Raw Socket (zz)

Raw Socket (zz)
2010年01月05日
　　Windows2000在TCP/IP协议组件上做了很多改进，功能也有增强。比如在协议栈上的调整，增大了默认窗口大小，以及高延迟链接新算法。同时在安全性上，可应用IPSec加强安全性，比NT下有不少的改进。
　　Microsoft TCP/IP 组件包含“核心协议”、“服务”及两者之间的“接口”。传输驱动程序接口 (TDI) 与网络设备接口规范 (NDIS) 是公用的。 此外，还有许多用户模型应用程序的更高级接口。最常用的接口是 Windows Sockets、远程过程调用 (RPC) 和 NetBIOS。
　　Windows Sockets 是一个编程接口，它是在加州大学伯克利分校开发的套接字接口的基础上定义的。它包括了一组扩展件，以充分利用 Microsoft Windows 消息驱动的特点。规范的 1.1 版是在 1993 年 1 月发行的，2.2.0 版在 1996 年 5 月发行。Windows 2000 支持 Winsock 2.2 版。在Winsock2中，支持多个传输协议的原始套接字，重叠I/O模型、服务质量控制等。
　　这里介绍Windows Sockets的一些关于原始套接字(Raw Socket)的编程。同Winsock1相比，最明显的就是支持了Raw Socket套接字类型，通过原始套接字，我们可以更加自如地控制Windows下的多种协议，而且能够对网络底层的传输机制进行控制。
　　1、创建一个原始套接字，并设置IP头选项。
　　SOCKET sock;
　　sock = socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP);
　　或者：
　　s = WSASoccket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED);
　　这里，我们设置了SOCK_RAW标志，表示我们声明的是一个原始套接字类型。创建原始套接字后，IP头就会包含在接收的数据中，如果我们设定 IP_HDRINCL 选项，那么，就需要自己来构造IP头。注意，如果设置IP_HDRINCL 选项，那么必须具有 administrator权限，要不就必须修改注册表：
　　HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Afd\Parameter\
　　修改键：DisableRawSecurity（类型为DWORD），把值修改为 1。如果没有，就添加。
　　BOOL blnFlag=TRUE;
　　setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char *)&blnFlag, sizeof(blnFlag);
　　对于原始套接字在接收数据报的时候，要注意这么几点：
　　1、如果接收的数据报中协议类型和定义的原始套接字匹配，那么，接收的所有数据就拷贝到套接字中。
　　2、如果绑定了本地地址，那么只有接收数据IP头中对应的远端地址匹配，接收的数据就拷贝到套接字中。
　　3、如果定义的是外部地址，比如使用connect()，那么，只有接收数据IP头中对应的源地址匹配，接收的数据就拷贝到套接字中。
　　2、构造IP头和TCP头
　　这里，提供IP头和TCP头的结构：
　　// Standard TCP flags
　　#define URG 0x20
　　#define ACK 0x10
　　#define PSH 0x08
　　#define RST 0x04
　　#define SYN 0x02
　　#define FIN 0x01
　　typedef struct _iphdr //定义IP首部
　　{
　　unsigned char h_lenver; //4位首部长度+4位IP版本号
　　unsigned char tos; //8位服务类型TOS
　　unsigned short total_len; //16位总长度（字节）
　　unsigned short ident; //16位标识
　　unsigned short frag_and_flags; //3位标志位
　　unsigned char ttl; //8位生存时间 TTL
　　unsigned char proto; //8位协议 (TCP, UDP 或其他)
　　unsigned short checksum; //16位IP首部校验和
　　unsigned int sourceIP; //32位源IP地址
　　unsigned int destIP; //32位目的IP地址
　　}IP_HEADER;
　　typedef struct psd_hdr //定义TCP伪首部
　　{
　　unsigned long saddr; //源地址
　　unsigned long daddr; //目的地址
　　char mbz;
　　char ptcl; //协议类型
　　unsigned short tcpl; //TCP长度
　　}PSD_HEADER;
　　typedef struct _tcphdr //定义TCP首部
　　{
　　USHORT th_sport; //16位源端口
　　USHORT th_dport; //16位目的端口
　　unsigned int th_seq; //32位序列号
　　unsigned int th_ack; //32位确认号
　　unsigned char th_lenres; //4位首部长度/6位保留字
　　unsigned char th_flag; //6位标志位
　　USHORT th_win; //16位窗口大小
　　USHORT th_sum; //16位校验和
　　USHORT th_urp; //16位紧急数据偏移量
　　}TCP_HEADER;
　　TCP伪首部并不是真正存在的，只是用于计算检验和。校验和函数：
　　USHORT checksum(USHORT *buffer, int size)
　　{
　　unsigned long cksum=0;
　　while (size > 1)
　　{
　　cksum += *buffer++;
　　size -= sizeof(USHORT);
　　}
　　if (size)
　　{
　　cksum += *(UCHAR*)buffer;
　　}
　　cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff);
　　cksum += (cksum >>16);
　　return (USHORT)(~cksum);
　　}
　　当需要自己填充IP头部和TCP头部的时候，就同时需要自己计算他们的检验和。
　　3、发送原始套接字数据报
　　填充这些头部稍微麻烦点，发送就相对简单多了。只需要使用sendto()就OK。
　　sendto(sock, (char*)&tcpHeader, sizeof(tcpHeader), 0, (sockaddr*)&addr_in,sizeof(addr_in));
　　下面是一个示例程序，可以作为SYN扫描的一部分。
　　#include
　　#include
　　#include
　　#define SOURCE_PORT 7234
　　#define MAX_RECEIVEBYTE 255
　　typedef struct ip_hdr //定义IP首部
　　{
　　unsigned char h_verlen; //4位首部长度,4位IP版本号
　　unsigned char tos; //8位服务类型TOS
