使用Python进行TCP数据包注入（伪造）

来源：互联网发布：单片机蓝牙程序编辑：程序博客网时间：2024/05/29 17:34

数据包注入是对已经建立的网络连接通过构建任意协议（TCP…UDP…）然后用原始套接字发送的方式进行妨碍的过程，这种方法被广泛使用在网络渗透测试中，比如DDOS，端口扫描等。

一个数据包由IP头部信息、TCP/UDP头部信息和数据构成：

Packet = IP Header + TCP/UDP Header + Data

大多数操作系统的socket API都支持包注入（尤其是基于Berkeley Sockets的），微软在windows xp之后为了避免包嗅探限制了原始套接字的能力。这篇文章只适用于UNIX/类UNIX系统。

TCP协议被广泛运用于互联网上的数据传输，它是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于IP的传输层协议。

TCP的首部格式：

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 |           |U|A|P|R|S|F|                               || Offset| Reserved  |R|C|S|S|Y|I|            Window             ||       |           |G|K|H|T|N|N|                               |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|           Checksum            |         Urgent Pointer        |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|                    Options                    |    Padding    |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|                             data                              |-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

—Source Port是源端口，16位。

—Destination Port是目的端口，16位。

—Sequence Number是发送数据包中的第一个字节的序列号，32位。

—Acknowledgment Number是确认序列号，32位。

—Data Offset是数据偏移，4位，该字段的值是TCP首部（包括选项）长度乘以4。

—标志位： 6位，URG表示Urgent Pointer字段有意义：

ACK表示Acknowledgment Number字段有意义

PSH表示Push功能，RST表示复位TCP连接

SYN表示SYN报文（在建立TCP连接的时候使用）

FIN表示没有数据需要发送了（在关闭TCP连接的时候使用）

Window表示接收缓冲区的空闲空间，16位，用来告诉TCP连接对端自己能够接收的最大数据长度。

—Checksum是校验和，16位。

—Urgent Pointers是紧急指针，16位，只有URG标志位被设置时该字段才有意义，表示紧急数据相对序列号（Sequence Number字段的值）的偏移。

更多TCP协议的详细信息可以在网上轻易找到，在这里不再赘述。

为了建立一个可以自己构造数据的包，我们使用"SOCK_RAW"这种socket格式，使用"IPPROTO_RAW"协议，它会告诉系统我们将提供网络层和传输层。

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_RAW,)

通过这个简单的类，我们可以进行IP头部信息构造

class ip(object):    def __init__(self, source, destination):        self.version = 4        self.ihl = 5 # Internet Header Length        self.tos = 0 # Type of Service        self.tl = 0 # total length will be filled by kernel        self.id = 54321        self.flags = 0 # More fragments        self.offset = 0        self.ttl = 255        self.protocol = socket.IPPROTO_TCP        self.checksum = 0 # will be filled by kernel        self.source = socket.inet_aton(source)        self.destination = socket.inet_aton(destination)    def pack(self):        ver_ihl = (self.version << 4) + self.ihl        flags_offset = (self.flags << 13) + self.offset        ip_header = struct.pack("!BBHHHBBH4s4s",                    ver_ihl,                    self.tos,                    self.tl,                    self.id,                    flags_offset,                    self.ttl,                    self.protocol,                    self.checksum,                    self.source,                    self.destination)

"pack"方法会对IP头部元素进行打包并返回它

ipobj = ip("127.0.0.1", "127.0.0.2") # Creating an ip object instancei pobj.source = "localhost" # Changing IP element value

构造TCP头部信息

TCP类允许我们轻易地操作TCP头部元素并打包它们

class tcp(object):    def __init__(self, srcp, dstp):        self.srcp = srcp        self.dstp = dstp        self.seqn = 0        self.ackn = 0        self.offset = 5 # Data offset: 5x4 = 20 bytes        self.reserved = 0        self.urg = 0        self.ack = 0        self.psh = 1        self.rst = 0        self.syn = 0        self.fin = 0        self.window = socket.htons(5840)        self.checksum = 0        self.urgp = 0        self.payload = ""    def pack(self, source, destination):        data_offset = (self.offset << 4) + 0        flags = self.fin + (self.syn << 1) + (self.rst << 2) + (self.psh << 3) + (self.ack << 4) + (self.urg << 5)        tcp_header = struct.pack(&#039;!HHLLBBHHH&#039;,                     self.srcp,                     self.dstp,                     self.seqn,                     self.ackn,                     data_offset,                     flags,                      self.window,                     self.checksum,                     self.urgp)        #pseudo header fields        source_ip = source        destination_ip = destination        reserved = 0        protocol = socket.IPPROTO_TCP        total_length = len(tcp_header) + len(self.payload)        # Pseudo header        psh = struct.pack("!4s4sBBH",              source_ip,              destination_ip,              reserved,              protocol,              total_length)        psh = psh + tcp_header + self.payload        tcp_checksum = checksum(psh)        tcp_header = struct.pack("!HHLLBBH",                  self.srcp,                  self.dstp,                  self.seqn,                  self.ackn,                  data_offset,                  flags,                  self.window)        tcp_header+= struct.pack(&#039;H&#039;, tcp_checksum) + struct.pack(&#039;!H&#039;, self.urgp)

我们知道，TCP协议是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于IP的传输层协议，提供一种面向连接的、可靠的字节流服务，面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据包之前必须先建立一个TCP连接。

伪造的头部信息有五个不同的区域且包含了source ip和destination ip

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 IP address                    |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|                        Destination IP address                 |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|     Reserved  |   Protocol    |          Total Length         |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

•Source IP address (32 bits): 发送者的IP地址•Destination IP address (32 bits): 接受者的IP地址•Reserved (8 bits): 清零•Protocol (8 bits): 传输协议(6为TCP, 17为UDP)

在TCP头部校验计算中，校验和字段必须清零。一旦值被计算出，在发送包之前必须插入字段中。

构造头部字段

source_ip = sourcedestination_ip = destinationreserved = 0protocol = socket.IPPROTO_TCP

打包伪造的头部并且将它插入TCP头部和数据中：

# 伪造头部psh = struct.pack("!4s4sBBH",              source_ip,              destination_ip,              reserved,              protocol,              total_length)psh = psh + tcp_header + self.payload

校验函数：

def checksum(data):    s = 0    n = len(data) % 2    for i in range(0, len(data)-n, 2):        s+= ord(data[i]) + (ord(data[i+1]) << 8)    if n:        s+= ord(data[i+1])    while (s >> 16):        print("s >> 16: ", s >> 16)        s = (s & 0xFFFF) + (s >> 16)    print("sum:", s)    s = ~s & 0xffff

一个小列子：

s = socket.socket(socket.AF_INET,                  socket.SOCK_RAW,                  socket.IPPROTO_RAW)src_host = "10.0.2.15"dest_host = socket.gethostbyname("www.reddit.com")data = "TEST!!"# IP Headeripobj = ip(src_host, dest_host)iph = ip_object.pack()# TCP Headertcpobj = tcp(1234, 80)tcpobj.data_length = len(data)  # Used in pseudo headertcph = tcpobj.pack(ipobj.source,                   ipobj.destination)# Injectionpacket = iph + tcph + data

Pinject.pyRunning the script:python pinject.py --src=10.0.2.15 --dst=www.reddit.com[+] Local Machine: 10.0.2.15[+] Remote Machine: 198.41.209.142[+] Raw scoket created[+] Data to inject: TEST!![+] Constructing IP Header[+] Constructing TCP Header

wireshark的截图：

项目地址：https://github.com/offensive-python/Pinject

0 0