Python socket編程之構造IP首部和ICMP首部

標籤：

這兩天在做一個實驗需要自己構造IP首部，遇到諸多問題，搞了一天終於搞定。

關於socket的介紹網上一大堆，我只記錄構造IP頭時我遇到的問題。由於沒玩過socket構造IP首部，網上找了段代碼研究下，無奈代碼跑不動，各種問題，網上搜集資料無果，從基礎學起，加上自己的腦洞總算解決了。

我想自己構造一個自訂IP頭的ICMP回送請求，網上找了段代碼，自己改了改，現在長這個樣子：

 1 import socket 2 import struct 3 def checksum(source_string): 4     sum = 0 5     countTo = (len(source_string)/2)*2 6     count = 0 7     while count<countTo: 8         thisVal = ord(source_string[count + 1])*256 + ord(source_string[count]) 9         sum = sum + thisVal10         sum = sum & 0xffffffff 11         count = count + 212     if countTo<len(source_string):13         sum = sum + ord(source_string[len(source_string) - 1])14         sum = sum & 0xffffffff 15     sum = (sum >> 16)  +  (sum & 0xffff)16     sum = sum + (sum >> 16)17     answer = ~sum18     answer = answer & 0xffff19     answer = answer >> 8 | (answer << 8 & 0xff00)20     return answer21 def ping(ip):22     s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_RAW,255)24     s.setsockopt(0, socket.IP_HDRINCL, 1)25 # now start constructing the packet26  27     source_ip = ‘172.16.12.1‘28     dest_ip = ip29  30 # ip header fields31     ihl = 532     version = 433     tos = 034     tot_len = 2835     id = 036     frag_off = 037     ttl = 25538     protocol = 139     check = 0  40     saddr =socket.inet_aton ( source_ip )  #Spoof the source ip address if you want to41     daddr = socket.inet_aton ( dest_ip )44     ihl_version = (version << 4) + ihl45     # the ! in the pack format string means network order46     ip_header = struct.pack(‘!BBHHHBBH4s4s‘, ihl_version, tos, tot_len, id, frag_off, ttl, protocol, check, saddr, daddr)47     packet = struct.pack(48             "!BBHHH", 8, 0, 0, 0, 049     )50     chksum=checksum(packet)51     packet = struct.pack(52             "!BBHHH", 8, 0, chksum, 0, 053     )54     packet=ip_header+packet55     s.sendto(packet,(ip,1))56     print "done"57     58 if __name__==‘__main__‘:59     ping(‘172.31.0.1‘)

步驟很簡單，就是自己建立個通訊端，然後把頭構造好再發送就行了，但是一般的通訊端是無法自己更改IP頭的，只能從IP資料報的資料部分開始構造，想要構造IP首部就要用到原始通訊端，用原始通訊端可以從IP首部開始構造，但是如果用原始通訊端需要root許可權，開始我在OS X下用IDE，程式總是報錯socket.error: [Errno 1] Operation not permitted，就是因為許可權的問題，在終端裡sudo運行就沒有許可權問題了(Ps:如果想用root許可權開啟IDE，又不想切換賬戶的話，終端裡sudo ./IDE就行了)現在有了許可權，開始報別的錯了，提示socket.error: [Errno 22]Invalid argument。

這是建立原始通訊端的代碼，第一行第三個值255是IPPROTO_RAW的值，如果要構造IP頭，就要加上第二行代碼設定IP_HDRINCL，第一個值0是IPPROTO_IP的值

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_RAW,255)

s.setsockopt(0, socket.IP_HDRINCL, 1)

如果這樣設定在OS X下就會在調用sendto()的位置報Invalid argument錯誤，後來發現問題出在第一行的第三個參數255上，經測試發現

在OS X下，這個參數置成0或255都會報錯

在WINDOWS下 ，這個參數置成0或255都不會報錯

在LINUX下，這個參數置成0會報錯，置成255不會報錯

 

現在可以構造任意的源IP和目的IP的ICMP回送請求了，IP首部欄位的ID，長度，校正和置成0就可以，核心協議棧會修正。

在linux上抓包發現目的IP為同子網下不存在的主機IP時，是抓不到ICMP包的，這是因為主機先發送ARP包請求目的IP的MAC地址得不到回應，而不能進一步發送ICMP回送請求，也就是說PING命令中提示的Request timeout for icmp_seq是因為ARP請求得不到應答而產生的。

Python socket編程之構造IP首部和ICMP首部