首先了解如何从包头过滤信息
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proto[x:y] : 过滤从x字节开始的y字节数。比如ip[2:2]过滤出3、4字节(第一字节从0开始排)
proto[x:y] & z = 0 : proto[x:y]和z的与操作为0
proto[x:y] & z !=0 : proto[x:y]和z的与操作不为0
proto[x:y] & z = z : proto[x:y]和z的与操作为z
proto[x:y] = z : proto[x:y]等于z
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操作符 : >, <, >=, <=, =, !=
IP头(IPV4)
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0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| IHL |Type of Service| Total Length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Identification |Flags| Fragment Offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Time to Live | Protocol | Header Checksum |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Source Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Options | Padding | <-- optional
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| DATA ... |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
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中文:
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/*IP头定义,共20个字节*/
typedef struct _IP_HEADER
{
char m_cVersionAndHeaderLen; //版本信息(前4位),头长度(后4位)
char m_cTypeOfService; // 服务类型8位
short m_sTotalLenOfPacket; //数据包长度
short m_sPacketID; //数据包标识
short m_sSliceinfo; //分片使用
char m_cTTL; //存活时间
char m_cTypeOfProtocol; //协议类型
short m_sCheckSum; //校验和
unsigned int m_uiSourIp; //源ip
unsigned int m_uiDestIp; //目的ip
} __attribute__((packed))IP_HEADER, *PIP_HEADER ;
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长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度,因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位,单位为32bit(4个字节),即本区域值= IP头部长度(单位为bit)/(84),因此,一个IP包头的长度最长为“1111”,即154=60个字节。IP包头最小长度为20字节。
16比特,以字节为单位描述IP包的总长度(包括头部和数据两部分),最大值为65535。第二行中标识符、标志和段偏移量通常联合使用,用于数据拆分时的分组和重组。
对于上层发来的较大的数据包,往往需要拆分。路由器将一个大包进行拆分后,拆出来的所有部分被标上相同的值,该值即为标识符,用于告诉目的端哪些包属于同一个大包。
长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF(Don’t Fragment)位,DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发,则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF(More Fragments)位,当路由器对一个上层数据包分段,则路由器会在除了最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。
长度13比特,表示一个数据包在原先被拆分前的大包中的位置。接收端据此来还原和组装IP包。
表示IP包的生存时间,长度8比特。长度8比特。当IP包进行传送时,先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候,每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0,则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。
长度8比特,标识上一层即传输层在本次数据传输中所使用的协议。比如6代表TCP,17代表UDP等
长度16位。用来做IP头部的正确性检测,但不包含数据部分。 因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。
长度32比特,标识IP包的起源地址。
长度32比特,表示IP包的目的地址。
可变长字段,主要用于测试,由起源设备跟据需要改写。
因为IP包头长度(Header Length)部分的单位为32bit,所以IP包头的长度必须为32bit的整数倍。因此,在可选项后面,IP协议会填充若干个0,以达到32bit的整数倍
IP选项
一般
的IP头是20字节,但IP头有选项设置,不能直接从偏移21字节处读取数据。IP头有个长度字段可以知道头长度是否大于20字节。
通常第一个字节的二进制值是:01000101,
分成两个部分:
0100 = 4 表示IP版本
0101 = 5 表示IP头32 bit的块数,
5 x 32 bits = 160 bits or 20 bytes
如果第一字节第二部分的值大于5,那么表示头有IP选项。
下面介绍有过滤方法
**0100 0101 **: 第一字节的二进制
0000 1111 : 与操作
<=========
0000 0101 : 结果
正确的过滤方法:
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tcpdump -i eth1 'ip[0] & 15 > 5'
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或者
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tcpdump -i eth1 'ip[0] & 0x0f > 5'
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分片标记
当发送端的MTU大于到目的路径链路上的MTU时就会被分片,分片信息在IP头的第七和第八字节:
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+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Flags| Fragment Offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
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Bit 0: 保留,必须是0
Bit 1: (DF) 0 = 可能分片, 1 = 不分片
Bit 2: (MF) 0 = 最后的分片, 1 = 还有分片
Fragment Offset字段只有在分片的时候才使用。
要抓带DF位标记的不分片的包,第七字节的值应该是:
01000000 = 64
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tcpdump -i eth1 'ip[6] = 64'
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抓分片包
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tcpdump -i eth1 'ip[6] = 32'
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最后分片包的开始3位是0,但是有Fragment Offset字段。
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tcpdump -i eth1 '((ip[6:2] > 0) and (not ip[6] = 64))'
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测试分片可以用下面的命令:
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ping -M want -s 3000 192.168.1.1
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匹配小TTL
TTL字段在第九字节,并且正好是完整的一个字节,TTL最大值是255,二进制为11111111。
可以用下面的命令验证一下:
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$ ping -M want -s 3000 -t 256 192.168.1.200
ping: ttl 256 out of range
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+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Time to Live |
+-+-+-+-+-+-+-+-+
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- 在网关可以用下面的命令看看网络中谁在使用
traceroute
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tcpdump -i eth1 'ip[8] < 5'
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抓大于X字节的包
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tcpdump -i eth1 'ip[2:2] > 600'
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更多的过滤方式
首先还是需要知道TCP基本结构
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0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Source Port | Destination Port |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Sequence Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Acknowledgment Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Data | |C|E|U|A|P|R|S|F| |
