Я программирую код, который отправляет текстовое сообщение на определенный порт с помощью UDP. Я сам инициализирую заголовок IP и UDP. Моя проблема в том, что готовый пакет UDP поврежден, и Wireshark неправильно читает текстовые данные.
Позвольте мне показать вам мой код:
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h> // Include this for inet_pton function
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") // Link with ws2_32.lib for Winsock functions
unsigned short packetID = 1;
#define SRCPRT 1234
#define DSTPRT 4321
#define BUFFER 4096
struct IPHeader {
unsigned char version_ihl;
unsigned char tos; // Type of Service
unsigned short total_length; // Total length of the packet (IP header + UDP header + data)
unsigned short id; //Unique identification of the packet
unsigned short flags_fragment_offset;
unsigned char ttl; // Time to Live
unsigned char protocol;
unsigned short checksum; //Checksum of the IP header
unsigned int src_ip; //Source IP address
unsigned int dst_ip; //Destination IP address
};
struct UDPHeader {
unsigned short src_port;
unsigned short dst_port;
unsigned short length;
unsigned short checksum; //Checksum for UDP
};
struct Packet
{
IPHeader ipHeader;
UDPHeader udpHeader;
char data[BUFFER - sizeof(IPHeader) - sizeof(UDPHeader)];
};
// Function to calculate the checksum of a buffer (used for IP (psuedo) and UDP header)
unsigned short calculateChecksum(unsigned short* buffer, size_t size)
{
unsigned long checksum = 0;
// Add each 16 bit word in the buffer to the checksum
while (size > 1)
{
checksum += *buffer; // Add the current 16-bit word to the checksum
buffer++; // Move to the next 16-bit word
size -= sizeof(unsigned short); // Decrease size by 2 bytes
}
// If there's byte left, add it
if (size == 1)
{
checksum += *(unsigned char*)buffer; //Add the last byte
}
// Handle carry; if the checksum is greater than 16 bits (0xFFFF), we have overflow
while (checksum >> 16)
{
checksum = (checksum & 0xFFFF) + (checksum >> 16); // Add the overflow bits to the lower 16 bits
}
//Flip all the bits
return (unsigned short)(~checksum);
}
int main()
{
WSADATA wsaData;
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
std::cerr << "WSAStartup failed" << std::endl;
return 1;
}
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_UDP);
if (sock == INVALID_SOCKET)
{
// Socket creation failed probably cause of admin privilges. run the prigram as admin.
std::cerr << "Socket creation failed: " << WSAGetLastError() << std::endl;
WSACleanup();
return 1;
}
sockaddr_in localAddr;
localAddr.sin_family = AF_INET;
localAddr.sin_port = htons(SRCPRT); // Local source port
localAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // Bind to any local address
if (bind(sock, (sockaddr*)&localAddr, sizeof(localAddr)) == SOCKET_ERROR)
{
std::cerr << "Bind failed: " << WSAGetLastError() << std::endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
return 1;
}
// Destination address structure
sockaddr_in dest;
dest.sin_family = AF_INET;
dest.sin_port = DSTPRT;
//Use inet_pton to convert IP address string to numeric format
if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &dest.sin_addr) <= 0)
{
std::cerr << "Invalid addres" << std::endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
return 1;
}
// Loop for getting user input and sending packets
while (true)
{
// Get text input from the user
std::cout << "Enter text to send (or 'exit' to quit): ";
std::string input;
std::getline(std::cin, input);
// Exit the loop
if (input == "exit") break;
// Convert input string to C-style string
const char* data = input.c_str();
size_t data_len = strlen(data); // Use size_t for length
// Set up the IP header
IPHeader ipHeader;
ipHeader.version_ihl = (4 << 4) | (5); // Correct IPv4 version and header length
ipHeader.tos = 0; // Type of Service
ipHeader.total_length = htons(sizeof(IPHeader) + sizeof(UDPHeader) + data_len); // Total length of the packet
ipHeader.id = htons(packetID); // Packet ID should be unique (not neccesary tho, i made it unique for fun yay)
ipHeader.flags_fragment_offset = 0; // No fragmentation (our program is small)
ipHeader.ttl = 255; // Maximum TTL
ipHeader.protocol = IPPROTO_UDP; // UDP protocol
ipHeader.checksum = 0; // Will be calculated later
// Use inet_pton to convert IP address string to numeric format
