¿Cómo puedo configurar las opciones de TCP para enviar paquetes?

Question

Estoy programando un software que puede enviar paquetes tcp a un host.

Soy capaz de crear un paquete con encabezado IP, encabezados TCP y datos pero no puedo administrar cómo agregar opciones TCP como MSS, NOP, STACK, escalado de ventana o Timestamp.

Quiero decir que no puedo agregar opciones al encabezado TCP, calcular la suma de comprobación correcta para enviar un buen paquete TCP al host.

Puedo enviar paquetes TCP correctos sin opciones de TCP.

¿Crees que estoy en el parche correcto? ¿Podria alguien ayudarme por favor?

/* TCP Header structure */ 
struct tcphdr 
{ 
    u_int16_t th_sport;   /* source port */ 
    u_int16_t th_dport;   /* destination port */ 
    u_int32_t th_seq;    /* sequence number */ 
    u_int32_t th_ack;    /* acknowledgement number */ 
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN 
    u_int8_t th_x2:4;   /* (unused) */ 
    u_int8_t th_off:4;   /* data offset */ 
#endif 
#if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN 
    u_int8_t th_off:4;   /* data offset */ 
    u_int8_t th_x2:4;   /* (unused) */ 
#endif 
    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 
    u_int16_t th_win;    /* window */ 
    u_int16_t th_sum;    /* checksum */ 
    u_int16_t th_urp;    /* urgent pointer */ 
}; 

struct tcp_option_mss 
{ 
    uint8_t  kind;    /* 2 */ 
    uint8_t  len;    /* 4 */ 
    uint16_t mss; 
}   __attribute__((packed)); 

struct tcphdr_mss 
{ 
    struct tcphdr  tcphdr; 
    struct tcp_option_mss mss; 
}; 

/* IP Header structure */ 

struct ip 
{ 
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN 
    unsigned int ip_hl:4;    /* header length */ 
    unsigned int ip_v:4;    /* version */ 
#endif 
#if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN 
    unsigned int ip_v:4;    /* version */ 
    unsigned int ip_hl:4;    /* header length */ 
#endif 
    u_int8_t ip_tos;     /* type of service */ 
    u_short  ip_len;      /* total length */ 
    u_short  ip_id;      /* identification */ 
    u_short  ip_off;      /* fragment offset field */ 
    # define IP_RF 0x8000    /* reserved fragment flag */ 
    # define IP_DF 0x4000    /* dont fragment flag */ 
    # define IP_MF 0x2000    /* more fragments flag */ 
    # define IP_OFFMASK 0x1fff   /* mask for fragmenting bits */ 
    u_int8_t ip_ttl;     /* time to live */ 
    u_int8_t ip_p;      /* protocol */ 
    u_short  ip_sum;      /* checksum */ 
    struct in_addr ip_src, ip_dst;  /* source and dest address */ 
}; 


int send_packet(int sock, long dest_ip , long source_ip, long port, u_int8_t th_flags, unsigned long seq, unsigned long ack, unsigned long port1, unsigned char * data, unsigned long data_i) 
{ 
    char     * packet; 

    struct ip    * pkt_ip; 
    struct tcphdr    * pkt_tcp; 
    struct tcphdr_mss   * tcp_header; 
    struct sockaddr_in    sin; 

    packet = malloc(sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr_mss) + data_i); 

    if (packet == NULL) 
    { 
     if (ECHO) 
      fprintf(stderr, "Error in allocating memory\n"); 
     exit(EXIT_FAILURE); 
    } 

    memset(packet, 0, sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr_mss)); 

    pkt_ip    = (struct ip *)  packet; 
    pkt_tcp    = (struct tcphdr *) (packet + sizeof(struct ip)); 

    pkt_tcp->th_sport  = htons(port1); 
    pkt_tcp->th_dport  = htons(port); 
    pkt_tcp->th_seq   = htonl(seq); 
    pkt_tcp->th_ack   = htonl(ack); 
    pkt_tcp->th_off   = sizeof(struct tcphdr)/4 + 1; 
    pkt_tcp->th_flags  = th_flags; 
    pkt_tcp->th_win   = htons(32768); 
    pkt_tcp->th_sum   = 0; 

