Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (seongtaejeong at gmail.com)
홈페이지
첨부 파일
 

(시리즈 글이 3개 있습니다.)
Linux: 124. eBPF - __sk_buff / sk_buff 구조체
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/14019

Linux: 130. eBPF - bpf_skb_load_bytes를 이용한 __sk_buff.data 영역의 IP/TCP 헤더 해석
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/14038

Linux: 131. eBPF - bpf_skb_load_bytes를 이용한 __sk_buff.data 영역의 TCP payload 접근
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/14039




eBPF - bpf_skb_load_bytes를 이용한 __sk_buff.data 영역의 TCP payload 접근

지난 글에서,

eBPF - bpf_skb_load_bytes를 이용한 __sk_buff.data 영역의 IP/TCP 헤더 해석
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/14038

__sk_buff.data의 IP/TCP 헤더를 접근해 봤는데요, 이번엔 TCP Header를 넘어 사용자가 Socket에서 send/receive한 데이터를 접근해 보겠습니다. 이를 위해 기존의 print_sk_buff 소스 코드에 약간의 코드를 추가해 볼 수 있습니다.

// TCP header, TCP header size, TCP checksum mechanism, TCP header structure, options, and format
// https://www.noction.com/blog/tcp-header
//
// L7 Tracing with eBPF: HTTP and Beyond via Socket Filters and Syscall Tracepoints
// ; https://eunomia.dev/en/tutorials/23-http/

static void print_sk_buff(char* title, struct __sk_buff *skb) {
    struct iphdr iph;
    long result = bpf_skb_load_bytes_relative(skb, 0, &iph, sizeof(struct iphdr), BPF_HDR_START_NET);
    if (result != 0) {
        bpf_printk("[%s]: unexpected-packet = %d", title, result);
        return;
    }

    if (iph.protocol != IPPROTO_TCP) {
        bpf_printk("[%s]: !tcp_packet(protocol = %d)", title, iph.protocol);
        return;
    }

    __u8 ip_header_length = iph.ihl * 4;

    struct tcphdr tcph;
    result = bpf_skb_load_bytes_relative(skb, ip_header_length, &tcph, sizeof(struct tcphdr), BPF_HDR_START_NET);
    __u8 tcp_header_length = tcph.doff * 4;

    __u32 ip_tcp_header_legnth = ip_header_length + tcp_header_length;

    __u32 total_packet_length = __bpf_ntohs(iph.tot_len);
    __u32 tcp_payload_length = total_packet_length - ip_tcp_header_legnth;

    bpf_printk("[%s]: len(IPHeader) = %d, len(TCPHeader) = %d, len(TCPPayload) = %d", title, ip_header_length, tcp_header_length, tcp_payload_length);

    if (tcp_payload_length >= 4) {
        __u8 packet_data[4];
        result = bpf_skb_load_bytes_relative(skb, ip_tcp_header_legnth, &packet_data, 4, BPF_HDR_START_NET); // (EFAULT 14 Bad address)
        bpf_printk("[%s]: pakcet: result = %d, sk_buff = %p", title, result, skb);
        bpf_printk("First-4bytes: %c, %c, %c, %c", packet_data[0], packet_data[1], packet_data[2], packet_data[3]);
    }
}

SEC("cgroup_skb/ingress")
int test_ingress_packets(struct __sk_buff *skb) {
    print_sk_buff("ingress", skb);
    return 1;
}

SEC("cgroup_skb/egress")
int test_egress_packets(struct __sk_buff *skb) {
    print_sk_buff("egress", skb);
    return 1;
}

그런데 막상 실행해 보면 마지막 bpf_skb_load_bytes_relative에서 -14, 즉 "EFAULT(Bad address)" 오류가 발생하는 것을 볼 수 있습니다. 재미있는 것은, skb->len의 값을 조사해 보면, IP 헤더 + TCP 헤더 + TCP payload를 모두 더한 값과 일치합니다.

bpf_printk("[%s]: len(IPHeader) = %d, len(TCPHeader) = %d, len(TCPPayload) = %d", title, ip_header_length, tcp_header_length, tcp_payload_length);
bpf_printk("[%s]: skb->len: %d", title, skb->len);

/* 출력 예
[egress]: len(IPHeader) = 20, len(TCPHeader) = 40, len(TCPPayload) = 0
[egress]: skb->len: 60

[egress]: len(IPHeader) = 20, len(TCPHeader) = 32, len(TCPPayload) = 57
[egress]: skb->len: 109

[egress]: len(IPHeader) = 20, len(TCPHeader) = 32, len(TCPPayload) = 0
[egress] skb->len: 52
*/

그렇다면 분명히 egress 문맥에서도 payload 데이터가 존재할 텐데도... 접근은 안 되는 것입니다.

다른 방법으로, 혹시나 싶어 bpf_skb_pull_data를 호출해 봤는데요,

// non-linear 대비: 필요한 부분을 head로 당겨오기
//                  (tcp_data_offset + 4) 바이트가 선형으로 보장되도록 요청
if (bpf_skb_pull_data(skb, ip_tcp_header_legnth + 4) < 0) {
    bpf_printk("failed to pull data len = %d, at = %d", want_bytes, ip_tcp_header_legnth);
    return 1;
}

아예 eBPF 프로그램 로딩 단계에서 오류가 발생해 실행조차 하지 못합니다.

load program: invalid argument: program of this type cannot use helper bpf_skb_pull_data#39 (73 line(s) omitted)

오류 메시지에서 알려 주듯이, bpf_skb_pull_data 함수의 지원 프로그램은,

  • BPF_PROG_TYPE_LWT_IN
  • BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT
  • BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL
  • BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT
  • BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT
  • BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS
  • BPF_PROG_TYPE_SK_SKB

유형에서만 사용할 수 있기 때문에 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB에서는 eBPF verifier가 저렇게 거부를 하는 것입니다.

