Header

Header

Ein Header (auch Kopf‑ bzw. Kopfzeile) ist ein strukturierter Informationsteil, der einem Datenblock, einer Nachricht, einer Datei oder einem Protokollvorangestellt wird und Metadaten über den nachfolgenden Inhalt bereitstellt. Header dienen dazu, den Empfänger über Format, Länge, Typ, Adressierung, Zeitstempel, Prüfsummen oder andere Kontroll‑ und Routing‑Informationen zu informieren, sodass die nachfolgenden Daten korrekt interpretiert, verarbeitet oder weitergeleitet werden können.

1. Allgemeine Eigenschaften

Position: Am Anfang einer Datenstruktur, meist unmittelbar vor dem eigentlichen Payload.
Format: Oft fest definiert (feste Länge, feste Feldpositionen) oder variabel (TLV – Type‑Length‑Value).
Zweck: Identifikation, Validierung, Routing, Versionierung, Synchronisation.

2. Beispiele aus verschiedenen Bereichen

Bereich	Header‑Typ	Inhalt (typische Felder)
Netzwerk‑Protokolle	IP‑Header (IPv4/IPv6)	Quell‑/Ziel‑IP, TTL, Protokoll, Prüfsumme
	TCP‑Header	Quell‑/Ziel‑Port, Sequenz‑, ACK‑Nummer, Flags
	HTTP‑Header	Method, URL, Host, Content‑Type, User‑Agent
Dateiformate	PNG‑Header	Signatur (‰ PNG), Breite, Höhe, Farbtiefe
	JPEG‑Header	SOI‑Marker, APP0‑Segment, Exif‑Daten
	PDF‑Header	%PDF‑1.x, Version
E‑Mail	MIME‑Header	From, To, Subject, Content‑Transfer‑Encoding
Programmiersprachen	C‑Header‑Datei (.h)	Funktions‑ und Datendeklarationen, Include‑Guards
Multimedia	MP4‑Box‑Header (ftyp)	Dateityp, Kompatibilitäts‑Marken, Version
Datenbanken	SQL‑Header (DDL)	CREATE‑TABLE‑Anweisungen, Datentypen
Hardware	Firmware‑Header	Magic‑Number, Firmware‑Version, Checksumme
Dateisysteme	FAT‑Boot‑Sector‑Header	Jump‑Instruction, OEM‑Name, Bytes‑per‑Sector, FAT‑Spezifikation
Kryptographie	JWT‑Header (JSON‑Web‑Token)	alg (Algorithmus), typ (Token‑Typ), kid (Key‑ID)

3. Struktur‑Patterns

Feste Felder: Bestimmte Byte‑Offsets, z. B. IP‑Header (20 Byte ohne Optionen).
Variabel/Optionen: TLV‑Struktur – Type (Kennung), Length (Länge), Value (Wert).
Chunks/Boxes: Container‑Formate mit Länge‑ und Typ‑Feld (z. B. RIFF‑Header, MP4‑Boxes).
Key‑Value‑Paare: Textbasierte Header (HTTP, E‑Mail) mit Zeilen „Key: Value“.

4. Verarbeitung

Parsing: Extraktion der Felder gemäß Spezifikation (binary parsing, string parsing).
Validierung: Prüfsummen (CRC, Adler‑32, MD5, SHA), Feldwerte‑Range‑Checks.
Routing / Dispatch: Nutzung von Adress‑/Feld‑Informationen, um Daten an die richtige Anwendung/Schicht weiterzuleiten.
Versionierung: Header‑Felder (z. B. Version‑Number) ermöglichen Abwärts‑/Aufwärts‑Kompatibilität.

5. Sicherheitsaspekte

Header‑Manipulation: Angreifer können Felder wie User‑Agent, X‑Forwarded‑For oder IP‑Optionen fälschen, um Spoofing oder Injection zu ermöglichen.
Buffer‑Overflow: Unsichere Verarbeitung fest‑langer Header kann zu Speicherüberläufen führen.
Information Leakage: Zu viele Details (z. B. Server‑Version) im Header geben Angreifern Hinweise für Exploits.

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