PPTP 理解以及报文的分析

    首先，先来理解下什么是 PPTP。PPTP将PPP（Point-to-Point Protocol）帧封装进IP数据报中，通过IP网络如Internet或其他企业专用Intranet等发送。PPTP通过PPTP控制连接来创建、维护、终止一条隧道，并使用通用路由封装GRE（Generic Routing Encapsulation）对PPP帧进行封装。封装前，PPP帧的有效载荷即有效传输数据一般会经过加密、压缩或是两者的混合处理。PPTP协议假定在PPTP客户机和PPTP服务器之间有连通且可用的IP网络。因此如果PPTP客户机本身已经是某IP网络的组成部分，那么即可通过该IP网络与PPTP服务器取得连接.MPPE只提供连接加密，而不提供端-端加密。端-端加密属于应用层的加密技术，如果应用中要求实现端-端加密，则可在PPTP隧道建立之后，使用IPSec对两端的IP数据流进行加密处理。基于Internet的PPTP服务器即使用PPTP协议的VPN服务器，它的一个接口在Internet上，另一个接口在Intranet上。

一、    PPTP连接过程与隧道维护

        PPTP控制连接建立在PPTP客户机IP地址和PPTP服务器IP地址之间，PPTP客户机使用动态分配的TCP端口号，而PPTP服务器则使用保留TCP端口号1723。PPTP控制连接携带PPTP呼叫控制和管理信息，用于维护PPTP隧道，其中包括周期性地发送回送请求和回送应答消息，以期检测出客户机与服务器之间可能出现的连接中断。PPTP控制连接数据包包括一个IP报头，一个TCP报头和PPTP控制信息，数据包格式如下。所示的PPTP控制连接数据包还包括数据链路层报头和报尾。

                                                    

PPTP典型连接过程：

TCP连接由PPTP客户机上的一个动态分配的TCP端口到PPTP服务器上的TCP端口1723建立。

                              

二、大致分析下客户端和服务端的报文

start-control-connection-request ： 由PPTP客户端发出，请求建立控制连接。PPTP隧道要求在发送任何其他PPTP消息之前，先建立一条控制连接。

start-control-connection-reply：由PPTP服务器发出，回应start-controlconnection-request消息。

outgoing-call-request：由PPTP客户机发出，请求创建PPTP隧道，outgoing-call-request消息包含GRE报头中的Call ID，该ID可唯一地标识一条隧道。

outgoing-call-reply：PPTP服务器对outgoing-call-request消息的回应。

echo-request：作为保持连线机制，可由PPTP客户机或服务器任何一方发出，若echo-request了没有应答，则PPTP隧道逐渐终止。

echo-reply：对echo-request的应答。注：PPTP的echo-request和echo-reply的消息与ICMP回送请求和回送应答消息无关。

WAN-Error-Notify：由PPTP服务器向所有VPN客户机发出，指示服务器的PPP接口处于错误状态。

set-link-info：可由PPTP客户机或服务器任何一方发出，设置PPP协商选项。

call-clear-request：由PPTP客户机发出，请求终止隧道。

call-disconnect-notify：PPTP服务器回应call-clear-request，或因其他原因指示必须终止隧道。如果PPTP服务器终止隧道，则发送出call-disconnect-notify消息。

stop-control-connection-request：可由PPTP客户机或服务器任何一方发出，通知对方控制连接将被终止。

stop-control-connection-reply：回应stop-control-connection-request消息。

三、详细分析数据包的内容

1.  Start-control-connection-request

Length ：                   该 PPTP 信息的八位总长，包括整个 PPTP 头。

PPTP Message Type ： 信息类型。可能值有：1、控制信息；2、管理信息。

Magic Cookie ：         Magic Cookie 以连续的 0x1A2B3C4D 进行发送，其基本目的是确保接收端与 TCP数据流间的正确同步运行。

Control Message Type ：值为1。

Reserved 0 & 1 ：       必须设置为0。

Protocol Version ：    PPTP版本号。

Framing Capabilities： 指出帧类型，该信息发送方可以提供：

                                 1、异步帧支持（Asynchronous Framing Supported）；

                                 2、同步帧支持（Synchronous Framing Supported）。

Bearer Capabilities ： 指出承载性能，该信息发送方可以提供：

                                 1、模拟访问支持（Analog Access Supported）；

                                 2、数字访问支持（Digital access supported）。

Maximum Channels ： 该 PPTP服务器 可以支持的个人 PPP 会话总数。

Firmware Revision ：若由 PPTP服务器 出发，则包括发出 PPTP服务器时的固件修订本编号；

                                     若由 PPTP客户端出发，则包括 PPTP客户端 PPTP 驱动版本。

Host Name ：              包括发行的 PPTP服务器 或 PPTP客户端的 DNS 名称。

Vendor Name ：          包括特定供应商字串，指当请求是由 PPTP客户端 提出时，使用的 PPTP服务器 类型或PPTP客户端软件类型。

2. Start-Control-Connection-Reply

大部分字段的含义与Start-control-connection-request一致。不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为2；

Result Code：表示建立channal是否成功的结果码，值为1表示成功，值为2表示通用错误，暗示着有问题。值为3表示channal已经存在，值为4表示请求者未授权，值为5表示请求的PPTP协议版本不支持。

Error Code：表示错误码，一般值为0，除非Result Code值为2，不同的错误码表示不同的含义。

3.  Outgoing-call-request

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为7。

Call ID:由PPTP客户端指定的唯一的会话ID。

Call Serial Number:是由PPTP客户端指定的唯一标识符，用于在记录会话信息中标识特定会话，与Call ID不一样的是，Call Serial Number PPTP客户端与PPTP服务器来说，唯一绑定到一个给定的会话，且是相同的。

