Question

我基本上创建了一个简单的程序，它创建一个自定义UDP数据包并将其发送到目标IP地址。

这是代码UDPraw.c：

// ----rawudp.c------
// Must be run by root lol! Just datagram, no payload/data

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/udp.h>

// The packet length
#define PCKT_LEN 8192

// Can create separate header file (.h) for all headers' structure
// The IP header's structure
struct ipheader {
    unsigned char      iph_ihl:5, iph_ver:4;
    unsigned char      iph_tos;
    unsigned short int iph_len;
    unsigned short int iph_ident;
    unsigned char      iph_flag;
    unsigned short int iph_offset;
    unsigned char      iph_ttl;
    unsigned char      iph_protocol;
    unsigned short int iph_chksum;
    unsigned int       iph_sourceip;
    unsigned int       iph_destip;
};

// UDP header's structure
struct udpheader {
    unsigned short int udph_srcport;
    unsigned short int udph_destport;
    unsigned short int udph_len;
    unsigned short int udph_chksum;
};

// total udp header length: 8 bytes (=64 bits)
// Function for checksum calculation. From the RFC,
// the checksum algorithm is:
//  "The checksum field is the 16 bit one's complement of the one's
//  complement sum of all 16 bit words in the header.  For purposes of
//  computing the checksum, the value of the checksum field is zero."
unsigned short csum(unsigned short *buf, int nwords)
{       //
unsigned long sum;
    for(sum=0; nwords>0; nwords--)
        sum += *buf++;
        sum = (sum >> 16) + (sum &0xffff);
        sum += (sum >> 16);
        return (unsigned short)(~sum);
    }

// Source IP, source port, target IP, target port from the command line arguments
int main(int argc, char *argv[]){
int sd;

// No data/payload just datagram
char buffer[PCKT_LEN];

// Our own headers' structures
struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
struct udpheader *udp = (struct udpheader *) (buffer + sizeof(struct ipheader));

// Source and destination addresses: IP and port
struct sockaddr_in sin, din;
int one = 1;
const int *val = &one;

memset(buffer, 0, PCKT_LEN);
if(argc != 5){
printf("- Invalid parameters!!!\n");
    printf("- Usage %s <source hostname/IP> <source port> <target hostname/IP> <target port>\n", argv[0]);
    exit(-1);
}

// Create a raw socket with UDP protocol
sd = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_UDP);
if(sd < 0){
perror("socket() error");

    // If something wrong just exit
    exit(-1);
} else
    printf("socket() - Using SOCK_RAW socket and UDP protocol is OK.\n");

// The source is redundant, may be used later if needed
// The address family
sin.sin_family = AF_INET;
din.sin_family = AF_INET;

// Port numbers
sin.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
din.sin_port = htons(atoi(argv[4]));

// IP addresses
sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
din.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]);

// Fabricate the IP header or we can use the
// standard header structures but assign our own values.
ip->iph_ihl = 5;
ip->iph_ver = 4;
ip->iph_tos = 16; // Low delay
ip->iph_len = sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct udpheader);
ip->iph_ident = htons(54321);
ip->iph_ttl = 64; // hops
ip->iph_protocol = 17; // UDP

// Source IP address, can use spoofed address here!!!
ip->iph_sourceip = inet_addr(argv[1]);

// The destination IP address
ip->iph_destip = inet_addr(argv[3]);

// Fabricate the UDP header. Source port number, redundant
udp->udph_srcport = htons(atoi(argv[2]));

// Destination port number
udp->udph_destport = htons(atoi(argv[4]));
udp->udph_len = htons(sizeof(struct udpheader));

// Calculate the checksum for integrity
ip->iph_chksum = csum((unsigned short *)buffer, sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct udpheader));

// Inform the kernel do not fill up the packet structure. we will build our own...
if(setsockopt(sd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, val, sizeof(one)) < 0){
    perror("setsockopt() error");
    exit(-1);
} else
    printf("setsockopt() is OK.\n");
    // Send loop, send for every 2 second for 100 count
    printf("Trying...\n");
    printf("Using raw socket and UDP protocol\n");
    printf("Using Source IP: %s port: %u, Target IP: %s port: %u.\n", argv[1], atoi(argv[2]), argv[3], atoi(argv[4]));

    int count;
    for(count = 1; count <=20; count++){
    if(sendto(sd, buffer, ip->iph_len, 0, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0){
        perror("sendto() error");
            exit(-1);
        } else {
        printf("Count #%u - sendto() is OK.\n", count);
        sleep(2);
    }
    }
    close(sd);
    return 0;
}

