PPTP协议工作原理Word格式.docx

PPTP协议工作原理Word格式.docx

《PPTP协议工作原理Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PPTP协议工作原理Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

PPTP是对端对端协议（PPP）的一种扩展，它采用了PPP所提供的身份验证、压缩与加密机制。

PPTP能够随TCP/IP协议一道自动进行安装。

PPTP与Microsoft端对端加密（MPPE）技术提供了用以对保密数据进行封装与加密的VPN服务。

MPPE将通过由MS-CHAP、MS-CHAPv2身份验证过程所生成的加密密钥对PPP帧进行加密。

为对PPP帧中所包含的有效数据进行加密，虚拟专用网络客户端必须使用MS-CHAP、MS-CHAPv2身份验证协议。

PPP协议：

点到点协议（PointtoPointProtocol，PPP）是IETF（InternetEngineeringTaskForce，因特网工程任务组）推出的点到点类型线路的数据链路层协议。

GRE协议：

GRE（genericroutingencapsulation，通用路由封装）协议是对某些网络层协议的数据报进行封装，使这些被封装的数据报能够在另一个网络层协议中传输。

一、控制连接和隧道维护

在PPTP建立连接过程中，客户端先向服务器1723端口发送TCP连接请求，这里的TCP连接不是标准的三次握手，第三次回应的ACK会随着载荷一起发送，这样做的好处是可以节省一些网络流量，减少不必要的开销。

在TCP连接完成以后，PPTP进入控制连接的建立，首先客户端会发StartControlConnectionRequest报文给服务端要求建立连接，服务器端接到后发送应答报文，客户端再次发送OutgoingCallRequest，等到服务器端响应后控制连接建立。

接着是标准的PPP协商，上面说过，PPTP是建立在PPP的基础上的隧道协议。

这样先进行LCP层的协商，客户端跟服务器端双方都要把自己的链路层配置发送给对方，客户端的配置一般比较简单，服务器端收到后就会接受 

，而服务器端发给客户端的配置报文，客户端会对Unknow选项和不接受选项向服务器反馈，服务器收到后删除这些选项再次发送配置，客户端接受，LCP协商完成。

此时在PPTP的控制层会互发SetLinkInfo报文来对刚刚协商好的选项进行配置。

LCP协商完成后，服务器开始对客户端进行身份验证，可以选的验证方式很多，有PAP、CHAP、MS-CHAP等方式，身份验证后就进行NCP层协商。

主要是来确定双方网络层接口参数，配置虚拟虚拟端口，分配IP、DNS等信息。

之后PPTP连接过程就算是完成，PPTP开始发送GRE封装的数据包，但每隔60秒，连接双方会发送EchoRequest来询问链路是否可用，如果对方在此后60秒内没有响应，连接就会被终止。

正常的连接终止时通过发送StopControlConnectionRequest来通知对方结束连接。

实际抓取PPTP拨号交互报文：

1.Start-control-connection-request报文

由PPTP客户端发出，请求建立控制连接；

Length：

该PPTP信息的八位总长，包括整个PPTP头。

MessageType：

信息类型。

可能值有：

1、控制信息；

2、管理信息。

MagicCookie：

MagicCookie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。

ControlMessageType：

值为1；

Reserved0&

1：

保留字段，必须设置为0。

ProtocolVersion：

PPTP版本号。

FramingCapabilities 

：

指出帧类型，该信息发送方可以提供：

1、异步帧支持（AsynchronousFramingSupported）；

2、同步帧支持（SynchronousFramingSupported）。

BearerCapabilities：

指出承载性能，该信息发送方可以提供：

1、模拟访问支持（AnalogAccessSupported）；

2、数字访问支持（Digitalaccesssupported）。

MaximumChannels：

该PPTP服务器可以支持的个人PPP会话总数。

FirmwareRevision：

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。

HostName：

包括发行的PPTP服务器或PPTP客户端的DNS名称。

VendorName：

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报文

PPTP服务器对Star-Control-Connection-Request回应；

大部分字段的含义与Start-control-connection-request一致。

不同的字段含义如下：

值为2；

ResultCode：

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。

ErrorCode：

表示错误码，一般值为0，除非ResultCode值为2，不同的错误码表示不同的含义。

（即：

只有当ResultCode值为2时，ErrorCode才有其它值）

3.Outgoing-call-request报文

由PPTP客户机发出，请求创建PPTP隧道，该消息包含GRE报头中callid，该id可唯一地标识一条隧道；

Length、PPTPMessage、Magiccookie与Start-control-connection-request一致。

值为7。

CallID：

由PPTP客户端指定的唯一的会话ID。

CallSerialNumber：

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CallID不一样的是，CallSerialNumberPPTP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。

MinimumBPS：

对于此次会话可接受的最低传输速度，单位为位/秒；

MaximumBPS：

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：

3、可支持的任何类型。

FramingType：

3、异步或同步帧支持。

PacketReceivewindowsize：

PPTP客户端为此次会话提供最大接收缓冲大小；

PacketProcessingDelay：

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。

Phonenumberlength：

拔号号码长度；

Phonenumber：

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。

一般长度少于64个字节。

Subaddress：

额外信息域，一般长度少于64个字节。

4.Outgoing-Call-Reply报文

PPTP服务器对Outgoing-Call-Requestt回应；

值为8。

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’sCallID：

设置的值是从接收到的Outgoing-call-request中CallID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。

