RAW_SOCKET

我不是女神ヾ 2022-08-10 06:26 179阅读 0赞

sock\_raw原始套接字编程可以接收到本机网卡上的数据帧或者数据包,对与监听网络的流量和分析是很有作用的.一共可以有3种方式创建这种socket

1.socket(AF\_INET, SOCK\_RAW, IPPROTO\_TCP|IPPROTO\_UDP|IPPROTO\_ICMP)发送接收ip数据包

2.socket(PF\_PACKET, SOCK\_RAW, htons(ETH\_P\_IP|ETH\_P\_ARP|ETH\_P\_ALL))发送接收以太网数据帧

3.socket(AF\_INET, SOCK\_PACKET, htons(ETH\_P\_IP|ETH\_P\_ARP|ETH\_P\_ALL))过时了,不要用啊

理解一下SOCK\_RAW的原理, 比如网卡收到了一个 14+20+8+100+4 的udp的以太网数据帧.

首先,网卡对该数据帧进行硬过滤(根据网卡的模式不同会有不同的动作,如果设置了promisc混杂模式的话,则不做任何过滤直接交给下一层输 入例程,否则非本机mac或者广播mac会被直接丢弃).按照上面的例子,如果成功的话,会进入ip输入例程.但是在进入ip输入例程之前,系统会检查系 统中是否有通过socket(AF\_PACKET, SOCK\_RAW, ..)创建的套接字.如果有的话并且协议相符,在这个例子中就是需要ETH\_P\_IP或者ETH\_P\_ALL类型.系统就给每个这样的socket接收缓 冲区发送一个数据帧拷贝.然后进入下一步.

其次,进入了ip输入例程(ip层会对该数据包进行软过滤,就是检查校验或者丢弃非本机ip或者广播ip的数据包等,具体要参考源代码),例子 中就是如果成功的话会进入udp输入例程.但是在交给udp输入例程之前,系统会检查系统中是否有通过socket(AF\_INET, SOCK\_RAW, ..)创建的套接字.如果有的话并且协议相符,在这个例子中就是需要IPPROTO\_UDP类型.系统就给每个这样的socket接收缓冲区发送一个数据 帧拷贝.然后进入下一步.

最后,进入udp输入例程 ...

ps:如果校验和出错的话,内核会直接丢弃该数据包的.而不会拷贝给sock\_raw的套接字,因为校验和都出错了,数据肯定有问题的包括所有信息都没有意义了.

进一步分析他们的能力.

1. socket(AF\_INET, SOCK\_RAW, IPPROTO\_UDP);

能:该套接字可以接收协议类型为(tcp udp icmp等)发往本机的ip数据包,从上面看的就是20+8+100.

不能:不能收到非发往本地ip的数据包(ip软过滤会丢弃这些不是发往本机ip的数据包).

不能:不能收到从本机发送出去的数据包.

发送的话需要自己组织tcp udp icmp等头部.可以setsockopt来自己包装ip头部

这种套接字用来写个ping程序比较适合

2. socket(PF\_PACKET, SOCK\_RAW, htons(x));

这个套接字比较强大,创建这种套接字可以监听网卡上的所有数据帧.从上面看就是20+20+8+100.最后一个以太网crc从来都不算进来的,因为内核已经判断过了,对程序来说没有任何意义了.

能: 接收发往本地mac的数据帧

能: 接收从本机发送出去的数据帧(第3个参数需要设置为ETH\_P\_ALL)

能: 接收非发往本地mac的数据帧(网卡需要设置为promisc混杂模式)

协议类型一共有四个

ETH\_P\_IP  0x800      只接收发往本机mac的ip类型的数据帧

ETH\_P\_ARP 0x806      只接受发往本机mac的arp类型的数据帧

ETH\_P\_ARP 0x8035     只接受发往本机mac的rarp类型的数据帧

ETH\_P\_ALL 0x3        接收发往本机mac的所有类型ip arp rarp的数据帧, 接收从本机发出的所有类型的数据帧.(混杂模式打开的情况下,会接收到非发往本地mac的数据帧)

发送的时候需要自己组织整个以太网数据帧.所有相关的地址使用struct sockaddr\_ll 而不是struct sockaddr\_in(因为协议簇是PF\_PACKET不是AF\_INET了),比如发送给某个机器,对方的地址需要使用struct sockaddr\_ll.