仅供参考：我以root用户身份登录。

编译代码时，我只是听到这些警告：

custompacket.c: In function ‘main’:
custompacket.c:69:5: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘memset’ [enabled by default]
custompacket.c:73:9: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘exit’ [enabled by default]
custompacket.c:82:9: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘exit’ [enabled by default]
custompacket.c:128:6: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘exit’ [enabled by default]
custompacket.c:139:20: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘strlen’ [enabled by default]
custompacket.c:143:10: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘exit’ [enabled by default]

除此之外，它编译得很好。

现在我基本上做的是将程序运行为./rawtcp [source address] [source port] [destination address] [destination port]我也运行wireshark来嗅探数据包但它没有显示出来。否则，如果我做一个简单的ping。 ping echo请求和回复在wireshark中弹出。

如果你能告诉我这里做错了什么，我真的很感激。我使用write()其他sendto()以及如何使用？

非常感谢所有回复：）

Answer 1

首先，由于缺少标题导致的警告在这里大多无关紧要，但是包含正确的头文件以获得正确的函数签名总是很重要，否则在依赖默认值时可能会导致更微妙的错误隐式函数声明。

在struct ipheader中，有一些问题。首先，iph_ihl的位字段大小应为4，而不是5，因为IP报头的版本和IHL字段都是4位长。这可能只是一个错字。

其次，在结构中包含iph_flag作为8位和iph_offset作为16位。但是，这两个字段都应该适合IP头中的相同16位。 flags字段应为3位，片段偏移字段应为13位。因为在您的代码中，您将这些值保留为memset的默认归零值，您只需从结构中完全删除flags字段，然后只有16位iph_offset字段。

另一个问题是对于这种逐字节数据打包通常使用结构。 C编译器可以在结构字段之间自由添加任何填充，以实现数据对齐。因此，要以任何可靠性的方式使用结构，您必须依赖特定于编译器的扩展，特别是#pragma pack，这是GCC和Clang支持的。

/* Set alignment of all fields in the struct to 1, to pack them as tightly as 
 * possible with no padding. */
#pragma pack(push, 1)

struct ipheader {
    /* ... */
};

struct udpheader {
    /* ... */
};

/* Reset back to normal. */
#pragma pack(pop)

值得注意的是，结构中位字段的对齐/填充的确切行为也是实现定义的，但是它确实可以在我的带有GCC的Linux机器上用于您的程序，并且很可能在很多方面工作设置。

除此之外，这一行还有另一个错误：

ip->iph_len = sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct udpheader);

与标头中的其他16位字段一样，您应该使用htons()将它们设置为在小端机器上将它们转换为big-endian：

ip->iph_len = htons(sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct udpheader));

iph_chksum：

的情况也是如此

ip->iph_chksum = htons(csum((unsigned short *)buffer, sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct udpheader)));

通过这些修复，数据包确实在我的机器上按预期显示在Wireshark中，但值得注意的是，您没有设置UDP标头的校验和。

对此结构方法的替代方法是使用unsigned char数组，然后使用位移和其他位操作操作手动填充字段。这样，您甚至不必使用htons来交换字节顺序，因为无论如何您将手动填写每个字节。 e.g：

unsigned char ip_header[160];

ip_header[0] = ihl & (ip_ver << 4);

ip_header[2] = (unsigned char) (ip_len >> 8);
ip_header[3] = (unsigned char) (ip_len & 0xff);

Answer 2

间接解决方案是启用编译器警告-Wall -Werror。这立刻告诉你，din从未使用过，而且该变量应该是目标地址。您在sin电话中错误地使用了sendto()（来源地址）。

您应该始终使用-Wall -Werror开发代码（如果您的编译器和代码允许，可能会更多，如-Wextra）。

Answer 3

您缺少包含。

要解决此问题，请添加：

 #include <string.h>  -> for memset, strlen
 #include <stdlib.h>  -> for exit

为什么sendto（）不是在c中发送数据包？

3 个答案: