Linux Netfilter开发小结
前置知识：IP包:
struct ip {
#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
unsigned char ip_hl:4, /* header length */
ip_v:4; /* version */
#endif
unsigned char ip_tos; /* type of service */
short ip_len; /* total length */
unsigned short ip_id;/* identification */
short ip_off;
unsigned char ip_ttl;/* time to live */
unsigned char ip_p;/* protocol */
unsigned short ip_sum;
struct in_addr ip_src,ip_dst;/* source and dest address */
};
IHL(Internet Header Length 报头长度)，位于IP报文的第二个字段，4位，表示IP报文头部按32位字长（32位，4字节）计数的长度，也即报文头的长度等于IHL的值乘以4。 (ip_hl)
TCP头
struct tcphdr {
u_short th_sport; /* source port */
u_short th_dport; /* destination port */
tcp_seq th_seq; /* sequence number */
tcp_seq th_ack; /* acknowledgement number */
#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
u_char th_x2:4, /* (unused) */
th_off:4; /* data offset */
#endif
#if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
u_char th_off:4, /* data offset */
th_x2:4; /* (unused) */
#endif
u_char th_flags;
#define TH_FIN 0x01
#define TH_SYN 0x02
#define TH_RST 0x04
#define TH_PUSH 0x08
#define TH_ACK 0x10
#define TH_URG 0x20
#define TH_FLAGS (TH_FIN|TH_SYN|
TH_RST|TH_ACK|TH_URG)
u_short th_win; /* window */
u_short th_sum; /* checksum */
u_short th_urp; /* urgent pointer */
};
UDP
struct udphdr
{
u_short uh_sport; /* source port */
u_short uh_dport; /* destination port */
short uh_ulen; /* udp length */
u_short uh_sum;
/* udp checksum */
};
ARP
typedef struct _ETHERNET_FRAME
{
BYTE DestinationAddress;
BYTE SourceAddress;
WORD FrameType; // in host-order
} EHTERNET_FRAME, *PETHERNET_FRAME;
typedef struct _ARP_HEADER
{
WORD HardType; //硬件类型
WORD ProtocolType;//协议类型
BYTE HardLength; //硬件地址长度
BYTE ProtocolLength; //协议地址长度
WORD Opcode; //操作类型
BYTE SourceMAC;
BYTE SourceIP;
BYTE DestinationMAC;
BYTE DestinationIP;
} ARP_HEADER, *PARP_HEADER;
typedef struct _ARP
{
EHTERNET_FRAME EthernetFrame;
ARP_HEADERArpHeader;
}ARP, *PARP;
其他的可以看或文章最尾部的参考文章
数据包报头百度百科
http://baike.baidu.com/link?url=DuxdZVeorGksQX94G8UP19wx_iy-o504SjAhiQjZuRWSWNaZEVthpt6cm4L_z0FryXPqF4-YPtaN0UBbe_8Yeq
基于linux内核的网络防火墙开发
Linux核心网络堆栈中有一个全局变量 :
struct list_head nf_hooks，该变量是一个二维数组，其中第一维用于指定协议族，第二维用于指定hook的类型（即5个HOOK点 ）。注册一个Netfilter hook实际就是在由协议族和hook类型确定的链表中添加一个新的节点。
在Linux防火墙开发中，有5个地方可以拦截
图很清楚的说明了在对应的位置能干什么
Filter:包过滤
Nat:地址转换
Mangle:修改包数据
规则链:
五个钩子函数（hook functions）,也叫五个规则链。
1.PREROUTING (路由前)
2.INPUT (数据包流入口)
3.FORWARD (转发管卡)
4.OUTPUT(数据包出口)
5.POSTROUTING（路由后）
这是NetFilter规定的五个规则链，任何一个数据包，只要经过本机，必将经过这五个链中的其中一个链。
5个HOOK点的定义：
NF_INET_PRE_ROUTING 在完整性校验之后，选路确定之前
NF_INET_LOCAL_IN 在选路确定之后，且数据包的目的是本地主机
NF_INET_FORWARD 目的地是其它主机地数据包
NF_INET_LOCAL_OUT 来自本机进程的数据包在其离开本地主机的过程中
NF_IP_POST_ROUTING 在数据包离开本地主机“上线”之前
NF_INET_POST_ROUTING 同上
对包的处理结果：
NF_DROP 丢弃该数据包
NF_ACCEPT 保留该数据包
NF_STOLEN 忘掉该数据包
NF_QUEUE 将该数据包插入到用户空间
NF_REPEAT 再次调用该hook函数
优先级:
enum nf_ip_hook_priorities {
NF_IP_PRI_FIRST = INT_MIN,
NF_IP_PRI_CONNTRACK_DEFRAG = -400,
NF_IP_PRI_RAW = -300,
NF_IP_PRI_SELINUX_FIRST = -225,
NF_IP_PRI_CONNTRACK = -200,
NF_IP_PRI_MANGLE = -150,
NF_IP_PRI_NAT_DST = -100,
NF_IP_PRI_FILTER = 0,
NF_IP_PRI_SECURITY = 50,
NF_IP_PRI_NAT_SRC = 100,
NF_IP_PRI_SELINUX_LAST = 225,
NF_IP_PRI_CONNTRACK_CONFIRM = INT_MAX,
NF_IP_PRI_LAST = INT_MAX,
};
一般写NF_IP_PRI_FIRST啦~或+1 +2...
