标签(空格分隔): Linux tcpdump


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首先了解如何从包头过滤信息

  1. proto[x:y] : 过滤从x字节开始的y字节数。比如ip[2:2]过滤出34字节(第一字节从0开始排)
  2. proto[x:y] & z = 0 : proto[x:y]和z的与操作为0
  3. proto[x:y] & z !=0 : proto[x:y]和z的与操作不为0
  4. proto[x:y] & z = z : proto[x:y]和z的与操作为z
  5. proto[x:y] = z : proto[x:y]等于z

操作符 : >, <, >=, <=, =, !=

IP头(IPV4)

  1. 0 1 2 3
  2. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  3. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  4. |Version| IHL |Type of Service| Total Length |
  5. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  6. | Identification |Flags| Fragment Offset |
  7. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  8. | Time to Live | Protocol | Header Checksum |
  9. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  10. | Source Address |
  11. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  12. | Destination Address |
  13. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  14. | Options | Padding | <-- optional
  15. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  16. | DATA ... |
  17. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

中文: tcpdump 高级过滤方式 - 图1

  1. /*IP头定义,共20个字节*/
  2. typedef struct _IP_HEADER
  3. {
  4. char m_cVersionAndHeaderLen;   //版本信息(前4位),头长度(后4位)
  5. char m_cTypeOfService;       // 服务类型8位
  6. short m_sTotalLenOfPacket;     //数据包长度
  7. short m_sPacketID;         //数据包标识
  8. short m_sSliceinfo;         //分片使用
  9. char m_cTTL;           //存活时间
  10. char m_cTypeOfProtocol;       //协议类型
  11. short m_sCheckSum;        //校验和
  12. unsigned int m_uiSourIp;      //源ip
  13. unsigned int m_uiDestIp;      //目的ip
  14. } __attribute__((packed))IP_HEADER, *PIP_HEADER ;
  • 版本
    指IP协议的版本,通信双方使用的IP协议版本必须一致。一般的值为0100(IPv4),0110(IPv6)。
  • 首部长度

    长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度,因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位,单位为32bit(4个字节),即本区域值= IP头部长度(单位为bit)/(8_4),因此,一个IP包头的长度最长为“1111”,即15_4=60个字节。IP包头最小长度为20字节。

  • 优先级与服务类型
    长度8比特,定义了数据包传输的紧急程度以及时延、可靠性、传输成本等。

  • 总长度

    16比特,以字节为单位描述IP包的总长度(包括头部和数据两部分),最大值为65535。第二行中标识符、标志和段偏移量通常联合使用,用于数据拆分时的分组和重组。

  • 标识符

    对于上层发来的较大的数据包,往往需要拆分。路由器将一个大包进行拆分后,拆出来的所有部分被标上相同的值,该值即为标识符,用于告诉目的端哪些包属于同一个大包。

  • 标志

    长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF(Don’t Fragment)位,DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发,则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF(More Fragments)位,当路由器对一个上层数据包分段,则路由器会在除了最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。

  • 段偏移量

    长度13比特,表示一个数据包在原先被拆分前的大包中的位置。接收端据此来还原和组装IP包。

  • TTL

    表示IP包的生存时间,长度8比特。长度8比特。当IP包进行传送时,先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候,每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0,则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。

  • 协议号

    长度8比特,标识上一层即传输层在本次数据传输中所使用的协议。比如6代表TCP,17代表UDP等

  • 首部校验和

    长度16位。用来做IP头部的正确性检测,但不包含数据部分。 因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。

  • 源地址

    长度32比特,标识IP包的起源地址。

  • 目标地址

    长度32比特,表示IP包的目的地址。

  • 可选项

    可变长字段,主要用于测试,由起源设备跟据需要改写。

  • 填充

    因为IP包头长度(Header Length)部分的单位为32bit,所以IP包头的长度必须为32bit的整数倍。因此,在可选项后面,IP协议会填充若干个0,以达到32bit的整数倍

    IP选项

    一般的IP头是20字节,但IP头有选项设置,不能直接从偏移21字节处读取数据。IP头有个长度字段可以知道头长度是否大于20字节。
    通常第一个字节的二进制值是:01000101,
    分成两个部分:

    0100 = 4 表示IP版本 0101 = 5 表示IP头32 bit的块数, 5 x 32 bits = 160 bits or 20 bytes

如果第一字节第二部分的值大于5,那么表示头有IP选项。
下面介绍有过滤方法
0100 0101 : 第一字节的二进制
0000 1111 : 与操作
<=========
0000 0101 : 结果
正确的过滤方法:

  1. tcpdump -i eth1 'ip[0] & 15 > 5'

或者

  1. tcpdump -i eth1 'ip[0] & 0x0f > 5'

分片标记

当发送端的MTU大于到目的路径链路上的MTU时就会被分片,分片信息在IP头的第七和第八字节:

  1. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  2. |Flags| Fragment Offset |
  3. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Bit 0: 保留,必须是0
Bit 1: (DF) 0 = 可能分片, 1 = 不分片
Bit 2: (MF) 0 = 最后的分片, 1 = 还有分片
Fragment Offset字段只有在分片的时候才使用。
要抓带DF位标记的不分片的包,第七字节的值应该是:
01000000 = 64

  1. tcpdump -i eth1 'ip[6] = 64'

抓分片包

  • 匹配MF,分片包

    1. tcpdump -i eth1 'ip[6] = 32'

    最后分片包的开始3位是0,但是有Fragment Offset字段。

  • 匹配分片和最后分片

    1. tcpdump -i eth1 '((ip[6:2] > 0) and (not ip[6] = 64))'

    测试分片可以用下面的命令:

    1. ping -M want -s 3000 192.168.1.1

    匹配小TTL

    TTL字段在第九字节,并且正好是完整的一个字节,TTL最大值是255,二进制为11111111。
    可以用下面的命令验证一下:

    1. $ ping -M want -s 3000 -t 256 192.168.1.200
    2. ping: ttl 256 out of range
    1. +-+-+-+-+-+-+-+-+
    2. | Time to Live |
    3. +-+-+-+-+-+-+-+-+
  • 在网关可以用下面的命令看看网络中谁在使用traceroute

    1. tcpdump -i eth1 'ip[8] < 5'

    抓大于X字节的包

  • 大于600字节

    1. tcpdump -i eth1 'ip[2:2] > 600'

    更多的过滤方式

    首先还是需要知道TCP基本结构

  • TCP头

    1. 0 1 2 3
    2. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
    3. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    4. | Source Port | Destination Port |
    5. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    6. | Sequence Number |
    7. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    8. | Acknowledgment Number |
    9. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    10. | Data | |C|E|U|A|P|R|S|F| |
    11. | Offset| Res. |W|C|R|C|S|S|Y|I| Window |
    12. | | |R|E|G|K|H|T|N|N| |
    13. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    14. | Checksum | Urgent Pointer |
    15. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    16. | Options | Padding |
    17. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    18. | data |
    19. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

    tcpdump 高级过滤方式 - 图2

    1. /*TCP头定义,共20个字节*/
    2. typedef struct _TCP_HEADER
    3. {
    4. short m_sSourPort;       //源端口号16bit
    5. short m_sDestPort;        //目的端口号16bit
    6. unsigned int m_uiSequNum;   //序列号32bit
    7. unsigned int m_uiAcknowledgeNum; //确认号32bit
    8. short m_sHeaderLenAndFlag;   //前4位:TCP头长度;中6位:保留;后6位:标志位
    9. short m_sWindowSize;      //窗口大小16bit
    10. short m_sCheckSum;       //检验和16bit
    11. short m_surgentPointer;      //紧急数据偏移量16bit
    12. }__attribute__((packed))TCP_HEADER, *PTCP_HEADER;
    13. /*TCP头中的选项定义
    14. kind(8bit)+Length(8bit,整个选项的长度,包含前两部分)+内容(如果有的话)
    15. KIND =
    16. 1表示 无操作NOP,无后面的部分
    17. 2表示 maximum segment 后面的LENGTH就是maximum segment选项的长度(以byte为单位,1+1+内容部分长度)
    18. 3表示 windows scale 后面的LENGTH就是 windows scale选项的长度(以byte为单位,1+1+内容部分长度)
    19. 4表示 SACK permitted LENGTH为2,没有内容部分
    20. 5表示这是一个SACK包 LENGTH为2,没有内容部分
    21. 8表示时间戳,LENGTH为10,含8个字节的时间戳
    22. */