这种socket大小通吃,强悍

下面是一段相关的代码:

<table style="font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; color:rgb(51,51,51); border-collapse:collapse"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> <code>int&nbsp;set_promisc(char&nbsp;*interface,&nbsp;int&nbsp;fd)&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct&nbsp;ifreq ifr; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;strcpy(ifr.ifr_name,&nbsp;interface); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(ioctl(fd,&nbsp;SIOCGIFFLAGS,&nbsp;&amp;ifr)&nbsp;==&nbsp;-1)&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("iotcl()"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;-1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ifr.ifr_flags&nbsp;|=&nbsp;IFF_PROMISC; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(ioctl(fd,&nbsp;SIOCSIFFLAGS,&nbsp;&amp;ifr)&nbsp;==&nbsp;-1)&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("iotcl()"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;-1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; } &nbsp; int&nbsp;unset_promisc(char&nbsp;*interface,&nbsp;int&nbsp;fd)&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct&nbsp;ifreq ifr; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;strcpy(ifr.ifr_name,&nbsp;interface); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(ioctl(fd,&nbsp;SIOCGIFFLAGS,&nbsp;&amp;ifr)&nbsp;==&nbsp;-1)&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("iotcl()"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;-1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ifr.ifr_flags &amp;=&nbsp;~IFF_PROMISC; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(ioctl(fd,&nbsp;SIOCSIFFLAGS,&nbsp;&amp;ifr)&nbsp;==&nbsp;-1)&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("iotcl()"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;-1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; }</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

3. socket(AF\_INET, SOCK\_PACKET, htons(ETH\_P\_ALL))这个最好不要用,反正我不用...

总结使用方法: 1.只想收到发往本机某种协议的ip数据包的话用第一种就足够了

2. 更多的详细的内容请使用第二种.包括ETH\_P\_ALL参数和混杂模式都可以使它的能力不断的加强.