///////////////////////////////////////////////////开始编写防火墙//////////////////////////////////////////////////////////////////
在注册之前 我们需要填写一个结构
struct nf_hook_ops {
struct list_head list;
/* 此下的值由用户填充 */
nf_hookfn *hook//回调函数;
int pf;//协议 IPV4 还是ipV6
int hooknum;//hook点
/* Hook以升序的优先级排序 */
int priority;
};
例子:
struct nf_hook_ops nfho;
/* 填充我们的hook数据结构 */
nfho.hook = hook_func;/* 处理函数 */
nfho.hooknum= NF_INET_PRE_ROUTING;
/* 使用IPv4的第一个hook */
nfho.pf = PF_INET;
//优先级 /* 让我们的函数首先执行 */
nfho.priority = NF_IP_PRI_FIRST;
过滤函数:
unsigned int hook_func(
unsigned int hooknum,
struct sk_buff *skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn)(struct sk_buff *))
{
return NF_DROP;/* 丢弃所有的数据包 */
}
//初始化函数调用
nf_register_hook(&nfho);
//卸载函数中调用
nf_unregister_hook(&nfho);
完整代码:
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/netfilter.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
static struct nf_hook_ops nfho;
static unsigned int hook_func(unsigned int hooknum,
struct sk_buff *skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn)(struct sk_buff *))
{
return NF_ACCEPT;
}
static int nf_init(void)
{
nfho.hook = hook_func;
nfho.hooknum= NF_INET_PRE_ROUTING;
nfho.pf = PF_INET;
nfho.priority = NF_IP_PRI_FIRST;
nf_register_hook(&nfho);
return 0;
}
static voidnf_cleanup(void)
{
nf_unregister_hook(&nfho);
}
module_init(nf_init);
module_exit(nf_cleanup);
MODULE_AUTHOR("djwow");
MODULE_LICENSE("GPL");
struct sk_buff
sk_buff结构的成员skb->head指向一个已分配的空间的头部，即申请到的整个缓冲区的头，skb->end指向该空间的尾部，这两个成员指针从空间创建之后，就不能被修改。skb->data指向分配空间中数据的头部，skb->tail指向数据的尾部，这两个值随着网络数据在各层之间的传递、修改，会被不断改动。刚开始接触skb_buf的时候会产生一种错误的认识，就是以为协议头都会是放在skb->head和skb->data这两个指针之间，但实际上skb_buf的操作函数都无法直接对这一段内存进行操作，所有的操作函数所做的就仅仅是修改skb->data和skb->tail这两个指针而已，向套接字缓冲区拷贝数据也是由其它函数来完成的，所以不管是从网卡接受的数据还是上层发下来的数据，协议头都是被放在了skb->data到skb->tail之间，通过skb_push前移skb->data加入协议头，通过skb_pull后移skb->data剥离协议头。
sk_buf常用解析
struct sk_buff *sb = skb;
IP地址：
#define NIPQUAD(addr) \
((unsigned char *)&addr), \
((unsigned char *)&addr), \
((unsigned char *)&addr), \
((unsigned char *)&addr)
#define NIPQUAD_FMT "%u.%u.%u.%u"
__be sip, dip;
struct iphdr *iph=ip_hdr(sb);
sip=iph->saddr;
dip=iph->daddr;
printk("sip:%u.%u.%u.%u,dip:%u.%u.%u.%u\m",
NIPQUAD(sip),NIPQUAD(dip));
协议：
struct iphdr *iph=ip_hdr(sb);
iph->protocol==IPPROTO_TCP
端口：
struct iphdr *iph=ip_hdr(sb);
struct tcphdr *tcph = NULL;
struct udphdr *udph = NULL;
unsigned short sport = 0;
unsigned short dport = 0;
if(iph->protocol==IPPROTO_TCP)
{
