c++ - 发送带有 syn 标志集的原始 tcp 数据包只是通过 lo 接口(interface)，而不是我想要的 eth0

Question

我想向我的 httpd 服务器发送一个 syn 数据包并获得一个响应的 syn-ack 数据包。但是当我使用 Wireshark 进行监控时，数据包是由我的本地接口(interface) lo 而不是 eth0 发送的。

我已经尝试在 setsockopt 中设置一些不同的值，正如您在下面的代码中看到的那样，但似乎都没有用，它总是使用 lo 接口(interface)并且不是 eth0。我不知道使它通过本地接口(interface)的 tcp 数据包是否有问题，或者是否有其他问题。

#include <cstdlib>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/tcp.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <linux/if_ether.h>

#define PCKT_LEN 8192

unsigned short csum(unsigned short *buf, int len) {
    unsigned long sum;
    for(sum=0; len>0; len--)
        sum += *buf++;
    sum = (sum >> 16) + (sum &0xffff);
    sum += (sum >> 16);
    return (unsigned short)(~sum);
}

int main(int argc, char** argv) {

    char *buffer = new char[PCKT_LEN]();

    class iphdr *ip = (struct iphdr *) buffer;
    class tcphdr *tcp = (struct tcphdr *) (buffer + sizeof(struct iphdr));

    class sockaddr_in sin;

    int sd = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_TCP);
    if(sd < 0) {
       perror("socket() error");
       exit(-1);
    } else {
        printf("socket()-SOCK_RAW and tcp protocol is OK.\n");
    }

    sin.sin_family = AF_INET;           // Address family
    sin.sin_port = htons(atoi("2345")); // Source port
    inet_pton(AF_INET, "192.168.1.11", &(sin.sin_addr.s_addr)); // Dest IP - ERROR WAS WRONG IP

    ip->ihl = 5;
    ip->version = 4;
    ip->tos = 16;
    ip->tot_len = sizeof(class iphdr) + sizeof(class tcphdr);
    ip->id = htons(54321);
    ip->frag_off = 0;
    ip->ttl = 32;
    ip->protocol = 6; // TCP
    ip->check = 0; // Done by kernel
    inet_pton(AF_INET, "192.168.1.10", &(ip->saddr)); // Source IP
    inet_pton(AF_INET, "192.168.1.11", &(ip->daddr)); // Destination IP

    // The TCP structure
    tcp->source = htons(atoi("2345"));
    tcp->dest = htons(atoi("80"));      // Destination port
    tcp->seq = htonl(1);
    tcp->ack_seq = random();
    tcp->doff = 5;
    tcp->syn = 1;
    tcp->ack = 0;
    tcp->window = htons(32767);
    tcp->check = 0; // Done by kernel
    tcp->rst = 0;
    tcp->urg_ptr = 0;

    ip->check = csum((unsigned short *) buffer, (sizeof(class iphdr) + sizeof(class tcphdr)));

    // Bind socket to interface
    int iface = 1;
    const int *val = &iface;
    char *opt = "eth0";
    if(setsockopt(sd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, val, sizeof(iface)) < 0) {
    //if(setsockopt(sd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, opt, 4) < 0) {
        perror("setsockopt() error");
        exit(-1);
    }
    else
        printf("setsockopt() is OK\n");

    if(sendto(sd, buffer, ip->tot_len, 0, (sockaddr*)&sin, sizeof(class sockaddr_in)) < 0) {
       perror("sendto() error");
       exit(-1);
    }
    else
        printf("Send OK!");

    close(sd);
    return 0;
}

我的界面:

# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:6e:82:29 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.10/24 brd 192.168.1.255 scope global eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe6e:8229/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

编辑

...
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>
...

struct ifreq ifr;
memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "eth0");
if(ioctl(sd, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
    perror("ioctl failed!");
    return EXIT_FAILURE;
}
if(setsockopt(sd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, &ifr, sizeof(ifr)) < 0) {
    perror("setsockopt() error");
    exit(-1);
}
    printf("setsockopt() is OK\n");

但它仍然通过lo 接口(interface)。我的虚拟机中的桥接网络接口(interface)是否有问题？

编辑 2

我现在已经将我的原始 ip 数据包与 hping2 发送的数据包进行了比较，唯一不同的是接口(interface) id(在帧中指定)并且以太网层不包含任何 MAC 地址信息。 hping2通过eth0接口(interface)发送，包含所有MAC地址信息。我的程序确实通过 lo 发送它并且不包含任何 MAC 信息(可能它是通过 lo 接口(interface)发送的因为它不包含任何 MAC 地址信息在数据包？？？)。看这张图片:

我还将 hping2 的源代码与我在如何构建原始 IP 数据包方面的代码进行了比较，但我看不到任何可以使数据包像我的情况一样通过 lo 接口(interface)的东西。而且我完全不知道为什么我的程序不会在我的数据包中包含任何 MAC 地址。我数据包中的其他所有内容都与 hping2 数据包中的内容相同，除了随机的序列号。

还有其他想法吗？

Answer 1

自己解决了。指向发件人 IP 的是 sin.sin_addr.s_addr，但它必须是服务器 ip!要小心，因为在代码中发现此类错误并不总是那么容易! :-)

现在数据包包含正确的 MAC 信息。

下一个问题是为什么我没有从服务器获得任何syn-acks，但我会针对该问题提出一个新问题。