内核数据包处理.docx
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内核数据包处理
内核数据包处理
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数据包处理的一些建议
前言
我们大部分功能都需要解析数据,进行一系列的包匹配完成,但是目前,我们没有一个很好的框架来简化这个过程,大家处理数据包都是采用原生的linux内核接口,并且没有统一的规范要求如何使用这些接口,所以,存在大量的陷阱，一不留神就造成宕机。
获取ＩP头部
iph=ip_hdr（skb）;
structsk_buff{
......
sk_buff_data_ttransport_header;/*Transportlayerheader*/
sk_buff_data_tnetwork_header;/*Networklayerheader*/
sk_buff_data_tmac_header;/*Linklayerheader*/
......
}
ﻩ
1）＿_netif＿receive_ｓｋb（）在进入三层处理前就对nｅｔworｋ_headeｒ进行了设置。
2）ip＿ｒcｖ（）中详细的检查保证了IP头部到ｎetfilteｒ后是完整的。
ﻩ3）netfilｔｅr可以尽情使用ip头部。
ﻩ获取tcp头部
错误１：
tcph=tcp_hdr（skb）;
陷阱:
netfilｔｅr的钩子点是属于TＣP／IＰ协议栈的三层流程中，而四层的TCＰ头部此时还没有正确获取，只是初始化为IP头部的值，无法直接使用。
ﻩ错误2：
tcph=（char*）iph+（iph->ihl<<2）;
陷阱：
数据包可能是非线性的
ﻩ改进:
tcpoff=skb_network_offset（skb）+（iph->ihl<<2）;
tcph=skb_header_pointer（skb,tcpoff,sizeof（_tcph）,&_tcph）;
if（tcph==NULL）
return;
ﻩ
接口介绍：
ﻩ
skb_network_offset（structskb_buff*skb）
计算三层头部相对于ｓkb->data的偏移
void*skb_header_pointer（structsk_buff*skb,intoffset,intlen,void*buffer）
ﻩ从skb的指定偏移取制定长度的数据,如果要取的数据位于线性区，直接返回其开始指针,否则，则拷贝到bｕffer中,并将buｆfer指针返回。
printk（"%pI4%d----->%pI4%dlen:
%dID:
%d\n",
&iph->saddr,
ntohs（tcph->source）,
&iph->daddr,
ntohs（tcph->dest）,
ntohs（iph->tot_len）,
ntohs（iph->id））;
打印信息
注意要点:
ﻩ1）IP地址输出
ﻩﻩIｐv4：
%pI4 %pｉ4
ﻩﻩIPｖ6:
%pI６ %pi6
2） MAC地址
ﻩ%pM %ｐｍ
ﻩ3）字节序的转换
ﻩﻩntｏhs（） ｎｔoｈl（）ｈtｏns（） hｔonl（）
ﻩﻩ＿_conｓｔ_nｔohl（）__consｔ_ntohs（） __ｃｏnｓt＿htｏnl（） __ｃoｎｓt＿htons（）
ﻩ区别:
_＿ｃonsｔ＿*（）是编译时处理的。
获取ＴCＰ负载
风险:
payload=（char*）tcph+tcph->doff*4;
陷阱1：
数据包可能是非线性的,同TCＰ头部。
陷阱2:
ＴCP头部数据有可能是被篡改过的，tcｐｈ-＞doｆf如果很大怎么办?