| Offset| Res. |W|C|R|C|S|S|Y|I| Window |
| | |R|E|G|K|H|T|N|N| |
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| Checksum | Urgent Pointer |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Options | Padding |
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| data |
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/*TCP头定义,共20个字节*/
typedef struct _TCP_HEADER
{
short m_sSourPort; //源端口号16bit
short m_sDestPort; //目的端口号16bit
unsigned int m_uiSequNum; //序列号32bit
unsigned int m_uiAcknowledgeNum; //确认号32bit
short m_sHeaderLenAndFlag; //前4位:TCP头长度;中6位:保留;后6位:标志位
short m_sWindowSize; //窗口大小16bit
short m_sCheckSum; //检验和16bit
short m_surgentPointer; //紧急数据偏移量16bit
}__attribute__((packed))TCP_HEADER, *PTCP_HEADER;
/*TCP头中的选项定义
kind(8bit)+Length(8bit,整个选项的长度,包含前两部分)+内容(如果有的话)
KIND =
1表示 无操作NOP,无后面的部分
2表示 maximum segment 后面的LENGTH就是maximum segment选项的长度(以byte为单位,1+1+内容部分长度)
3表示 windows scale 后面的LENGTH就是 windows scale选项的长度(以byte为单位,1+1+内容部分长度)
4表示 SACK permitted LENGTH为2,没有内容部分
5表示这是一个SACK包 LENGTH为2,没有内容部分
8表示时间戳,LENGTH为10,含8个字节的时间戳
*/
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16位源端口号和16位目的端口号。
32位序号:
一次TCP通信过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的编号,通过这个来确认发送的数据有序,比如现在序列号为1000,发送了1000,下一个序列号就是2000。
32位确认号:
用来响应TCP报文段,给收到的TCP报文段的序号加1,三握时还要携带自己的序号。
4位头部长度:
标识该TCP头部有多少个4字节,共表示最长15*4=60字节。同IP头部。
6位保留:
6位标志。URG(紧急指针是否有效)ACK(表示确认号是否有效)PSH(提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区读走数据)RST(表示要求对方重新建立连接)SYN(表示请求建立一个连接)FIN(表示通知对方本端要关闭连接)
16位窗口大小:
TCP流量控制的一个手段,用来告诉对端TCP缓冲区还能容纳多少字节。
16位校验和:
由发送端填充,接收端对报文段执行CRC算法以检验TCP报文段在传输中是否损坏。
16位紧急指针:
一个正的偏移量,它和序号段的值相加表示最后一个紧急数据的下一字节的序号。
标志位字段(U、A、P、R、S、F):
占6比特。各比特的含义如下:
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URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
-
ACK:确认序号有效。
-
PSH:接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
-
RST:重建连接。
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SYN:发起一个连接。
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FIN:释放一个连接。
-
窗口大小字段:占16比特。此字段用来进行流量控制。单位为字节数,这个值是本机期望一次接收的字节数。
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TCP校验和字段:占16比特。对整个TCP报文段,即TCP头部和TCP数据进行校验和计算,并由目标端进行验证。
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紧急指针字段:占16比特。它是一个偏移量,和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
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选项字段:占32比特。可能包括"窗口扩大因子"、“时间戳"等选项。
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抓取源端口大于1024的TCP数据包
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tcpdump -i eth1 'tcp[0:2] > 1024'
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TCP标记定义在TCP头的第十四个字节
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|C|E|U|A|P|R|S|F|
|W|C|R|C|S|S|Y|I|
|R|E|G|K|H|T|N|N|
+-+-+-+-+-+-+-+-+
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- 只抓SYN包,第十四字节是二进制的00000010,也就是十进制的2
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tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 2'
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- 抓SYN, ACK (00010010 or 18)
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tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 18'
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tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 2 = 2'
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tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 24'
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- 抓所有包含FIN标记的包(FIN通常和ACK一起,表示幽会完了,回见)
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tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 1 = 1'
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tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 4 = 4'
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常用的字段偏移名字
tcpdump考虑了一些数字恐惧症者的需求,提供了部分常用的字段偏移名字:
icmptype
(ICMP类型字段)
icmpcode
(ICMP符号字段)
tcpflags
(TCP标记字段)
ICMP类型值有:
icmp-echoreply
, icmp-unreach
, icmp-sourcequench
, icmp-redirect
, icmp-echo
, icmp-routeradvert
, icmp-routersolicit
, icmp-timxceed
, icmp-paramprob
, icmp-tstamp
, icmp-tstampreply
, icmp-ireq
, icmp-ireqreply
, icmp-maskreq
, icmp-maskreply
TCP标记值:
tcp-fin
, tcp-syn
, tcp-rst
, tcp-push
, tcp-push
, tcp-ack
, tcp-urg
这样上面按照TCP标记位抓包的就可以写直观的表达式了:
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tcpdump -i eth1 'tcp[tcpflags] = tcp-syn'
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tcpdump -i eth1 'tcp[tcpflags] & tcp-syn != 0 and tcp[tcpflags] & tcp-ack != 0'
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抓SMTP数据
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tcpdump -i eth1 '((port 25) and (tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x4d41494c))'
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抓取数据区开始为"MAIL"的包,“MAIL"的十六进制为0x4d41494c。
抓HTTP GET数据
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tcpdump -i eth1 'tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x47455420'
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“GET “的十六进制是47455420
抓SSH返回
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tcpdump -i eth1 'tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x5353482D'
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“SSH-“的十六进制是0x5353482D
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tcpdump -i eth1 '(tcp[(tcp[12]>>2):4] = 0x5353482D) and (tcp[((tcp[12]>>2)+4):2] = 0x312E)'
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