ps:很多自己的想法.虚拟机测试环境.有错欢迎指出交流

qq:110024218

我写的ping

`#include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "string.h"   #include "unistd.h" #include "sys/types.h" #include "sys/socket.h" #include "netinet/in.h" #include "netinet/ip.h" #include "netinet/ip_icmp.h" #include "netdb.h" #include "errno.h" #include "arpa/inet.h" #include "signal.h" #include "sys/time.h"   extern int errno;   int sockfd; struct sockaddr_in addr; //peer addr char straddr[128]; //peer addr ip(char*) char sendbuf[2048]; char recvbuf[2048]; int sendnum; int recvnum; int datalen = 30;     unsigned short my_cksum(unsigned short *data, int len) {         int result = 0;         for(int i=0; i<len/2; i++) {                 result += *data;                 data++;         }         while(result >> 16)result = (result&0xffff) + (result>>16);         return ~result; } void tv_sub(struct timeval* recvtime, const struct timeval* sendtime) {         int sec = recvtime->tv_sec - sendtime->tv_sec;         int usec = recvtime->tv_usec - sendtime->tv_usec;         if(usec >= 0) {                 recvtime->tv_sec = sec;                 recvtime->tv_usec = usec;         } else {                 recvtime->tv_sec = sec-1;                 recvtime->tv_usec = -usec;         } }   void send_icmp() {         struct icmp* icmp = (struct icmp*)sendbuf;         icmp->icmp_type = ICMP_ECHO;         icmp->icmp_code = 0;         icmp->icmp_cksum = 0;         icmp->icmp_id = getpid(); //needn't use htons() call, because peer networking kernel didn't handle this data and won't make different meanings(bigdian litteldian)          icmp->icmp_seq = ++sendnum; //needn't use hotns() call too.         gettimeofday((struct timeval*)icmp->icmp_data, NULL);         int len = 8+datalen;         icmp->icmp_cksum = my_cksum((unsigned short*)icmp, len);         int retval = sendto(sockfd, sendbuf, len, 0, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));         if(retval == -1){                 perror("sendto()");                 exit(-1);         } else { // printf("send icmp request to %s(%d) bytes/n", straddr, len);         } } void recv_icmp() {         struct timeval *sendtime;         struct timeval recvtime;           for(;;) {                 int n = recvfrom(sockfd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, 0, 0);                 if(n == -1) {                         if(errno == EINTR)continue;                         else {                                 perror("recvfrom()");                                 exit(-1);                         }                 } else {                         gettimeofday(&recvtime, NULL);                         struct ip *ip = (struct ip*)recvbuf;                         if(ip->ip_src.s_addr != addr.sin_addr.s_addr) { // printf("ip_src is not : %s/n", straddr);                                 continue;                         }                         struct icmp *icmp = (struct icmp*)(recvbuf + ((ip->ip_hl)<<2));                         if(icmp->icmp_id != getpid()) { // printf("icmp_id is not :%d/n", getpid());                                 continue;                         }                         recvnum++;                         sendtime = (struct timeval*)icmp->icmp_data;                         tv_sub(&recvtime, sendtime);                         printf("imcp echo from %s(%dbytes)/tttl=%d/tseq=%d/ttime=%d.%06d s/n",straddr, n, ip->ip_ttl, icmp->icmp_seq, recvtime.tv_sec, recvtime.tv_usec);                  }         } } void catch_sigalrm(int signum) {         send_icmp();         alarm(1); } void catch_sigint(int signum) {         printf("/nPing statics:send %d packets, recv %d packets, %d%% lost.../n", sendnum,recvnum, (int)((float)(sendnum-recvnum)/sendnum)*100);         exit(0); }   int main(int argc, char **argv) {         if(argc != 2) {                 printf("please use format: ping hostname/n");                 exit(-1);         }           sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);         if(sockfd == -1) {                 perror("socket()");                 return -1;         }   /*          int sendbufsize = 180;         socklen_t sendbufsizelen = sizeof(sendbufsize);         if(setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &sendbufsize, sendbufsizelen) ==-1)perror("setsockopt()");         int recvbufsize;         socklen_t recvbufsizelen;         if(getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &recvbufsize, &recvbufsizelen) ==-1)perror("getsockopt()"); */           memset(&addr, 0, sizeof(addr));         addr.sin_family = AF_INET;         int retval = inet_pton(AF_INET, argv[1], &addr.sin_addr);         if(retval == -1 || retval == 0) {                 struct hostent* host = gethostbyname(argv[1]);                 if(host == NULL) {                         fprintf(stderr, "gethostbyname(%s):%s/n", argv[1], strerror(errno));                         exit(-1);                 } /*                 if(host->h_name != NULL)printf("hostent.h_name:%s/n", host->h_name);                 if(host->h_aliases != NULL && *(host->h_aliases) !=NULL)printf("hostent.h_aliases:%s/n", *(host->h_aliases));                 printf("hostent.h_addrtype:%d/n", host->h_addrtype);                 printf("hostent.h_length:%d/n", host->h_length); */                 if(host->h_addr_list != NULL && *(host->h_addr_list) != NULL) {                         strncpy((char*)&addr.sin_addr, *(host->h_addr_list), 4);                         inet_ntop(AF_INET, *(host->h_addr_list), straddr, sizeof(straddr));                 }                 printf("Ping address:%s(%s)/n/n", host->h_name, straddr);         } else {                 strcpy(straddr, argv[1]);                 printf("Ping address:%s(%s)/n/n", straddr, straddr);         }           struct sigaction sa1;         memset(&sa1, 0, sizeof(sa1));         sa1.sa_handler = catch_sigalrm;         sigemptyset(&sa1.sa_mask);         sa1.sa_flags = 0;         if(sigaction(SIGALRM, &sa1, NULL) == -1)perror("sigaction()");         struct sigaction sa2;         memset(&sa2, 0, sizeof(sa2));         sa2.sa_handler = catch_sigint;         sigemptyset(&sa2.sa_mask);         sa2.sa_flags = 0;         if(sigaction(SIGINT, &sa2, NULL) == -1)perror("sigaction()");           alarm(1);         recv_icmp();           return 0; }`

RAW_SOCKET

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