ICMP协议

ICMP协议是一种面向连接的协议,用于传输出错报告控制信息。它是TCP/IP协议族的一个子协议,主要用于在主机与路由器之间传递控制信息。本文介绍了ICMP的工作原理、常见类型以及在网络安全中的重要性。

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(转自百度百科)

基本简介

  ICMP协议是一种面向连接的协议,用于传输出错报告控制信息。它是一个非常重要的协议,它对于网络 安全具有极其重要的意义。   它是TCP/IP协议 族的一个子协议,属于网络层协议,主要用于在主机与路由器之间传递控制信息,包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时,会自动发送ICMP消息。

ICMP原理

ICMP 提供一致易懂的出错报告信息。发送的出错报文返回到发送原数据的设备,因为只有发送设备才是出错报文的逻辑接受者。发送设备随后可根据ICMP报文确定发 生错误的类型,并确定如何才能更好地重发失败的数据报。但是ICMP唯一的功能是报告问题而不是纠正错误,纠正错误的任务由发送方完成。   我们在网络中经常会使用到ICMP协议,比如我们经常使用的用于检查网络通不通的Ping 命令(Linux和Windows中均有),这个“Ping”的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。还有其他的网络命令如跟踪路由 的Tracert命令也是基于ICMP协议的。

编辑本段 ICMP 协定内容

  ICMP的全称是 Internet Control Message Protocol 。从技术角度来说,ICMP就是一个“错误侦测与回报机制”,其目的就是让我们能够检测网路的连线状况﹐也能确保连线的准确性﹐其功能主要有:   · 侦测远端主机是否存在。   · 建立及维护路由资料。   · 重导资料传送路径。   · 资料流量控制。

ICMP常用类型

ICMP常用类型

ICMP在沟通之中,主要是透过不同的类别 (Type)与代码 (Code) 让机器来识别不同的连线状况。常用的类别如下表所列﹕   ICMP 是个非常有用的协定﹐尤其是当我们要对网路连接状况进行判断的时候。下面让我们看看常用的 ICMP 实例,以更好了解 ICMP 的功能与作用。

编辑本段 ICMP的重要性

  ICMP协议对于网络安全具有极其重要的意义。ICMP协议本身的特点决定了它非常容易被用于攻击网络上的路由器主机 。例如,在1999年8月海信集团 “悬赏”50万元人民币测试防火墙 的过程中,其防火墙遭受到的ICMP攻击达334050次之多,占整个攻击总数的90%以上!可见,ICMP的重要性绝不可以忽视!   比如,可以利用操作系统 规定的ICMP数据包最大尺寸不超过64KB 这一规定,向主机发起“Ping of Death”(死亡之Ping )攻击。“Ping of Death” 攻击的原理是:如果ICMP数据包的尺寸超过64KB上限时,主机就会出现内存分配错误,导致TCP/IP堆栈崩溃,致使主机死机。(现在的操作系统已经取消了发送ICMP数据包的大小的限制,解决了这个漏洞)   此外,向目标主机长时间、连续、大量地发送ICMP数据包,也会最终使系统瘫痪。大量的ICMP数据包会形成“ICMP风暴”,使得目标主机耗费大量的CPU资源处理,疲于奔命。

编辑本段 ICMP校验和算法

  以下代码在Visual Studio 2008 + Windows 7下调试通过。   lpsz指定要计算的数据包首地址,_dwSize指定该数据包的长度。   int CalcCheckSum(char* lpsz,DWORD _dwSize)   {   int dwSize;   __asm // 嵌入汇编   {   mov ecx,_dwSize   shr ecx,1   xor ebx,ebx   mov esi,lpsz   read: //所有word相加,保存至EBX寄存器   lodsw   movzx eax,ax   add ebx,eax   loop read   test _dwSize,1 //校验数据是否是奇数位的   jz calc   lodsb   movzx eax,al   add ebx,eax   calc:   mov eax,ebx //高低位相加   and eax,0ffffh   shr ebx,16   add eax,ebx   not ax   mov dwSize,eax   }   return dwSize;   }

### ICMP协议的介绍与使用方法 ICMP(Internet Control Message Protocol,互联网控制消息协议)是TCP/IP协议族中的一个重要成员,主要用于在IP网络中传递控制消息和错误信息。ICMP报文作为IP数据报的数据部分进行传输[^1]。它不仅与IP协议紧密相关,还与TCP和UDP等传输层协议协同工作,提供更全面的网络服务。 #### ICMP的基本用途 ICMP的主要功能包括以下几个方面: - **错误报告**:当网络通信中发生错误时,ICMP会生成相应的错误消息并发送给源主机。例如,目标不可达(Type=3)、超时(Type=11)等。 - **诊断工具**:ICMP网络诊断提供了重要支持。常见的网络诊断工具有ping和traceroute,它们依赖ICMP实现其功能。 - **流量控制**:通过源抑制报文(Source Quench),ICMP可以通知发送方减少数据包的发送速率,以缓解网络拥塞问题[^1]。 #### ICMP协议结构 ICMP报文的格式较为简单,主要包括类型字段(Type)、代码字段(Code)、校验和字段(Checksum)以及根据具体类型定义的额外数据。以下是ICMP报文的基本结构: - **Type**:标识ICMP消息的类型。 - **Code**:进一步细化Type字段的具体含义。 - **Checksum**:用于检测ICMP报文的完整性。 - **剩余数据**:根据不同的ICMP消息类型,这部分内容可能包含IP头部或数据部分的信息。 #### 使用场景 1. **MTU探测**:通过接收“需要分片”差错报文(Type=3, Code=4),动态调整数据包大小,避免分片带来的性能损失[^2]。 2. **网络连通性测试**:使用ping命令向目标主机发送ICMP回显请求(Echo Request)报文,并等待回显应答(Echo Reply)报文。 3. **路径跟踪**:使用traceroute命令结合ICMP时间超过(Time Exceeded)报文来确定数据包到达目标主机的路径。 #### 示例代码 以下是一个简单的Python脚本,演示如何使用`socket`库发送ICMP回显请求报文: ```python import socket import struct import os import time def create_packet(id): # Header is type (8), code (8), checksum (16), id (16), sequence (16) header = struct.pack("bbHHh", 8, 0, 0, id, 1) data = struct.pack("d", time.time()) my_checksum = checksum(header + data) header = struct.pack("bbHHh", 8, 0, my_checksum, id, 1) return header + data def checksum(source_string): count_to = (int(len(source_string) / 2)) * 2 sum_ = 0 count = 0 while count < count_to: this_val = source_string[count + 1] * 256 + source_string[count] sum_ += this_val sum_ &= 0xffffffff count += 2 if count_to < len(source_string): sum_ += source_string[-1] sum_ &= 0xffffffff sum_ = (sum_ >> 16) + (sum_ & 0xffff) sum_ += (sum_ >> 16) answer = ~sum_ & 0xffff answer = socket.htons(answer) return answer def send_ping(dest_addr): try: with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket.IPPROTO_ICMP) as sock: packet_id = os.getpid() & 0xFFFF packet = create_packet(packet_id) sock.sendto(packet, (dest_addr, 1)) received, _ = sock.recvfrom(1024) print(f"Received: {received}") except PermissionError: print("Raw sockets require administrative privileges.") if __name__ == "__main__": send_ping("8.8.8.8") ``` #### 安全须知 在实际应用中,需要注意ICMP的安全性问题。例如,合理配置防火墙规则以防止ICMP被用于网络侦察;警惕ICMP Flood攻击,限制请求频率;在某些云环境中,ICMP可能被禁用,此时可考虑使用TCP Ping等替代方案[^2]。
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