    16位源端口号和16位目的端口号。
    32位序号
    一次TCP通信过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号,通过这个来确认发送的数据有序,比如现在序列号为1000,发送了1000,下一个序列号就是2000。
    32位确认号
    用来响应TCP报文段,给收到的TCP报文段的序号加1,三握时还要携带自己的序号。
    4位头部长度
    标识该TCP头部有多少个4字节,共表示最长154=60字节。同IP头部。
    6位保留
    6位标志。URG(紧急指针是否有效)ACK(表示确认号是否有效)PSH(提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区读走数据)RST(表示要求对方重新建立连接)SYN(表示请求建立一个连接)FIN(表示通知对方本端要关闭连接)
    16位窗口大小
    TCP流量控制的一个手段,用来告诉对端TCP缓冲区还能容纳多少字节。
    16位校验和
    由发送端填充,接收端对报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输中是否损坏。
    16位紧急指针
    一个正的偏移量,它和序号段的值相加表示最后一个紧急数据的下一字节的序号。
    *标志位字段(U、A、P、R、S、F)

    占6比特。各比特的含义如下:

  • URG:紧急指针(urgent pointer)有效。

  • ACK:确认序号有效。
  • PSH:接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
  • RST:重建连接。
  • SYN:发起一个连接。
  • FIN:释放一个连接。
  • 窗口大小字段:占16比特。此字段用来进行流量控制。单位为字节数,这个值是本机期望一次接收的字节数。
  • TCP校验和字段:占16比特。对整个TCP报文段,即TCP头部和TCP数据进行校验和计算,并由目标端进行验证。
  • 紧急指针字段:占16比特。它是一个偏移量,和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
  • 选项字段:占32比特。可能包括”窗口扩大因子”、”时间戳”等选项。
  • 抓取源端口大于1024的TCP数据包

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[0:2] > 1024'
  • 匹配TCP数据包的特殊标记

TCP标记定义在TCP头的第十四个字节

  1. +-+-+-+-+-+-+-+-+
  2. |C|E|U|A|P|R|S|F|
  3. |W|C|R|C|S|S|Y|I|
  4. |R|E|G|K|H|T|N|N|
  5. +-+-+-+-+-+-+-+-+
  • 只抓SYN包,第十四字节是二进制的00000010,也就是十进制的2

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 2'
  • 抓SYN, ACK (00010010 or 18)

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 18'
  • 抓SYN或者SYN-ACK

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 2 = 2'
  • 抓PSH-ACK

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 24'
  • 抓所有包含FIN标记的包(FIN通常和ACK一起,表示幽会完了,回见)

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 1 = 1'
  • 抓RST

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 4 = 4'

    常用的字段偏移名字

    tcpdump考虑了一些数字恐惧症者的需求,提供了部分常用的字段偏移名字:

  • icmptype (ICMP类型字段)

  • icmpcode (ICMP符号字段)
  • tcpflags (TCP标记字段)

ICMP类型值有
icmp-echoreply, icmp-unreach, icmp-sourcequench, icmp-redirect,icmp-echo,icmp-routeradvert,icmp-routersolicit,icmp-timxceed,icmp-paramprob,icmp-tstamp,icmp-tstampreply,icmp-ireq,icmp-ireqreply,icmp-maskreq,icmp-maskreply
TCP标记值
tcp-fin, tcp-syn, tcp-rst, tcp-push, tcp-push, tcp-ack, tcp-urg
这样上面按照TCP标记位抓包的就可以写直观的表达式了:

  • 只抓SYN包

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[tcpflags] = tcp-syn'
  • 抓SYN, ACK

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[tcpflags] & tcp-syn != 0 and tcp[tcpflags] & tcp-ack != 0'

    抓SMTP数据

    1. tcpdump -i eth1 '((port 25) and (tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x4d41494c))'

    抓取数据区开始为”MAIL”的包,”MAIL”的十六进制为0x4d41494c。

    抓HTTP GET数据

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x47455420'

    “GET “的十六进制是47455420

    抓SSH返回

    1. tcpdump -i eth1 'tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x5353482D'

    “SSH-“的十六进制是0x5353482D

    1. tcpdump -i eth1 '(tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x5353482D) and (tcp[((tcp[12]>>2)+4):2] = 0x312E)'