一个上课用的SOCKET编程的例子：SYN端口扫描的例子

煎饼 · 发表于 2003-3-31 17:09:00

老师用的这个例子，使我对TCP连接的握手过程有了深切的理解，以往的疑惑也豁然开朗，不敢独享，愿与大家共同分享。更多的东西来自材纺： file:\\192.168.11.1\高级程序设计有关IP数据包，TCP，UDP数据包的结构以及数据的功能，请查看：《TCP/IP协议详解卷一：协议》或者 RFC文档http://www.china-pub.com/computers/eMook/emooknew/RFC/allrfc.asp?selectP= /* 经典描器（全TCP连接）和SYN（半连接）扫描器全TCP连接　　全TCP连接是长期以来TCP端口扫描的基础。扫描主机尝试（使用三次握手）与目的机指定端口建立建立正规的连接。连接由系统调用connect()开始。对于每一个监听端口，connect()会获得成功，否则返回－1，表示端口不可访问。　　这种扫描方法很容易检测出来，在日志文件中会有大量密集的连接和错误记录）。 TCP SYN扫描　　在这种技术中，扫描主机向目标主机的选择端口发送SYN数据段。如果应答是RST，那么说明端口是关闭的，按照设定就探听其它端口；如果应答中包含SYN和ACK，说明目标端口处于监听状态。由于所有的扫描主机都需要知道这个信息，传送一个RST给目标机从而停止建立连接。由于在SYN扫描时，全连接尚未建立，所以这种技术通常被称为半打开扫描。 SYN扫描的优点在于即使日志中对扫描有所记录，但是尝试进行连接的记录也要比全扫描少得多。缺点是在大部分操作系统下，发送主机需要构造适用于这种扫描的IP包，通常情况下，构造SYN数据包需要超级用户或者授权用户访问专门的系统调用。一个TCP头包含6个标志位。它们的意义分别为： SYN: 标志位用来建立连接，让连接双方同步序列号。如果SYN＝1而ACK=0，则表示该数据包为连接请求，如果SYN=1而ACK=1则表示接受连接。 FIN: 表示发送端已经没有数据要求传输了，希望释放连接。 RST: 用来复位一个连接。RST标志置位的数据包称为复位包。一般情况下，如果TCP收到的一个分段明显不是属于该主机上的任何一个连接，则向远端发送一个复位包。 URG: 为紧急数据标志。如果它为1，表示本数据包中包含紧急数据。此时紧急数据指针有效。 ACK: 为确认标志位。如果为1，表示包中的确认号时有效的。否则，包中的确认号无效。 PSH: 如果置位，接收端应尽快把数据传送给应用层。端口扫描技术（port scanning）　　　　端口扫描就是通过连接到目标系统的TCP或UDP端口，来确定什么服务正在运行。一般来说端口扫描有三个用途：　　 * 识别目标系统上正在运行的TCP和UDP服务。　　 * 识别目标系统的操作系统类型（Windows 9x, Windows NT，或UNIX，等）。　　 * 识别某个应用程序或某个特定服务的版本号。　　　　端口扫描技术：　　 1. TCP connect scan：这种方法最简单，直接连到目标端口并完成一个完整的三次握手过程（SYN, SYN/ACK, 和ACK）。缺点是容易被目标系统检测到。　　 2. TCP SYN scan：这种技术也叫“半开式扫描”（half-open scanning），因为它没有完成一个完整的TCP连接。这种方法向目标端口发送一个SYN分组（packet），如果目标端口返回SYN/ACK，那么可以肯定该端口处于检听状态；否则，返回的是RST/ACK。这种方法比第一种更具隐蔽性，可能不会在目标系统中留下扫描痕迹。　　 3. TCP FIN scan：这种方法向目标端口发送一个FIN分组。按RFC793的规定（http://www.ietf.org/rfc/rfc0793.txt），对于所有关闭的端口，目标系统应该返回RST标志。这种方法通常用在基于UNIX的TCP/IP堆栈。　　 4. TCP Xmas Tree scan：这种方法向目标端口发送一个含有FIN, URG,和PUSH标志的分组。根据RFC793，对于所有关闭的端口，目标系统应该返回RST标志。　　 5. TCP Null scan：这种方法向目标端口发送一个不包含任何标志的分组。根据RFC793，对于所有关闭的端口，目标系统应该返回RST标志。　　 6. UDP scan：这种方法向目标端口发送一个UDP分组。如果目标端口以“ICMP port unreachable”消息响应，那么说明该端口是关闭的；反之，如果没有收到“ICMP port unreachable”响应消息，则可以肯定该端口是打开的。由于UDP协议是面向无连接的协议，这种扫描技术的精确性高度依赖于网络性能和系统资源。另外，如果目标系统采用了大量分组过滤技术，那么UDP扫描过程会变得非常慢。如果你想对Internet进行UDP扫描，那么你不能指望得到可靠的结果。　　　　另外，有某种系统的IP协议是这样实现的，对于所有扫描的端口，不管他们处于关闭或者监听状态，都返回RST标志（我们知道，这不符合RFC793的规定）。因此，扫描这种系统时，用不同的扫描技术可能得到不同的扫描结果。　　　　 */ #include #include #include #include "mstcpip.h" #pragma comment(lib,"ws2_32") #define SEQ 0x28376839 //ip数据包的首部数据结构 typedef struct _iphdr { 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 _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; struct //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; SOCKET sockRaw = INVALID_SOCKET, sockListen = INVALID_SOCKET; struct sockaddr_in dest; //SOCK错误处理程序 void CheckSockError(int iErrorCode, char *pErrorMsg) { if(iErrorCode==SOCKET_ERROR) { printf("%s Error:%d\n", pErrorMsg, GetLastError()); closesocket(sockRaw); ExitProcess(-1); } } //计算检验和 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); } //IP解包程序 