Ginevra Fabrizio: Falcon이 11바이트 줄여도 NXDOMAIN은 초과

요약

하루치 .nl 질의를 재생한 결과, 무패딩 Falcon-512 서명의 중앙값은 655바이트였다. 고정 길이 패딩 서명의 666바이트보다 11바이트 작았지만, 1,232바이트와 1,500바이트 기준 아래에 들어오는 NOERROR 응답은 유의미하게 늘지 않았다.
시험한 NXDOMAIN 응답은 전부 두 기준을 넘었다. 응답을 키운 것은 단일 서명의 패딩이 아니라 여러 개의 서명된 NSEC3 증명이었다.

서명에서 11바이트를 아꼈다. NXDOMAIN 응답은 여전히 한 패킷에 담기지 않았다. RIPE 93에서 Ginevra Fabrizio가 보여준 핵심은 이 간극이다. 서명 크기 그래프는 줄었지만 DNS 응답 전체는 거의 가벼워지지 않았다.

트벤테대학교의 Fabrizio는 SIDN 동료들과 함께 진행한 연구를 발표했다. 논문은 2025년 Applied Networking Research Workshop에 실렸고, 그녀는 2026년 10월 29일 RIPE 93 DNS 세션에서 두 형식의 비교 결과를 다시 설명했다. 질문은 운영 현장에 닿아 있었다. DNSSEC 서명을 조금 줄이면 실제 응답 중 더 많은 수가 한 패킷 안에 들어갈까?

DNSSEC는 DNS 데이터에 서명을 붙여 리졸버가 응답의 출처와 무결성을 확인하게 한다. 이름이 존재하지 않는다는 부정 응답에는 여러 NSEC3 레코드와 서명이 들어갈 수 있다.

연구진은 2025년 4월 3일, .nl 권한 서버가 24시간 동안 받은 질의를 이용했다. 영역 파일에 있던 기존 DNSSEC 데이터를 제거하고 Falcon-512로 시험 영역 두 개를 서명한 뒤, 기록된 질의를 NSD 서버에 재생했다. 하나는 패딩을 넣고 하나는 넣지 않았다. 분석 대상은 가장 흔한 두 응답 코드인 NOERROR와 NXDOMAIN이었다. .nl 운영 영역에서 Falcon을 실행한 시험은 아니었다.

서명만 떼어 보면 압축 쪽이 이긴다. 패딩 Falcon-512는 666바이트로 고정된다. 시험 영역의 무패딩 서명 중앙값은 655바이트였다. 11바이트 차이는 분명 존재하지만 DNS 패킷에는 질의한 도메인 이름, DNS 레코드, DNSSEC 증명과 그 서명도 함께 들어간다.

NOERROR 응답의 대다수는 1,232바이트 DNS 메시지 한도와 비교 기준인 1,500바이트 이더넷 MTU 안에 들어왔다. 더 작은 비중이지만 무시할 수 없는 수는 한도를 넘었다. 패딩과 무패딩 곡선은 가까이 붙어 있었다. 서명 형식을 바꾸어도 기준 안에 들어오는 응답이 눈에 띄게 늘지 않았다. 대부분은 원래 들어왔고 11바이트 차이로 한도를 넘나드는 응답은 많지 않았다.

어려운 구간은 NXDOMAIN에서 드러났다. 서명된 부정 응답은 이름이 존재하지 않는다는 증거를 담아야 한다. 이 영역에서는 증거에 NSEC3 레코드가 두세 개 들어갈 수 있고 각 레코드에 서명이 붙었다. 재생 결과 NXDOMAIN 응답은 113,348,878건이었으며 하나도 빠짐없이 두 크기 기준을 넘었다. 서명된 NSEC3가 두 개일 때 응답은 2,269~~2,420바이트, 세 개일 때는 3,075~~3,767바이트였다. 서명 형식은 이미 증거로 꽉 찬 패킷에 올라탄 셈이다.

NOERROR 질의 집합에서는 재생 후 59,312,128건이 NOERROR로 응답했다. 한도를 넘은 일부도 중요하지만 NXDOMAIN 결과와 섞어서는 안 된다. NOERROR는 기준 안팎으로 나뉘었고, NXDOMAIN은 이번 시험에서 모두 두 한도를 초과했다. 논문의 응답 크기 표가 원인을 보여준다. 서명된 증거가 하나 추가되면 수백 바이트가 늘지만, 서명 하나의 형식을 바꾸는 차이는 훨씬 작다.

Fabrizio의 연구는 도메인 이름 길이의 변화 폭이 Falcon-512 무패딩 서명 하나의 크기 변화와 비슷한 수준이라고도 설명한다. 이 비교는 압축의 이득을 DNS 계산의 실제 맥락에 놓는다. 질의 이름도 달라지고 증거 수도 달라진다. 서명 하나의 형식이 응답 전체 크기를 결정하지 않는다.

연구진은 고정 길이 패딩 형식이 예측 가능하고 구현 오류를 줄일 수 있어 더 나은 선택일 수 있다고 결론냈다. RIPE 93 질의응답에서 Fabrizio는 부동소수점 연산의 구현 난도를 짚고, 이를 잦은 TCP 폴백과 함께 따져야 한다고 말했다. 패딩은 초과 크기 응답을 줄이지 않는다. 서명 길이를 일정하게 만들어, 작은 평균 절감과 구현 복잡성 중 무엇을 감수할지 판단하게 한다.

그녀는 SIDN과 함께 Falcon 및 ML-DSA를 권한 서버와 리졸버 양쪽에서 시험하는 테스트베드도 시작했다고 밝혔다. 발표 당시에는 결과가 막 나와 그래프를 준비하지 못했다. 다음으로 필요한 것은 응답 크기 분포와 실제 리졸버의 TCP 재시도, 지연을 연결하는 측정이다. 논문은 운영 환경의 재귀 리졸버 재시도 횟수나 종단 간 지연을 측정하지 않았다. 이 수치가 있어야 11바이트의 운영상 비용을 다시 판단할 수 있다.

이번 결과는 응답 종류에 따라 갈린다. 시험한 NOERROR의 대다수는 기준 아래였고 NXDOMAIN은 모두 기준을 넘었다. DNSSEC에서 Falcon 형식을 고를 때는 서명 중앙값만 보지 말고 응답 형태와 증명 개수를 따져야 한다.