329 a dot is at the beginning or at the end of the key, or there are
 330 consequitive dots, such elemets are ignored. For example,
 331
 332 ```
 333 "map": { "www.uk": { "alias" : "www.example.co.uk" }
 334        , "www..us": { "alias" : "www.example.com" }
 335        , "smtp.us.": { "alias" : "smtp.example.com" }
 336 ```
 337
 338 is equivalent to
 339
 340 ```
 341 "map": { "uk": { "map": { "www": { "alias" : "www.example.co.uk" }}}
 342        , "us": { "map": { "www": { "alias" : "www.example.com" }
 343                         , "smtp": { "alias" : "smtp.example.com" }}
 344                }
 345        }
 346 ```
 347
 348 #### fingerprint attribute
 349
 350 Does not translate into any DNS RR. Contains a list of TLS
 351 certificate fingerprints. Deprecated.
 352
 353 #### tls attribute
 354
 355 Intended to carry attributes as per
 356 [RFC-6698](http://tools.ietf.org/html/rfc6698) ("DANE").
 357
 358 ```
 359 "tls": {
 360   "tcp": {
 361            { "443": [ [1, "660008F9...7621B787", 1] ]
 362            , "25": [ [1, "660008F9...7621B787", 1] ]
 363            }
 364          }
 365        }
 366 ```
 367
 368 translates into:
 369
 370 ```
 371 _443._tcp      TLSA  (3 0 1 660008F9...7621B787)
 372 _25._tcp       TLSA  (3 0 1 660008F9...7621B787)
 373 ```
 374
 375 The third element of the `TlsObj` heterogenous array is an extention
 376 to the DANE definition. Value `0` means that this rule is not enforced
 377 upon subdomains, value `1` means that it is enforced on subdomains.
 378 Rule defined inside a subdomain `DomObj` that specifies `0` on a rule
 379 existing in upper domain, that specifies `1` should be ignored. I.e.
 380 subdomain rule cannot revoke enforcement imposed by an upper domain rule.
 381
 382 #### ds attribute
 383
 384 Translates into `DS` RR. Carries attributes defined by
 385 [RFC-4034](http://tools.ietf.org/html/rfc4034).
 386
 387 ```
 388 "ds": [ [31381,8,1,"pA1W...ceTI="]
 389       , [31381,8,2,"toHB...ndexitQ6j8E="]
 390       ]
 391 ```
 392
 393 ### Lookup Sequence
 394
 395 Assuming a query is performed for
 396 `sdN`++"."++{...}++"."++`sd2`++"."++`sd1`++"."++`dom`++".bit"
 397 (`sdX` list possibly being empty), the lookup process starts by
 398 querying the database for the object corresponding to `dom`.
 399 Technically, it is easiest to populate a "seed" DomObj with a
 400 single attribute `"import"` the value of which corresponds to the
 401 `dom` name in the Namecoin namespace, which is `"d/" ++ dom`.
 402 This domain object is then transformed by the following
 403 recursive sequece:
 404
 405 1. Value of the element of the `"map"` attribute with the key `""`
 406    (empty string) is recursively merged into the base domain. The
 407    `""` element of the `"map"` is removed from the result.
 408 2. If attribute `"delegate"` does not exist in the resulting object,
 409    step 3 is is performed. If attribute `"delegate"` exists, in
 410    the resulting object, lookup is performed for the values of this
 411    attribute, and fetched object replaces the base domain completely.
 412    The result is passed as base domain to step 1.
 413 3. If attribute `"import"` does not exist in the resulting object,
 414    recursion stops, and step 4 is performed on the result
 415    If attribute `"import"` exists in the resulting object, lookup is
 416    performed for the values of this attribute, and fetched objects
 417    are recursively merged into the base domain. The `"import"`
 418    attribute is removed from the result. Then the result is passed
 419    as base domain to step 1.
 420 4. If subdomain chain is empty, recursion stops, and step 5 is
 421    performed on the result. If subdomain chain is not empty, next
 422    element is taken out of the chain, and the `"map"` is looked
 423    up for the element with the name matching the subdomain element.
 424    The value of this element of the `"map"` is passed as base domain
 425    to step 1. If matching element does not exist, lookup is considered
 426    failed.
 427 5. Domain object in which all `""` map elements and all `"delegate"`
 428    and `"import"` elements are acted upon and removed, is then
 429    "normalized" by removal of attributes that are nullified by the
 430    presence of other attributes.
 431
 432 Note that the process involves recursion nested levels deep.
 433
 434 ### Merging Procedure
 435
 436 When a domain object `extra` needs merging into a domain object `base`,
 437 the following rules are applied:
 438
 439 * Of `String` and other "scalar" attributes, one is chosen, the value
 440   from the `base` taking precedence.
 441 * On `Array` attribtes, `union` operation is performed. (Of equal
 442   elements, only one copy is left.)
 443 * On `Map` attributes, recursive merge is performed. On the top level,
 444   elemens with keys that are only present in either `base` or `extra`
 445   object are all put into result. The values of the elements that are
 446   present in both `base` and `extra` objects are merged according to
 447   the rules applicable to their type.
 448