QQ协议分析之TCPF包结构

包结构类型：

TCPF包我们把它分为５类：

登录请求包（LIP，LogIn Packet），它是由客户端向服务器发出登录请求的数据包。

登录应答包（LRP，Login Reply Packet），它是由服务器响应客户端登录请求的数据包。

注销请求包（LOP，LogOut Packet），它是由客户端向服务器发出注销登录请求的数据包，服务器对这个包不作应答。

客户端其它包（CSP，Client Sent Packet），它是由客户端向服务器发送的其它包。

服务器其它包（SSP，Server Sent Packet），它是由服务器向客户端发送的其它包。


包头：

所有TCPF包的前7个字节是包头，包头可以识别TCPF包的内容。包头的格式为：

第０字节：TCPF包标识：0x02。

第１－２字节：发送者标识。如果是0x01 0x00，表明是由服务器发送。客户端的标识与所使用的使用的QQ版本有关，目前最新版本QQ2003(0808)的标识为0x0A 0x1D。具体的协议的格式与这个字段所标识的客户端版本有关。目前我们以这个最新的0A1D版本来讨论。

第３－４字节：命令编号。具体的命令编号含义在《QQ协议概述》（Protocol Overview.rtf）中有描述。如果这个字段是0x00 0x01，那么这是一个注销请求包。如果这个字段是0x00 0x22，而发送者标识是0x01 0x00，那么这是一个登录应答包。如果这个字段是0x00 0x22，而发送者标识是其它（例如0x0A 0x1D），那么这是一个登录请求包。其它的命令代码表明是其它包，我们通过发送者标识来区分它是CSP还是SSP。

第５-6字节：命令序列号。客户端和服务器都有各自的当前发送序列号。每初始发出一个指令的时候，使用当前的序列号，然后把当前序列号加一，如果超过0xFFFF，就绕回。如果是响应对方发出的命令，则使用这个命令的序列号。例如，客户端当前的序列号为0x1110，它向服务发送一个0x0016命令，它使用0x1110这个序列号，服务器收到以后，返回一个序列号为0x1110的0x0016命令响应。下一次，客户端又发送一个0x0026命令，这一次它使用加一了的序列号0x1111，服务器也响应0x1111序列号的一个0x0026命令响应。如果这是服务器要向客户端发送0x0017命令，它使用它自己的当前序列号，比如说0x2220，客户端收到以后，也响应一个序列号为0x2220的0x0017命令应答。我们可以通过序列号来判断发出的指令是否已经得到了应答，如果没有，可以重发。服务器对收到的命令的序列号顺序没有要求。服务器也不会一定按照发出的顺序给予应答。


包尾：

所有的TCPF包都以0x03作为包尾。在包头和包尾中间的包数据则不同类型的包有所不同。



LIP包：

登录请求包的包数据格式为：

第7-10字节（4 bytes）：发出登录请求的QQ号码。这是一个Big Endian（高位在前）的unsigned long型数值。例如：0x01 0x82 0x5D 0x90就是0x01825D90，转换为十进制是25320848，表明发出请求的QQ号是25320848。

第11-26字节（16 bytes）：随机密钥。这个密钥由于加密后面的数据。QQ使用TEA算法来加密数据。它使用的是128bit（16 bytes）的密钥。在0A1D版本中，这个密钥已经固定为16个01。

第27-106字节（80 bytes）：加密后的登录包数据。


LRP包：

从第7字节开始到包尾前：加密的登录应答包数据。解密的密钥随客户端版本的不同，有不同的可能。在旧有版本中，使用登录包的随机密钥，在后期的版本，使用用户QQ密码的MD5 Digest。在0A1D中，使用QQ密码的MD5 Digest的MD5 Digest（这体现了腾讯有多么的愚昧和无耻，为了改变而改变）。LRP包内数据很重要的是16个字节的Session Key，它用来作为以后通讯的加密密钥。


LOP包：

它的序列号总是0xFFFF。不过，在新的版本中，好象已经没有了这个要求。

第7－10字节（4 bytes）：发送注销登录请求的QQ号码。

第11字节到包尾前：加密的注销登录包数据。使用Session Key作为密钥。


CSP包：

第7-10字节（4 bytes）：发送请求的QQ号码。

第11字节到包尾前：加密的包数据。使用Session Key作为密钥。


SSP包：

从第7字节开始到包尾前：加密的服务器发送包数据，使用Session Key作为密钥。


QQ加密算法概述：

QQ使用的加密算法来源于一种称为TEA（Tiny Encryption Algorithm）加密算法。它是在1994年由英国剑桥大学的David Wheeler和Roger Needham所发明的一种加密方法。大概来说，它是使用128bit密钥加密64bit数据产生64bit输出的一种算法。这种算法的可靠性是通过加密轮数而不是算法的复杂度来保证的。具体的算法可以参考： [url]http://www.ftp.cl.cam.ac.uk/ftp/papers/djw-rmn/djw-rmn-tea.html[/url]。实现可以参考： [url]http://abcn.net/crypto.htm[/url]。

QQ使用16轮的加密（这是最低限，推荐应该是32轮）。

QQ在使用这个算法的时候，由于需要加密不定长的数据，所以使用了一些常规的填充办法和交织算法（也就是说，把前一组的加密结果和后一组的进行运算，产生新的结果）。

具体的填充算法是：原始字符串加上8个字节再加上填充字符数应该是8的倍数（至少填充2个字节）。填充后的字符串是这样组织的。第一个字节，为填充字符数减2 OR 上0xA8。后面是填充字节。然后是待加密的数据，最后是7个0。填充的字节一般是0xAD，但再0A1dD版本中，会使用随机的填充字符串。一般，我们会用解密后最后是否7个零来判断是否正确的解密。

交织算法：第一个64bits块，按照一般的TEA加密。下一个64bit块与上一组的加密结果XOR生成待加密数据，加密后与上一组的待加密数据XOR生成加密结果。