다시 말해, (제가 아는 수준에서는) BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB 프로그램의 경우 TCP payload를 읽어올 수 없습니다.




재미있게도, 동일한 소스 코드를 BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER 유형에서 실행하면 정상적으로 TCP payload 영역을 접근할 수 있습니다.

SEC("socket")
int socket_handler(struct __sk_buff *skb) {
    print_sk_buff("socket_handler", skb);
    return skb->len;
}

예제에서는 최초 4바이트를 출력하게 했는데요, BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER가 ingoing 패킷만 다루므로 외부로 요청한 HTTP 호출에 대해 응답에 해당하는 "H, T, T, P"가 찍히는 것을 확인할 수 있습니다.

결국, 동일하게 "struct __sk_buff *skb" 구조체를 인자로 받는 eBPF 함수라고 해도, 프로그램 문맥에 따라 1) bpf_skb_load_bytes/bpf_skb_load_bytes_relative의 반환값도 다르고, 2) payload 접근 유무도 다릅니다.




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







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 11/8/2025]

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
 




... 121  122  123  124  125  126  127  128  129  [130]  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
2921정성태5/9/201537591개발 환경 구성: 266. 인텔에서 구현한 최대 절전 모드 기능 - Intel® Rapid Start Technology
2920정성태5/9/201528531오류 유형: 290. 디스크 관리자의 파티션 축소 시, There is not enough space available on the disk(s) to complete this operation.
2919정성태5/9/201528054오류 유형: 289. Error: this template attempted to load component assembly 'NuGet.VisualStudio.Interop, ...'
2918정성태5/9/201547721Windows: 111. 복구(Recovery) 파티션 삭제하는 방법 [3]
2917정성태5/9/201537666오류 유형: 288. .NET Framework 4.6이 설치된 경우 "Intel® Rapid Storage Technology (Intel® RST) RAID Driver"가 설치 안 되는 문제 [5]
2916정성태5/9/201539197오류 유형: 287. 레지스트리 권한 오류 - Cannot edit [Registry key name]: Error writing the value's new contents.
2915정성태5/9/201538660개발 환경 구성: 265. TrustedInstaller 권한으로 프로그램 실행시키는 방법 [11]
2914정성태5/9/201536229DDK: 7. 정식 인증서가 있는 경우 Device Driver 서명하는 방법 [2]
2913정성태4/30/201532589.NET Framework: 511. Build 2015 행사에서 소개된 (맥/리눅스/윈도우 용 무료) Visual Studio Code 개발 도구 [8]
2912정성태4/29/201528170오류 유형: 286. VirtualBox에 Windows 8/2012 설치 시 "Error Code: 0x000000C4" 오류 발생
2911정성태4/29/201526601오류 유형: 285. Visual Studio 2015를 제거한 경우 Microsoft.VisualStudio.Web.PageInspector.Loader 어셈블리를 못 찾는 문제 [2]
2910정성태4/29/201530530오류 유형: 284. System.TypeLoadException: Could not load type 'System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute' from assembly [1]
2909정성태4/29/201526814오류 유형: 283. WCF 연결 오류 - Expected record type 'PreambleAck'
2908정성태4/29/201534856오류 유형: 282. 원격에서 SQL 서버는 연결되지만, SQL Express는 연결되지 않는 경우
2907정성태4/29/201525453.NET Framework: 510. 제네릭(Generic) 인자에 대한 메타데이터 등록 확인
2906정성태4/28/201527240오류 유형: 281. DebugView로 인한 System.Diagnostics.Trace.WriteLine 멈춤(Hang) 현상
2905정성태4/27/201528569오류 유형: 280. HttpResponse.Headers.Add에서 "System.PlatformNotSupportedException: This operation requires IIS integrated pipeline mode." 예외 발생
2904정성태4/27/201532640DDK: 6. ZwTerminateProcess로 프로세스를 종료하는 Device Driver 프로그램 [2]파일 다운로드1
2903정성태4/20/201526765Windows: 110. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Azure에서 제공하는 계정 관리 서비스
2902정성태4/16/201533828Windows: 109. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Active Directory 이해
2901정성태4/15/201530091Windows: 108. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Windows Server 2012 R2 주요 기술 (Hyper-V 관점)
2900정성태3/24/201528297오류 유형: 279. robocopy 오류 - The file cannot be accessed by the system [4]
2899정성태3/24/201536387개발 환경 구성: 264. Visual Studio 2013 솔루션을 2015로 마이그레이션
2898정성태3/24/201527520개발 환경 구성: 263. SharePoint 2013을 Windows Server 2012 R2에 설치
2897정성태3/18/201525306오류 유형: 278. LoadLibrary("...") failed - Invalid access to memory location.
2896정성태3/18/201524985VC++: 90. Visual Studio 2013에서 Visual Basic 6용 ATL Control 제작
... 121  122  123  124  125  126  127  128  129  [130]  131  132  133  134  135  ...