int DecodeIPHeader(char *recvbuf, int bytes) { IP_HEADER *iphdr; TCP_HEADER *tcphdr; unsigned short iphdrlen; iphdr = (IP_HEADER *)recvbuf; iphdrlen = sizeof(unsigned long) * (iphdr->h_lenver & 0xf); tcphdr = (TCP_HEADER*)(recvbuf + iphdrlen); //是否来自目标IP if(iphdr->sourceIP != dest.sin_addr.s_addr) return 0; //序列号是否正确 if((ntohl(tcphdr->th_ack) != (SEQ+1)) && (ntohl(tcphdr->th_ack) != SEQ)) return 0; //RST/ACK - 无服务 if(tcphdr->th_flag == 20) { printf("RST+ACK 无服务.\n"); return 1; } //SYN/ACK - 扫描到一个端口 if(tcphdr ->th_flag == 18) { printf("%d\n",ntohs(tcphdr->th_sport)); return 2; } return true; } //主函数 int main(int argc,char *argv[]) { int iErrorCode; int datasize; struct hostent *hp; IP_HEADER ip_header; TCP_HEADER tcp_header; char SendBuf[128]={0}; char RecvBuf[65535]={0}; printf("Useage: SYNPing.exe Target_ip Target_port \n"); if (argc!=3) { return false; } //初始化SOCKET WSADATA wsaData; iErrorCode = WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData); CheckSockError(iErrorCode, "WSAStartup()"); sockRaw = socket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_IP); CheckSockError(sockRaw, "socket()"); sockListen = socket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_IP); CheckSockError(sockListen, "socket"); //设置IP头操作选项 BOOL bOpt = true; iErrorCode = setsockopt(sockRaw,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char *)&bOpt,sizeof(bOpt)); CheckSockError(iErrorCode, "setsockopt()"); //获得本地IP SOCKADDR_IN sa; unsigned char LocalName[256]; iErrorCode = gethostname((char*)LocalName,sizeof(LocalName)-1); CheckSockError(iErrorCode, "gethostname()"); if((hp = gethostbyname((char*)LocalName)) == NULL) { CheckSockError(SOCKET_ERROR, "gethostbyname()"); } memcpy(&sa.sin_addr.S_un.S_addr,hp->h_addr_list[0],hp->h_length); sa.sin_family = AF_INET; sa.sin_port = htons(7000); iErrorCode = bind(sockListen, (PSOCKADDR)&sa, sizeof(sa)); CheckSockError(iErrorCode, "bind"); //设置SOCK_RAW为SIO_RCVALL，以便接收所有的IP包 DWORD dwBufferLen[10] ; DWORD dwBufferInLen = 1 ; DWORD dwBytesReturned = 0 ; iErrorCode=WSAIoctl(sockListen, SIO_RCVALL,&dwBufferInLen, sizeof(dwBufferInLen), &dwBufferLen, sizeof(dwBufferLen),&dwBytesReturned , NULL , NULL ); CheckSockError(iErrorCode, "Ioctl"); //获得目标主机IP memset(&dest,0,sizeof(dest)); dest.sin_family = AF_INET; dest.sin_port = htons(atoi(argv[2])); if((dest.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1])) == INADDR_NONE) { if((hp = gethostbyname(argv[1])) != NULL) { memcpy(&(dest.sin_addr),hp->h_addr_list[0],hp->h_length); dest.sin_family = hp->h_addrtype; printf("dest.sin_addr = %s\n",inet_ntoa(dest.sin_addr)); } else { CheckSockError(SOCKET_ERROR, "gethostbyname()"); } } //填充IP首部 ip_header.h_lenver=(4<<4 | sizeof(ip_header)/sizeof(unsigned long)); //高四位IP版本号，低四位首部长度 ip_header.total_len=htons(sizeof(IP_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)); //16位总长度（字节） ip_header.ident=1; //16位标识 