My learning path (网络安全高级应用）TCP/IP高级技术

      本篇文章的内容主要讨论关于TCP/IP中数据报一些理论，包括针对于IP数据报的格式，ICMP数据报等内容，包括使用hping工具模拟一些常见的攻击，并使用sniffer pro查看正常报文和攻击报文的差别。

IP数据报

      IP数据报由首部，数据两部分组成。

      这里看的是IP数据报的首部，可以看到以下信息。每一行占32个比特，即4个字节，目的IP地址往上的信息都是固定内容，则固定需要20个字节，选项为非固定信息，可变长度，选项最多可长达40个字节。

版本：表示IP版本号，目前版本为IPv4。此位占4个比特。
首部长度：表示IP数据报的首部长度，占4个比特位。一般IP数据报头长度为20字节。（首部长度占4个比特，则可以有15个字节，表示在IP数据包头中有15行，每行为32个比特，则4个字节，所以IP数据报首部最多长达60个字节。）
区分服务：表示数据包的优先级和服务类型，占8个比特，用于实现QoS的要求。
总长度：表示IP数据报的长度，包括首部和数据，占16比特，最长为65535字节。
标识：IP数据包的标识（在IP分片中会详细介绍），占16比特。
标志：标志字段，占3比特。
分片偏移：在IP分片中的偏移量，占13比特。
TTL：生存时间，当数据包经过一个路由器，TTL值减去1，当为0时，丢弃数据包。
协议号：在此IP数据报中封装的上层协议，如TCP，UDP等。
效验和：占16比特位，用于检查数据是否被篡改。

IP分片的原理

      如同IP数据包一样，在数据链路层也会有相应的帧格式，并且数据桢中所包含的数据，也就是上层IP数据包的大小也是有限制的，最大值被称为MTU（最大传输单元），以太网的MTU值为1500字节，PPP链路的MTU值为296字节。但是我们通信所产生的数据流量并不一定小于MTU，在以太网中，当数据大于1500时，就会出现IP分片，将数据分成几部分发送。在IP分片的时候，就需要用到上述IP数据报首部中的第二行中的信息了。标识，同时发送多个数据的时候会产生不同的IP分片，标识就是用来确定此数据包中包含的数据是哪个数据中的分片。标志用来确认这是否是此数据中多个IP分片中的最后一个，而分片偏移就是用来接收方进行分片重组的，相当于序号，通过序号来进行分片重组。

下面通过sniffer pro 抓包工具来证实IP分片。

实验拓扑：PC1和PC2分别连接路由器的两端。PC1使用windows操作系统，装上sniffer软件进行抓包，而PC2使用Linux系统进行IP分片的证实。
PC1 ：  IP  200.1.1.10  MASK  255.255.255.0  网关： 200.1.1.1
PC2 ：  IP  192.168.1.10  MASK  255.255.255.0  网关： 192.168.1.1
路由器的两个接口分别是PC的两个网关，实现通信。

实验步骤：

setup  : 安装sniffer pro软件。
setup  : 网络相关配置，达成通信。
setup  : 开始sniffer工具，并且设置自己为监控的对象。

 

选择监控的网卡之后，选择规定过滤 define filter，在其中设置自己的IP地址为监控对象。

确定之后，点击左上角开始按钮开始监控。

我们在linux主机（PC2）使用PING命令进行分片证实。

首先抓到第一个包

从第一个包中可以得到以上信息，通过第二个数据包对比，就可以看出差异。

      通过以上实验，说明确实会产生IP分片。在以前的操作系统中，当出现一些利用分片偏移错误的数据包发送给系统，会直接导致系统瘫痪，如今已经有了很好的防范不会产生如此后果。我们在linux主机上安装Hping工具，就可以模拟这种攻击。

安装过程就掠过了。

在Linux系统下键入以下脚本
#!/bin/bash
for ((i=1;i<50;i++))
do
hping 200.1.1.10 –1 –x –d 1000 –N $i –c 1
hping 200.1.1.10 –1 –d 200 –g 400 –N $i –c 1
done

      这样就模拟了利用分片偏移错误而形成的泪滴攻击。其中-1表示hping中的icmp模式，-x表示more fragments 标志，表示后续还有数据，未发完。-d为数据包大小，-N为标识，-c为数量。正常数据包第二个包的分片偏移应该为980，而第二次发送的数据包我们用-g设置分片偏移为400 则产生了泪滴攻击的效果。

ICMP报文

      ICMP报文就封装在IP数据包中，分为差错报告和查询报文。

查询报文：type 8  type 0都属于查询报文。当我们ping一台主机，ping通会产生两种报文，回送请求(8)和回送应答（0）就是这两种类型了。
差错报告报文：差错报告报文总共分为 type3 终点不可达  type 4 源点抑制 type 5 改变路由 type 11超时 type 12参数问题
type 3  : 终点不可达，终点不可达的数据包由中间路由发出，当此路由器不能将数据发送给目的主机或者找不到目的主机时，将数据包丢弃，再给源发送type3 的报文。终点不可达分为16种，常见的有1 主机不可达，3端口不可达。显示为 type 3 code =1。

还有一种常见的为type 11超时报文，他的code值为0或者1，0的情况为：每个数据包都有ttl值，当一个路由器接到一个ttl值为0的数据包，则直接丢弃，并发送type 11 code =0的报文给源，而1为目的主机使用，当目的主机超过一定时限还没有收到全部的数据分片时，会给源发送 type = 11 code =1的报文。