    tcp_header   = malloc(sizeof(struct tcphdr)); 
    tcp_header->tcphdr  = *pkt_tcp; 
    tcp_header->mss.kind  = 2; 
    tcp_header->mss.len  = 4; 
    tcp_header->mss.mss  = htons(32000); 

    pkt_ip->ip_v   = 4; 
    pkt_ip->ip_hl   = sizeof(struct ip) >> 2; 
    pkt_ip->ip_tos   = 0; 
    pkt_ip->ip_len   = htons(sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr) + data_i); 

    if (ipid > 65000) 
     ipid = 0; 
    ipid++; 
    pkt_ip->ip_id   = ipid; 
    pkt_ip->ip_off   = 0; 
    pkt_ip->ip_ttl   = 64; 
    pkt_ip->ip_p   = IPPROTO_TCP ; 
    pkt_ip->ip_sum   = 0; 
    pkt_ip->ip_src.s_addr  = source_ip; 
    pkt_ip->ip_dst.s_addr  = dest_ip; 

    pkt_ip->ip_sum   = checksum((unsigned short*)pkt_ip, sizeof(struct ip)); 
    pkt_tcp->th_sum   = in_cksum_tcp(pkt_ip->ip_src.s_addr, pkt_ip->ip_dst.s_addr, (unsigned short *) pkt_tcp, sizeof(struct tcphdr_mss), data, data_i); 

    memcpy(((char *)pkt_tcp + sizeof(struct tcphdr_mss)), data, data_i); 

    memset(&sin, 0, sizeof(sin)); 
    sin.sin_family   = AF_INET; 
    sin.sin_addr.s_addr  = pkt_ip->ip_dst.s_addr; 

    if (sendto(sock, packet, sizeof(struct ip) + sizeof(struct tcphdr_mss) + data_i, 0, (struct sockaddr *) &sin, sizeof(sin)) < 0) 
    { 
     perror("sendto"); 
     free(packet); 
     return -1; 
    } 

    free(packet); 

    return 0; 
} 

Answer 1

En la línea:

pkt_tcp->th_sum   = in_cksum_tcp(pkt_ip->ip_src.s_addr, pkt_ip->ip_dst.s_addr, (unsigned short *) pkt_tcp, sizeof(struct tcphdr_mss), data, data_i); 

De acuerdo con la función in_cksum_tcp que he visto en la naturaleza:

unsigned short in_cksum_tcp(int src, int dst, unsigned short *addr, int len, unsigned char * data, int data_i) 

Usted está de paso el tamaño de la cabecera de opciones (sizeof (struct tcphdr_mss)), en lugar del tamaño del encabezado TCP completo (sizeof (tcphdr) + sizeof (tcphdr_mss)). Creo que este podría ser el problema (no se calcula correctamente la suma de comprobación de TCP).

Una buena forma de comprobar cuál es el problema al crear paquetes sin formato es guardar el paquete con libpcap en un archivo pcap y abrirlo con el wireshark. Puede verificar fácilmente la integridad del paquete.

Answer 2

A continuación se muestra una función que calcular la suma de comprobación correcta para un paquete

unsigned short csum(unsigned short * ptr, int nbytes) { 
    register long sum; 
    unsigned short oddbyte; 
    register short answer; 

    sum = 0; 
    while (nbytes > 1) { 
     sum += * ptr++; 
     nbytes -= 2; 
    } 
    if (nbytes == 1) { 
     oddbyte = 0; * ((u_char *) & oddbyte) = * (u_char *) ptr; 
     sum += oddbyte; 
    } 

    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff); 
    sum = sum + (sum >> 16); 
    answer = (short)~sum; 

    return (answer); 
} 

llamada de la función para obtener la suma de comprobación de IP y TCP. otro entonces esto para utilizar la opción como opciones como MSS, NOP, STACK, necesita declarar todo esto en su encabezado TCP. y cuando está usando todo esto en su programa, debe establecer el valor de th_off según corresponda