改进1:
tcplen=skb->len-tcpoff;
if（tcph->doff*4doff*4）
{
printk（"Badtcp.\n"）;
returnNF_ACCEPT;
}
if（skb_is_nonlinear（skb））
{
printk（"Nonlinearskb.\n"）;
returnNF_ACCEPT;
}
payload=（char*）tcph+tcph->doff*4;
payload_len=tcplen-tcph->doff*4;
if（payload_len==0）
returnNF_ACCEPT;
接口介绍:
intskb_is_nonlinear（structsk_buff*skb）
ﻩ
判断sｋb的数据是否是非线性的
ﻩ改进2:
charpayload_buf[1500];
tcplen=skb->len-tcpoff;
if（tcph->doff*4doff*4）
{
printk（"Badtcp.\n"）;
returnNF_ACCEPT;
}
payload_len=tcplen-tcph->doff*4;
if（payload_len==0）
returnNF_ACCEPT;
if（payload_len>sizeof（payload_buf））
returnNF_ACCEPT;
payload=skb_header_pointer（skb,tcpoff+tcph->doff*4,payload_len,payload_buf）;
if（payload==NULL）
returnNF_ACCEPT;
ﻩ
改进3：
tcplen=skb->len-tcpoff;
if（tcph->doff*4doff*4）
{
printk（"Badtcp.\n"）;
returnNF_ACCEPT;
}
if（skb_linearize（skb））
{
printk（"Cannotlinearizeskb.\n"）;
returnNF_ACCEPT;
}
payload=（char*）tcph+tcph->doff*4;
payload_len=tcplen-tcph->doff*4;
if（payload_len==0）
returnNF_ACCEPT;
ﻩ
接口介绍:
intskb_linearize（structsk_buff*skb）
ﻩ
ﻩ
ﻩ将ｓkb线性化
解析数据
ﻩ1）判断数据包内容
风险1:
if（payload[0]!
='G'||payload[1]!
='E'||payload[2]!
='T'）
风险2：
if（（payload[0]=='G'&&payload[1]=='E'&&payload[2]=='T'）&&payload_len==3）
ﻩ
陷阱：
ﻩ如果ｐaｙｌoaｄ的长度只有1个字节怎么办?
改进：
if（payload_len<3||payload[0]!
='G'||payload[1]!
='E'||payload[2]!
='T'）
ﻩ2）查找数据包中的某个字符串
ﻩ风险：
host=strstr（payload,"Host:
"）;
ﻩ
陷阱：
可能会越界，数据包不一定是以'＼0＇结束。
ﻩ改进:
host=strnstr（payload,"Host:
",payload_len）;
if（host==NULL）
return;
ﻩ
ﻩ一定要使用这一系列的函数:
strｎchｒ
ﻩsｔｒncpｙ
ﻩsｔrncat
ｓtrncmｐ
strｎicmp
ﻩｓtrnｌｅｎ
memcpy
3）移动指向数据包的指针
ﻩ风险:
ﻩ
host=strnstr（payload,"Host:
",payload_len）;
if（host==NULL）
return;
host=host+sizeof（"Host:
"）-1;
/*
*dealwithhost
*/
陷阱：
ﻩ查找的字符串有可能是数据包的最后一部分。
改进：
host=strnstr（payload,"Host:
",payload_len）;
if（host==NULL）
return;
host=host+sizeof（"Host:
"）-1;
if（host>=（payload+payload_len））
return;
/*
*dealwithhost
*/
ﻩ
ﻩ4）数据包操作
错误：
u32len;
len=payload_len-512;
if（len<=0）
return;
memcpy（buf,payload,len）;
ﻩ陷阱：
无符号数的强制类型转换,u32类型永远都是大于等于0的，当paylｏａd_len小于512时，判断就会不生效。
改进:
u32len;
if（payload_len<=512）
return;
len=payload_len-512;
memcpy（buf,payload,len）;
或者
intlen;
len=payload_len-512;
if（len<=0）
return;
memcpy（buf,payload,len）;
ﻩ５）
风险：
intlen=payload[1];
memcpy（buf,&payload[2],len）;
陷阱:
ﻩ可能是异常数据包，offset不是你想要的
ﻩ正确做法：
intlen=payload[1];
if（len>=payload_len-2）
return;
memcpy（buf,&payload[2],len）;
ﻩ
ﻩ
ﻩ综述：
数据包处理要时刻保持警醒,它可能不是你想象的样子！
ﻩ内存分配
风险:
void*xxx_alloc（unsignedlongsize,gfp_tflags）
{
intmalloc_size=size+sizeof（unsignedlong）;
void*p;
if（memory_use+malloc_size>memory_max）
return;
p=kmalloc（malloc_size,flags）;
if（p==NULL）
returnNULL;
memory_u
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