バッカス・ナウア記法（BNF）の読み方

BNF（Backus-Naur Form）は、プログラミング言語やプロトコルフォーマットの構文記述に用いられるメタ言語である。RFCでもABNF（Augmented Backus-Naur Form）と呼ばれる拡張BNFが用いられているため、RFC読解には理解する必要がある。

以下にABNFを中心として、BNFの概要をまとめた。

●BNF（バッカス・ナウア記法）

BNFはプログラミング言語「ALGOL60」の構文定義を行うために考案されたメタ言語である。John Backus氏が提案して、Peter Naur氏により修正された言語であるため、両氏の名前を冠し、Backus-Naur Form（バッカス・ナウア形式）と呼ばれている。

BNFは、拡張性に富み、簡易であるという理由から、拡張が行われ、ISO、IETF等の標準仕様においてプロトコルのフォーマット記述に用いられるようになった。BNFは拡張が容易であることから、独自にさまざまな拡張が行われることになった。ISO、IETFではそれぞれ、EBNF、ABNFと呼ばれるBNF拡張体系が標準化されている。

●ABNF（Augmented BNF for Syntax Specification）

IETFの仕様書で使われている拡張BNF。初期のRFCでは、RFCの中で使うBNFの拡張内容をそのRFCの中で記述するということが行われていたが、1997年11月にRFC2234（Augmented BNF for Syntax Specifications: ABNF）が制定され、RFCで利用するABNFの標準が規定された。その後、2005年10月にABNFの標準仕様の改版が行われている。改版された仕様書はRFC4234として発行されている。

●SIPのBNF

RFC3261（Session Initiation Protocol）をはじめとしたIETFのSIP仕様でも、プロトコルフォーマットの記述にABNFが用いられている。RFC3261は、RFC2234のABNFが用いられている。RFC3261は2002年6月に制定されており、RFC4234の発行前の制定であるため。

以下にABNFの文法について、SIPのABNFを例にひきながら解説する。解説は特に注釈のない限り、ABNFの標準仕様の最新版であるRFC4234に基づいて行う。

●ABNFの全体像

RFC4234に規定されるABNFの規定は、大きく「規則定義」「演算子」「ABNFコア規則」の3つの部分に分けられる。「規則定義」は、規則を記述する基本的な書式、規則名の命名規則、終端値という概念、拡張エンコーディングについて規定している。「演算子」では、並列、選択、追加、範囲指定、グループ指定、繰り返し指定、オプション指定、コメント記述方法について規定している。「ABNFコア規則」では、「SP(スペース)」「ALPHA(アルファベット)」「DIGIT(数字)」などの規則が定義されている。

以下にそれぞれの規則の概要を説明していく。

●規則定義

1．基本的な書式

ABNFは、以下の書式で記述する。

    <規則名> = <仕様>

nameという規則名は、"Hitokuchi"という文字列であると定義する場合には、下記のように記述する。なお、""の中に記載された英文字は大文字と小文字を区別しないので、"hiToKuChi"なども、nameに含まれる。

    name = "Hitokuchi"

さらに仕様の中に、別の規則名を記述することもできる。

2．規則名の命名規則(作成中)
3．終端値(作成中)
4．拡張エンコーディング(作成中)

●演算子

並列、選択、追加、範囲指定、グループ指定、繰り返し指定、オプション指定、コメント記述方法という8つの演算子が定義されている。

1．並列(作成中)
2．選択(作成中)
3．追加(作成中)
4．範囲指定(作成中)
5．グループ指定(作成中)

6. 繰返し指定（Repetition）

同じ表現を複数繰り返す場合には、仕様の前に数字を付ける。

      7DIGIT        ; 7桁の数字
　　1*3DIGIT    ; 1桁～3桁の数字列
　　2*ALPHA    ; 2文字以上の英文字
　　*5SP             ; 0～5つ以内のスペース
      *DIGIT       ; 0桁以上の数字

RFC3261に記載されているIPv4アドレスの形式を以下に示す。このABNFは、IPv4Addressは、1桁から3桁の数字列4つを、"."（ピリオド）で結んだ形であるということを示している。

　　IPv4address = 1*3DIGIT "." 1*3DIGIT "." 1*3DIGIT "." 1*3DIGIT

7. オプション指定（Optional Sequence）

オプションの要素を表現する場合には、[]で囲む。

下記は、RFC3261に記載される、Request要素の例である。Requestには、Request-Lineと0個以上のメッセージヘッダ（message-header）と改行文字(CRLF)が含まれるが、メッセージボディ（message-body）は任意であり、あってもなくてもよい。

    Request = Request-Line
                       *( message-header )
                       CRLF
                       [ message-body ]

8. コメント記述方法（作成中）

●ABNFコア規則(CORE ABNF)

RFC4234 Appendix B. の CORE ABNF のうち RFC3261 で使われているものを以下に抜粋した。

　　ALPHA = %x41-5A / %x61-7A ; A-Z / a-z、英文字を示す
　　CRLF = CR LF ; 改行文字
　　CR = %x0D ; cariiage retuan
　　LF = %x0A ; linefeed
　　WSP = SP / HTAB ; スペースか、水平タブ
　　SP = %x20 ; スペース
　　HTAB = %x09 ; 水平タブ
　　DIGIT = %x30-39 ; 0-9の数字を示す

（以下作成中）