if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &ipHeader.src_ip) <= 0)
{
std::cerr << "Invalid source address" << std::endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
return 1;
}
ipHeader.dst_ip = dest.sin_addr.s_addr; //Destination IP address
// UDP header
UDPHeader udpHeader;
// Set the source and destination ports in the UDP header
udpHeader.src_port = htons(SRCPRT);
udpHeader.dst_port = htons(DSTPRT);
udpHeader.length = htons(sizeof(UDPHeader) + data_len);
udpHeader.checksum = 0; // Checksum, set to 0 , calc later
char packet[BUFFER];
memset(packet, 0, BUFFER);
// Calculate the length of the UDP segment (header + data)
uint16_t udp_len = sizeof(UDPHeader) + data_len;
// Set IP header
ipHeader.total_length = htons(sizeof(IPHeader) + udp_len);
ipHeader.id = htons(10); // or increment for each packet
ipHeader.checksum = 0; // Initially set to 0 for checksum calculation
// Copy IP header to packet
memcpy(packet, &ipHeader, sizeof(IPHeader));
// Set UDP header
udpHeader.length = htons(udp_len);
udpHeader.checksum = 0; // Set to 0 (optional, as it's often not used)
// Copy UDP header to packet
memcpy(packet + sizeof(IPHeader), &udpHeader, sizeof(UDPHeader));
// Copy data to packet
memcpy(packet + sizeof(IPHeader) + sizeof(UDPHeader), data, data_len);
// Calculate the checksum for the IP header
ipHeader.checksum = calculateChecksum((unsigned short*)packet, sizeof(IPHeader));
// Update the packet with the correct IP checksum
memcpy(packet, &ipHeader, sizeof(IPHeader));
// Before sending, print the IP and UDP headers
std::cout << "IP ID: " << ntohs(ipHeader.id) << std::endl;
std::cout << "IP Total Length: " << ntohs(ipHeader.total_length) << std::endl;
std::cout << "UDP Length: " << ntohs(udpHeader.length) << std::endl;
for (size_t i = 0; i < data_len; ++i)
{
printf("Data byte %zu: %02x\n", i, (unsigned char)data[i]);
}
// Send the packet
int result = sendto(sock, packet, ntohs(ipHeader.total_length), 0, (sockaddr*)&dest, sizeof(dest));
if (result == SOCKET_ERROR) {
std::cerr << "Send failed: " << WSAGetLastError() << std::endl;
}
else {
std::cout << "Packet sent successfully, bytes sent: " << result << std::endl;
}
}
// Close the socket and clean up Winsock resources
closesocket(sock);
WSACleanup();
return 0;
}
Если пользователь вводит "hi"
, пакет выглядит в шестнадцатеричном формате следующим образом:
0000 02 00 00 00 45 00 00 32 ed af 00 00 80 11 00 00
0010 7f 00 00 01 7f 00 00 01 45 00 00 1e 00 0a 00 00
0020 ff 11 bd c2 7f 00 00 01 7f 00 00 01 04 d2 10 e1
0030 00 0a 00 00 68 69
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, что 68-69
— это текст "hi"
!!!
Вот что показывает Wireshark:
Internet Protocol Version 4, Src: 127.0.0.1, Dst: 127.0.0.1
0100 .... = Version: 4
.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)
Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)
Total Length: 50
Identification: 0xedaf (60847)
Flags: 0x0000
Fragment offset: 0
Time to live: 128
Protocol: UDP (17)
Header checksum: 0x0000 [validation disabled]
[Header checksum status: Unverified]
Source: 127.0.0.1
Destination: 127.0.0.1
User Datagram Protocol, Src Port: 17664, Dst Port: 30
Data (2 bytes)
Data: ff11
[Length: 2]
Посмотрите, какие данные ff11
???
Я попытался изменить способ построения пакета, но это не привело к каким-либо изменениям. Я ожидал, что Wireshark распознает данные "hi"
, но он продолжает показывать, что это "ff11"
.
Wireshark показывает пакет в шестнадцатеричном формате рядом с информацией о пакете. IIRC, вы можете нажать на любую часть информации о пакете, и Wireshark выделит эту часть шестнадцатеричного кода. Совпадает ли оно с вашими ожиданиями? Посмотрите, порт UDP тоже неправильный.
@user20574 user20574, шестнадцатеричные значения в Wireshark верны, но Wireshark считывает «ff11» как данные, когда данными являются «6869». и я не могу понять почему. данные должны быть «привет»
@ni1 Нажмите на ff11. Выделяет ли он 6869 в шестнадцатеричном виде или что-то еще? Могу поспорить, что он выделяет ff11 в шестнадцатеричном представлении.
@Valdez, я создал программу-приемник. это простой код, который получает сообщение и печатает его на консоли. я просто хочу создать необработанный сокет udp, который будет работать правильно.
@user20574 user20574 ff11 является частью пакета. это чуть раньше 6869.