tcph = (struct tcphdr *)((char *)skb->data + (int)(iph->ihl * 4));
sport=ntohs(tcph->source);
dport=ntohs(tcph->dest);
}
else if(iph->protocal==IPPROTO_UDP)
{
udph = (struct udphdr *)((char *)skb->data + (int)(iph->ihl * 4));
sport=ntohs(udph->source);
dport=ntohs(udph->dest);
}
tcp的数据：
char *data = NULL;
struct tcphdr *tcph = (struct tcphdr *)((char *)skb->data + (int)(iph->ihl * 4));;
data = (char *)((int)tcph + (int)(tcph->doff * 4));
ihl(Internet Header Length 报头长度)，位于IP报文的第二个字段，4位，表示IP报文头部按32位字长（32位，4字节）计数的长度，也即报文头的长度等于IHL的值乘以4。
三个demo
一个是打印ip地址 一个是获取ftp账号密码 最后一个老外写一个获取ftp和修改数据的demo
//打印IP:
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/inet.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/tcp.h>
#include <linux/udp.h>
#define NIPQUAD(addr) \
((unsigned char *)&addr), \
((unsigned char *)&addr), \
((unsigned char *)&addr), \
((unsigned char *)&addr)
static unsigned int ipprint_func(
unsigned int hooknum,
struct sk_buff * skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn) (struct sk_buff *))
{
__be32 sip,dip;
struct tcphdr *tcph = NULL;
struct udphdr *udph = NULL;
unsigned short sport = 0;
unsigned short dport = 0;
struct iphdr *iph;
if(skb)
{
struct sk_buff *sb = NULL;
sb = skb;
iph= ip_hdr(sb);
sip = iph->saddr;
dip = iph->daddr;
if(iph->protocol==IPPROTO_TCP)
{
tcph = (struct tcphdr *)((char *)skb->data + (int)(iph->ihl * 4));
//tcph = tcp_hdr(sb);
sport=ntohs(tcph->source);
dport=ntohs(tcph->dest);
}
else if(iph->protocol==IPPROTO_UDP)
{
udph = (struct udphdr *)((char *)skb->data + (int)(iph->ihl * 4));
//udph = udp_hdr(sb);
sport=ntohs(udph->source);
dport=ntohs(udph->dest);
}
printk("Packet for source address: %u.%u.%u.%u:%u destination address: %u.%u.%u.%u:%u\n ", NIPQUAD(sip),sport,NIPQUAD(dip),dport);
}
return NF_DROP;
}
struct nf_hook_ops ipprint_ops = {
.list ={NULL,NULL},
.hook = ipprint_func,
.pf = PF_INET,
//.hooknum = NF_INET_PRE_ROUTING,
.hooknum = NF_INET_LOCAL_IN,
.priority = NF_IP_PRI_FILTER+2
};
static int __init ipprint_init(void) {
nf_register_hook(&ipprint_ops);
return 0;
}
static void __exit ipprint_exit(void) {
nf_unregister_hook(&ipprint_ops);
}
module_init(ipprint_init);
module_exit(ipprint_exit);
MODULE_AUTHOR("djwow");
MODULE_DESCRIPTION("ipprint");
MODULE_LICENSE("GPL");
获取FTP账号密码: 结合通信的话可以参考我的另一篇文章
《linux防火墙开发实例 获取FTP账号密码》
6319521
Linux内核sk_buff结构分析
7415748
skb_buf结构分析
8797236
sk_buff结构分析
http://www.cnblogs.com/qq78292959/archive/2012/06/06/2538358.html
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