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。

CauseCode：

表示进一步错误信息描述；

ConnectSpeed：

连接使用的实际速率；

PhysicalChannelID：

由PPTP服务器指定的物理信道ID。

5.Set-Link-Info报文

由PPTP客户机或服务器任一方发出，设置PPP协商选项；

值为15。

Reserved0/Reserve1：

保留位，必须为0;

SendACCM：

发送的ACCM值，默认值为0XFFFFFFFF；

ReceiveACCM：

接收的ACCM值，默认值为0XFFFFFFFF；

6.Echorequest报文

PPTP隧道维护报文，每60S发送一次；

值为5。

Reserved0：

Identifier：

发送者用来标识Echorequest与Echoreply对应标识。

7.Echo-reply报文

PPTP隧道维护报文，对Echorequest的回应报文；

值为6。

Reserved0/1：

标识值，为接收者从Echorequest里标识字段复制填入。

结果码，为1表示Echo-reply是有效的，为2表示出现一般性错误。

8.Call-Clear-Request报文

由PPTP客户机发出，请求终止隧道；

值为12。

由PPTP客户端指定的会话ID。

9.Call-Disconnect-Notify报文

PPTP服务器对Call-Clear-Request回应或者其他原因指示必须终止隧道；

值为13。

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；

Errorcode：

同上面所描述的。

此域表示额外说明断开原因。

10.Stop-Control-Connection-Request报文

由PPTP客户机或者服务器任一方发出，通知对端控制连接将被终止；

值为3。

Resverve：

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。

11.Stop-Control-Connection-Reply报文

回应Stop-Control-Connection-Request消息；

值为4。

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。

表示当结果为2时，对应具体的一般性错误，ResultCode为1时，必须为0。

二、PPP协商过程

当PPTP控制通道建立完成后，发起PPP协商

1.LCP协商

1、Client发送一个Configure-Request，把自己的linklayerconfigure发给Server，Client端的Configure一般比较简单，所以Server一下子就接受了，立即回了一个Configure-Ack；

2、Server同时也必须发送一个Configure-Request，把自己的linklayerconfigure发给Client，而这个configure包含的内容往往比较多；

3、如果Client收到的Configure-Request中，有unknow的配置项，就会把这些项列出来发一个Configure-Reject包给Server；

4、Server端把Client不认识的配置项删掉，再次重发Configure-Request；

5、这次Client收到的配置项全都认识了，开始检查是不是所有的配置都可以接受，如果接受的话LCP过程结束，否则把不能接受的配置项列出来发送Configure-Nak给Server；

6、Server再次修改配置项，再次发送Configure-Request；

7、Client发现这次的配置项全都认识，而且全都是自己可以接受的，回发Configure-Ack。

8、Client和Server接受彼此的配置之后，PPTP的控制层会彼此互发SetLinkInfo；

2.PPP协议的身份验证

9. 

LCP协商完毕后，PPP协议的Server端会对Client端进行身份验证；

10.可以选CHAP、MS-CHAP、MS-CHAP-v2...进行验证，现在以CHAP为例，需要注意到以下几点：

（1）Server发送Challenge，其中包括一个challengestring和servername；

（2）Client回Response，其中包括用户名，和密码和challengstring。

其中用户名以明文发送（这个需要特别注意），密码的challengestring经过单向hash算法后以密文形式发送；

（3）Server发送success，表示身份验证成功。

3.PPP协议的NCP协商

11.身份验证通过后，PPP双方会进行NCP协商，用来确定互相通信的网络层接口参数；

12.接下来你会看到一大堆IPCP协商数据包，它是NCP基于TCP/IP的接口协商协议。

Server和Client都要把自己的Miniport信息发给对方，告诉对方我以后就用它和你通信了，你同不同意请给回个话。

具体过程如下：

（1）Server把自己的Miniport信息通过Configure-Request发送给Client；

（2）Client也把自己的Miniport信息通过Configure-Request发送给Server；

（这个时候Client发出的配置信息是完全无效的数据，之所以要故意发无效数据，是要求Server来给自己分配IP等信息）

（3）Client接受Server的接口配置，发送Configure-Ack；

（4）Server发现Client的配置是无效的，自己给Client发送一组有效的配置信息，通过Configure-Nak发送给Client，其中主要是给他分配IP；

（5）Client根据Server端发出的Configure-Nak，提取出给自己分配的IP、DNS等信息，并设置Miniport接口；

（6）Client根据修改后的配置，再次发送Configure-Request；

（7）Server接受Client的配置，发送Configure-Ack；

4.CCP报文

CCP中包括了MPPC和MPPE的参数协商，也就是Microsoft

Point-to-PointCompression和MicrosoftPoint-to-PointEncryption的参数协商，用来确定数据包中的压缩和加密算法和参数。

三、数据传输

PPTP隧道建立完成后，使用GRE封装PPP报文在IP网络环境中传输。