Это часть пакета с данными (согласно Wireshark, который всегда прав). Какая часть должна была быть?
Обычно, когда я передаю сообщения между двумя компьютерами с сетевыми стеками (Windows в Windows или в Linux), контрольные суммы и заголовки IP обрабатываются автоматически, и все, что мне нужно сделать, это получить количество байтов в полезной нагрузке. Так что, возможно, Wireshark считывает дополнительную информацию, которую вы отправляете как часть полезной нагрузки, и не обязательно интерпретирует ее как заголовки пакетов.
@ user20574, это должно было быть 6869. посмотрите пример Wireshark, там написано, что данные — это ff11, а я хочу, чтобы данные были «привет», а шестнадцатеричное значение «привет» — 6869.
@Valdez, возможно, ты прав, но я создаю пакет RAW udp, поэтому я создам его сам, включая контрольную сумму :))
@ni1 хорошо, попробуйте удалить определенные вами заголовки пакетов и посмотрите, работает ли это лучше, если нет, вам придется зайти в сетевые драйверы и посмотреть, можете ли вы отключить создание информации заголовка для вас
@Valdez подожди, они по-прежнему автоматически создают для меня заголовки? Можете ли вы объяснить, в чем, по вашему мнению, проблема?
@ni1 Я предполагаю, что сетевой стек Windows принимает созданные вами заголовки и обрабатывает их как часть полезной нагрузки, а не фактические заголовки/контрольные суммы, которые он будет использовать для передачи этих пакетов. Следовательно, когда вы читаете их в Wireshark, вы получаете все дополнительные данные.
@Вальдез, святой, ты, наверное, прав, спасибо, я понятия не имею, как это исправить :(((
@ni1 Обычно вы не беспокоитесь о создании этих деталей, если отправляете из Windows или Linux. Вы делаете это только в том случае, если отправляете это из какой-либо встроенной системы, которая не имеет сложного сетевого стека (например, FPGA и т. д.).
@Valdez, это часть моего проекта по созданию необработанного udp-соединения, поэтому я должен это сделать. его обязательно использовать необработанные сокеты. я использую окна. какие-нибудь рекомендации, чтобы это исправить?
@ni1 Извините, ничем не могу помочь
@ni1 Да, но в пакете, куда передаются данные, есть ff11, почему в пакете, куда передаются данные, есть ff11?
Проблема в том, что вы отправляете собственный IP-заголовок как часть обычной полезной нагрузки пакета. Вот почему Wireshark неправильно отображает ваш текст.
При использовании сокета RAW необходимо включить опцию сокета IP_HDRINCL
, если вы хотите отправить собственный IP-заголовок. В противном случае ОС сгенерирует для вас заголовок.
Согласно документации Microsoft (поскольку вы запускаете этот код в Windows):
Следующие правила применяются к операциям над сокетами SOCK_RAW:
...
При отправке данных IPv4 приложение может выбрать, указывать ли заголовок IPv4 в начале исходящей дейтаграммы пакета. Если для параметра сокета
IP_HDRINCL
установлено значение true для сокета IPv4 (семейство адресовAF_INET
), приложение должно предоставить заголовок IPv4 в исходящих данных для операций отправки. Если этот параметр сокета имеет значение false (настройка по умолчанию), то заголовок IPv4 не должен включаться в исходящие данные для операций отправки....
Вариант Получать Набор Тип Оптвал Описание IP_HDRINCL да да DWORD (логическое значение) Если установлено значение TRUE, это означает, что приложение предоставляет заголовок IP. Применяется только к сокетам SOCK_RAW. Поставщик услуг TCP/IP может установить поле ID, если значение, предоставленное приложением, равно нулю. Параметр IP_HDRINCL применяется только к протоколу типа SOCK_RAW. Поставщик услуг TCP/IP, поддерживающий SOCK_RAW, должен также поддерживать IP_HDRINCL.
Попробуйте добавить это в свой код после создания сокета и до того, как начнете отправлять данные:
DWORD on = 1;
setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)&on, sizeof(on));
ты гений, я сейчас это проверю
ты спас мне жизнь, спасибо тебе большое
Следует также отметить, что Windows не допускает пакеты с неверной информацией, например. источник пакета. датаграммы с неправильными источниками будут удалены. Я столкнулся с проблемой, заключающейся в том, что некоторые малоизвестные пакеты программного обеспечения безопасности, используемые в корпоративных средах, также предотвращают создание пользовательских заголовков IPv4.
на какую целевую машину вы пытаетесь отправить данные? Потому что я не уверен, что вам нужно создавать заголовок IP или контрольную сумму, если вы отправляете из приложения Windows в приложение Windows.