　　unsigned short total_len; //16位总长度（字节）
　　unsigned short ident; //16位标识
　　unsigned short frag_and_flags; //3位标志位
　　unsigned char ttl; //8位生存时间 TTL
　　unsigned char proto; //8位协议 (TCP, UDP 或其他)
　　unsigned short checksum; //16位IP首部校验和
　　unsigned int sourceIP; //32位源IP地址
　　unsigned int destIP; //32位目的IP地址
　　}IPHEADER;
　　typedef struct tsd_hdr //定义TCP伪首部
　　{
　　unsigned long saddr; //源地址
　　unsigned long daddr; //目的地址
　　char mbz;
　　char ptcl; //协议类型
　　unsigned short tcpl; //TCP长度
　　}PSDHEADER;
　　typedef struct tcp_hdr //定义TCP首部
　　{
　　USHORT th_sport; //16位源端口
　　USHORT th_dport; //16位目的端口
　　unsigned int th_seq; //32位序列号
　　unsigned int th_ack; //32位确认号
　　unsigned char th_lenres; //4位首部长度/6位保留字
　　unsigned char th_flag; //6位标志位
　　USHORT th_win; //16位窗口大小
　　USHORT th_sum; //16位校验和
　　USHORT th_urp; //16位紧急数据偏移量
　　}TCPHEADER;
　　//CheckSum:计算校验和的子函数
　　USHORT checksum(USHORT *buffer, int size)
　　{
　　unsigned long cksum=0;
　　while(size >1)
　　{
　　cksum+=*buffer++;
　　size -=sizeof(USHORT);
　　}
　　if(size )
　　{
　　cksum += *(UCHAR*)buffer;
　　}
　　cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xffff);
　　cksum += (cksum >>16);
　　return (USHORT)(~cksum);
　　}
　　void useage()
　　{
　　printf("******************************************\n");
　　printf("TCPPing\n");
　　printf("\t Written by Refdom\n");
　　printf("\t Email: refdom@263.net\n");
　　printf("Useage: TCPPing.exe Target_ip Target_port \n");
　　printf("*******************************************\n");
　　}
　　int main(int argc, char* argv[])
　　{
　　WSADATA WSAData;
　　SOCKET sock;
　　SOCKADDR_IN addr_in;
　　IPHEADER ipHeader;
　　TCPHEADER tcpHeader;
　　PSDHEADER psdHeader;
　　char szSendBuf[60]={0};
　　BOOL flag;
　　int rect,nTimeOver;
　　useage();
　　if (argc!= 3)
　　{ return false; }
　　if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &WSAData)!=0)
　　{
　　printf("WSAStartup Error!\n");
　　return false;
　　}
　　if ((sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_RAW,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED))==INVALID_SOCKET)
　　{
　　printf("Socket Setup Error!\n");
　　return false;
　　}
　　flag=true;
　　if (setsockopt(sock,IPPROTO_IP, IP_HDRINCL,(char *)&flag,sizeof(flag))==SOCKET_ERROR)
　　{
　　printf("setsockopt IP_HDRINCL error!\n");
　　return false;
　　}
　　nTimeOver=1000;
　　if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char*)&nTimeOver, sizeof(nTimeOver))==SOCKET_ERROR)
　　{
　　printf("setsockopt SO_SNDTIMEO error!\n");
　　return false;
　　}
　　addr_in.sin_family=AF_INET;
　　addr_in.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
　　addr_in.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(argv[1]);
　　//
　　//
　　//填充IP首部
　　ipHeader.h_verlen=(4socket上的数据，这是因为，所有的IP包都是先递交给系统核心，然后再传输到用户程序，当发送一个raws socket包的时候（比如syn），核心并不知道，也没有这个数据被发送或者连接建立的记录，因此，当远端主机回应的时候，系统核心就把这些包都全部丢掉，从而到不了应用程序上。所以，就不能简单地使用接收函数来接收这些数据报。
　　要达到接收数据的目的，就必须采用嗅探，接收所有通过的数据包，然后进行筛选，留下符合我们需要的。可以再定义一个原始套接字，用来完成接收数据的任务，需要设置SIO_RCVALL，表示接收所有的数据。
　　SOCKET sniffersock;
　　sniffsock = WSASocket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP, NULL, 0, WSA_FLAG_OVERLAPPED);
　　DWORD lpvBuffer = 1;
　　DWORD lpcbBytesReturned = 0 ;
　　WSAIoctl(sniffersock, SIO_RCVALL, &lpvBuffer, sizeof(lpvBuffer), NULL, 0, & lpcbBytesReturned, NULL, NULL);
　　创建一个用于接收数据的原始套接字，我们可以用接收函数来接收数据包了。然后在使用一个过滤函数达到筛选的目的，接收我们需要的数据包。
　　如果在XP以上的操作系统，微软封杀了Raw Soccket，只能用wincpap之类的开发包了。