ip_header.frag_and_flags=0; //3位标志位 ip_header.ttl=128; //8位生存时间TTL ip_header.proto=IPPROTO_TCP; //8位协议(TCP,UDP…) ip_header.checksum=0; //16位IP首部校验和 ip_header.sourceIP=sa.sin_addr.s_addr; //32位源IP地址 ip_header.destIP=dest.sin_addr.s_addr; //32位目的IP地址 //填充TCP首部 tcp_header.th_sport=htons(7000); //源端口号 tcp_header.th_dport=htons(atoi(argv[2])); //目的端口号 tcp_header.th_seq=htonl(SEQ); //SYN序列号 tcp_header.th_ack=0; //ACK序列号置为0 tcp_header.th_lenres=(sizeof(TCP_HEADER)/4<<4|0); //TCP长度和保留位 tcp_header.th_flag=2; //SYN 标志 tcp_header.th_win=htons(16384); //窗口大小 tcp_header.th_urp=0; //偏移 tcp_header.th_sum=0; //校验和 //填充TCP伪首部（用于计算校验和，并不真正发送） psd_header.saddr=ip_header.sourceIP; psd_header.daddr=ip_header.destIP; psd_header.mbz=0; psd_header.ptcl=IPPROTO_TCP; psd_header.tcpl=htons(sizeof(tcp_header)); //计算TCP校验和，计算校验和时需要包括TCP pseudo header memcpy(SendBuf,&psd_header,sizeof(psd_header)); memcpy(SendBuf+sizeof(psd_header),&tcp_header,sizeof(tcp_header)); tcp_header.th_sum=checksum((USHORT *)SendBuf,sizeof(psd_header)+sizeof(tcp_header)); //计算IP校验和 memcpy(SendBuf,&ip_header,sizeof(ip_header)); memcpy(SendBuf+sizeof(ip_header),&tcp_header,sizeof(tcp_header)); memset(SendBuf+sizeof(ip_header)+sizeof(tcp_header),0,4); datasize=sizeof(ip_header)+sizeof(tcp_header); ip_header.checksum=checksum((USHORT *)SendBuf,datasize); //填充发送缓冲区 memcpy(SendBuf,&ip_header,sizeof(ip_header)); //发送TCP报文 iErrorCode=sendto(sockRaw,SendBuf,datasize,0,(struct sockaddr*) &dest,sizeof(dest)); CheckSockError(iErrorCode, "sendto()"); //接收数据 DWORD timeout = 200000;//2000 DWORD start = GetTickCount(); while(true) { //计时,2s超时 if((GetTickCount() - start) >= timeout) break; memset(RecvBuf, 0, sizeof(RecvBuf)); iErrorCode = recv(sockListen, RecvBuf, sizeof(RecvBuf), 0); CheckSockError(iErrorCode, "recv"); if(int i = DecodeIPHeader(RecvBuf,iErrorCode)) { if(i == 1) break; tcp_header.th_flag=4; //RST 标志 //计算TCP校验和，计算校验和时需要包括TCP pseudo header memcpy(SendBuf,&psd_header,sizeof(psd_header)); memcpy(SendBuf+sizeof(psd_header),&tcp_header,sizeof(tcp_header)); tcp_header.th_sum=checksum((USHORT *)SendBuf,sizeof(psd_header)+sizeof(tcp_header)); //计算IP校验和 memcpy(SendBuf,&ip_header,sizeof(ip_header)); memcpy(SendBuf+sizeof(ip_header),&tcp_header,sizeof(tcp_header)); memset(SendBuf+sizeof(ip_header)+sizeof(tcp_header),0,4); datasize=sizeof(ip_header)+sizeof(tcp_header); ip_header.checksum=checksum((USHORT *)SendBuf,datasize); //填充发送缓冲区 memcpy(SendBuf,&ip_header,sizeof(ip_header)); //发送TCP报文 iErrorCode=sendto(sockRaw,SendBuf,datasize,0,(struct sockaddr*) &dest, sizeof(dest)); CheckSockError(iErrorCode, "sendto()"); break; } } //退出前清理 if(sockRaw != INVALID_SOCKET) closesocket(sockRaw); WSACleanup(); return 0; }

zero · 发表于 2003-4-8 00:36:00

恩,有用,有用

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