Minimum BPS :对于此次会话可接受的最低传输速度，单位为位/秒；

Maximum BPS:对于此次会话可接受的最大传输速度，单位为位/秒；

Bearer Type： 指出承载访问支持，该信息发送方可以提供：

             1、模拟访问支持（Analog Access Supported）；

             2、数字访问支持（Digital access supported）。

             3、可支持的任何类型。

Framing Type： 指出帧类型，该信息发送方可以提供：

             1、异步帧支持（Asynchronous Framing Supported）；

             2、同步帧支持（Synchronous Framing Supported）。

             3、异步或同步帧支持。

Packet Recv. Window Size：PPTP客户端为此次会话提供最大接收缓冲大小；

Packet Processing Delay：表示PPTP客户端对数据包处理的延时度量，对于PPTP客户端来说，一般设置比较小越好。

Phone number length: 拔号号码长度；

Phone number：建立会话向外拔号的号码，一般对于ISDN或模拟方式拔号来说，此字段域为一个ASCII串。

Sub address：额外信息域，一般长度少于64个字节。

4. Outgoing-Call-Reply

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为8。

Call ID:由PPTP服务器指定的唯一的会话ID。主要用于在PPTP服务器与PPTP客户端建立的会话上，复用与解封装隧道包使用的。

Peer’s Call ID：设置的值是从接收到的Outgoing-call-request中Call ID值，是由PPTP客户端指定的，用于GRE中对于隧道数据解封与复用。

Result Code：表示响应Outgoing-call-request握手是否成功，

            值为1表示成功;

            值为2表示通用错误，暗示着有问题；

            值为3表示无载波；

            值为4表示服务器忙，无法及时响应；

            值为5表示无拔号音；

            值为6表示呼号超时；

            值为7表示未授权。

Error Code：表示错误码，一般值为0，除非Result Code值为2，不同的错误码表示不同的含义。

Cause Code：表示进一步错误信息描述；

Connect Speed：连接使用的实际速率；

Rev window size：PPTP服务器为此次会话提供最大接收缓冲大小；

Packet Processing Delay：表示PPTP服务器对数据包处理的延时度量。

Physical Channel ID：由PPTP服务器指定的物理信道ID。

5. Set-Link-Info

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为15。

Peer’s Call ID：设置的值是从接收到的Outgoing-call-request中Call ID值，是由PPTP客户端指定的，用于GRE中对于隧道数据解封与复用。

Reserved0/Reserve1：保留位，必须为0;

Send ACCM：     发送的ACCM值，默认值为0XFFFFFFFF；

Receive ACCM：接收的ACCM值，默认值为0XFFFFFFFF；

6.  Echo request

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为5。

Peer’s Call ID：设置的值是从接收到的Outgoing-call-request中Call ID值，是由PPTP客户端指定的，用于GRE中对于隧道数据解封与复用。

Reserved0：保留位，必须为0;

Identifier：发送者用来标识Echo request与Echo reply对应标识。

7.  Echo-reply

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为6。

Peer’s Call ID：设置的值是从接收到的Outgoing-call-request中Call ID值，是由PPTP客户端指定的，用于GRE中对于隧道数据解封与复用。

Reserved0/1：保留位，必须为0;

Identifier：标识值，为接收者从Echo request里标识字段复制填入。

Result Code:结果码，为1表示Echo-reply是有效的，为2表示出现一般性错误。

Error code：同上面所描述的。

8. Call-Clear-Request

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为12。

Call ID：由PPTP客户端指定的会话ID。

Reserved0/1：保留位，必须为0;

9、Call-Disconnect-Notify

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为13；

Call ID：由PPTP客户端指定的会话ID；

Reserved0/1：保留位，必须为0;

Result Code：结果码，

                    为1表示媒介断开，

                    为2表示出现一般性错误，

                    为3表示为管理员关闭连接，

                    为4表示收到Call-Clear-Request；

Error code： 同上面所描述的。

Cause Code：此域表示额外说明断开原因。

10.  Stop-Control-Connection-Request

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为3。

Resverve0/1/2：保留位，必须为0;

Reason：表示会话连接关闭的原因，

              为1表示响应会话清除请求；

              为2表示不支持对端PPTP版本；

              为3表示本地系统关闭。

12.  Stop-Control-Connection-Reply

Length、PPTP Message、Magic cookie与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

Control Message Type ：值为4。

Resverve0/1/2：保留位，必须为0;

Result Code：表示关闭连接结果码，为1表示正常关闭成功，为2表示发生一般性错误。

Error Code : 表示当Result Code为2时，对应具体的一般性错误，Result Code为1时，必须为0。

四、总结

1. PPTP原理

首先，PPTP客户机使用动态分配的TCP端口号，与PPTP服务器使用的保留TCP端口号1723建立控制连接（PPTP控制连接携带PPTP呼叫控制和管理信息，用于维护PPTP隧道）。

其次，客户端与服务器通过控制连接来创建、维护、终止一条隧道。

然后，PPP帧的有效载荷经过加密、压缩或是两者的混合处理。

接着，使用通用路由封装GRE对PPP帧进行封装。

再者，将PPP帧封装进IP数据报文中。通过IP网络如Internet或其他企业准用INTRANET等发送给PPTP服务器。

最后，服务器接收到PPTP数据包后进行常规处理。

 

2. PPTP控制连接数的数据包格式

包括一个IP报头，一个TCP报头和PPTP控制信息，还包括数据链路层报头和报尾。